DE102019120273A1

DE102019120273A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines verbindungsnahtfreien, umfangsgeschlossenen Ringbandes

Info

Publication number: DE102019120273A1
Application number: DE102019120273.6A
Authority: DE
Inventors: Till Held
Original assignee: Held Tech GmbH; Held Technologie GmbH
Current assignee: Held Tech GmbH; Held Technologie GmbH
Priority date: 2019-07-26
Filing date: 2019-07-26
Publication date: 2021-01-28
Anticipated expiration: 2039-07-27
Also published as: DE102019120273B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines verbindungsnahtfreien, umfangsgeschossenen Ringbandes, insbesondere eines Ringdichtungsbandes oder Stützbandes für eine Doppelbandpresse (2), wobei mit einer Doppelbandpresse (2), eine Substratbahn mit ihrem vorderen Ende an einer Eingangsseite (8) zugeführt, zwischen einem oberen und einem unteren Presselement (3, 4) der Doppelbandpresse (2) in einer Förderrichtung (F) zu einer Ausgangsseite (9) der Doppelbandpresse (2) transportiert und das vordere Ende über Umlenkmittel (11) zur Eingangsseite (8) umgelenkt wird und die Doppelbandpresse (2) mindestens noch einmal in Überlappung mit mindestens einem in der Doppelbandpresse (2) befindlichen Abschnitt des Substratbandes (7) durchläuft, wodurch das Substratband (7) spiralförmig mehrlagig gewickelt und unter Druckeinwirkung, und bevorzugt Wärmeeinwirkung, mit sich selbst verbunden wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zum Herstellen eines verbindungsnahtfreien, umfangsgeschlossenen, bevorzugt flexiblen, Ringbandes, insbesondere eines Ringdichtungsbandes oder Stützbandes, bevorzugt zum Einsatz in Doppelbandpressen.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10, welche zur Verfahrensdurchführung ausgebildet ist.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahrensprodukt in Form eines mehrlagigen Ringbandes gemäß Anspruch 16 sowie die Verwendung eines solchen Ringbandes als Ringdichtungsband oder Stützband gemäß Anspruch 17.
In einigen Gebieten der Technik kommen große, umfangsgeschlossene Ringbanddichtungen zum Einsatz, so auch bei kontinuierlich arbeitenden Doppelbandpressen. Zur Herstellung derartiger umfangsgeschlossener Ringdichtungen wird ein Dichtungsband im Bereich seiner zunächst freien Enden gefügt, woraus dann ein Ringband mit einer Naht- bzw. Stoßstelle resultiert. Bei einer solchen Nahtstelle handelt es sich um eine mechanische Schwachstelle des Ringbandes an welcher es im technischen Einsatz solcher Ringbanddichtungen bei entsprechender mechanischer und thermischer Belastung zu einem Versagen kommt und die Ringbanddichtung reißt, was dann zur Folge hat, dass der die Ringbanddichtung benötigende Prozess, beispielsweise die Herstellung von harzimprägnierten Schichtpressstoffen mittels einer Doppelbandpresse unterbrochen werden muss.
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein strapazierfähigeres Ringband sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Herstellung anzugeben. Bevorzugt ist das Ringband dabei als Ringdichtung ausgebildet. Das Verfahren und die Vorrichtung sollen insbesondere zum Herstellen von entsprechenden Ringbändern mit einer großen Umfangserstreckung, bevorzugt von mehreren Metern geeignet sein.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst, also dadurch, dass zum Herstellen eines verbindungsnahtfreien, umfangsgeschlossenen Ringbandes, insbesondere eines Ringsdichtungsbandes einer Doppelbandpresse, insbesondere einer sog., kontinuierlich arbeitenden Presse, wie einer Doppelbandpresse oder einer Walzenpresse, bei der das Pressgut während des Pressvorgangs von einer Eingangsseite zu einer Ausgangsseite transportiert und dabei zwischen Presselementen, wie zu Transportzwecken laufenden Bändern oder abrollenden Walzen gepresst wird, eine Substratbahn mit ihrem vorderen Ende an einer Eingangsseite einer Doppelbandpresse zugeführt, zwischen den Presselementen der Doppelbandpresse in einer Förderrichtung zu einer Ausgangsseite transportiert und das vordere Ende (entgegen dem üblichen Einsatz einer derartigen Doppelbandpresse) zur Eingangsseite umgelenkt bzw. zurückgeführt wird und die Doppelbandpresse mindestens noch einmal, bevorzugt noch mehrmals, in, bevorzugt zumindest näherungsweise vollständiger, Überlappung (Überdeckung) mit mindestens einem in der Doppelbandpresse befindlichen Abschnitt des Substratbandes durchläuft, also auf diesem Abschnitt (zusammen mit diesem) nochmals die Presselemente in Richtung Ausgangsseite durchläuft, wodurch das Substratband spiralförmig bzw. schneckenartig (um einen freien Zentralbereich herum) mehrfach gewickelt und unter Druckeinwirkung (und fakultativ bzw. bevorzugt zusätzlich unter Wärmeeinwirkung) mit sich selbst verbunden wird.
