-
Mehrschichtiger Riemen, insbesondere Treibriemen Die Erfindung bezieht
sich auf einen mehrschichtigen Riemen, insbesondere Treibriemen, mit einem Zugband
aus faserorientiertem Kunststoff, insbesondere Polyamid, einer Laufschicht aus reibungserhöhendem
Material, insbesondere Leder, und einer dem Aufspleißen des Zugbandes entgegenwirkenden
Deckschicht. Die Erfindung kann mit Vorteil auch für andere Arten von Riemen, beispielsweise
für Florteilriemchen für Spinnereizwecke, Anwendung finden.
-
Mehrschichtige Riemen dieser Art sind in ihrer Verwendung als Treibriemen
bekannt und bieten wegen der hohen Zugfestigkeit des faserorientierten Kunststoffbandes
wesentliche Vorteile. Solche Kunststoffbänder, wie beispielsweise Polyamidbänder,
erlangen ihre hohe Zugfestigkeit durch Streckung auf ungefähr das 21/z bis 3fache
ihrer ursprünglichen Länge, wodurch eine Orientierung der Faser im Material des
Bandes eintritt. Diese hohe Zugfestigkeit des faserorientierten Kunststoffbandes
kann aber nur ausgenutzt werden, wenn eine Laufschicht aus einem die Reibung in
wirksamer Weise erhöhenden Material vorgesehen ist, wie dies insbesondere bei einer
Laufschicht aus Leder der Fall ist, da sonst die Kräfte vom Scheibenumfang nicht
auf- das Zugband übertragen werden können. Bei derartigen faserorientierten Zugbändern
besteht aber die Gefahr eines Aufspleißens des Zugbandes in der Längsrichtung, und
um dies zu vermeiden, wird eine Deckschicht zur Oberverfestigung des Zugbandes angewendet.
Als Deckschichten wurden bisher verschiedene Materialien, beispielsweise Leder usf.,
verwendet, und es ist auch bekannt, Gewebe als Deckschicht zu verwenden.
-
Es wurde auch schon vorgeschlagen, bei einem Treibriemen, dessen Zugschicht
aus Polyamid oder ähnlichen vollsynthetischen Faserstoffen besteht, die Polyamid-
od. dgl. Schicht durch in der Laufrichtung des Riemens parallel nebeneinanderliegende
Fäden zu bilden, die gegebenenfalls einen Teil eines Gewebes darstellen. Bei diesem
bekannten Vorschlag wird bew ußt auf die Verwendung eines an sich besonders gegen
Aufspleißen anfälligen Zugbands verzichtet. Durch den Fortfall eines Zugbandes treten
jedoch schwerwiegende Nachteile auf. Erstens muß bei in Längsrichtung zum Riemen
.-verlaufenden Fäden der Zugschicht nun die Reibschicht die gesamte Querbeanspruchung
des Riemens aufnehmen, und zweitens ist die Endlosverbindung derartiger kein Zugband
aufweisender Riemen so weit problematisch geworden, daß sie, um ausreichende Sicherheit
zu gewährleisten, als endlose Riemen hergestellt werden müßten, da, weil: nur nebeneinanderliegende
Fäden vorhanden sind, nur eine kleine, von vielen Unterbrechungen durchsetzte und
damit für eine ausreichend starke Klebverbindung unzureichende Fläche an den angeschärften
Klebstellen der Riemenverbindungsstelle vorliegen würde. Weiter bestünde die Möglichkeit,
daß an der Klebstelle nicht Faden an Faden stößt und damit praktisch die Verklebung
nur an der Reibschicht erfolgen würde. Um diese beiden Möglichkeiten auszuschalten,
wird gemäß diesem Vorschlag die Reibschicht mit der Polyamidschicht durch aufgelöstes
Polyamid verbunden, womit die Hohlräume zwischen den Einzelfäden der Zugschicht
ausgefüllt und Unterbrechungen an der angeschärften Klebstelle der Verbindungsstelle
des Riemens vermieden werden. Damit wird aber der Riemen wieder steif und die wegen
fehlender Verstärkung des Riemens in seiner Oberrichtung ohnedies geringe Querfestigkeit
desselben weiter verringert.
