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Riemchen für Spinnereimaschinenstreckwerke Die vorliegende Erfindung
betrifft biegsame endlose Riemchen für Streckwerke zum Verziehen von Faserbändern.
Bei den meisten zur Zeit verwendeten Riemchenstreckwerken wird wenigstens ein endloser
Riemen, dessen äußere Fläche mit den Fasern in Berührung kommt, verwendet. Diese
Riemchen werden durch eine angetriebene Walze bewegt, die am Ende des Riemens angeordnet
ist und mit dessen Innenfläche in Berührung steht. Um eine ebene Fläche des Riemens,
auf der dieser mit den Fasern in Berührung kommen soll, zu schaffen, wird eine feste
Umlenkschiene verwendet, die denRiemen an. seinem vorderen Ende unterstützt, so
daß der normalerweise zylindrische Riemen während seines Umlaufs um die Antriebsrolle
und die feste Schiene eine gestreckte Form annimmt. Die Umlenkschiene ist nicht
drehbar und so geformt und poliert, daß der Riemen leicht auf ihr gleitet. Bei Unterriemchenstreckwerken
wird die Spannung des Unterriemchens durch eine Spannrolle geregelt. Es war früher
üblich, die Streckwerksriemchen aus Leder herzustellen, das auf verschiedene Weise,
wie durch Imprägnieren mit Öl und anderen Substanzen, behandelt war, um seine Oberflächeneigenschaften
zu beeinflussen. In jüngerer Zeit hat man festgestellt, daß Gummi und die verschiedenen
synthetischen elastischen Materialien, wie Kunstgummi und insbesondere die Copolymerisate
von Butadien und Acrylnitril, eine längere Lebensdauer ergeben. Zu den weiteren
Kunststoffen, die mit Vorteil für die innere oder äußere Fläche der Manschetten
verwendet werden, gehören andere Kunstgummiarten, wie Butadien-Styren-Copolymerisate,
Polychloroprene, Polysulfide und andere synthetische elastische Stoffe, wie Polyurethane,
Polyamide, Polyvinylchlorid und ähnliche, wie auch Mischungen dieser Stoffe.
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Bei allen diesen Kunststoffen und ihre :Mischungen, die für Streckwerksriemchen
verwendet worden sind, hat sich eine ausgeprägte Neigung zum Ablagern von Watte
auf bestimmten Teilen des Streckwerkes gezeigt. Es hat bei den Ein- und Zweiriemchenstreckwerken
die Verwendung eines Kunststoffes für eine der Riemenflächen zu einer Anhäufung
von Watte auf den Umlenkschienen, an den beiden Kanten des über sie gleitenden Riemchensgeführt.
Die einzelnen Fasern lagern sich an diesen Stellen der Umlenkschiene so lange ab,
bis die Ablagerung ein gewisses Gewicht erreicht hat und abfällt. In vielen Fällen
gelangen diese lose zusammengeballten Fasern direkt in das Vorgarn und können wegen
ihrer verknäulten Anordnung nicht einwandfrei gestreckt und parallelisiert werden,
so daß sie auch mit dem fertigen Garn nur lose verbunden sind. Diese Fasern, die
nicht gestreckt und nicht gesponnen sind, haben nur eine geringe Zugfestigkeit und
bilden schwache Stellen. In ähnlicher Weise besteht bei Unterriemchenstreckwerken,
bei denen die Spannrolle eine der Flächen des Kunststoffriemchens berührt, die Neigung,
daß sich auf der Oberfläche der Spannrolle, wo diese das Riemchen berührt, lose
Fasern ansammeln. Diese Fasern, die sich um die Spannrolle herum ablagern, vergrößern
deren effektiven Durchmesser und haben das Spannen oder Dehnen des Riemchens zur
Folge, das deshalb mit der Zeit so stramm angespannt wird, daß es nicht mehr einwandfrei
über die feste Schiene oder andere Führungsteile der Streckvorrichtung gleitet,
was zur Folge hat, daß das Riemchen reißt oder steckenbleibt, so daß der Streckvorgang
unterbrochen wird, lange ehe die Manschette normalerweise ausgefallen wäre.
