DE1086880B

DE1086880B - Verfahren zur Herstellung endloser Flach- oder Zahnriemen aus schmelzbarem Kunststoff mit Zugeinlagen

Info

Publication number: DE1086880B
Application number: DEM33822A
Authority: DE
Inventors: Ernst Hutzenlaub
Original assignee: Mueller Wilhelm H & Co KG
Current assignee: Mueller Wilhelm H & Co KG
Priority date: 1957-04-06
Filing date: 1957-04-06
Publication date: 1960-08-11

Description

Verfahren zur Herstellung endloser Flach- oder Zahnriemen aus schmelzbarem Kunststoff mit Zugeinlagen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung endloser Flach- oder Zahnriemen aus schmelzbarem Kunststoff mit Zugeinlagen aus einem Werkstoff von höherer Wärmebeständigkeit, als sie beim schmelzbaren Kunststoffmaterial vorhanden ist, unter Vorfertigung eines hohlzylindrischen Körpers aus Kunststoff auf einem Dorn oder einer Walze im Wickelverfahren.
Bislang werden Kunststoffriemen im allgemeinen in der Weise gefertigt, daß der Festigkeitsträger auf in der Gießform befindliche feste Anschläge aufgewickelt und mit dem im flüssigen Zustand in die Form eingefüllten Kunststoff umgossen wird. Dieses Verfahren ist umständlich, da der Festigkeitsträger bzw. der Zugstrang vorher aufgespult werden muß. Beim Einbringen des Skelettdornes mit dem aufgespulten Zugstrang in die Gießform besteht die Gefahr, daß die einzelnen Windungen verrutschen bzw. abgestreift werden, Außerdem ist die einwandfreie Lage des Zugstranges beim Gießen oder Einbringen der thermoplastischen Kunststoffe nicht immer gewährleistet; schließlich ist dieses bisher gehandhabte Verfahren auch zeitraubend, da die vergossene Manschette mit dem Zugstrang so lange in der Form bleiben muß, bis eine genügende Verfestigung erzielt wird, damit beim Herausnehmen aus der Form kein Verrutschen der einzelnen Zugstränge gegeneinander auftrittt.
Es ist bereits bekannt, Drähte, Rohre und andere Formkörper zur Bildung eines Schutz- oder Isolierüberzuges mit thermoplastischen Kunststoffen zu umspritzen und den zu umspritzenden Körper auf die gleiche oder annähernd gleiche Temperatur zu bringen, wie sie der aufzuspritzende thermoplastische Kunststoff hat. Hierdurch soll die Gleichmäßigkeit und Dauerhaftigkeit des Schutzüberzuges verbessert werden, Seit Entwicklung dazu geeigneter Kunststoffe ist es weiterhin bekannt, daß man Hülltriebe, wie Treibriemen, Seile, Transportbänder u. dgl., aus Kunststoffen im Gieß-, Spritz- oder Preßverfahren herstellen kann und daß sich solche Hülltriebe vor allem durch gute Flexibilität, große Dauerhaftigkeit und geräuschlosen Lauf auszeichnen. Die Herstellung nicht allzu langer endloser Treibriemen aus Kunst stoff erfolgt üblicherweise so, daß in einer Gießform eine Manschette gegossen und von dieser Ringstücke in einer der jeweils gewünschten Riemenbreite entsprechenden Breite abgestochen werden.
Ein bislang nicht restlos befriedigend gelöstes Problem bei der Fertigung endloser Kunststoff-Treibriemen besteht darin, sie mit Zugeinlagen zu versehen, um die Längendehnbarkeit des elastischen Riemenkörpers weitgehend auszuschalten und eine große Zugfestigkeit sowie ausreichende Seitensteifigkeit des Riemens zu erreichen, ohne jedoch die Flexibilität des Riemens zu beeinträchtigen.
Die aus der Herstellung von zerreißfesten und verstärkten thermoplastischen Kunststoffolien bzw.
-platten bekannte Maßnahme im Moment der Entstehung des Kunststoffkörpers, d. h. in dem Augenblick, in welchem das Kunststoffmaterial im erhitzten Zustand ausgezogen wird, gleichzeitig mit einer Verstärkungseinlage aus Gewebe od. dgl. zu versehen, ist für die- Fertigung von Kunststoffriemen nicht geeignet, weil es auf diese Weise nicht gelingt, eine so feste Verbindung zwischen dem Kunststoffmaterial und der Verstärkungseinlage herbeizuführen, daß sie zu einem einheitlichen Ganzen vereinigt werden und gemeinsam die auftretenden Zugkräfte aufnehmen.