Aus dem erfindungsgemäßen Verfahren resultiert dann ein verbindungsnahtfreies, umfangsgeschlossenes spiralförmig gewickeltes, mehrlagiges Ringband.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst eine Doppelbandpresse, insbesondere eine sog. kontinuierlich arbeitende Doppelbandpresse, mit der das Substratband unter gleichzeitiger Druckbeaufschlagung (und bevorzugt zusätzlich Wärmeenergiebeaufschlagung) in der Förderrichtung von einer Eingangsseite zu einer Ausgangsseite der Doppelbandpresse förderbar ist, wobei die Vorrichtung Umlenkmittel zum Umlenken des die Presse ausgangsseitig verlassenen Substratbandes zurück zur Eingangsseite umfasst. Bevorzugt sind die Umlenkmittel dabei derart ausgebildet bzw. umfassen Zentriermittel um sicherzustellen, dass das zurückgeführte Substratbandende in Überlappung mit dem in der Presse befindlichen (vorzugsweise beim fertigen Ringband, bezogen auf ein Zentralbereichszentrum radial weiter außen bzw. radial benachbart angeordneter) Substratbandabschnitt (desselben Substratbandes) in die Presse eingeführt wird bzw. die Presse durchläuft.
Bevorzugt wird im Falle des Einsatzes einer Doppelbandpresse in an sich bekannter Weise auf die Bänder über Druckplatten und/oder Wälzkörper und/oder fluide Druckmittel, beispielsweise ein Öldruckkissen der notwendige Anpressdruck auf die Bandtrums ausgeübt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale auch als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale auch als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Doppelbandpresse, insbesondere eine kontinuierlich arbeitende Doppelbandpresse, bei der ein Pressgut während des Pressvorgangs in einer Förderrichtung von einer Eingangsseite zu einer Ausgangsseite gefördert wird, zweckzuentfremden bzw. anders als üblich zu benutzen bzw. einzusetzen, in dem die Doppelbandpresse von mindestens einem Substratbandabschnitt im selben Arbeitsgang mehrfach hintereinander durchlaufen wird. Besonders geeignet für diesen Zweck sind Doppelbandpressen, bei denen das Pressgut zwischen zwei laufenden Bändern gepresst und transportiert wird, wobei derartige Doppelbandpressen beispielsweise in der EP 0 562 280 A1 oder der EP 0 786 335 A1 beschrieben sind. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchläuft ein Substratband zumindest abschnittsweise die Presse nicht nur einfach, sondern mehrfach, wobei zu diesem Zweck ein von der Eingangsseite der Presse bis zur Ausgangsseite der Presse gefördertes Substratbandende wieder zurück in Richtung Eingangsseite gelenkt wird, insbesondere in einem Bereich außerhalb der Presseelemente und der Eingangsseite wieder zugeführt wird und zwar in Überlappung mit einem in der Presse befindlichen Substratbandabschnitt des Substratbandes und somit die Presse mindestens noch einmal, bevorzugt noch mehr als einmal durchläuft. Dabei kommt das vordere Substratbandende auf dem in der Presse befindlichen Substratbandabschnitt (desselben Substratbandes) zum Liegen, wobei das Substratbandende bzw. der nochmals das Substratband durchlaufende Substratbandabschnitt mit dem darunter (und beim fertigen Ringband radial weiter außen) befindlichen Substratbandabschnitt desselben Substratbandes unter Druckeinwirkung und bevorzugt gleichzeitig Wärmeeinwirkung zwischen den Presselementen, insbesondere Walzen oder Bänder verbunden wird, woraus ein mehrlagiges, spiralförmig (um einen freien Zentralbereich) gewickeltes, umfangsgeschlossenes Ringband resultiert, welches keine Naht bzw. Stoßstelle aufweist, wie dies im Stand der Technik der Fall ist, wodurch die Robustheit des umfangsgeschlossenen Ringbandes verglichen mit einer Naht bzw. Stoßstelle aufweisenden Ringbändern deutlich verbessert wird. Bevorzugt ist das resultierende Ringband als umfangsgeschlossenes Ringdichtband ausgebildet und weist eine Umfangserstreckung von mehreren Metern auf.
Bevorzugt ist es dabei, wenn das Substratbandende die Doppelbandpresse mehr als zweimal durchläuft, ganz besonders bevorzugt mehr als dreimal oder mehr als viermal, um ein entsprechendes mehr- bzw. viellagiges Ringband zu erhalten. Bei jedem Durchlauf wird ein jeweils äußerer Substratbandabschnitt, der die Presse bereits genau einmal durchlaufen hat mit einem die Presse zum ersten mal durchlaufenden bzw. gerade erst zugeführten Substratbandabschnitt des Substratbandes verbunden, ganz besonders bevorzugt, wie später noch erläutert werden wird, durch eine thermisch aktive Verbindung, beispielsweise Verschweißen oder Verketten zwischen den aneinander angrenzenden Lagen des Substratbandes, welche zu diesem Zweck bevorzugt ein Polymer umfassen oder daraus bestehen. Insbesondere kann das Polymer als verschweißbares Thermoplast oder vernetzbares Duroplast ausgebildet sein.
Bevorzugt kommt das Ringband als Dichtung in einer Doppelbandpresse oder für andere technische Anwendungen zur Anwendung. Zur Realisierung des Verfahrens umfasst eine entsprechende, erfindungsgemäß Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Umlenkmittel zum Umlenken des Substratbandes, beispielsweise in Form von Substratbandrollen, wobei das Substratband dabei bevorzugt so geführt wird, dass ein jeweils der Presse wieder neu bzw. nochmals zugeführter Substratbandabschnitt in Überlappung kommt mit dem erstmals die Presse durchlaufenden Substratbandabschnitt des selben Substratbandes.
