DE102015014716A1

DE102015014716A1 - Verfahren zur Herstellung eines Endlosbandes, Gussform hierfür und Endlosband

Info

Publication number: DE102015014716A1
Application number: DE102015014716.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Gerstenlauer; Herbert Moser
Original assignee: Max Schlatterer GmbH and Co KG
Current assignee: Max Schlatterer GmbH and Co KG
Priority date: 2015-11-17
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2017-05-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Endlosbandes mit einer Tragseite und einer Zugseite mittels einer Gussform, mit den Schritten: Vergießen eines ersten Tragseitenabschnitts des Endlosbandes mittels der Gussform; Vergießen eines zweiten Tragseitenabschnitts des Endlosbandes mittels der Gussform mit dem ersten Tragseitenabschnitt, wobei der erste und der zweite Tragseitenabschnitt in einer Förderrichtung des Endlosbandes hintereinander liegen. Außerdem betrifft die Erfindung eine Gussform zur Verwendung in dem genannten Verfahren sowie ein Endlosband.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Endlosbandes mit einer Tragseite und einer Zugseite mittels einer Gussform, ein Endlosband mit einem Zugträger, der zur Aufnahme von Zugkräften ausgelegt und als endloses Band ausgebildet ist und einer mit dem Zugträger verbundenen Tragschicht, die zur Führung und/oder Aufnahme von Werkstücken ausgelegt ist, sowie eine Gussform für die Herstellung eines Endlosbandes mit einer Zugseite und einer Tragseite.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Endlosbänder zur Führung und/oder Aufnahme von Werkstücken sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Unter einem Endlosband wird hier ein Band oder ein Riemen verstanden, dessen Enden miteinander verbunden sind. Üblicherweise wird bei diesen Bändern zwischen einer Zugseite und einer Tragseite unterschieden.
Die Zugseite kann je nach Einsatzzweck flach, d. h. im Wesentlichen unstrukturiert, mit Rippen, Rillen, mit einer Zahnung oder ähnlichem versehen sein. Zur Aufnahme von Zugkräften können beispielsweise Gewebezugträger in das Endlosband integriert und entsprechend beschichtet sein. Ein mögliches Herstellungsverfahren für ein solches Endlosband kann beispielsweise in einem schichtweisen Aufbau von Tragseitenmaterial auf einen Zugträger sein. Alternativ kann das Endlosband in einer Gussform hergestellt werden.
Die Tragseite kann insbesondere bei Transportbändern höchst individuell gestaltet sein. Es werden dabei an den Einsatzzweck angepasste Materialien mit geeigneten Materialparametern verwendet und für das zu transportierende Werkstücke passende Profilierungen, d. h. Formgebungen der Oberfläche der Tragseite, realisiert. Mögliche Verfahren zur Herstellung geeigneter Oberflächenstrukturen können beispielsweise Schleifen, Fräsen oder Wasserstrahlschneiden sein.
Neben der Auswahl des geeigneten Materials und der gewünschten Profilierung anhand des Einsatzzweckes kann die Dimensionierung des Endlosbandes, insbesondere dessen Länge, eine ersthafte Limitierung der zu realisierenden Material- und Profilierungsmöglichkeiten darstellen. Während beispielsweise bei Bandlängen bis 1000 mm noch alle Materialien und Strukturierungen auswählbar sein können, können sich mit zunehmender Bandlänge die Auswahl an Bearbeitungsgeräten und damit auch die Bearbeitungsmöglichkeiten deutlich einschränken. Gleiches gilt für Gießverfahren. Mit zunehmender Länge lassen die steigenden Herstellungskosten für geeignete Formen das Verfahren immer unwirtschaftlicher und unflexibler werden, so dass bei Längen ab einigen Metern ausschließlich spanende oder abrasive Bearbeitungsverfahren zum Einsatz kommen.
Zusätzlich zu der Bandlänge kann auch die erforderliche Strukturierung des Bandes senkrecht zu einer Förderrichtung hohe Anforderungen an die Herstellungsverfahren stellen. Bei besonders tiefen/hohen Strukturierungen und entsprechend notwendigen abrasiven Bearbeitungsverfahren muss ein großer Anteil des Materials wieder entfernt werden, was wiederum die Herstellungskosten erhöht. Gleichzeitig lässt sich insbesondere bei flexiblen tragseitigen Materialien nicht immer die gewünschte Maßhaltigkeit erzielen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Endlosbandes, ein Endlosband sowie eine Gussform für die Herstellung eines Endlosbandes anzugeben, welche die genannten Nachteile vermeiden und insbesondere für große Bandlängen eine wirtschaftliche Verbesserung bei gleichzeitig hoher Maßhaltigkeit und hoher Oberflächenqualität bieten.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Endlosbandes gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Weiter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Verfahrensansprüchen angegeben.
