DE1089595B

DE1089595B - Verfahren zur Herstellung von Treibriemen oder Foerderbaendern

Info

Publication number: DE1089595B
Application number: DEF23559A
Authority: DE
Inventors: Gilbert Ernest Watts; Stuart Moverley
Original assignee: JH Fenner and Co Ltd
Current assignee: JH Fenner and Co Ltd
Priority date: 1956-07-24
Filing date: 1957-07-23
Publication date: 1960-09-22

Description

Verfahren zur Herstellung von Treibriemen oder Förderbändern Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von Treibriemen und Förderbändern, die aus mehrschichtigen Textilgewebebahnen bestehen und an ihrer Oberfläche mit einer elektrisch leitenden Kohlenstoffschicht überzogen sind.
Die mehrschichtigen Textilgewebebahnen können in einem Webvorgang hergestellt sein, wobei die verschiedenen Schichten des Gewebes durch Bindefäden zusammengehalten werden.
In einer älteren Patentschrift ist ein Verfahren zur Herstellung von Treibriemen und Förderbändern beschrieben, bei welchen ein mehrschichtiges, derart verwobenes Textilgewebe als Kerneinlage vorgesehen ist, welches so locker gewoben wird, daß es an sich als Förderband od. dgl. ungeeignet ist, und welches dann einer Wärmebehandlung unterworfen wird, durch welche es vollständig getrocknet wird. Das Gewebe wird dann abgekühlt und nach Trocknen und Abkühlung einer Imprägnierung bei Atmosphärendruck mit einer fliissigen Suspension oder Dispersion einer ungelierten, mit einem Weichmacher vermischten Polyvinylverbindung unterworfen und erhält seine Festigkeit, indem das imprägnierte Textilgewebe mit Wärme behandelt wird, damit die Polyvinylverbindung geliert.
Die Imprägnierung kann durch Eintauchen oder Einsprühen vorgenommen werden, und das imprägnierte Gewebe kann mit einer weiteren, hautartigen Umhüllung der Polyvinylverbindung umgeben sein.
Der Oberflachenwiderstand von Polyvinyl-Chloridverbindungen variiert nach Art und Zusammensetzung. Er ist aber bei den auf üblichem Wege hergestellten Förderbändern größer als etwa 1010 Ohm (vgl. Technical Note X 2, » The Isleworth Test for Polyvinyl Chloride Conveyor Belting «, National Coal Board of Groat Britain, March 1956 for test conditions).
Der Ausdruck Polyvinyl-Chloridverbindungen, wie er im folgenden gebraucht wird, schließt auch Polyvinyl-Chloridpulver oder-mehl ein, das innig mit einem Weichmacher, wie Trikresyl-Phosphat, behandelt worden ist.
Dieser hohe Oberflächenwiderstand der Bänder kann im Betrieb zu einer großen Aufladung der Bandoberfläche führen und Anlaß zur Funkenbildung geben.
Obgleich diese Riemen bzw. Bänder gegen Entflammung widerstandsfähig sind, so kann doch die Neigung zur Funkenbildung dort gefährlich sein, wo ohnehin eine dauernde Feuergefahr besteht, beispielsweise im Bergbau oder in der Nähe von entflammbaren Dampfen, Staubbildungen oder Gasen. Für einen sicheren Betrieb ist als maximal zulässiger Oberflachenwiderstand für Förderbänder ein Widerstand von 3-iO8 Ohm festgelegt worden (z. B. von der Bergbauindustrie).
Der Oberflächenwiderstand von Polyvinyl-Chlorid kann verringert werden, indem in die Mischung ein Leitelement, wie Ruß, beigemischt wird. Wenn man zu 100 Teilen Polyvinyl-Chloridpulver nur bis zu 15 Teile Ruß hinzusetzt, so scheint hierdurch der Oberflächenwiderstand wenig beeinflußbar ; aber bei einer Steigerung des Zusatzes auf 20 Teile Ruß wird der Oberflächenwiderstand ziemlich herabgesetzt, nämlich auf einen Wert von etwa 106 Ohm. Wenn man Polyvinyl-Chloridverbindungen in fester Form benutzt, beispielsweise als eine Schicht, die mittels Hitze und Druck auf das Band aufgetragen ist, dann kann der Ruß dem Polyvinyl-Chlorid auf üblichem Wege zugegeben werden, beispielsweise indem er mit einer offenen Rollenwalze oder mit einem geschlossenen Mischer, beispielsweise einer Banbury-Maschine, aufgetragen wird. Durch die Hinzufügung von Ruß läßt sich die Mischung schwieriger behandeln, und es ist, um diesem entgegenzuwirken, notwendig, eine zusätzliche Menge Weichmacher der Mischung beizugeben.

