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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Transportbändern
zum Transportieren eines zu verdichtenden Faserverbandes.
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Derartige
Transportbänder
werden im folgenden auch als Siebriemchen bezeichnet.
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Derartige
Siebriemchen laufen oft im Dreischichtbetrieb ununterbrochen über mehrere
Tage, Wochen und sogar Monate und dienen bekannterweise der Verdichtung
des ankommenden Faserverbandes. Die Effektivität des Verdichtungsvorganges konnte
durch die Anordnung einer luftdurchlässigen Zentralzone in dem Siebriemchen
erheblich gesteigert werden, die von jeweils undurchlässigen Randbereichen
flankiert ist, damit der zur Verdichtung notwendige Saugstrom auf
die Zentralzone konzentriert wird.
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Die
steigenden Anforderungen an die Qualität derartiger Garne zusammen
mit dem wachsenden Bedarf an derartigen Siebriemchen erfordern ein Herstellungsverfahren,
mit welchem eine beliebig hohe Anzahl derartiger Siebriemchen in
gleichbleibender Qualität
kostengünstig
herstellbar ist.
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Es
ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen,
mit welchem Siebriemchen mit einem luftdurchlässigen Zentralbereich, flankiert
von luftundurchlässigen
Randbereichen einfach und in großer Stückzahl mit genau reproduzierbarer
Qualität
kostengünstig
herstellbar sind.
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Diese
Aufgabe löst
die Erfindung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs.
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Aus
der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß die einzelnen Verfahrensschritte
zur Versiegelung der Randzonen des einzelnen Siebriemchens leicht in
herkömmliche,
bekannte Herstellungsverfahren zur Erzeugung von Schmalriemen integrierbar
sind und eine taktweise Herstellung derartiger Siebriemchen bei
hoher Produktivität
und geringstem Ausschuß ermöglichen.
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Diese
Vorteile werden dadurch erreicht, daß zunächst eine endlose Schlauchware
erzeugt wird, aus der eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten
Siebriemchen entstehen soll. Diese Schlauchware wird zur Herstellung
der Versiegelungszonen in Umfangsrichtung so bearbeitet, daß die einzelnen Versiegelungszonen
jeweils zweier benachbarter Siebriemchen in einem Arbeitsgang entstehen,
wobei erfindungswesentlich jeweils eine einzige Versiegelungszone
zwei benachbart hergestellten Siebriemchen zugeordnet ist.
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Hierzu
ist es erforderlich, daß der
Trennschnitt jeweils innerhalb einer einzigen Versiegelungszone
vorgenommen wird, so daß eine
Teilbreite dieser Versiegelungszone dem zuvor erstellten Siebriemchen
und die andere Teilbreite dem danach hergestellten Siebriemchen
zuzuordnen ist.
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Es
entsteht auf diese Weise quasi ein Durchlaufverfahren, bei welchem
das praktisch endlos herstellbare Schlauchmaterial durch die gelungene
Integration der Verfahrensschritte zur Versiegelung der Randbereiche
in einzelne Axialabschnitte so aufgearbeitet wird, wie es das fertige
Siebriemchen bzw. Transportband verlangt.
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Dabei
erfolgt in den zu versiegelnden Zonen eine lokale Bearbeitung der
Schlauchware in Form einer umfangsmäßig geschlossenen Versiegelungszone
mit anschließender
Durchtrennung der Schlauchware, so daß mit jedem Trennschnitt ein Siebriemchen
erzeugt ist.
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Geht
man davon aus, daß die
Versiegelungszonen aller Siebriemchen von jeweils identischer Breite
sind, bietet es sich an, die jeweilige Breite der versiegelten Umfangszonen
entsprechend der zweifachen Breite eines luftundurchlässigen Randbereichs
zu erstellen und den Trennschnitt mittig in diese Umfangszone einzubringen.
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Dabei
kann die Versiegelung sowohl von der Außenseite als auch von der Innenseite
der Schlauchware vorgesehen sein.
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Vorteilhafterweise
erfolgt die Versiegelung in einem Zug während gleichzeitiger Drehung
der Schlauchware relativ zu einer Versiegelungsvorrichtung.
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Hierfür werden
Ausführungsbeispiele
angegeben.
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Andererseits
kann die Versiegelung aber auch zum Beispiel durch einen Aufsteckdorn
erfolgen, auf welchem die Schlauchware aufgesteckt ist, der abschnittsweise
Heizvorrichtungen oder ähnliches
aufweist, um die Schlauchware von der Innenseite her anzuschmelzen.
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Abhängig vom
jeweiligen Material der Transportbänder ist es aber auch möglich, die
Versiegelung durch einen Schmelzauftrag eines geeigneten biegeelastischen
Materials zu erzielen.