Das Verfahren zur Herstellung eines Endlosbandes mit einer Tragseite und einer Zugseite ist ein Gussverfahren mittels einer Gussform und sieht folgende Schritte vor: Vergießen eines ersten Tragseitenabschnitts des Endlosbandes mittels der Gussform; Vergießen eines zweiten Tragseitenabschnitts des Endlosbandes mittels der Gussform mit dem ersten Tragseitenabschnitt, wobei der erste und der zweite Tragseitenabschnitt in einer Förderrichtung des Endlosbandes hintereinander liegen.
Es wird die Tragseite also abschnittsweise durch mehrere Gussvorgänge entlang der Förderrichtung aufgebaut. Die Zugseite kann dabei gleichzeitig in den Gussvorgängen mitaufgebaut werden, so dass Zugseite und Tragseite in einem gemeinsamen Gussvorgang entstehen. In die Zugseite kann bei dem Gießvorgang ein Zugträger integriert werden. Die Tragseite auch auf einem Zugträger aufgebaut werden. Durch das abschnittsweise Vergießen von Tragseitenabschnitten entsteht die Möglichkeit, mit einer von der Gesamtlänge des Endlosbandes unabhängigen Gussform das gesamte Endlosband in einer entsprechenden Anzahl an Gussvorgängen herzustellen. Beispielsweise könnte ein 20 m langes Endlosband mit einer Gussform hergestellt werden, die ein Gießen von lediglich 1 m des Endlosbandes ermöglicht. Dafür wären in dem vorliegenden Beispiel 20 Gussvorgänge notwendig. Durch das Vergießen des zweiten Tragseitenabschnitts mit dem ersten Tragseitenabschnitt besteht die Möglichkeit, dass erster und zweiter Tragseitenabschnitt direkt aneinandergrenzen und so eine lückenlose tragseitige Oberfläche aufgebaut werden kann. Gleichzeitig kann durch die Anwendung eines Gießvorgangs eine besonders hohe Oberflächengüte erreicht werden. Hier können beispielsweise für eine gemittelte Rautiefe (R_Z) Werte unter 5 μm, beispielsweise 2,5–3 μm erzielt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass dem Schritt des Vergießens des ersten Tragseitenabschnitts ein Einlegen eines ersten Zugträgerabschnitts eines zugseitig angeordneten Zugträgers in die Gussform vorausgeht. Soll das Endlosband mit einem Zugträger ausgerüstet sein, kann ein Tragseitenabschnitt nach dem anderen auf den Zugträger aufgegossen werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass dem Schritt des Vergießens des zweiten Tragseitenabschnitts ein Einlegen eines zweiten Zugträgerabschnitts eines zugseitig angeordneten Zugträgers in die Gussform vorausgeht. Somit kann nach einem Vergießen eines ersten Tragseitenabschnitts der zweite Tragseitenabschnitt an den ersten Tragseitenabschnitt angegossen werden. Dabei muss nicht notwendigerweise der zweite Tragseitenabschnitt direkt nach dem ersten Tragseitenabschnitt gegossen werden. Es besteht auch die Möglichkeit, zunächst unter Auslassung bestimmter Tragseitenabschnitte nacheinander einige erste Tragseitenabschnitte zu vergießen und anschließend einige zweite Tragseitenabschnitte an die ersten Tragseitenabschnitte anzugießen.
Es kann bei einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Schritte des Einlegens eines Zugträgerabschnitts ein Unter-Zug-Setzen des eingelegten Zugträgerabschnitts umfassen. Somit kann der Zugträger innerhalb der Gussform einfach ausgerichtet und mit einer Vorspannung mit dem Tragseitenmaterial vergossen werden.
Bei einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass dem Schritt des Vergießens des zweiten Tragseitenabschnitts ein Einlegen eines Teils des ersten vergossenen Tragseitenabschnitts in die Gussform, insbesondere in ein Formennest der Gussform, vorausgeht. Auf diese Weise wird die Gussform auf der Seite, auf der bereits der erste Tragseitenabschnitt vergossen ist, durch den bereits vergossenen Teil, beispielsweise innerhalb des Formennests, abgedichtet. Es wird außerdem so die Gussmasse für den zweiten Tragseitenabschnitt direkt im gießförmigen Zustand mit der ersten Tragseitenabschnitt in Berührung gebracht.
Bei einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass bei dem Schritt des Vergießens des zweiten Tragseitenabschnitts der erste und der zweite Tragseitenabschnitt miteinander verbunden werden. Besonders bei einer geeigneten Wahl der Vergussmaterialien kann so eine besonders gute Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Tragseitenabschnitt hergestellt werden.
Die Aufgabe wird außerdem durch ein Endlosband gemäß dem unabhängigen Anspruch 7 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den entsprechenden abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Endlosband weist einen Zugträger, der zur Aufnahme von Zugkräften ausgelegt und als endloses Band ausgebildet ist, und eine mit dem Zugträger verbundenen Tragschicht, die zur Führung und/oder Aufnahme von Werkstücken ausgelegt ist, auf. Erfindungsgemäß weist die Tragschicht zumindest zwei Gussabschnitte auf, die in Förderrichtung hintereinander angeordnet sind. Durch die Anordnung zweier Gussabschnitte in Förderrichtung hintereinander ist es möglich, das Endlosband besonders kostengünstig mit einer Gussform zu fertigen und so beliebig lange Endlosbänder ohne signifikant ansteigende Herstellungskosten zu fertigen.