Durch die Beimengung von Ruß und zusätzlichem Weichmacher wird andererseits aber die Festigkeit und Haltbarkeit der Kunststoffschicht stark vermindert. Die nachfolgenden Zahlen zeigen die Wirkung des Rußzusatzes in bezug auf die Festigkeit und Dehnbarkeit der Kunststoffmischung an ; diese Hinzufügung macht die Mischung harter und ungeeigneter für die Handhabung.

Mischung Mischung

Polyvinyl-Chlorid, Gewichtsteile 100 100

Weichmacher- (Trikresyl-Phos-

phat), Gewichtsteile.......... 45 45

Stabilisator (Bleiweiß), Gewichts-

teile 1 1

RuB,

Zugfestigkeit, kg/cm2........... 220 181

Bruchdehnung, 260 200

Wenn Rußbestandteile zu einer Paste von Polyvinyl-Chloridpulver hinzugefügt werden, in welcher ein Weichmacher enthalten ist, so versucht der Ruß den Weichmacher zu absorbieren und verwandelt die flüssige Paste in einzelne krümelige feste Teilchen.

Diese festen bröckeligen Teilchen sind aber fiir die weitere technische Verarbeitung ungeeignet ; aber wenn sie zu einer festen Schicht zusammengedrückt (wie es beim Gelieren unter Druck dank der Wirkung von Erhitzen und Druck geschieht) und dann bezüglich ihrer Festigkeit und Längendehnung untersucht werden, so ist wieder festzustellen, daß die physikalischen Eigenschaften vermindert worden sind. Es ist aber, wie dargelegt, ein Zusatz von etwa 20 Teilen Ruß zu 100 Teilen Polyvinyl-Chloridpulver notwendig, um eine Senkung des Oberflächenwiderstandes unter 3-108 Ohm zu erreichen. Die Hinzufügung einer weiteren Menge Weichmacher verwandelt die Paste in eine butterartige Masse bei 170 Teilen Weichmacher auf 100 Teile Polyvinyl-Chloridpulver und. 20 Teile Ruß. Eine weitere Hinzufügung von Weichmachern bis zu 200 Teilen hat nur wenig Wirkung auf die Haupteigenschaften der Paste. Durch die große Menge Weichmacher, die hinzugefügt wird, entsteht eine merkliche Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften, was aus nachstehender tSbersicht hervorgeht.

Mischung Mischung Mischung

Polyvinyl-Chlorid,

Gewichtsteile......... 100 100 100

Weichmacher (Trikresyl-

Phosphat), Gewichts-

teile 72 80 200

Stabilisator (BleiweiB),

Gewichtsteile........ 1, 5 1, 5 1, 5

Ruß, Gewichtsteile......-20 20

Zugfestigkeit, kg/cm2.... 179 88 44

13ruchdehnungS °/o...... 350 225 350

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Oberflächenwiderstand von imprägnierten und/oder mit einem Uberzug versehenen Bändern zu vermindern, ohne die physikalischen Eigenschaften des Bandes zu verschlechtern.