Wie bereits erwähnt, ist es besonders bevorzugt, wenn zum Verbinden benachbarter Substratbandschichten bzw. -lagen ein Polymer zum Einsatz kommt, welches durch thermische Einwirkung mit sich selbst oder mit den Substratbandschichten verbunden werden kann, zum Beispiel ein verschweißbares Thermoplast oder ein vernetzbares Duroplast, welches ganz besonders bevorzugt Bestandteil des Substratbandes ist, welches also dieses Polymer oder Polymerharz umfasst oder daraus besteht. Denkbar ist auch eine mehrschichtige Ausbildung des Substratbandes als sog. Laminat, bei dem zumindest eine äußere Schicht, bevorzugt zwei voneinander abgewandte äußeren Schichten das Polymerharz umfasst oder daraus besteht bzw. bestehen. Wie später noch erläutert werden wird, ist es zusätzlich oder alternativ möglich, das Substratband in einem Bereich vor den Presselementen mit einem Polymer zu beaufschlagen, welches beispielsweise in Pulverform oder in flüssiger, ganz besonders bevorzugt pastöser Form auf den jeweils neu zugeführten Substratbandabschnitt aufgebracht wird, insbesondere auf eine in vertikaler Richtung nach oben weisende Oberseite des Substratbandes.
Im Rahmen der thermischen Einwirkung werden benachbarte Lagen des Substratbandes und/oder benachbarte Lagen des Substratbandes mit dem vorerwährten, aufgebrachten, zunächst bevorzugt pulverförmigem oder flüssigem Polymer miteinander verschweißt oder verschmolzen.
Besonders gut geeignet als Polymere sind folgenden Gruppen: Polyamide (PA), Polyetheretherkethone (Peek), Polyimide (PI). Die Erfindung ist jedoch ausdrücklich nicht auf die ausdrücklich erwähnten Polymere beschränkt - grundsätzlich geeignet sind alle Polymere, die unter Druck bevorzugt gleichzeitige Wärmeausübung in der Doppelbandpresse verbinden. Alternativ können auch andere Klebemittel bzw. -schichten als thermisch vernetzbare Duroplast oder Thermoplast-Polymere zum Verbinden benachbarter Lagen zum Einsatz kommen. Beispielsweise können Phenolharze, Melaminharze verwendet werden.
Das Substratband kann grundsätzlich einschichtig ausgebildet werden, wobei die Materialbandschicht aus einem einzigen Material oder unterschiedlichen Materialen gebildet sein kann, wobei bevorzugt ein Polymer oder Polymerharz, insbesondere ein thermoplastischer oder duroplastischer Kunststoff, der sich thermisch verbinden lässt, umfasst ist. Alternativ ist es wie erwähnt möglich, das Substratband als mehrschichtiges Laminat auszubilden, welches mindestens eine äußere Verbindungsschicht aufweist, insbesondere in Form eine Polymerschicht, die sich thermisch verbinden lässt.
Zur Gewährleistung einer guten Verbindung jeweils benachbarter Wickellagen des Substratbandes ist es bevorzugt, dieses in der Doppelbandpresse mit einem Druck aus einem Druckbereich zwischen 20 und 80 bar zu beaufschlagen, wobei der benötigte Druck vom verwendeten Polymer abhängt. Wie erwähnt ist es bevorzugt, zusätzlich das Substratband beim Belaufen der Presse mit Wärmeenergie zu beaufschlagen, wozu das Substratband in der Presse bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 150°C und 400°Cerwärmt wird, wobei auch die Temperatur sehr vom verwendeten Werkstoff abhängt. Zum Einsatz kommen dabei entsprechende Heizmittel, beispielsweise in Form einer Induktionsheizung oder eines Heizkissens, welches beispielsweise fluidbeheizt, insbesondere ölbeheizt ist. Alternativ kann das Heizkissen elektrisch geheizt sein.
Zur Entnahme des fertigen, mehrlagigen Ringbandes aus der Presse ist es bevorzugt, wenn dieses seitlich, insbesondere senkrecht zur der, bevorzugt linearen Förderrichtung aus der Presse bzw. in Richtung der Längserstreckung von Rotationsachsen der Presselemente aus der Presse entnommen wird. Diese Art der Entnahme wird durch eine spezielle Bauart von eingesetzten Doppelbandpressen ermöglicht, da Verbindungselemente zur Verbindng zwischen einer oberen und einer unteren Pressenstruktur oder Presselemente auf einer Vorderseite (Bedienseite) dieser Doppelbandpressen aufweisen, die sehr leicht entnommen werden können, indem die Presse und/oder die Pressenstrukturen oder Presselemente in eine spezielle Wartungsposition überführt werden. Sind diese Verbindungselemente entfernt, kann das Endlosband einfach zur Vorderseite oder Bedienseite der Presse hin, also senkrecht zur Produktionsrichtung, aus der Presse entnommen werden.. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des Verfahrens, bei der das Substratband zunächst eine vergleichsweise große Breite aufweist, um möglichst die maximale mögliche Produktionsbreite der Doppelbandpresse senkrecht zur Förderrichtung auszunutzen, woraus dann ein vergleichsweise breites, spiralförmig gewickeltes, mehrlagiges Ringband resultiert, welches in mehrere parallele Ringbänder, insbesondere Ringdichtungsbänder unterteilt, insbesondere geschnitten wird, beispielsweise mechanisch mit einem Messer oder durch Laserschneiden, Plasmaschneiden, Wasserschneiden, Heißdrahtschneiden oder dergleichen. Alternativ ist es beispielsweise möglich, gleichzeitig mehrere Ringbänder zu wickeln bzw. zu produzieren, indem der Presse gleichzeitig nebeneinander mehrere Substratbänder senkrecht zur Förderrichtung nebeneinander zugeführt werden und entsprechend der Erfindung die Presse mehrfach durchlaufen. Insbesondere für den Fall der unmittelbaren Erzeugung des einzigen oder gleichzeitig mehrerer separater Ringbänder ist es möglich und bevorzugt, dass mindestens ein Ringband entlang seiner Längskante, insbesondere an beiden Längskanten zu besäumen.
