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Riemchen für Streckwerke in Spinnereimaschinen und dessen Herstellungsverfahren
Die Erfindung bezieht sich auf Riemchen für Streckwerke in Spinnereimaschinen mit
einem rohrförmignahtlosen, aus thermoplastischen Fäden aufgebauten, dehnungsarmen
Grundgewebe, auf das der faserführende Gummibelag des Riemchens aufvulkanisiert
ist.
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Es sind bereits Riemchen bekannt, deren nichtfaserführende innenseitige
Gummischicht zum Verringern der Reibung an Wendeschienen mit einer Fischhautriffelung
versehen wurde. Da die einzelnen Riffelungselemente wie Saugnäpfe auf glatte Oberflächen
wirken, geben solche Riemchen nach längerem Stillstand des Streckwerkes, beispielsweise
über das Wochenende, Anlaß zum Ankleben auf den Riemchen-Wendeschienen und -Brücken,
wodurch dann beim Anlauf unumgänglich Fehlverzüge eintreten. Ferner sind Riemchen
bekannt, die eine geringe Anzahl von verhältnismäßig breiten Längsvertiefungen aufweisen,
zwischen denen verhältnismäßig steile Erhöhungen verlaufen derart, daß der auf der
Außenseite zu führende Faserstrang den Profilgrund nach innen durchzudrücken vermag.
Bei derartigen Riemchen lassen jedoch die Gleiteigenschaften zu wünschen übrig,
weil die Erhöhungen nach wie vor aus Gummi bestehen. Es sind auch schon Riemchen
vorgeschlagen worden, deren nichtfaserführende Innenfläche mit reibungsarmen Belägen,
z. B. Geweben aus Polyamid- oder Tetrafluoräthylenfäden, versehen sind, um ein gutes
Gleiten um die Riemchenwendeschiene und auch auf den die Riemehen unterstützenden
langen Brücken zu erreichen.
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Einerseits besteht die Forderung nach möglichst geringer Gleitreibung
auf den stillstehenden Wendeschienen, Brücken usw., während andererseits bei Riemchen,
die durch Streckwalzen angetrieben werden, eine zuverlässige Mitnahme erforderlich
ist. Diesen beiden Forderungen konnte durch die bisher bekannten Streckwerksriemchen
nicht Genüge getan werden. was u. a. dazu führte, daß sich letzten Endes bislang,
insbesondere für die Unterriemchen, die teuren und mit großen Nachteilen technologischer
Art behafteten Lederriemchen halten konnten.
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Die Erfindung überwindet diese Nachteile, indem die die nichtfaserführende
Innenseite des Streckwerkriemchens bildende Oberfläche des aus thermoplastischem
Material hergestellten Grundgewebes abweichend vom normalen Gewebeaufbau bzw. von
der normalen Oberflächenstruktur des Gewebes profiliert ist. Die durch den Gewebeaufbau
bedingten Erhöhungen des Gewebes sind durch Abplattungen ausgeglichen.
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Als besonders vorteilhafte Profilierung für angetriebene Riemehen
wird die an sich bekannte Riffe-Jung mit Fischhautmuster vorgeschlagen, die eine
gleichförmigere Umlenkung des Riemchens um eine scharfe Wendeschiene gestattet,
im Gegensatz etwa zu einer zur Wendeschiene parallel verlaufenden Sägezahnriffefung,
die eine schnappende Umlenkung des Riemchens entstehen iäßt. Ein solches Verhalten
würde eine gleichmäßige Faserführung bei scharfer Umlenkung der Riemehen beeinträchtigen.