-
Ein Treibriemen wird im Betrieb, abgesehen von seiner Zugbeanspruchung,
einer Wechselbeanspruchung durch Biegung über die Scheiben unterworfen. Je kleiner
der Scheibendurchmesser ist, desto stärker ist die Biegung des Riemens. Je stärker
der Riemen ist, desto stärker wirkt sich die Deformation, welche der Riemen bei
der Biegung erleidet, aus. Der Scheibendurchmesser ist meist gegeben und kann nicht
verändert werden. Gerade bei Mehrschichtriemen wirkt sich aber die Mehrschichtigkeit
in bezug auf den Biegungswiderstand ungünstig aus, da, wie oben bereits festgestellt
wurde, auch die bei den bekannten Riemen dieser Art zwischen den Schichten erforderlichen
Kittschichten eine beträchtliche Versteifung des Riemens mit sich bringen. Gewöhnliche
Gewebeschichten als Deckschichten bringen in bezug auf die Querverfestigung des
Kunststoffbandes bzw. auf die Verhinderung einer Aufspleißung desselben in der
Längsrichtung
noch keinen vollen Erfolg und weisen auch den Nachteil auf, daß der Kitt in das
Gewebe eindringt, so daß die durch den Kitt versteifte Zone sich nicht nur auf die
Zwischenschicht zwischen Zugband und Deckschicht, sondern auch zumindest über einen
Teil der Stärke der Deckschicht erstreckt. Auch wenn als Kitt ein gelöster Kunststoff
verwendet wird, können diese Nachteile noch nicht behoben werden. Bei derartigen
mehrschichtigen Riemen besteht daher infolge ihrer erhöhten Steifheit die Gefahr
einer Trennung der einzelnen Schichten; wodurch der Riemen zerstört wird, abgesehen
davon, daß auch die erhöhte Biegearbeit beim Lauf einen Leistungsverlust mit sich
bringt.
-
Die Erfindung zielt darauf ab, diese Nachteile zu vermeiden und besteht
darin, daß die Deckschicht in an sich bekannter Weise aus in Form eines Gitters
oder Gewebes angeordneten faserorientierten Kunststoffäden oder -drähten aus gleichem
oder artverwandtem Kunststoff besteht wie das Zugband und daß die Zugfestigkeit
der Deckschicht in der Querrichtung des Riemens größer ist als in Längsrichtung.
Durch die Kombination dieser Maßnahmen werden eine Anzahl von Vorteilen erreicht.
Ein solcher Aufbau eines mehrschichtigen Riemens bietet die Möglichkeit, die Verbindung
zwischen Zugband und Deckschicht ohne Verwendung einer zwischengeschalteten Kittschicht
herzustellen, und das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines solchen Riemens
besteht daher darin, daß die Verbindung des Zugbandes mit der Deckschicht in an
sich bekannter Weise durch ein das Material des Zugbandes und zumindest einen Teil
des Materials der Deckschicht lösendes Lösungsmittel erfolgt. Es wird somit eine
unmittelbare Verbindung der Deckschicht mit der Zugschicht erreicht, wodurch einerseits
die Gesamtstärke des Riemens herausgesetzt wird und andererseits die Versteifungswirkung
einer Kittschicht entfällt. Die üblicherweise angewandte Kittverbindung einer Gewebedeckschicht
mit dem Zugband weist, wie bereits erwähnt, den Nachteil einer Versteifung des Riemens
in der Längsrichtung und damit eines erhöhten Widerstandes gegen die Biegung um
die Scheiben auf. In der Querrichtung jedoch wirkt sich diese Versteifung insbesondere
bei der Riemenführung in Gabeln günstig aus. Dadurch, daß die Zugfestigkeit der
Deckschicht in der Querrichtung des Riemens gegenüber der Zugfestigkeit derselben
in der Längsrichtung überwiegt, wird zwar die Versteifung in der Längsrichtung herabgesetzt,
jedoch eine gewisse Versteifung in der Querrichtung beibehalten, so daß nur die
Nachteile der bekannten Riemenausbildung vermieden, jedoch die Vorteile zumindest
in begrenztem Maße beibehalten werden. Durch die Verwendung von faserorientierten
Kunststoffäden oder -drähten aus gleichem oder artverwandtem Material wie das Zugband,
welche -in der Querrichtung eine größere Zugleistung aufweisen als in der Längsrichtung,
wird ein Aufspleißen des Kunst-Stoffbandes dadurch mit Sicherheit vermieden, daß
diese Querfäden oder -drähte bereits ansprechen, bevor ein Aufspleißen des Zugbandes
eintritt. Da bei Querfäden aus Textilmaterial die Zugfestigkeit dieser Querfäden
nicht ausreicht, besteht die Gefahr, daß dadurch, daß diese Querfäden in gewissem
Maße nachgeben, die beginnende Aufspleißung des Zugbandes nicht vermieden werden
kann, wenn auch dann die aufgespleißten Teile des Zugbandes zusammengehalten werden.