Bei einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die mindestens zwei Gussabschnitte miteinander vergossen sind, insbesondere mittels nacheinander stattfindender Gießvorgänge. Wird ein zweiter Gussabschnitt mittels eines Gießvorgangs hergestellt, der nach einem ersten Gießvorgang stattfindet, kann der zweite Gussabschnitt direkt mit dem ersten Gussabschnitt verbunden, d. h. vergossen, werden und so eine besonders einfach herzustellende und dauerhafte Verbindung geschaffen werden.
Bei einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in Förderrichtung Oberflächen der mindestens zwei Gussabschnitte an einer Gussnaht aneinanderstoßen. Die Gussnaht sorgt für eine besonders dauerhafte Verbindung der beiden Gussabschnitte.
In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass die aneinanderstoßenden Oberflächen eine zueinander komplementäre Geometrie aufweisen, so dass ein vollständiger Kontakt der aneinanderstoßenden Oberflächen vorhanden ist. Bei der komplementären Geometrie kann beispielsweise das Fließverhalten des Gussmaterials während des Eingießens und des Vergießens zweier Gussabschnitte berücksichtigt werden. Dabei kann beispielsweise die Geometrie der aneinanderstoßenden und damit die Gussnaht bildenden Oberflächen so gewählt sein, dass das in die Gussform einströmende Gussmaterial die bereits gegossene Oberfläche gegen die Innenwandung der Gussform drückt und somit eine verbesserte Abdichtung schafft.
Die Aufgabe wird auch durch eine Gussform für die abschnittsweise Herstellung eines Endlosbandes mit einer Zugseite und einer Tragseite in mindestens zwei Gießschritten gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Gussform sind in den entsprechenden abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Gussform weist ein erstes Formteil sowie ein zweites Formteil auf. Das zweite Formteil bildet zusammen mit dem ersten Formteil ein Formnest für ein Gussmaterial aus. Das Formnest weist neben einer Angusszuleitung und einer Entlüftungsleitung zwei gegen das Gussmaterial abdichtbare Durchführungsöffnungen für das Endlosband aufweist. Es ist mit der Gussform also möglich, ein Endlosband so einzulegen, dass sich nur ein Teil des Endlosbandes in dem eigentlichen Formnest befindet. Andere Teile des Endlosbandes werden durch die Durchführungsöffnungen aus dem Formnest herausgeführt und verbleiben bei einem Gussvorgang außerhalb des Formnestes. Es ist somit möglich, mittels eines Gussvorgangs einen Teil des Endlosbands zu gießen, beispielsweise einen Tragseitenabschnitt des Endlosbands und damit das Endlosband abschnittweise aufzubauen. Es ist somit nicht notwendig, das gesamte Endlosband in einem einzigen Gießvorgang herzustellen, wofür je nach Dimensionierung des Endlosbandes ein großer Kostenaufwand für die Herstellung einer geeigneten Form notwendig wäre. Zudem ist mit einem abschnittweisen Gießen des Endlosbandes eine Verwendung ein und derselben Gussform für verschiedene Endlosbandlängen möglich, was einerseits eine enorme Kostenersparnis und andererseits eine hohe Flexibilität bei der Herstellung bedeutet, da eine aufwändige Formenherstellung vor dem eigentlichen Fertigungsvorgang des Endlosbandes entfällt.
Bei einer Ausführungsform der Gussform kann vorgesehen sein, dass die Durchführungsöffnungen für die Durchführung eines Zugträgers des Endlosbandes und für eine Abdichtung des Zugträgers gegen ein Gussmaterial und/oder für die Durchführung und Abdichtung eines gegossenen Abschnitts des Endlosbandes ausgelegt sind.
Bei einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Durchführungsöffnungen für die Durchführung eines Zugträgers des Endlosbandes sowie für eine Abdichtung des Zugträgers gegen ein Gussmaterial und für die Durchführung sowie Abdichtung eines gegossenen Abschnitts des Endlosbandes anpassbar sind. Die Durchführungsöffnungen können also entweder austauschbar ausgeführt sein, so dass eine Anpassung der Durchführungsöffnungsgeometrie von einer für einen Zugträger geeigneten Geometrie an eine Geometrie erfolgen kann, die für eine Abdichtung eines bereits gegossenen Abschnitts des Endlosbandes geeignet ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Durchführungsöffnungen eine anpassbare Geometrie aufweisen, beispielsweise über verschiebbare oder rotierbare Formenelemente.