Bevorzugt wird ein vorderes und/oder ein hinteres Substratbandende vor oder nach der Herstellung des Ringbandes abgeflacht, insbesondere abgeschrägt, derart, dass ein möglichst flacher bzw. sanfter bzw. mathematisch stetigen Übergang zu der benachbarten Substratbandschicht des Ringbandes erreicht werden kann, um somit eine Stufenbildung zu vermeiden.
Wie erwähnt führt die Erfindung auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei sich die Vorrichtung durch Umlenkmittel, insbesondere in Form von und/oder umfassend Rollen, zum Umlenken des die presseausgangsseitig verlassenden Susbtratbandendes zurück zur Eingangsseite umfasst, insbesondere derart, dass das Substratbandende in Überdeckung mit einem in der Doppelbandpresse befindlichen Substratbandabschnittes des selben Substratbandes die Doppelbandpresse mindestens noch einmal durchläuft. Unter einer kontinuierlich arbeitenden Doppelbandpresse wird dabei eine Presse verstanden, die üblicherweise kontinuierlich eingesetzt wird, bei der also mehrere Substratbänder der Doppelbandpresse gleichzeitig eingangsseitig zugeführt und während des Miteinanderverpressens von der Eingangsseite zu einer Ausgangsseite transportiert werden, an der sie die Doppelbandpresse wieder verlassen.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Presse als kontinuierlich arbeitende Presse ausgebildet ist, in Form einer Doppelbandpresse.
Besonderes zweckmäßig ist es, wenn die Doppelbandpresse Heizmittel zum Erwärmen des Substratbandes, insbesondere während des Pressvorgangs aufweist, wobei bevorzugte Erwärmungstemperaturen bereits im Rahmen der Erläuterung des Verfahrens diskutiert wurden.
Grundsätzlich ist es möglich ein Substratband einzusetzen, welches bereits als Material, insbesondere Materialbestandteil ein thermisch vernetzbares Harz umfasst. Insbesondere um auch Substratbänder ohne inhärentes Harz zu einem mehrlagigen, umfangsgeschlossenen Ringband verpressen zu können und/oder um die Verbindung zu verbessern, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Vorrichtung Klebstoffauftragungsmittel zum Auftragen von, insbesondere pulverförmigen oder fluidem, weiter bevorzugt pastösem Klebstoff, insbesondere einem, bevorzugt thermisch vernetzbaren, Polymerharz auf das Substratband, insbesondere in einem Bereich vor der Eingangsseite der Presse, zugeordnet sind.
Um ein breites, mehrfach (spiralförmig) gewickeltes Ringband in Weiterbildung der Erfindung in mehrere einzelne mehrlagige Ringbänder unterteilen zu können, sind in Weiterbildung der Erfindung Trennmittel für eine entsprechende Aufteilung vorgesehen. Zusätzlich oder alternativ können Besäumungsmittel zum ein- oder beidseitigen Besäumen des mindestens einen erhaltenen bzw. produziert mehrlagigen Ringbandes vorgesehen sein.
Bevorzugt ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass das Ringband seitlich aus der Presse entnehmbar ist. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Umlenkmittel nur einseitig gelagert werden. Die Lagerung erfolgt bevorzugt so, dass die Lagerung auf einer Hinterseite, von der Bedienseite abgewandt oder dieser gegenüberliegend angeordnet sind. Weiter kann die Doppelbandpresse mit Verbindungselementen, wie oben bereits beschrieben, versehen sein, die seitlich an der Doppelbandpresse angeordnet sind und eine lösbare Verbindung der oberen und unteren Presselemente ermöglichen, wobei die Verbindungselemente zumindest im entnommenen Zustand eine Überführung der Doppelbandpresse in eine Wartungsposition ermöglichen, in der der Abstand zwischen den Presselementen vergrößert, insbesondere derart vergrößert ist, dass eine Entnahme des Ringbandes ermöglicht wird.
Dabei kann die Überführung der Presselemente der Doppelbandpresse in die Wartungsposition in Verbindung mit der dabei einhergehenden Verstellung der Relativanordnung der Pressstrukturen gleichzeitig genutzt werden, um die Gesamtspannung auf das, insbesondere fertig gestellte, Ringband zu reduzieren und damit die Entnahme des Ringbandes zu erleichtern. Dies ist immer dann der Fall, wenn bei der Überführung der Doppelbandpresse in die Wartungsposition eines der Presselemente zumindest teilweise, beispielsweise bei einer vektormäßigen Zerlegung der Bewegung des zumindest einen Presselements, auf die Umlenkmittel zu bewegt wird. Dadurch wird die radiale Spannung auf das Ringband verringert und somit die Entnahme aus der Vorrichtung erleichtert.
Alternativ oder additiv kann auch vorgesehen sein, dass die Umlenkmittel Spann- und/oder Entspannmittel umfassen, die einerseits geeignet sind die radiale Spannung auf das Ringband, insbeonsdere zur Entnahme aus der Vorrichtung, zu reduzieren und ggf. zudem dazu geeignet sind die Spannung des über die Umlenkmittel laufenden Substrats oder Ringbandes während der Herstellung oder Fertigung konstant zu halten oder gemäß von Vorgaben einzustellen.
Die Erfindung führt auch auf ein mehrlagiges, spiralförmig gewickeltes, bevorzugt flexibles Ringband, welches erhalten ist durch ein erfindungsgemäßes Verfahren und/oder hergestellt ist mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das spiralförmig gewickelte Ringband umschließt dabei einen freien Zentralbereich, welcher bevorzugt eine Flächenerstreckung von mehreren Quadratmetern aufweist. Bevorzugt ist das vordere und/oder hintere Ende wie im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben abgeflacht.