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Die oben beschriebenen Nachteile werden durch. das Riemchen nach der
Erfindung vermieden. Gegenstand der Erfindung ist ein biegsames, z. B. aus einem
synthetischen elastischen Material, wie einem Butadien-Acrylnitril-Copolymerisat,bestehendes
endloses Streckwerksriemchen, das eine Innenschicht elastischen Materials aufweist,
das einen fluorhaltigenKohlenwasserstoff, z. B. ein Fluorkohlenstoffpolymerisat,
enthält, wie Chlor-Trifluoräthylen oder Tetrafluoräthylen oder ein Copolymerisat
von Chlor-Trifluoräthylen und Vinylidenfluorid. Der Kohlenwasserstoff ist eine fettige,
bei Raumtemperatur halbfeste Substanz, in der Schicht verteilt und ein chemisch
und physikalisch völlig inertes Schmiermittel. In 100 Gewichtsteilen Gummi sind
1/1o bis 10 Gewichtsteile des Kohlenwasserstoffes, in der inneren Deckschicht des
Riemchens vorzugsweise etwa 2 Gewichtsteile des fluorhaltigen Kohlen-
Wasserstoffes
auf 100 Gewichtsteile Gummi verteilt. Der fluorhaltige Kohlenwasserstoff kann Chlor-Trifluorätliylen
mittleren Polymerisationsgrades sein.
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Die Herstellung der Deckschichten, insbesondere der inneren Deckschicht
des Riemchens, erfolgt vorzugsweise aus einer Masse, die aus Gummi oder Kunstgummi,
etwa einem Butadien-Acrylnitril-Copolymerisat und einer kleinen Menge eines physikalisch
und chemisch völlig inerten, fettigen, halb festen fluorhaltigen Kohlenwasserstoffes,
wie einem Clilor-Trifluoräthylen-Polymerisat, besteht.
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Es wurde festgestellt, daß eine erhebliche Verbesserung der Elastizität
und der Gebrauchseigenschaften eines Streckwerkriemchens aus elastischem Material
erreicht wird, wenn ein physikalisch und chemisch inerter Schmierstoff dem Material,
aus dem die innere Fläche des Riemchens, also die Fläche, die die feststehende Umlenkschiene
berührt, hinzugefügt wird. Das Schmiermittel muß im Gegensatz zu den Substanzen,
die im allgemeinen als inert bezeichnet werden, völlig inert sein. Wenn z. B., was
im allgemeinen der Fall ist, für die Innenfläche des Riemchens ein elastischer Stoff,
wie Gummi oder ein Kunstgummi, verwendet wird, muß das Schmiermittel so beschaffen
:ein, daß es keinesfalls eineVerbindung mit der elasti->chen Grundmasse eingehen
kann. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die innere Riemenfläche aus einem
vulkanisierbaren elastischen Material, wie Kautschuk oder Kunstkautschuk, besteht,
da in diesem Fall, um den Zweck der Erfindung zu erfüllen, das Schmiermittel bereits
beim Zusammenstellen des Stoffes hinzugefügt werden muß und nicht einfach auf die
Oberfläche des Riemchens nach dessen Fertig-,tellung aufgebracht werden darf. Aus
diesem Grunde muß das Schmiermittel die beim Vulkanisieren auftretende Hitze und
Druck vertragen, ohne sich hierbei zti verändern oder irgendeine Verbindung mit
dem Gummi einzugehen.
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Als für die Ausführung der Erfindung geeignete Schmiermittel haben
sich ölige oder wachsige fluorhaltige Kohlenwasserstoffe erwiesen, einschließlich
Fluorkohlenstoffpolymerisaten. wie Tetrafluoräthylen und Chlor-Trifluoräthylen und
Vinylidenfluorid. Bei Zimmertemperatur hat dieses PoIymerisat eine fettige, halbfeste
geleeartige Konsistenz, ähnlich der Vaseline. Die wirksame Menge eines solchen Schmierstoffes,
die einem Gummi oder Kunstgummi, insbesondere einer Zusammensetzung auf der Basis
eines Butadien-Acrylnitril-Copolymerisates, das als Buna-N bekannt ist, zugesetzt
werden muß, liegt in dem Bereich zwischen i(io und 10 Gewichtsteilen Schmiermittel
auf 100 Gewichtsteile Gummi- oder Kunstgummi-Copolymerisat. Die besten Ergebnisse
werden dann erzielt, wenn ijio bis 2 Gewichtsteile Schmiermittel in 100 Gewichtsteilen
des gummiähnlichen Stoffes vorhanden sind.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Masse zur Verwendung gemäß
der Erfindung ist im folgenden wiedergegeben:
| Gewichtsteile |
| Butadien-Acrylnitril-Copolymerisat |
| (mit mittlerem Acrylnitrilgehalt) ..... 100,0 |
| Zinkoxyd ............................. 5,0 |
| Titandioxyd .......................... 10,0 |
| Schwefel (feine Teilchengröße) ......... 5,0 |
| Stearinsäure .......................... 1,5 |
| Antiotydationsmittel (di-/;-naphthyl- |
| p-plienylendiamin ) . . . . . . . . . . ..... . . .