Bei einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das erste Formteil für die Aufnahme eines Zugträgers des Endlosbandes und/oder das zweite Formteil für die Ausbildung einer Strukturierung der Tragseite des Endlosbandes ausgebildet sind. Mit dieser Aufteilung ist es möglich, bei einem Endlosband mit gleichbleibender Zugträgerbreite, aber anderer Strukturierung lediglich das zweite Formteil zu tauschen. Dies ermöglicht eine besonders effiziente und kostengünstige Nutzung der vorhandenen Formteile und reduziert die Anzahl an bereitzuhaltenden Formteilen für verschiedene Endlosbandgeometrien.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Gussform weist eine Spannvorrichtung für einen eingelegten Zugträgerabschnitt auf. Es kann somit vor und/oder während des Gießvorgangs eine Zugspannung auf den eingelegten Zugträger ausgeübt werden, um diesen zu straffen oder vorzuspannen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
1 in einer schematischen Darstellung einen Zwischenzustand einer ersten Ausführungsform eines Endlosbandes während eines Herstellungsverfahrens;
2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Gussform;
3 eine Querschnittsansicht der Gussform der 2;
4 eine Längsschnittansicht der Gussform der 2;
5 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Endlosbandes;
6 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Endlosbandes; und
7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Endlosbandes.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines Endlosbandes 100, das entlang einer Förderrichtung A bewegt werden kann. Die Förderrichtung A stellt gleichzeitig abschnittweise eine Längsachse des Endlosbandes 100 dar. Das Endlosband 100 weist an seiner Zugseite 101 einen Zugträger 102 und an seiner Tragseite 103 eine Tragschicht 104 auf. Die Tragschicht 104 ist aus einzelnen Gussabschnitten 106, 108 aufgebaut. Ein erster Gussabschnitt 106 ist vollständig gezeigt, ein zweiter Gussabschnitt 108 ist lediglich ausschnittsweise dargestellt. Die Tragschicht 104 ist auf ihrer Tragseite 103 strukturiert und weist in diesem Ausführungsbeispiel eine V-förmige Nut 110 auf. Diese Strukturierung soll lediglich beispielhaft sein. In den 5–7 sind weitere Beispiele für andere Strukturierungen gezeigt. Es ist außerdem möglich, die tragseitige Oberfläche der Tragschicht 104 unstrukturiert, d. h. beispielsweise als glatte Oberfläche, auszugestalten.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Tragschicht 104 eine einzige Schicht auf. Es ist aber auch möglich, dass das Endlosband im Endzustand einen mehrschichtigen Aufbau aufweist. Des Weiteren ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein auf Silikon basiertes Materialsystem gewählt worden. Es ist aber auch möglich, andere gießfähige Materialsysteme wie beispielsweise Polyurethane, Harze oder ähnliches einzusetzen.
Zwischen dem ersten Gussabschnitt 106 und dem zweiten Gussabschnitt 108 ist eine Gussnaht 112 dargestellt. An der Gussnaht 112 stößt eine in Förderrichtung A weisende Oberfläche 114 des ersten Gussabschnitts 106 an eine Oberfläche 116 des zweiten Gussabschnitts 108, die entgegen der Förderrichtung A zeigt. Die Gussnaht 112 ist das Ergebnis des gussbasierten Herstellungsprozesses. Die durch die Gussnaht 112 gebildete Ebene verläuft in der vorliegenden Ausführungsform senkrecht zu der Förderrichtung A und senkrecht zu der aus der Tragseite gebildeten Ebene.
Es sind hier mehrere vorteilhafte Abwandlungen möglich. Die Ebene der Gussnaht 112 kann mit der Förderrichtung A einen Winkel, beispielsweise 30°–45° einschließen, aber gleichzeitig noch senkrecht zu der Ebene der Tragseite angeordnet sein. Dies ist in 1 als gestrichelte Linie 118 skizziert. Diese Verkippung ist im Einsatz des Endlosbandes 100 hinsichtlich einer Belastung der Tragseite 103 Förderrichtung vorteilhaft.
Des Weiteren kann die Ebene der Gussnaht zusätzlich zu der gerade erläuterten Verkippung bezüglich der Förderrichtung A auch einen Winkel mit der Tragseite einschließen. Dies ist in 1 als gestrichelte Linie 120 angedeutet. Diese Ausführung hat gießtechnische Vorteile, wie weiter unten näher erläutert werden wird.
2 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Gussform 200. Die Gussform 200 dient der Aufbringung einer Tragseite auf einen Zugträger eines Endlosbandes, beispielsweise des Endlosbandes 100.
Die Gussform 200 weist ein erstes Formteil 202, das in der 2 unten angeordnet ist und ein zweites Formteil 204 auf, das in der Darstellung der 2 oberhalb des ersten Formteils 202 angeordnet ist. Das erste Formteil 202 bildet eine ebenen Führungsabschnitt 206 sowie seitliche Wände 208 aus. Der Führungsabschnitt 206 ist mit einer Führungsnut 210 versehen. Die Führungsnut dient dem Führen eines Zugträgers eines Endlosbandes, beispielsweise des Zugträgers 102 des Endlosbandes 100. Die seitlichen Wände 208 und der Führungsabschnitt 206 dienen dazu, einen Teil eines inneren Gießraums oder Formnests 212 der Gussform 200 zu definieren.