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Hierzu
wird ein verflüssigtes
Versiegelungsmaterial vorgeschlagen, zum Beispiel ein Hotmelt oder ähnliches.
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Andererseits
läßt sich
unter Verwendung eines thermoplastischen Filamentmaterials, aus
welchem das Siebriemchen z.B. gewebt wurde, die unter Temperatureinwirkung
aufschmelzende Eigenschaft des Thermoplasten für die Zwecke der Erfindung
nutzen.
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Sieht
man nämlich
eine lokale Temperaturerhöhung
oberhalb des Schmelzpunktes des thermoplastischen Materials vor,
der eine Abkühlphase
folgt, wird kein zusätzliches
Material zur Erzeugung der luftundurchlässigen Randzonen benötigt.
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Insbesondere
die Verwendung einer Unterschallsonotrode bietet den Vorteil eines
im Millisekundenbereich liegenden Anschmelzvorgangs von präziser Wiederholgenauigkeit
ohne die Gefahr einer Verschmutzung des Sonotrodenkopfs.
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Die
kurze Anschmelzzeit in Verbindung mit zum Beispiel linienförmigen Kontaktzonen,
in denen der Schmelzvorgang abläuft,
läßt eine
genau dosierte Energiezufuhr zu.
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Dabei
kann durch die Verwendung einer Ultraschallsonotrode in Verbindung
mit einem Aufsteckdorn für
die Schlauchware auch eine Verschmelzung von Innen herbeigeführt werden.
Für diesen
Fall wird vorgeschlagen, daß die
Sonotrodenköpfe
mit den erforderlichen geometrischen Abständen als zylindrische Scheiben
Bestandteil des Dornes sind, so daß der Aufschmelzvorgang jeweils
ringzylindrisch herbeigeführt
werden kann.
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Ein
anderes Ausführungsbeispiel
sieht vor, daß der
Schmelzvorgang von einer außerhalb
des Dornes vorgesehenen Ultraschallsonotrode herbeigeführt wird,
die quer zur Längsachse
des Dornes so verfahrbar ist, daß sie bedarfsweise in Wirkkontakt mit
der Außenfläche der
Schlauchware verbringbar ist, während
sie in den Arbeitspausen außer
Kontakt mit dem Werkstück
sein soll.
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Insbesondere
bei dieser Ausführungsform ergibt
sich der Vorteil einer lediglich linienförmigen Kontaktzone zwischen
Sonotrodenkopf und Werkstück,
so daß die
Schmelzzone lokal sehr beschränkt ist
und für
die Abkühlphase
der soeben aufgeschmolzenen Kontaktzone hinreichend Abkühlzeit zur
Verfügung
steht. Diese Abkühlzeit
wird während
des Umlaufs des Sonotrodenkopfs um das Werkstück herum für alle Bereiche des Werkstücks außerhalb
der jeweiligen Kontaktzone bereitgestellt, so daß nach einem einzigen vollständigen Umlauf
sofort der Trennschnitt erfolgen kann.
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Andererseits
ist es aber auch möglich,
den Sonotrodenkopf manschettenartig um das Werkstück herum
zu legen und auf diese Weise die gesamte Umfangszone in einem einzigen
Arbeitsschritt zu versiegeln.
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Zur
Erzeugung qualitativ sehr hochwertiger Siebriemchen bietet es sich
insbesondere an, das Material der Schlauchware nahtlos rund zu verweben,
so daß innerhalb
der einzelnen hergestellten Siebriemchen keine Nahtstellen vorhanden
sind.
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Auch
für den
Trennschnitt hat sich die Sonotrodentechnik bewährt.
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Hierzu
wird vorgeschlagen, den Kontaktkopf der Ultraschallsonotrode keilförmig auszugestalten und
in einer Radialebene in Richtung zur Schlauchware zustellbar anzusteuern, so
daß nach
Beendigung des Verschmelzungsvorgangs durch einen in Umfangsrichtung
angebrachten Schnitt von dem Schlauchmaterial ein einzelnes Siebriemchen
abgetrennt wird.
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Die
Verwendung einer Ultraschallsonotrode als Trennvorrichtung der einzelnen
Siebriemchen von der Schlauchware bietet den Vorteil, daß bei jedem
mit dem erfindungsgemäßen Durchlaufverfahren
hergestellten einzelnen Siebriemchen aus Schlauchware beide Schnittkanten
stabilitätsverstärkend heiß verschmolzen
sind, so daß sich
eine entsprechend hohe Lebensdauer ergibt.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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2 ein fertiges Siebriemchen
nach der vorliegenden Erfindung.
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Sofern
im folgenden nichts anderes gesagt ist, gilt die folgende Beschreibung
stets für
alle Figuren.