Dies bedeutet auch, dass das Substratband oder die Lagen des Substratbandes bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens übereinander angeordnet werden.
Bevorzugt wird ein derartiges Ringband als Ringdichtungsband oder Stützband, insbesondere in einer Doppelbandpresse eingesetzt.
Derartige Bänder können zum Beispiel in Doppelbandpressen als sogenannte Seitenabdichtungsbänder oder Ringdichtungsbänder eingesetzt werden, welche jeweils rechts und links des zu verarbeitenden Materials in der Presse mit fahren, ohne sich mit dem Produktionsmaterial zu verbinden. Dies ist, je nach Typ des zu verarbeitenden Materials, bei der Verarbeitung von dickem Material auf einer Doppelbandpresse nötig, da dieses Material sonst im Randbereich der Presse und des Materials stärker als im Mittenbereich zusammengedrückt würde. Zudem stützt ein derartiges Band die beiden Pressbänder der Doppelbandpresse gegeneinander ab, so dass die Funktion der neben dem Druckraum hinter den Pressbändern abdichtenden Dichtungen bei der Verarbeitung von dickem Material gewährleistet bleibt.
Dementsprechend liegt ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung auch darin, dass mit dem Verfahren und der Vorrichtung der Erfindung die benötigten Seitenabdichtungsbänder oder Ringdichtungsbänder für den Betrieb einer Doppelbandpresse mit der Doppelbandpresse selbst hergestellt werden können. Der Betreiber einer entsprechenden Doppelbandpresse wird also durch die vorliegende Erfindung hinsichtlich der Seitenabdichtungsbänder oder Ringdichtungsbänder für den Betrieb der Doppelbandpresse weitestgehend autark. Er kann sich je nach Bedarf, also jeweils abhängig von dem mit der Doppelbandpresse zu verarbeitenden Material und dessen Stärke oder Dicke, selbst individuell angepasste Ringdichtungsbänder oder Seitenabdichtungsbänder herstellen oder nachproduzieren.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen.
Diese zeigen in:

1 eine schematische Ansicht einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, umfassend eine als Doppelbandpresse ausgebildete, kontinuierlich arbeitende Presse,
2 ein nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Verfahren resultierendes Ringband,
3 eine Detailansicht aus 2
4 eine schematische Ansicht einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens während der Herstellung eines Ringbandes,
5 eine schematische Ansicht einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach der Fertigstellung eines Ringbandes, und
6 eine schematische Ansicht einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens während der Entnahme eines Ringbandes.

In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In 1 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Die Vorrichtung 1 umfasst eine vorliegend als Doppelbandpresse 2 ausgebildete, kontinuierlich arbeitende Presse.
Die Doppelbandpresse 2 umfasst vorliegend zwei Presselemente 3, 4 in Form von gegenläufig angetriebenen Bändern, die in an sich bekannter Weise über gegenläufig rotierende Wellen 5, 6 angetrieben sind, und in einem Pressbereich parallel bzw. in die gleiche Richtung laufen. Zwischen den Presselementen 3, 4 hindurch wird ein von extern zugeführtes Substratband 7, welches vorliegend Polymerharz umfasst, welches sich thermisch verbinden lässt, von einer Eingangsseite 8 hin zu einer Ausgangsseite 9 in einer hier linearen bzw. geradlinigen Förderrichtung F transportiert. Innerhalb der Doppelbandpresse 2 wird das Substratband 7, bzw. wie später noch erläutert werden wird, mehrere übereinander zum Liegen kommende Substratbandabschnitte bzw. -lagen des Substratbandes 7 mit einem Anpressdruck sowie mit Wärmeenergie beaufschlagt, um jeweils benachbarte oder aufeinander oder übereinander angeordnete Lagen miteinander zu verpressen, vorliegend thermisch zu verbinden. Insbesondere für den Fall, jedoch nicht beschränkt hierauf, dass das Substratband 7 als solches kein thermisch vernetzbares Polymerharz enthält, kann, insbesondere eingangsseitig auf das frisch zugeführte Substratband ein entsprechender Klebstoff, insbesondere thermisch vernetzbares Polymerharz aufgebracht werden, was dann für die Verbindung mit einem die Doppelbandpresse 2 bereits einmal durchlaufenden Substratbandabschnitt dient.
Zu erkennen ist, dass ein vorderes Substratbandende 10 nach dem Durchlaufen der Doppelbandpresse 2 nicht wie üblich außerhalb der Doppelbandpresse 2 wieder aufgewickelt wird, sondern über Umlenkmittel 11, vorliegend in Form von mehreren Umlenkrollen 12, 13, 14 außerhalb der Doppelbandpresse 2 wieder zur Eingangsseite 8 zurückgeführt und der Presse erneut zugeführt wird, wodurch das Substratbandende auf einem Substratbandabschnitt des selben Substratbandes 7 zum Liegen kommt und mit diesem unter Druck und Temperatureinwirkung verpresst wird. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn zum Erhalten eines viellagigen Ringbandes das vordere Substratbandende die Doppelbandpresse 2 mehr als zweimal durchläuft, jeweils in Überlappung mit einem die Presse weniger oft durchlaufenen Substratbandabschnitt und insbesondere dem die Presse zuvor noch nicht durchlaufenen, sprich frisch zugeführten Substratbandabschnitt des selben Substratbandes.