In der in 2 gezeigten Ausführungsform sind in einer der seitlichen Wände 208 eine Angussöffnung 214 und eine Entlüftungsöffnung 216 vorgesehen.
In der 2 ist das zweite, obere Formteil 204 so ausgestaltet, dass es auf den seitlichen Wänden 208 abgelegt und mit diesen gussmaterialdicht verbunden werden kann. Das zweite Formteil 204 bildet somit den oberen Abschluss des Formnests 212. Gleichzeitig ist in der Ausführungsform der 2 die innere Oberfläche des zweiten, oberen Formteils 204 – also die Oberfläche, die dem Formnest 212 zugewandt ist – so ausgebildet, dass während eines Gießvorgangs eine Strukturierung der Oberfläche eines Endlosbandes ergibt. Eine mögliche Ausgestaltung der inneren Oberfläche des zweiten Formteils 204 ist in 3 dargestellt.
Der Abschluss des Formnests 212 entlang der Längsachse A wird durch Abschlusselemente 218, 219 gebildet. Die Abschlusselemente verschließen das Formnest 212 in Richtung der Längsachse A und werden zu diesem Zweck mit dem ebenen Führungsabschnitt 206 oder/und mit den seitlichen Wänden 208 beispielsweise verschraubt. Es sind alternativ selbstverständlich auch andere Verbindungsmöglichkeiten wie Stecken, Klemmen oder ähnliches möglich.
Die Abschlusselemente 218, 219 weisen zwei unterschiedlich gestaltete Ober- und Unterseiten auf. Dies wird beispielhaft anhand des Abschlusselements 218 erläutert, gilt aber in gleicher Weise für das andere Abschlusselement 218. Die Oberseite 202 des Abschlusselements 218 ist im Wesentlichen eben, während die Unterseite 222 eine Aussparung aufweist, deren Breite im Wesentlichen der Breite der Form der in dem ebenen Führungsabschnitt 206 befindlichen Führungsnut 210 entspricht. Die Höhe der Aussparung kann je nach den Anforderungen angepasst werden. Die Abschlusselemente 218, 219 sind nun so ausgestaltet, dass je nach Art des Gießvorgangs entweder die in der 2 gezeigte Unterseite 222 oder die Oberseite 220 den ebenen Führungsabschnitt 206 kontaktieren und so eine in der Form variable Durchtrittsöffnung des Formnests 212 für ein zu gießendes Endlosband 100 ermöglichen.
3 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie III-III' – also senkrecht zu der Längsachse A des Endlosbandes 100 bzw. der in 2 dargestellten Gussform 200. In der Ansicht der 3 ist das Formnest 212 sowie insbesondere die innere Oberfläche 215 des oberen Formteils 204 gut zu erkennen. Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform ist die innere Oberfläche 215 so gestaltet, dass in einer zu gießenden Tragschicht 104 eines Endlosbandes 100 eine V-förmige Nut eingeformt wird. Dies stellt lediglich eine beispielhafte Ausführungsform dar. Selbstverständlich kann jede entformbare Formgebung verwendet werden. Weitere Beispiele für geeignete Strukturierungen einer Tragschicht 104 eines Endlosbandes 100 sind in den 5–7 angegeben, die weiter unten noch näher erläutert werden.
In der Querschnittsansicht der 3 sind außerdem die in dem ebenen Führungsabschnitt 206 eingebrachte Führungsnut 210, die seitlichen Wände 208 sowie deren relative Anordnung ersichtlich.
4 zeigt eine Längsschnittansicht entlang der Linie IV-IV' – also entlang der Längsachse A der in 2 dargestellten Gussform 200. In Unterschied zu der 2 ist hier in die Gussform 200 ein Endlosband eingelegt, bei dem bereits ein Tragseitenabschnitt 108 gegossen worden ist und nun ein weiterer Gussabschnitt 106 angegossen ist. Aufgrund des Vorhandenseins eines Gussabschnitts 108 ist das Abschlusselement 219 weggelassen.
Es ist in dieser Darstellung gut die Funktion des Abschlusselements 218 zu erkennen. Mittels der an der Unterseite 222 angebrachten Aussparung kann in diesem Ausführungsbeispiel ein Zugträger 102 mit einer bestimmten Höhe geklemmt und somit der gesamte Zugträger unter Zugspannung gesetzt werden. Alternativ kann bei einer geringeren Zugträgerhöhe auch das Abschlusselement 218 umgekehrt und der Zugträger mit der Oberseite 220 geklemmt werden. Ist hingegen bereits ein Tragseitenabschnitt 108 gegossen, kann ein Abschlusselement 219 entfernt und ein Endlosband 100 alleine mit einem Abschlusselement 218 und mit dem oberen Formteil 204 gegossen werden. Das fehlende Abschlusselement 219 wird durch das dann teilweise in das Formnest 212 eingelegte Endlosband 100 ersetzt und somit das Formnest 212 wieder verschlossen. Dies ist in 4 dargestellt.