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Die
Figuren zeigen das Verfahren zur Herstellung von Transportbändern zum
Transportieren eines zu verdichtenden Faserverbandes.
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Derartige
Transportbänder
werden hier als Siebriemchen 1 bezeichnet.
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Jedes
Siebriemchen 1 weist einen umlaufenden luftdurchlässigen Zentralbereich 2 auf.
Neben dem Zentralbereich sind zu beiden Seiten luftundurchlässige Randbereiche 3 vorgesehen.
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Zur
Herstellung einer Vielzahl derartiger Siebriemchen 1 wird
zunächst
einmal eine luftdurchlässige
Schlauchware 4 erstellt. Die Schlauchlänge ist um ein vielfaches größer als
die Breite 13 des Siebriemchens 1. Die Schlauchware
ist zu Beginn des Verfahrens noch einstückig zusammenhängend und
wird nun dem erfindungsgemäßen Versiegelungsverfahren
unterworfen.
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Hierzu
erfolgt die Versiegelung der Schlauchware an mehreren aufeinanderfolgenden Umfangszonen,
die jeweils um die Breite 5 des luftdurchlässigen Zentralbereichs
voneinander beabstandet sind.
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Es
entstehen auf diese Weise an der Schlauchware 4 ringförmige Versiegelungsbereiche, die
zwischen sich jeweils einen ringförmigen luftdurchlässigen Zentralbereich 2 aufweisen.
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Zur
Herstellung der einzelnen Siebriemchen 1 aus diesem Zwischenprodukt
müssen
an der Schlauchware 4 Radialschnitte 6 erfolgen,
die innerhalb der einzelnen versiegelten Umfangszonen liegen.
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Durch
diese Radialschnitte 6 werden von der Schlauchware die
einzelnen Siebriemchen abgetrennt. Da die Radialschnitte 6 innerhalb
der versiegelten Umfangszonen liegen, entsteht auf diese Weise jeweils
ein Siebriemchen mit einem luftdurchlässigen Zentralbereich, der
beidseits von einem luftundurchlässigen
Randbereich flankiert wird.
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Durch
den Radialschnitt 6 werden daher die einzelnen Siebriemchen
innerhalb der versiegelten Randbereiche vom jeweils restlichen Schlauchstück abgetrennt
und können
anschließend
verpackt werden.
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Vorteilhaft
ist die jeweilige Breite 14 der versiegelten Umfangszonen
so groß wie
die zweifache Breite eines luftundurchlässigen Randbereichs 3 des fertigen
Siebriemchens 1, wobei der Trennschnitt mittig in der versiegelten
Umfangszone an der Schlauchware erfolgt.
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Ferner
zeigt 1 ein Verfahrensbeispiel, bei
welchem die Versiegelung für
jede Umfangszone einzeln und in einem Zug während gleichzeitiger Drehung 10 der
Schlauchware 4 relativ zu dem Versiegelungswerkzeug 7 erfolgt.
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Hierzu
ist die Schlauchware – hier – auf einen
Dorn 9 aufgeschoben. Die Schlauchware ist hier als Schlauchabschnitt
ausgebildet, der von einem praktisch endlos herstellbaren Gewebeschlauch
abgetrennt wurde.
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Auf
dem Dorn 9 erfolgt die Versiegelung. Hierzu wird das Versiegelungswerkzeug 7 zunächst einmal
an die Axialstelle des Dorns 9 gefahren, wo die Versiegelung
erfolgen soll. Danach wird das Versiegelungswerkzeug 7 auf
den Außenumfang
der Schlauchware abgesenkt, so daß die Versiegelung erfolgen
kann. Nach Entfernen des Versiegelungswerkzeugs so, daß der Kontakt
zwischen Versiegelungswerkzeug 7 und der soeben versiegelten
Umfangszone aufgehoben wird, kann das Versiegelungswerkzeug 7 an
die nächste
Axialposition der Schlauchware 4 herangefahren werden und
so weiter.
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In
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
gemäß 1 werden die Radialschnitte 6 von
einem Trennwerkzeug 8 herbeigeführt, welches im Sinne der Zustellbewegung 12 messerartig
auf die Schlauchware 4 abgesenkt wird dort, wo sich die
versiegelten Umfangszonen befinden.
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Da
der Dorn 9 zugleich einer Rotationsbewegung unterworfen
ist, erfolgt hier ein Umfangsschnitt an der Schlauchware 4 und
das nächste
Siebriemchen ist fertig.
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Danach
wird das Trennwerkzeug 8 um eine weitere Axialposition
verschoben und der Vorgang wiederholt sich an der nächsten bereits
versiegelten Umfangszone, die noch nicht durchtrennt wurde.