2 zeigt ein mehrlagiges, spiralförmig um einen freien Zentralbereich 21 gewickeltes flexibles Ringband 15 als Verfahrensergebnis, insbesondere in Form einer Ringdichtung mit einer Umfangserstreckung von mehreren Metern.
3 zeigt den strichliert angedeuteten Abschnitt gemäß 2 in einer vergrößerten Darstellung. Zu erkennen ist der mehrlagige Aufbau des Ringbandes 15, wozu das Substratband 7 mehrfach die Doppelbandpresse 2 durchlaufen und dadurch spiralförmig gewickelt wurde. Ein zu Beginn vorderes Substratbandende 10 ist dabei am Innenumfang des Ringbandes angeordnet, wobei ein in Richtung der Längserstreckung des Substratbandes 7 an das vordere Substratbandende 10 anschließender Abschnitt eine (bezogen auf ein Zentralbereichszentrum radial) innerste bzw. erste Lage 16 des Ringbandes 15 bildet, die mit einer benachbarten zweiten bzw. (radial) weiter außen gelegenen Lage 17 verpresst ist, welche wiederum mit einer weiter außenliegenden dritten Lage 18 verpresst ist, die wiederum mit einer weiter außenliegenden vierten Lage 19 des Substratbandes 7 verpresst ist. Dabei haben die weiter innen liegenden Lagen die Presse entsprechend öfter durchlaufen als die weiter außenliegenden Lagen. Zu erkennen ist, dass das Ringband 15 gemäß den 2 und 3 als Verfahrensergebnis keine Nahtstelle bzw. Stoßstelle aufweist. Wie dies in 3 strichliert angedeutet ist, können das vordere Substratbandende 10 und ein hinteres Substratbandende 20 abgeschrägt bzw. abgeflacht ausgebildet werden, um somit einen möglichst flachen bzw. stetigen Übergang zu der darunter befindlichen Lage zu schaffen und damit Stufen bzw. einen unstetigen Übergang zu vermeiden.
Für den Fall, dass das Ringband 15 im Wesentlichen die gesamte nutzbare Breite der Doppelbandpresse 2 ausnutzt bzw. vergleichsweise breit bemessen ist, resultiert ein Ringband 15 mit einer großen Breitenerstreckung, das dann in einzelne Ringbänder mit entsprechenden, nicht gezeigten Trennmitteln unterteilbar ist. Alternativ ist es möglich, mehrere separate Ringbänder durch Zuführen separater Substratbänder nebeneinander zu erzeugen. Unabhängig davon ist es möglich durch das Vorsehen entsprechender Besäumungsmittel die resultierenden Ringbänder an einer Längsseite oder an beiden gegenüberliegenden Längsseiten zu besäumen.
Die 4 zeigt eine um 90° gedrehte Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 mit Blick in Richtung der Förderrichtung F bzw. entgegen der Förderrichtung F. Dementsprechend ist der Blick in der Darstellung der 4 auf die Ausgangsseite 9 der Doppelbandpresse 2 gerichtet. Dargestellt sind das obere Presselement 3 sowie das untere Presselement 4 der Doppelbandpresse 2, welche über Verbindungselemente 22 auf einer Vorderseite 23 der Doppelbandpresse als auch auf einer Rückseite 24 der Doppelbandpresse 2 miteinander verbunden sind. Dargestellt ist ferner ein Ringband 15, welches auf der Ausgangsseite 9 die Doppelbandpresse 2 verlässt, und dabei zwischen dem oberen Presselement und dem unteren Presselement 4 herausgeführt wird, um nach Verlassen der Doppelbandpresse 2 in Richtung der Eingangsseite umgelenkt zu werden, was mittels der zumindest die Umlenkrolle 13 umfassenden Umlenkmitteln 11 erfolgt. Wie der 4 entnommen werden kann, ist die Umlenkrolle 13 wie auch bevorzugt alle anderen Umlenkrollen der Umlenkmittel 11 einseitig gelagert, wobei die Lagerung 25 der Umlenkrolle 13 derart ausgeführt ist, dass die Lagerung an einer senkrecht zur Produktionsrichtung verlaufenden Hinterseite 24 der Doppelbandpresse 2 erfolgt. Die Umlenkrolle 12, wie sie beispielsweise im Rahmen der 1 gezeigt ist, ist in der Darstellung der 4 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
Die Umlenkrolle 13 sowie auch andere Umlenkrollen der Umlenkmittel 11 können dabei in der 5 nicht explizit dargestellte Spannmittel aufweisen, die dazu dienen das Ringband 15 während der Herstellung mit einer konstanten oder vorgegebenen, variablen radialen Spannung zu beaufschlagen.
Die 5 zeigt die Situation der Vorrichtung 1 während des Verfahrens oder während der Herstellung des nahtlosen Ringbandes 15. Wenn die Herstellung des Ringbandes 15 abgeschlossen ist, muss eine Entnahme des Ringbandes 15 von der Vorrichtung 1 oder aus der Vorrichtung 1 erfolgen. Die Vorbereitung und die Durchführung dieser Entnahme wird im Folgenden mit Bezug auf die 5 und 6 beschrieben.