Schließlich sind auch die für die Ausbildung von armierten Kunststoffschläuchen bekannten Maßnahmen, wendelförmige oder strangförmige Zugeinlagen aus einem nichtmetallischen Werkstoff, wie z. aus einer nicht plastifizierten Polyvinylverbindung, im erhitzten Zustand auf einem mit schraubenlinienförmigen Rillen versehenen Zylindermantel aus Kunststoff aufzuwickeln und nach außen durch eine wellenförmige Decklage aus Polyvinylchlorid abzudecken, für die Herstellung von Kunststoffriemen nicht anwendbar. Mit den nichtmetallischen Verstärkungseinlagen wird zwar auch bei Kunststoffschläuchen die Dehnbarkeit des Kunststoffmaterials in Umfangsrichtung ausgeschaltet und die Zugfestigkeit des Schlauchmantels erhöht. Im Gegensatz dazu kommt es bei der Herstellung von Kunststoff-Treibriemen aber auch darauf an, den Riemenkorper trotz der Zugeinlagen flexibel zu gestalten und ihm ausreichende Seitensteifigkeit zu geben. Bei endlosen Kunststoff-Treibriemen hängt der mit der Zugeinlage erstrebte Erfolg vor allem auch davon ab, daß die Zugeinlage an einer ganz - bestimmten Stelle des Riemenkörpers, nämlich genau an oder möglichst nahe der neutralen Biegelinie, angebracht wird. Und schließlich muß es möglich sein, einen mit Verstärkungseinlagen versehenen Kunststoff-Treibriemen auf einfache und billige Weise herzustellen, um die Kunststoff-Treibriemen mit anderen Hülltrieben wettbewerbsfähig zu machen.
Mit dem Verfahren nach der Erfindung werden die vorgeschilderten Schwierigkeiten und Probleme der Herstellung von mit Zugeinlagen ausgerüsteten Riemen aus schmelzbarem - Kunststoff weitgehend behoben. Die Erfindung besteht- darin, daß die Zugeinlage bzw. Zugeinlagen beim Wickelvorgang in an sich bekannter Weise in erwärmtem Zustand mit dem hohlzylindrischen Kunststoffkörper unter Plastifizierung desselben in den Kunststoffkörper eingeschmolzen wird bzw. werden.
Hierbei werden die aus verhältnismäßig dünnen Strängen, Drähten oder Stahllitzen bestehenden Zugeinlagen, da sie im erwärmten Zustand mit dem Kunststoffmaterial zusammengebracht werden, mit dem Kunststoff zu einem außerordentlich festen, nur durch Zerstörung des Kunststoffmaterials zu lösenden Ganzen vereinigt, bei dem das Kunststoffmaterial und die Zugeinlagen sich in der Längsrichtung nicht gegeneinander verschieben können. Das Kunststoff-Zugband und die Zugeinlagen nehmen demzufolge entsprechend ihren Anteilen am Gesamtquerschnitt des Riemens auftretende Zugkräfte gemeinsam auf, wobei jedoch der Charakter des Kunststoffriemens und insbesondere seine Flexibilität in der Umfangsrichtung voll gewahrt bleiben. Trotzdem sind dank der festen Vereinigung der Zugeinlagen mit dem den eigentlichen Riemen bildenden Kunststoff die erwünschte Zugfestigkeit und die Seitensteifigkeit gegeben.
Die Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung bietet zudem die vorteilhafte Möglichkeit, die Zugeinlagen an der richtigen Stelle, nämlich in die neutrale Zone des Riemenkörpers, einzubetten.
Durch enges Wickeln der Zugeinlagen bzw. durch Anbringen der Zugeinlagen in mehreren Wickellagen können die erwünschten Festigkeitseigenschaften des Riemens bis zu einem erstrebten Höchstmaß vervollkommnet werden.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfordert keine verwickelten, kostspieligen Einrichtungen und kann auf bequeme Weise ohne großen Zeitaufwand fortlaufend bewerkstelligt werden, was sich auf die Fertigungskosten der Kunststoffriemen vorteilhaft auswirkt.
Das Verfahren nach der Erfindung wird an Hand der Zeichnung in einigen beispielsweisen Ausführungsformen näher erläutert.
Fig. 1 stellt eineWickelvorrichtung schematisch dar; Fig. 2 zeigt die Anordnung gemäß Fig. 1 schematisch in Seitenansicht; Fig. 3 ist ein Querschnitt durch eine mit Innenverzahnung versehene Manschette; Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung eine andere Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung.