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Hier
ist der Außenumfang
des Dorns 9 von kreiszylindrischer Natur, so daß ein ununterbrochener
Durchlaufprozeß zustande
kommt.
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Weiterhin
wird durch die Absenkung des Versiegelungswerkzeugs von außen auch
die Oberfläche
der Schlauchware 4 die Versiegelung auch auf der Außenfläche der
Schlauchware 4 erfolgen.
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Die
Versiegelung kann einerseits durch Auftrag eines verflüssigten
Versiegelungsmaterials erfolgen, welches nach dem Auftrag weichelastisch
aushärtet.
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Darüber hinaus
kann die Schlauchware auch aus einem thermoplastischen Filamentmaterial
bestehen, welches durch ein als Heizvorrichtung ausgebildetes Versiegelungswerkzeug 7 in
den Umfangszonen angeschmolzen wird.
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Hierzu
empfiehlt sich die Verwendung einer Ultraschallsonotrode, deren
Sonotrodenkopf während
der Versiegelung in Kontakt mit der zu versiegelnden Umfangszone
steht.
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Zusätzlich und
der Vollständigkeit
halber soll aber auch erwähnt
sein, daß die
Sonotrodenköpfe auch
innerhalb des Dorns 9 angeordnet sein können. Für diesen Fall bestehen die
Sonotrodenköpfe
aus zylindrischen Scheiben, deren Scheibenbreite der Breite 14 der
zu versiegelnden Umfangszonen entspricht.
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Bevorzugt
wird allerdings die gezeigte Ausführungsform, bei welcher eine
außerhalb
des Dorns 9 vorgesehenen Ultraschallsonotrode querbeweglich zur
Längsachse
des Dorns ansteuerbar ist. Die Zustellbewegung 11 der Ultraschallsonotrode
läßt ein Absenken
des Sonotrodenkopfs bis auf die Schlauchware 4 zu, so daß diese
zwischen dem Sonotrodenkopf und dem Außenumfang des Dorns 9 eingeklemmt
ist. Hier ist der Sonotrodenkopf als Rechteckquader ausgebildet,
so daß der
Schmelzvorgang entlang einer in Axialrichtung des Dorns orientierten
linienförmigen
Kontaktzone zwischen Sonotrodenkopf und Schlauchabschnitt 4 erfolgt.
Durch die Rotationsbewegung 10 des Dornes 9 mit
abgesenkter Ultraschallsonotrode erfolgt ein kurzfristiges Aufheizen
in der Kontaktzone, der eine Abkühlphase des
aufgeschmolzenen Bereichs folgt, die abhängig von der Rotationsgeschwindigkeit
des Dornes 9 ist.
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Es
hat sich aber gezeigt, daß die
Abkühlphasen
der einzelnen aufgeschmolzenen Zonen hinreichend lang sind, so daß plastische
Verformungen in den angeschmolzenen Bereichen praktisch nicht auftreten.
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Andererseits
kann der Sonotrodenkopf aber auch manschettenartig um den Schlauchabschnitt 4 herum
gelegt sein und während
des Kontakts zum Schlauchabschnitt 4 aktivierbar sein.
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Ferner
zeigt 1 einen Verfahrensschritt, bei
welchem der Trennschnitt, der mittels des Trennwerkzeugs 8 durchgeführt wird,
ebenfalls mittels einer Sonotrode erfolgt.
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Der
Sonotrodenkopf ist hier keilförmig
scharf ausgestaltet und liegt mit seiner Längsrichtung in derjenigen Radialebene,
wo der Trennschnitt erfolgen soll.
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Die
Schneidkante des Sonotrodenkopfes muß genau radial ausgerichtet
sein, um einen präzisen
Trennschnitt der Schlauchware herbeizuführen.
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Hier
nutzt man die Rotationsbewegung 10 auch zur Herbeiführung des
Trennschnittes aus, so daß die
einzelnen Verfahrensschritte: Anschmelzen-Trennen nacheinander im
Durchlaufverfahren an dem jeweiligen Werkstück vorgenommen werden.
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Maßgeblich
für den
Trennschnitt ist also, genauso wie im Fall der Ultraschallsonotrode
zum Versiegeln der Umfangszone, die Relativrotation zwischen Sonotrodenkopf
und Schlauchware 4.
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- 1
- Siebriemchen
- 2
- Zentralbereich
- 3
- Randbereich
- 4
- Schlauchware
- 5
- Breite
von 2
- 6
- Radialschnitt
- 7
- Versiegelungswerkzeug
- 8
- Trennwerkzeug
- 9
- Dorn
- 10
- Rotationsbewegung
- 11
- Zustellbewegung
von 7
- 12
- Zustellbewegung
von 8
- 13
- Breite
des Siebriemchens
- 14
- Breite
der versiegelten Umfangszone