In der Darstellung der 5, welche von der Ansicht oder Perspektive der Darstellung der 4 entspricht, ist zur Vorbereitung der Entnahme des fertiggestellten Ringbandes 15 die Doppelbandpresse 2 in eine Entnahmeposition oder Wartungsposition überführt worden, in der die Presselemente, also das obere Presselement 3 und das untere Presselement 4, so gegeneinander verstellt wurden, dass zwischen den Bändern 26 und 27 der Presselemente 3, 4 ein Spalt oder Abstand entsteht, der zumindest größer ist als die Höhe oder Stärke des fertiggestellten Ringbandes 15. Dadurch kann zumindest im Bereich der Doppelbandpresse 2, insbesondere im Bereich der Pressbänder 26, 27 der Doppelbandpresse 2 ein seitliches Entnehmen des Ringbandes 15, insbesondere senkrecht zur Produktionsrichtung oder Förderrichtung F erfolgen. Außerdem wurden zumindest auf der Vorderseite 23 oder Bedienseite der Doppelbandpresse 2 die Verbindungselemente 22 entnommen, was ebenfalls ermöglicht oder erleichtert das fertige Ringband 15 seitlich, im Wesentlichen senkrecht zur Produktionsrichtung oder Förderrichtung F in Richtung der Vorderseite 23 der Doppelbandpresse 2 zu entnehmen.
Es kann einerseits vorgesehen sein, dass die der Vorderseite 23 zugeordneten Verbindungselemente 22 bereits vor Erreichen der Entnahmeposition der oberen und unteren Presselemente 3, 4 entnommen oder entfernt werden. Andererseits kann auch vorgesehen sein, dass die Verbindungselemente 22 erst entnommen oder entfernt werden, wenn das obere Presselement 3 und das untere Presselement 4 der Doppelbandpresse 2 eine Entnahmeposition oder Wartungsposition erreicht haben, wie sie beispielsweise in der 5 dargestellt ist.
Wie anhand des Richtungspfeils 28 angegeben, erfolgt die Überführung der Doppelbandpresse 2 oder der Presselemente 3, 4 in die Entnahmeposition derart, dass das obere Presselement 3 von dem unteren Presselement 4 weg bewegt und zumindest bezüglich der Umlenkrolle 13 der Umlenkmittel 11 auf die Umlenkmittel 11 zubewegt wird. Daraus folgt im Umkehrschluss auch, dass bereits durch die Überführung der Doppelbandpresse 2 oder der Presselemente 3, 4 in die Entnahmeposition oder Wartungsposition die radiale Spannung auf das Ringband 15 verringert wird, sodass auch dadurch die Entnahme des Ringbandes 15 erleichtert wird.
Die 6 zeigt schließlich eine Ansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der 4 und 5, wobei in der Darstellung der 6 die Entnahme des fertiggestellten Ringbandes 15 schon fast abgeschlossen ist. Wie durch den weiteren Richtungspfeil 29 verdeutlicht, wird das Ringband 15 zu einer Vorderseite 23 bzw. einer Bedienseite der Doppelbandpresse 2 hin entnommen, wobei das Ringband 15 dabei ebenfalls über ein freistehendes Ende 30 der Umlenkrolle 13, und ggf. auch über entsprechende freie Enden der weiteren den Umlenkmitteln 11 zugeordneten Umlenkrollen entnommen wird. Das freie Ende 30 der Umlenkrolle ist dabei der einseitigen Lagerung 25 der Umlenkrolle 13 sowie der entsprechenden einseitigen Lagerung der verbleibenden Umlenkrollen der Umlenkmittel 11 gegenüberliegend angeordnet. In der Darstellung der 6 ist dabei zudem angedeutet, dass die Umlenkrolle 13 der Umlenkmittel 11 zusätzlich auf das obere Presselement 3 hin verstellt oder verfahren wurde. Dies kann beispielsweise durch den Umlenkmitteln 11 oder den Umlenkrollen 13 zugeordneten Entspannmitteln erreicht werden. Diese dienen ebenfalls dazu den auf das Ringband 15 wirkenden radialen Druck oder die radiale Spannung zu verringern, sodass die in der 6 skizzierte seitliche Entnahme des Ringbandes 15 zur Vorderseite 23 hin ermöglicht wird.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Doppelbandpresse
3: Presselement
4: Presselement
5: Welle
6: Welle
7: Substratband
8: Eingangsseite
9: Ausgangsseite
10: vorderes Substratbandende
11: Umlenkmittel
12: Umlenkrolle
13: Umlenkrolle
14: Umlenkrolle
15: mehrlagiges, spiralförmig gewickeltes Ringband
16: erste Lage (innerste Substratbandlage des spiralförmig gewickelten Substratbandes)
17: zweite Lage (benachbart zur ersten Lage angeordnete, weiter außen platzierte Substratbandlage)
18: dritte Lage
19: vierte Lage
20: hinteres Substratbandende
21: freier Zentralbereich
22: Verbindungselement
23: Vorderseite
24: Hinterseite
25: Lagerung
26, 27: Pressbänder
28: Richtungspfeil
29: Richtungspfeil
30: Ende
F: Förderrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0562280 A1 [0013]
EP 0786335 A1 [0013]

Claims

Verfahren zum Herstellen eines verbindungsnahtfreien, umfangsgeschossenen Ringbandes, insbesondere eines Ringdichtungsbandes oder Stützbandes für eine Doppelbandpresse mit einer Doppelbandpresse (2), welcher eine Substratbahn mit ihrem vorderen Ende an einer Eingangsseite (8) zugeführt, zwischen einem oberen und einem unteren Presselement(3, 4), insbesondere umlaufenden Pressband, der Doppelbandpresse (2), in einer Förderrichtung (F) zu einer Ausgangsseite (9) der Doppelbandpresse (2) transportiert und das vordere Ende zur Eingangsseite (8) über Umlenkmittel (11) umgelenkt wird und die Doppelbandpresse (2) mindestens noch einmal in Überlappung mit mindestens einem in der Doppelbandpresse (2) befindlichen Abschnitt des Substratbandes (7) durchläuft, wodurch das Substratband (7) spiralförmig mehrlagig gewickelt und unter Druckeinwirkung, und bevorzugt Wärmeeinwirkung, mit sich selbst verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entnahme