Es wird nun im Folgenden ein Gussvorgang anhand der 1 bis 4 dargestellt. In 2 ist ein Zugträger 102 ohne jeglichen Tragseitenaufbau in die Gussform 200, insbesondere in die Führungsnut 210, eingelegt. Er ist mittels der Abschlusselemente 218, 219 vorgespannt, so dass er innerhalb der Führungsnut 210 des Führungsabschnitts 206 in einer definierten Gestalt einliegt. In dieser Ausführungsform kontaktiert die mit einer Aussparung versehene Seite der Abschlusselemente 218, 219 den Zugträger 102, Bei einer geringeren Höhe des Zugträgers könnte auch die ebene Oberseite 220 der Abschlusselemente 218, 219 für einen Abschluss oder für ein Klemmen verwendet werden. Zur Verbindung der Abschlusselemente 218, 219 sind Schraubverbindungen 224 vorgesehen, die eine Verbindung der Abschlusselemente 218, 219 mit dem Führungsabschnitt 206 des unteren, ersten Formteils 202 ermöglichen.
Nach dem Einlegen des Zugträgers 102 wird das Formnest 212 durch Schließen der Gussform 20 gebildet, indem das obere, zweite Formteil 204 mit dem ersten, unteren Formteil 202 gussmaterialdicht verbunden wird. Hierzu sind in der in den 2–4 gezeigten Ausführungsform Schraubverbindungen 226 vorgesehen, die eine dichte Verbindung des zweiten Formteils 204 mit dem ersten Formteil 202 ermöglichen.
Nach dem Schließen des Formnests 212 kann über die Angussöffnung 214 das Gussmaterial in die Gussform 200 eingebracht werden. Die verdrängte Luft innerhalb des Formnests 212 verlässt die Gussform 200 über die Entlüftungsöffnung 216. Tritt Gussmaterial aus der Entlüftungsöffnung 216 aus, ist das Formnest 212 vollständig gefüllt und das Zuführen von Gussmaterial kann beendet werden. Selbstverständlich sind auch andere Steuerungsmöglichkeiten für die Bemessung der Menge an Gussmaterial wie beispielsweise eine direkte Eingießmengensteuerung möglich.
Nach einen Aushärtevorgang kann das Endlosband 100 mit nun einem Gussabschnitt 108 der Gussform 200 entnommen werden. Dazu werden das obere Formteil 204 und beide Abschlusselement 218, 219 entfernt. Der Anguss kann beispielsweise bereits bei einem Entnehmen des Endlosbandes 100 abgetrennt werden.
Nach dem Gießen des Gussabschnitts 108 wird das zumindest soweit handhabungsfähig ausgehärtete Endlosband 100 so in die Führungsnut 201 des Führungsabschnitts 206 eingelegt, dass ein Teil des Gussabschnitts 108 in das Formnest 212 ragt. Dies ist in 4 dargestellt. Dort ist in der Querschnittsansicht die Gussnaht 112 dargestellt, die vor einem Einbringen des Gussmaterials die Grenzfläche des Gussabschnitts 108 bildet. Dann werden wiederum das obere Formteil 204 und lediglich das Abschlusselement 218 wieder mit dem unteren Formteil 202 verbunden. Das eingelegte Endlosband 100, insbesondere der bereits gegossene Tragseitenabschnitt 108, verschließt anstelle des Abschlusselements 219 das Formnest 212.
Nun kann ein weiterer Gussvorgang erfolgen, bei dem ein weiterer Gussabschnitt 106 dem Endlosband 100 hinzugefügt wird. Das Ergebnis ist in 1 dargestellt.
Mittels weiterer Gussvorgänge kann so die gesamte Länge des Endlosbandes 100 mit Gussabschnitten versehen werden. Für das Gießen des letzten Gussabschnitts werden beide Abschlusselemente 218, 219 entfernt, da für einen Abschluss des Formnests 21 nunmehr jedes Abschlusselement 218, 219 durch jeweils einen Gussabschnitt ersetzt wird.
Findet im Unterschied zu der in den 1, 3 und 4 gezeigten Strukturierung eine Strukturierung Anwendung, die entlang der Längsrichtung periodisiert ist, muss bei einem Einlegen des Endlosbandes 100 darauf geachtet werden, dass die Periode des oberen, zweiten Formteils 204 in Phase mit der des bereits gegossenen Tragseitenabschnitts ist.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Endlosbandes 300. Für die einzelnen Merkmale des Endlosbandes 300 werden im Vergleich zu dem Endlosband 100 bei gleichen oder vergleichbaren Merkmalen Bezugszeichen verwendet, zu denen 200 addiert wurde. Das Endlosband 300 ist wie das Endlosband 100 aus einzelnen Gussabschnitten aufgebaut. Diese sind in der 5 nicht explizit dargestellt, da in dem fertig hergestellten Endlosband 300 die Übergänge der einzelnen Gussabschnitte mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind.