Es ist bereits ein Verfahren zum Auftragen einer Edelgraphitschicht auf einen Treibriemen oder ein Förderband bekannt, bei dem das den leitenden aberzug bildende Graphit in einer Suspension enthalten ist, die leicht streichbar sein muß. Das Suspensionsmittel enthält einen flüchtigen Lösungsbestandteil. Die Haftung des Graphits an den Gewebebändern nach dem Verdunsten des Lösungsmittels ist bei diesem Verfahren problematisch. Das lose an der Oberfläche der Riemen oder Bänder sitzende Graphit kann die Haftreibung an den Treibscheiben vermindern und dadurch zu einem Schlupf gegenüber den Antriebsscheiben führen. Die Aufgabe, die aufgebrachte Graphitschicht innig mit der elastisch bleibenden Überzugsschicht, die als Imprägnierung dient, zu verbinden, ist mit diesem Verfahren nicht zu lösen.
Bei einem Verfahren zur Herstellung von Treibriemen oder Förderbändern, die aus mehrschichtigen Textilgewebebahnen bestehen und an ihrer Oberfläche mit einer elastisch leitenden Kunststoffschicht überzogen sind, werden erfindungsgemäß vor dem Aufbringen der Kohlenstoffschicht die Gewebebahnen mit einer Paste imprägniert und/oder überzogen, anschlieBend wird die Kohlenstoffschicht auf die Oberfläche der Paste aufgebracht, solange diese sich noch in einem Zustand befindet, in welchem sie die Kohlenstoffschicht aufzunehmen und festzuhalten vermag, sodann wird die Paste durch Gelieren oder durch Entzug der in ihr enthaltenen Flüssigkeit verfestigt.
Vorzugsweise enthält die Paste etwa 45 Gewichtsteile Polyvinyl-Chloridpulver und annähernd 55 Gewichtsteile Trikresyl-Phosphat. Die Paste kann aus natürlichem oder synthetischem Gummi bestehen.
Der Kohlenstoff kann sowohl aufgeblasen als auch aufgestaubt werden.
Die Verfestigung der Paste erfolgt vorzugsweise durch Wärmebehandlung. Die Kohlenstoffschicht kann durch Anwendung zusätzlichen Druckes auf die Oberflache des Bandes verfestigt werden. Es ist auch möglich, den Druck unmittelbar nach der Wärmebehandlung anzuwenden.
Als Oberfläche, auf welche der Ruß aufgebracht werden soll, wird zweckmäßig die äußere Oberfläche oder die Oberflächen des Bandes vorgesehen, nachdem dieses mit der Polyvinylverbindung imprägniert wurde, oder als Oberfläche sind die äußere Fläche oder Flächen dieser hautartigen Umhüllung von einer Polyvinylverbindung oder von beiden vorgesehen. Es ist zweckmäßig, daß, wenn beide äußeren Oberflächen des Bandes nach dem Imprägnieren und Aufbringen der hautartigen Schicht behandelt worden sind, die Rußschicht auf die äußere Oberfläche des Bandes nach der Imprägnierung aufgebracht wird und dann der hautartige Überzug der Polyvinylverbindung aufgetragen wird und daß dann eine zweite Rußschicht auf die äußere Oberfläche des hautartigen Uberzuges aufgetragen wird und die so entstehende Zusammensetzung der Wärmebehandlung unterworfen wird, um die Polyvinylverbindungen zum Gelieren zu bringen.
Durch diese Behandlung wird das Band mit einer inneren und äußeren elektrisch leitenden Oberfläche oder Oberflächen versehen.
Die Rußschicht kann dadurch aufgetragen werden, daß der Ruß auf die Oberflåche, beispielsweise mit einer Sprühvorrichtung, geblasen wird oder indem das Band durch eine Kammer geleitet wird, welche mit einem dichten Rußnebel angefüllt ist. Die Menge des dabei verwendeten Rußes sollte so groß sein, daß eine gleichmäßige Deckschicht erzielt wird, die frei von Rußanhäufungen ist, die nach dem Gelieren nur locker haften bleiben. Solche Anhäufungen können durch Bürsten beseitigt werden, wobei jedoch die innere Pulverschicht innig mit der Mischung, welche die Polyvinylverbindung enthält, festgehalten wird.
Oberflächen aus Polyvinyl-Chlorid, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden, weisen einen Oberflächenwiderstand von annähernd 106 Ohm oder weniger auf und haben sehr gute Lauf-und Festigkeitseigenschaften.
Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnung näher erläutert werden, welche schematisch das Verfahren zur Herstellung eines festen Überzuges von elektrisch leitendem Ruß auf die äußere Oberfläche von Treibriemen oder Förderbändern darstellen.
In der Zeichnung ist das mehrschichtig gewobene Textilgewebe mit 1 bezeichnet. Es wird von einer Rolle 2 herabgezogen und gelangt durch das Imprägnierungsbad 3, welches eine Dispersion enthält, die aus etwa 45 Gewichtsteilen Polyvinyl-Chloridpulver besteht, das mit etwa 55 Gewichtsprozent Trikresyl-Phosphat und einer geringen Menge eines Stabilisators sowie einer geringen Menge Farbbestandteilen innig vermengt ist.
Der Ruß wird aus einem trichterähnlichen Behälter 4 in den unteren Raum 5 a der Kammer 5 zugeführt. Der Schläger 6 erzeugt innerhalb der Kammer 5 eine Rußwolke, und der Ventilator 7 bläst den Ruß in der Nähe der Sprühdüse 5 b der Kammer 5 gegen Schirme 8 aus Drahtgewebe, welche eine gleichmäßige Verteilung des Rußes bewirken sollen.
Nachdem das Gewebe 1 das Imprägnierungsbad3 verlassen hat, wird es zwischen die Sprühdüse 5 b und eine ähnliche Spriihdiise 5 c gefiihrt, welche ebenfalls mit Ruß gespeist wird, der aus der Kammer 5 oder aus einer getrennten, in der Zeichnung nicht dargestellten Kammer zugeführt wird. Der aus den Sprühdüsen 5 b und 5 c austretende Ruß wird auf die entgegengesetzten Seiten des imprägnierten Gewebes aufgesprüht und bleibt auf der ungelierten Dispersion, mit welcher das Gewebe imprägniert worden ist, haften. Uberschüssiger Ruß wird durch Anordnung eines Schutztrichters 9, der die Sprühdüse 5 6 umgibt, gebunden.
Dieser Trichter ist mit einer Rohrleitung 10 verbunden, welche zu der Kammer 5 zurückführt und welche unter dem Ansaugstrom des Ventilators 7 steht.
Der Trichter 9 wird von einem zweiten Trichter 11 umgeben, so daß der Ruß, welcher aus dem Bereich des Trichters 9 herausgelangen sollte, in den Trichter 11 gerät und durch Saugwirkung durch Rohr 12, welches mit dem Inneren des Trichters 11 in Verbindung steht, abgesaugt wird. Die Sprühdüse 5 c ist in ähnlicher Weise mit Trichter 9 und 11 versehen.
Nachdem eine Oberflächenschicht aus Ruß hergestellt worden ist, wird das imprägnierte und überzogene Gewebe 13 durch eine Gelierkammer 14 geleitet, in welcher eine Temperatur von 250 bis 280° C herrscht. In dieser Kammer geliert die Polyvinyl- Chlorid-Dispersion, und die Rußschicht auf der Oberfläche des imprägnierten Gewebes verfestigt sich. Aus der Kammer 14 gelangt das fertige Band 15 zwischen die Rollen 16, welche auf die Bandoberfläche einen Druck aufbringen, um dadurch die Rußschicht auf der Bandoberflache weiter zu verfestigen. Das fertige Band 17 läuft dann durch eine Kammer 18, in welcher es abgekühlt wird, und gelangt schlieBlich auf die Aufspulrolle 19.
Eine typische Grole für den Oberflächenwiderstand eines solchen Bandes ist 5. 104 Ohm. Dieser verhältnismäBig niedrige Oberflächenwiderstand wird durch Auftrag einer RuBschicht erreicht, die das Bandgewicht nicht vergrößert.