des Ringbandes, insbesondere im Anschluss an die Fertigstellung, Verbindungselemente zur Verbindung zwischen dem oberen und dem unteren Presselement (3, 4) auf einer im wesentlichen senkrecht zur Produktionsrichtung verlaufenden Vorderseite oder Bedienseite der Doppelbandpresse (2) entnommen werden, insbesondere indem die Doppelbandpresse (2) und/oder die Presselemente in eine Wartungsposition überführt werden, wobei bevorzugt das mehrlagige Ringband (15) seitlich, insbesondere senkrecht zu der, bevorzugt linearen, Förderrichtung (F) aus der Presse (2) entnommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Entnahme des Ringbandes, das Ringband über ein freistehendes Ende der Umlenkmittel und/oder von Umlenkrollen (12, 13, 14), insbesondere senkrecht zur Produktionsrichtung oder Förderrichtung (F), entnommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Substratband (7) ein Polymer oder Polymerharz, insbesondere thermoplastische oder duroplastische Kunststoffe, die sich thermisch verbinden lassen, umfasst und/oder daraus besteht, und dass unmittelbar aufeinander zu liegen kommende Lagen (16, 17; 17, 18; 18, 19) des Substratbandes (7) durch Druck, und bevorzugt Temperatureinwirkung, in der Doppelbandpresse (2), bevorzugt thermisch, miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Substratband (7) mindestens ein Polymer oder Polymerharz der folgenden Gruppe umfasst oder daraus besteht: Polyamide (PA) und/oder Polyetheretherkethone (Peek) und/oder Polyimide (PI) und/oder Melaminharz und/oder Phenolharze.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substratband (7) als mehrschichtiges, insbesondere eine äußere Verbindungsschicht, bevorzugt eine, insbesondere thermisch vernetzbare, Polymerharzschicht, aufweisendes, Laminat ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Substratband (7) in einem Bereich vor der Eingangsseite (8) ein Klebstoff, insbesondere ein Polymer, besonders bevorzugt ein thermisch vernetzbares Duroplast oder Thermoplast, zum Verbinden benachbarter Lagen (16, 17; 17, 18; 18, 19) des Substratbandes (7) unter Druck, und bevorzugt Temperatureinwirkung, in der Doppelbandpresse (2) auf das Substratband (7) aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substratband (7) in der Doppelbandpresse (2) mit einem Druck aus einem Druckbereich zwischen 20 und 80 bar, insbesondere 40bar und 60bar barbeaufschlagt und/oder auf eine Temperatur aus einem Temperaturbereich zwischen 150°C und 400°C, insbesondere zwischen 225°C und 325°C erwärmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrlagige Ringband (15) in mehrere Ringbänder, insbesondere Ringdichtungsbänder, unterteilt, insbesondere geschnitten, wird und/oder dass das Ringband (15) an mindestens einer Längskante, insbesondere an beiden Längskanten, besäumt wird.
Vorrichtung, ausgebildet zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung eines verbindungsnahtfreien, umfangsgeschossenen Ringbandes, insbesondere eines Ringdichtungsbandes oder Stützbandes für eine Doppelbandpresse (2), nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine eine Doppelbandpresse (2), mit der das Substratband (7) unter gleichzeitiger Druckbeaufschlagung in der Förderrichtung (F) von einer Eingangsseite (8) zu einer Ausgangsseite (9) der Doppelbandpresse (2) förderbar ist, wobei die Doppelband presse bevorzugt Heizmittel zum Erwärmen des Substratbandes (7), insbesondere während des Pressvorgangs, umfasst dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) Umlenkmittel (11) zum Umlenken des die Doppelbandpresse (2) ausgangsseitig verlassenden vorderen Substratbandendes (10) zurück zur Eingangsseite (8) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelbandpresse (2) lösbare und entnehmbare Verbindungselemente (22) zur Verbindung zwischen dem oberen und dem unteren Presselement (3, 4) aufweist, welche auf einer im wesentlichen senkrecht zur Produktionsrichtung oder Förderrichtung (F) verlaufenden Vorderseite (23) oder Bedienseite der Doppelbandpresse (2) lösbar und entnehmbar angeordnet sind, wobei die Doppelbandpresse (2) und/oder die Presselemente (3, 4) zur Überführung in eine Entnahmeposition oder Wartungsposition ausgebildet sind, in der die Verbindungselemente (22) lösbar und/oder entnehmbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkmittel (11) und/oder die Umlenkrollen (12, 13, 14) eine einseitige Lagerung (25) aufweisen, die eine Lagerung auf einer senkrecht zur Produktionsrichtung oder Förderrichtung (F) verlaufenden Hinterseite (24), insbesondere einer Bedienseite oder Vorderseite (23) gegenüberliegend, ermöglichen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Doppelbandpresse (2) Klebstoffauftragsmittel zum Auftragen von, insbesondere pulverförmigem oder fluidem, bevorzugt pastösem, Klebstoff auf das Substratband (7), insbesondere in einem Bereich vor der Eingangsseite (8), zugeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Doppelbandpresse (2) Trennmittel zum Unterteilen, insbesondere scheiden des mehrlagigen Ringbandes (15) in mehrere Ringbänder und/oder Besäumungsmittel zum ein- oder beidseitigem Besäumen des mehrlagigen Ringbandes (15) zugeordnet sind.
Mehrlagiges Ringband, erhalten durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
Verwendung eines mehrlagigen Ringbandes (15) nach Anspruch 16 als Ringdichtungsband oder Stützband, insbesondere in einer Doppelbandpresse (2).