Auf der Zugseite 301 bzw. auf einen Zugträger 302 ist die Tragseite 303 mittels des oben beschriebenen Gussverfahrens aufgebracht. Die Tragseite 303 ist strukturiert und weist zwei V-förmige Nuten 310, 311 nahe den äußeren Rändern 313, 315 auf. Das Gussmaterial ist ein Silikon, beispielsweise mit einer Härte von ca. 50 Shore-Härte A. Dies würde eine Herstellung der V-Nuten mit herkömmlichen Fertigungsverfahren wie Fräsen aufwändig gestalten. Zum einen ist Silikon als Werkstoff schwierig mittels abrasiver Verfahren bearbeitbar und bewirkt einen hohen Werkzeugverschleiß. Zum anderen findet bei einer beispielsweise spanenden oder abrasiven Bearbeitung ein Zurückweichen des Tragschichtmaterials statt, insbesondere im Bereich der Ränder 313, 315, so dass eine exakt maßhaltige und insbesondere winkeltreue Herstellung der V-Nuten schwierig ist. Mittels des hier beschriebenen Gussverfahrens jedoch ist eine exakt maßhaltige Fertigung des Endlosbandes 300 in mehreren Gießschritten möglich.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Endlosbandes 400. Für die einzelnen Merkmale des Endlosbandes 400 werden im Vergleich zu den Endlosbändern 100 bzw. 300 bei gleichen oder vergleichbaren Merkmalen Bezugszeichen verwendet, zu denen 300 bzw. 100 addiert wurde. Auch dieses Endlosband 400 ist aus einem Silikonwerkstoff mittels nacheinander erfolgender Gießschritte aus einzelnen Gussabschnitten hergestellt.
Die besonderen Anforderungen bei dem Endlosband 400 liegen zum einen in der vergleichsweise tiefen Nut 410 und in der Gesamtlänge des Endlosbandes 400. Die Gesamthöhe des Endlosbandes 400 beträgt oberhalb des Zugträgers ca. 15 mm, die Gesamtlänge des Endlosbandes kann bis zu 24 m betragen.
Die genannte Gesamthöhe erfordert mittels herkömmlicher Herstellungsverfahren zunächst einen hohen Aufwand bei der Herstellung entsprechender Schichtdicken für die nachfolgende Bearbeitung. Einzelne Schichten können in einem Arbeitsgang mit einer maximalen Schichtstärke von 3 mm hergestellt werden. Bei einer Gesamthöhe von beispielsweise 15 mm und einer nach jedem Schichtaufbauvorgang erfolgenden schleifenden Bearbeitung ergeben sich mindestens sechs Schichtaufbaudurchgänge. Des Weiteren ergibt sich bei einem nachfolgenden Einarbeiten der U-förmigen Nut mittels spanender Bearbeitungsverfahren ein extrem hoher Materialverlust ein unter entsprechender Belastung der Bearbeitungswerkzeuge ein. Gleichzeitig ist die mittels solcher Bearbeitungsverfahren entstehende Oberflächengüte nicht optimal.
Mit dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren kann die komplette Schichtdicke inklusive Strukturierung in einem Arbeitsgang erstellt werden und weist bereits werkzeugfallend eine ausreichende Oberflächengüte auf, die zudem besser ist als diejenige, welche mittels spanender Bearbeitungsverfahren zu erreichen ist. Die hierbei erzielbaren Werte für die gemittelte Rautiefe (R_Z) liegen unter 5 μm, beispielsweise bei 2,5–3 μm. Die erforderliche Gesamtlänge von 24 m kann mittels mehrerer Gussvorgänge problemlos erreicht werden. Hierbei können zur Reduzierung der erforderlichen Gießvorgänge auch mehrere gleichartige Gussformen 200 für einen einzelnen Gießvorgang miteinander gekoppelt werden, so dass die miteinander verbundenen Gussformen in einem Gießvorgang befüllt werden können. So kann beispielsweise mittels vier miteinander gekoppelter Gussformen, die beispielsweise je einen Meter lang sein können, in sechs Gießvorgängen das gesamte Endlosband 400 mit entsprechender Maßhaltigkeit, ausreichender Oberflächengüte und minimalem Materialverbrauch hergestellt werden.
7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Endlosbandes 500. Für die einzelnen Merkmale des Endlosbandes 500 werden im Vergleich zu den Endlosbändern 100, 300 oder 400 bei gleichen oder vergleichbaren Merkmalen Bezugszeichen verwendet, zu denen 400, 100 bzw. 200 addiert wurde. Das Endlosband 500 ist aus einem gießfähigen Polyurethanwerkstoff hergestellt, weist einen vergossenen Zugträger 502 und eine in nacheinander angeordneten Tragseitenabschnitten aufgebaute Tragseite 503 mit einer Tragschicht 504 auf.
Die besondere Anforderung bei dem Endlosband 500 liegt in der aufwändig herzustellenden Strukturierung der Tragseite. Während wie bei den Ausführungsbeispiel der 6 eine tiefe Mittennut 510 vorliegt, die einen hohen Materialabtrag bei herkömmlichen Fräs- und Schleifvorgängen erfordert, benötigt die an den Rändern 513, 515 befindliche periodische Strukturierung weitere Bearbeitungsvorgänge mit nochmals hohem Aufwand und Materialabtrag.