Claims

PATENTANSPRUCHE @ 1. Verfahren zur Herstellung von Treibriemen oder Förderbändern, die aus mehrschichtigen Textilgewebebahnen bestehen und an ihrer Oberfläche mit einer elektrisch leitenden Kohlenstoffschicht überzogen sind, dadurch gekennzeichnet, daB vor dem Aufbringen der Kohlenstoffschicht die Gewebebahnen mit einer Paste imprägniert und/oder überzogen werden, anschließend die Kohlenstoffschicht auf die Oberfläche der Paste, solange diese sich noch in einem Zustand befindet, bei welchem sie die Kohlenstoffschicht aufzunehmen und festzuhalten vermag, aufgebracht und sodann die Paste durch Gelieren oder durch Entzug der in ihr enthaltenen Flüssigkeit verfestigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die Paste etwa 45 Gewichtsprozent Polyvinyl-Chloridpulver und annähernd 55 Gewichtsprozent Trikresyl-Phosphat enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paste aus natürlichem oder synthetischem Gummi besteht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daB der Kohlenstoff aufgeblasen oder aufgestäubt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfestigung der Paste durch Wärmebehandlung erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffschicht durch Anwendung zusätzlichen Druckes auf die Oberfläche des Bandes verfestigt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften : Patentschrift Nr. 8 308 des Amtes für Erfindungs-und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands ; schweizerische Patentschrift Nr. 205 279.