Der Dorn 1 mit der überzogenen Manschette 2 ist drehbar auf einer Vorrichtung angeordnet und wird mittels Mitnehmer 3 zusammen mit der Manschette in Drehung versetzt. Der Faden 4, der als Zugträger dienen soll, ist in seiner Endstellung bei Punkt 5 am Dorn befestigt und wird durch die Supportvorrichtung 6 auf die Manschette aufgespult. Durch Anordnung der Walze 7 und der Rolle 8 kann die Eindringtiefe des Fadens 4 in die Kunststoffmasse der Manschette 2 genau fixiert werden, da durch die Anordnung dieser Teile zueinander der tangentiale Ablauf gegenüber der Manschette 2 geometrisch bestimmt ist. Durch eine Heizvorrichtung 9 wird der Faden aufgewärmt und schmilzt sich beim Einlaufen in den Grundstoff der Manschette ein. Durch die Walze 7 wird die Oberfläche wieder geglättet, und die durch das Eindringen des Fadens eingeschmolzenen Rillen werden geschlossen. Die Walze 7 kann ebenfalls geheizt werden.
Auch ist es beispielsweise möglich, durch Anordnung eines weiteren Supportes, der nur eine geheizte Schneidrolle oder einen Stichel trägt und vor dem fadenführenden Support vorwegläuft, bereits eineRille einzuschmelzen bzw. einzugraben, in die sich der vorgeheizte Faden einlegt und verschmilzt.
Die Riemenstärke ist in Fig. 2 zur besseren Kenntlichmachung der Lage des Zugstranges übertrieben stark dargestellt. Wie Fig. 3 erkennen läßt, kann der Manschettenquerschnitt 2' auch mit Innenverzahnung ausgeführt werden, um auf diese Weise nach dem Verfahren der Erfindung mit Verstärkungseinlagen versehene endlose Zahnriemen aus Kunststoff herzustellen.
Statt des Gewebefadens aus Kunststoff oder Stahl kann in die Manschette auch ein kunststoff- oder stahlummantelter Faden 4 eingelegt werden, wobei die Ummantelung 12 aus Kunststoff oder Stahllitzen bestehen kann. Es ist auch denkbar, die Ummantelung aus Kunststoffmaterial der gleichen oder andersartigen Zusammensetzung vorzunehmen wie die Manschette.
Hierbei kann der ummantelte Zugstrang ebenfalls in Verbindung mit einer Spritzdüse 11 über den Support laufen und in durch einen anderen Support vorbereitete Rillen der Manschette eingeschmolzen werden, wie beispielsweise Fig. 4 zeigt.
Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere Zugstränge gleichzeitig nebeneinander und/oder übereinander auf die Manschette aufzuwickeln. Durch gegenläufige Anordnung der Supporte können diese Lagen gegebenenfalls sich kreuzend gewickelt oder verflochten werden.
PATENTANspRcHE: 1. Verfahren zur Herstellung endloser Flach-oder Zahnriemen aus schmelzbarem Kunststoff mit Zugeinlagen aus einem Werkstoff von höherer Wärmebeständigkeit, als sie beim schmelzbaren Kunststoffmaterial vorhanden ist, unter Vorfertigung eines hohlzylindrischen Körpers aus Kunststoff auf einem Dorn oder einer Walze im Wickelverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugeinlage bzw. Zugeinlagen beim Wickelvorgang in an sich bekannter Weise in erwärmtem Zustand mit dem hohlzylindrischen Kunststoffkörper unter Plastifizierung desselben in den Kunststoffkörper eingeschmolzen wird bzw. werden.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwärmte Zugeinlage in die Oberfläche des hohlzylindrischen Kunststoffkörpers eingeschmolzen wird.

3. Verfahren nach Ansprüchen t und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine in an sich bekannter Weise mit dem plastifizierten Kunststoff umhüllte Zugeinlage in vorbereitete Rillen des hohlzylindrischen Kunststoffkörpers bei der Wicklung eingebracht und in bekannter Weise festgeschweißt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohlzylindrische Kunststoffkörper durch in an sich bekannter Weise auf dem Dorn befindliche Zähne geformt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 675 841, 913 372, 853 820, 918 894, 870 346, 757 045; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 722 457; französische Patentschrift Nr. 591 562; britische Patentschrift Nr. 233 815; USA.-Patentschriften Nr. 2 272 883, 2 516 864, 2614058.