Bei mit oben beschriebenen Gießverfahren kann auch diese mit einer in Längs- bzw. Förderrichtung periodisierte Strukturierung der Tragseite 503 kostengünstig und einfach hergestellt werden. Die einzige zusätzliche Anforderung besteht in diesem Fall darin, dass die Periodizität der Strukturierung in Längsrichtung zu der Länge des Endlosbandes 500 passen muss. Dies ist aber keine spezielle Anforderung des Gießverfahrens, sondern gilt prinzipiell für diese Art der Oberflächenstrukturierung.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Endlosbandes (100) mit einer Tragseite (103) und einer Zugseite (101) mittels einer Gussform (200), mit den Schritten: a) Vergießen eines ersten Tragseitenabschnitts (106) des Endlosbandes (100) mittels der Gussform (200); b) Vergießen eines zweiten Tragseitenabschnitts (108) des Endlosbandes (100) mittels der Gussform (200) mit dem ersten Tragseitenabschnitt (106), c) wobei der erste (106) und der zweite (108) Tragseitenabschnitt in einer Förderrichtung (A) des Endlosbandes (100) hintereinander liegen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei dem Schritt des Vergießens des ersten Tragseitenabschnitts (106) ein Einlegen eines ersten Zugträgerabschnitts eines zugseitig angeordneten Zugträgers (102) in die Gussform (200) vorausgeht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem Schritt des Vergießens des zweiten Tragseitenabschnitts (108) ein Einlegen eines zweiten Zugträgerabschnitts eines zugseitig angeordneten Zugträgers (102) in die Gussform (200) vorausgeht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Schritte des Einlegens eines Zugträgerabschnitts ein Unter-Zug-Setzen des eingelegten Zugträgerabschnitts umfassen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem Schritt des Vergießens des zweiten Tragseitenabschnitts (108) ein Einlegen eines Teils des ersten vergossenen Tragseitenabschnitts (106) in die Gussform (200), insbesondere in ein Formennest (212) der Gussform (200), vorausgeht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei dem Schritt des Vergießens des zweiten Tragseitenabschnitts (108) der erste (105) und der zweite (108) Tragseitenabschnitt miteinander verbunden werden.
Endlosband (100, 300, 400, 500), mit a) einem Zugträger (102), der zur Aufnahme von Zugkräften ausgelegt und als endloses Band ausgebildet ist, und b) einer mit dem Zugträger (102) verbundenen Tragschicht (104), die zur Führung und/oder Aufnahme von Werkstücken ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass c) die Tragschicht (104) zumindest zwei Gussabschnitte (106, 108) aufweist und d) die zwei Gussabschnitte (106, 108) in Förderrichtung (A) hintereinander angeordnet sind.
Endlosband nach Anspruch 7, wobei die mindestens zwei Gussabschnitte (106, 108) miteinander vergossen sind, insbesondere mittels nacheinander stattfindender Gießvorgänge.
Endlosband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Förderrichtung (A) Oberflächen der mindestens zwei Gussabschnitte (106, 108) an einer Gussnaht (112) aneinanderstoßen.
Endlosband nach Anspruch 9, wobei die aneinanderstoßenden Oberflächen eine zueinander komplementäre Geometrie aufweisen, so dass ein vollständiger Kontakt der aneinanderstoßenden Oberflächen vorhanden ist.
Gussform (200) für die abschnittsweise Herstellung eines Endlosbandes (100, 300, 400, 500) mit einer Zugseite (101) und einer Tragseite (103) in mindestens zwei Gießschritten, mit a) einem ersten Formteil (202), b) einem zweiten Formteil (204), das zusammen mit dem ersten Formteil (202) ein Formnest (212) für ein Gussmaterial ausbildet, wobei c) das Formnest (212) neben einer Angusszuleitung (214) und einer Entlüftungsleitung (216) zwei gegen das Gussmaterial abdichtbare Durchführungsöffnungen für das Endlosband aufweist.
Gussform nach Anspruch 11, wobei die Durchführungsöffnungen für die Durchführung eines Zugträgers des Endlosbandes und für eine Abdichtung des Zugträgers gegen ein Gussmaterial und/oder für die Durchführung und Abdichtung eines gegossenen Abschnitts des Endlosbandes ausgelegt sind.
Gussform nach Anspruch 12, wobei die Durchführungsöffnungen für die Durchführung eines Zugträgers des Endlosbandes sowie für eine Abdichtung des Zugträgers gegen ein Gussmaterial und für die Durchführung sowie Abdichtung eines gegossenen Abschnitts des Endlosbandes anpassbar sind.
Gussform nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das erste Formteil (202) für die Aufnahme eines Zugträgers des Endlosbandes und/oder das zweite Formteil (204) für die Ausbildung einer Strukturierung der Tragseite des Endlosbandes ausgebildet sind.
Gussform nach einem der Ansprüche 11 bis 14, mit einer Spannvorrichtung für einen eingelegten Zugträgerabschnitt.