1,5 |
| Beschleuniger (Tetrainetliyl-Tliiuram- |
| 110IlO@ttlfld) ........................ 0,55 |
| Gewichtsteile |
| Kieselsäuregel ........................ -10,0 |
| Trikresylphosphat ..................... 10,0 |
| Brauner Faktis . . . .. .. .. . . . . .......... . 15,0 |
| Fluorkohlenstoffschmiermittel (Chlor-Tri- |
| fluoräthy len-I'olymerisat) . . . . . . . . . . . . 2,0 |
Da, wie oben gesagt, das Fluorkohlenstoffschmiermittel völlig inert ist, ist es
mit dem synthetischen Gummi mischbar, ohne sich mit ihm zu verbinden, deshalb in
der gesamten Masse gleichmäßig verteilt und an der Innenfläche des gebildeten Riemens
anwesend, wo es die ständige Entfernung aller Rückstände, die sonst an einem derartigen
Material haften würden, bewirkt. Wegen der Entfernung der Rückstände und insbesondere
durch die ihm durch die Anwesenheit des unveränderten Fluorkohlenstoffpolymerisates
mitgeteilten Oberflächeneigenschaften gleitet der Riemen sanft über die feste Umlenkschiene,
ohne zu vibrieren und ohne Bewegungen, die die Gleichförmigkeit der gestreckten
Fasern ungünstig beeinflussen könnten.
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Das Riemchen gemäß der Erfindung wird mit Vorteil in einem Unterriemchenstreckwerk
oder in einem Doppelriemchenstreckwerk mit sich übereinanderliegenden drehbaren
oberen und unteren Walzen und vor diesen angeordneten, übereinanderliegenden oberui,
und unteren festen Umlenkschienen verwendet. Bei der Verwendung von Riemchen von
etwa 0,81 inm Stärke in dem letztgenannten Doppelriemchenstreckwerk besitzen die
festen Umlenkschienen einen senkrechten Abstand von etwa -1 bis 5 mm.
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Die Erfindung ist an Hand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 schematisch ein Doppelrienichenstreckwerk. in dem Streckwerksriemchen nach
der Erfindung vorteilhaft verwendet werden können, Fig.2 eine vergrößerte Teilansicht,
teilweise im Ouerschnitt, eines über eine feste Schiene laufenden Streckwerksriemchens
nach der Erfindung.
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Wie in Fig. 1 dargestellt ist, bewegt sich ein Vorgarn 110 mit lose
zusammenhängenden Fasern in Richtung des Pfeiles durch die Öffnung 111 zwischen
den Eingangswalzen 112 und 113, die er im wesentlichen tangential berührt, und anschließend
durch die sich in geringem Abstand parallel gegenüberliegenden Flächen der Ober-
und Unterriemchen 114 und 115. Anschließend durchläuft das Vorgarn den Klemmpunkt
116 des Ausgangswalzenpaares 117, 118.
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Wie schon ausgeführt wurde, werden die Riemchen 114 und 115 durch
mindestens eine der übereinanderliegenden Riemchenwalzen 119 und 120 angetrieben.
In den meisten Fällen ist nur eine, üblicherweise die untere Walze 120, mit dem
Antrieb verbunden, und ihre Berührung mit dem Unterriemchen 115 und dessen Berührung
mit dem Oberrienichen 114 setzt die zweite Riemchenanordnung in Bewegung. Das untere
Riemchen 115 läuft entgegen dem Sinn des Uhrzeigers und das obere Riemchen im Sinn
des Uhrzeigers um, so daß die sich parallel und mit kleinem Abstand gegenüberstehen,
die Fasern berührenden Riemchenflächen 121 und 122 sich in der gleichen Richtung
mit dein Faserband 110 bewegen. Um die Riemen gestreckt und die Flächen 121 und
122 parallel zu halten, sind die festen Umlenkschienen 123 und 124 vorgesehen, deren
Vorderflächen gerundet und glatt sind, so daß die Riemen leicht über sie rutschen
können, während die Schienen selbst feststehen.
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Die festen Schienen 123 und 124 sind in einem solchen Abstand angeordnet,
daß die sich gegenüberstehenden
parallelen Riemchenflächen 121
und 122 den zwischen ihnen hindurchlaufenden Faserstrang zumindest leicht berühren.