Dies stellt naturgemäß einen Nachteil dar. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen
Ausbildung des Riemens wirkt sich vor allem bei der Endlosverbindung des Riemens
aus. Das Kunststoffgewebe oder -gitter kann bei der erfindungsgemäßen Ausbildung
des Riemens gemeinsam mit den anderen Teilen des Riemens keilförmig angeschärft
werden, so daß der gesamte Riemen gleichzeitig an den Enden vergittert werden kann.
Die Endlosverbindung des Riemens wird dadurch noch wesentlich erleichtert bzw. wird
die Festigkeit der Klebstelle noch dadurch wesentlich erhöht, daß das angeschärfte
Zugband eine große lückenlose Fläche als Verbindungsstelle bildet. Bei einer Decklage
aus anderem Material, wie beispielsweise Baumwolle, ist ein solches Anschärfen nicht
möglich, da sich eine Baumwolldecklage od. dgl. weder ausschleifen noch anschärfen
läßt. Es werden somit durch die Erfindung die sich bei Baumwolldecklagen ergebenden
beträchtlichen Schwierigkeiten beseitigt.
-
Gemäß der Erfindung kann die Ausbildung so getroffen werden, daß die
in der Querrichtung des Riemens angeordneten Kunststoffäden oder -drähte zumindest
annähernd gestreckt verlaufen und zweckmäßig stärker bemessen sind, als die in der
Längsrichtung verlaufenden Fäden oder Drähte. Diese gestreckten Querfäden sprechen
sofort an, so daß auch die Einleitung eines Aufspleißens des Zugbandes nicht stattfinden
kann, da durch die Vermeidung der bei normalen Geweben üblichen welligen Anordnung
der Fäden der elastische Weg verkleinert wird. Auch dies ist aber nur dann der Fall,
wenn die Querfäden oder -drähte aus einem Kunststoff von gleichem oder artverwandtem
Material wie das Zugband bestehen, da beispielsweise Textilfäden durch Ermüdung
nachgeben können.
-
Bei der Verwendung von faserorientierten Kunststoffäden oder -drähten
aus gleichem oder artverwandtem Material wie das Zugband, besteht auch die Möglichkeit,
die Längsfäden synchron mit dem Zugband zu beanspruchen, wenn dies auch in Anbetracht
der geringeren Zugfestigkeit dieser Längsfäden nicht wesentlich ins Gewicht fällt.
-
Ausführungsbeispiele 1. Ausgangspunkt ist stets ein Zugband aus faserorientiertem
Kunststoff mit einem Reibbelag aus einem adhäsiven Material, beispielsweise zugfestes
oder wenig zugfestes Leder usw. Zur Vermeidung der Längsspleißtendenzen muß die
Außenseite des Riemens mit einem Deckband, möglichst ohne Erhöhung des Biegungswiderstandes,
also bei gleichzeitiger Vermeidung einer - versteifenden zusätzlichen Zwischenlage
aus gelöstem Kunststoff, die bei der Verbindung artfremder Materialien nötig ist,
versehen werden. Zu diesem Zweck werden aus dem gleichen oder artverwandten Kunststoff
des Zugbandes dünnere oder dicke Fäden gezogen und derselben Faserorientierung unterworfen,
die das Kunststoffband selbst mitmacht. Wenn auf diese Weise derselbe Dehnungs-
bzw. elastische Vorspannungskoeffizient hergestellt ist, werden diese Fäden im versponnenen
(verdrillten) oder unversponnenen Zustand gitterartig gelegt bzw. verwebt. Sodann
wird ein derartig fertiggestelltes, spleißsicheres Band und das gezogene Kunststoffband
mit Hilfe eines etwa wasserdünnen Lösungsmittels nur so weit oberflächlich angelöst,
daß im Zuge der Verpressung der zähfeuchten Oberfläche eine innige chemische Verbindung
(Verschweißung) eintritt.
-
2. Durch Heranziehung des Deckbandes zur Leistung von Zugarbeit ist
es möglich, auch die Anpassungswerte des Riemens an bombierte Scheiben zu beeinflussen.
Zu diesem Zweck wird ein nach Ausführang
1 gearbeiteter Riemen,
200 mm breit, auf jeder Außenseite mit einem zweiten Deckbandstreifen, beispielsweise
nur je 50 mm breit, versehen, so daß dieser 200 mm breite Riemen in der Mitte nur
ein einfaches und an beiden Rändern ein doppeltes, zugfestes Deckband aufweist.
Hiermit wird erreicht, daß sich der Riemen auf bombierten Scheiben mit Hilfe seiner
dehnungslängeren Mitte und seiner dehnungskürzeren Seiten besser an die Scheiben
anpaßt. Auch im Gabellauf erscheint eine derartige Kantenverstärkung wünschenswert.