Bei der Verwendung von Riemchen mit einer Stärke von etwa 1,3 bis 1,5 inm ist lange
Zeit ein vertikaler Abstand zwischen den festen Schienen von etwa 7 bis 8 mm üblich
gewesen, der in neuerer Zeit auf 4 bis 5 mm vermindert wurde. Während dieser geringere
Abstand ein verbessertes und schnelleres Strecken zur Folge hatte, wurde dadurch
der schädliche Einfluß des Flatterns oder Vibrierens der Riemchen, die von dem hintenliegenden
Antrieb um die festen Schienen herum getrieben werden, vergrößert.
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Eine in Fig. 2 dargestellte bevorzugte Ausführungsform des Riemchens
nach der Erfindung besitzt eine äußere Lage 125 aus elastischem Stoff, Gummi oder
einem Kunstgummi, wie Buna-N, mit einer äußeren, die Fasern berührenden Oberfläche
126 und einer inneren Oberfläche 127 aus einem elastischen Stoff, wie Buna-N, das
auf 100 Gewichtsteile l/io bis 10 Gewichtsteile eines öligen oder wachsartigen Fluorkohlenstoffpolymerisates
enthält. Diese innere Schicht bildet die nach innen zeigende Oberfläche 128 des
Riemchens, die mit den Antriebswalzen, wie der Walze 120 in Fig. 1, in Berührung
kommt und die über die feststehende Schiene 129 gleitet und an die besondere Anforderungen
in bezug auf ihre Reibungseigenschaften gestellt werden. Wenn es wünschenswert ist,
das Riemchen gegen Dehnung in Längsrichtung zu verstärken, kann dies durch eine
Mittelschicht von spiralförmig gewundenen undehnbaren Schnüren aus Baum-«-olle oder
Kunstseide erfolgen. Auch wenn dieser aus zwei Lagen bestehende Aufbau des Riemchens
verwendet wird, kann die innere Lage gemäß der Erfindung zusammengesetzt sein, so
daß sie die gewünschten verbesserten Reibungseigenschaften besitzt, während die
Zusammensetzung der äußeren Lage ausschließlich auf einen guten Kontakt mit den
Fasern und gute Streckeigenschaften abgestellt ist, ohne daß in ihr ein Schmiermittel
verwendet würde, weil dies zu einer Beschädigung der mit ihr in Berührung kommenden
Fasern führen könnte.
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Zum Herstellen der Streckwerksriemchen gemäß der Erfindung wird die
elastische Masse für die innere und die äußere Lage wie üblich in einer Mischvorrichtung
oder zwischen Walzen zusammengestellt und in einem Kalander zu Lagen verarbeitet,
deren Stärke so gewählt ist, daß sich nach dem Schleifen oder der anderweitigen
Fertigverarbeitung die gewünschte Stärke des Riemchens ergibt. Die äußere Lage kann
aus j eder beliebigen bekannten gummiartigen Mischung für Streckwerksriemchen bestehen,
während die innere Lage, wie oben beschrieben, zusammengesetzt ist. Es ist äußerst
wichtig, daß bei der Zusammenstellung der inneren Lage 127 das Fluorkohlenstoffpolymerisat
schon während des Zusammenmischens der Bestandteile zugesetzt wird, so daß es gleichmäßig
innerhalb der gesamten Masse verteilt ist.
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Die auf diese Weise hergestellten Schichten werden um einen geeigneten
Dorn gewickelt, zunächst die innere Lage, dann, wenn gewünscht, die in Längsrichtung
verlaufende Verstärkungsschnur und schließlich die äußere Lage. Das so aus seinen
Schichten zusammengesetzteRiemchenwird nun zusammengepreßt, was z. B. durch Umwickeln
mit Lappen geschehen kann, und dann unter Hitze und/oder Druck vulkanisiert und
fertigverarbeitet.
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Der im vorstehenden verwendete Ausdruck »Gummi « soll sowohl natürlichen
Gummi wie auch die verschiedenen Kunstgummiarten umfassen, wie die Polymerisate
und Copolymerisate von Butadien, Sty ren, Acrylnitril, Chloropren und Polysulfiden,
wie auch andere elastische Stoffe, vulkanisierbar oder nicht, wie Polyvinylchlorid,
Polyäthylen, Polyurethan und ähnliche organische Kunststoffe mit gummiähnlichen
Eigenschaften.