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Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Riemchens der beschriebenen
Art erfolgt gemäß nachstehendem Verfahren: Ein zur Faserführung vorgesehener Gummibelag
wird einem aus thermoplastisch verformbarem, abreibfesten Fasermaterial aufgebauten,
dehnungsarmen, rohrförmig-nahtlosen Grundgewebe aufvulkanisiert, so daß ein Schlauch
gebildet wird, dessen Grundgewebe dann durch Wärmezufuhr auf eine eine plastische
Verformung zulassende Temperatur aufgeheizt und die Oberflächenstruktur eines anliegenden
Formstückes auf das Gewebe übertragen werden kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnungen
näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein Riemchen in perspektivischer
Darstellung auf einer Druckwalze mit in Laufrichtung verlaufenden Kanneluren, Fig.
2 ein Riemchen, auf einer unteren Streckwerkswalze montiert, Fig. 3 eine Ansicht
des Dornes mit den geschnittenen Gewebe- und Gummiteilen des daraufsitzenden Riemchenschlauches,
Fig.4 einen Querschnitt durch die Apparatur zum Aufbringen der von der Gewebestruktur
abweichenden Profilierung in das Gewebe, Fig, 5 einen Längsschnitt durch die Apparatur
zur Beseitigung der Gewebeausfransungen an den Schnittstellen, Fig. 6 einen Längsschnitt
durch die Apparatur zur Anwendung eines abgewandelten Verfahrens, Fig. 7 einen stark
vergrößerten Ausschnitt der Gewebeseite des Riemchens in perspektivischer Darstellung,
Fig. 8 eine abgeänderte Ausführungsform einer Profilierung.
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Im nachstehenden handelt es sich einerseits um ein Streckwerksriemchen
1 (Fig. 1), das eine nicht antreibende Druckwalze 2 teilweise umschlingt und durch
eine gestellfeste Wendeschiene 3 gespannt wird (als Oberriemchen bezeichnet), und
andererseits um ein Streckwerksriemchen 4 (Fig. 2), das eine das Riemchen antreibende
geriffelte Streckwalze 5 teilweise umschlingt und ebenfalls durch eine gestellfeste
Wendeschiene 6 gespannt wird (Unterriemchen).
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Im Herstellungsverfahren von Streckwerksriemchen nach der Erfindung
erfolgt als erster Schritt das Aufbringen eines schlauchförmig-nahtlosen, enggeschlagenen
Gewebes 7 von etwa 0,3 bis 1 mm Dicke aus thermoplastisch verformbaren Fäden von
großer Abreibfestigkeit und kleinstmöglichen Reibungswerten auf einen kreiszylindrischen
glatten Dorn 8 (Fig. 3). Als besonders geeignet erweisen sich Polyamidfäden. Auf
dieses schlauchförmige Gewebe 7 kann je nach Art derselben ein flüssiger Binder
aufgetragen werden (in Fig. 3 nicht eingezeichnet), z. B. Neopren-Zement mit Isozyanat-Zusatz,
dessen Viskosität auf die Art des verwendeten Gewebes derart abgestimmt ist, daß
ein Durchtreten durch das Gewebe und somit ein Benetzen der Innenseite, d. h. der
dem Dorn 8 zugewandten Seite des Gewebes, nicht eintritt. Als nächste Maßnahme wird
eine Kautschukfolie 9 aufgelegt und diese mit einer Bandage 10 (in Fig. 3 nur zum
Teil eingezeichnet) umwickelt. Das ganze Gebilde erfährt dann eine Erwärmung auf
eine Vulkanisationstemperatur von etwa 150 bis 170° C in an sich bekannter Weise.
Nach Ablauf der erforderlichen Vulkanisationszeit wird die Bandage 10 wieder entfernt.
Um die zur Faserführung notwendige Oberflächenbeschaffenheit des Gummis zu erreichen,
wird der nun vulkanisierte Gummi 9 vorerst auf dem Dorn 8 belassen und mittels einer
Schleifscheibe ? 1 in ebenfalls bekannter Art gleichmäßig überschliffen. Nach diesem
Arbeitsgang zieht man den so erhaltenen Riemchenschlauch 12 über Kopf in Pfeilrichtung
X (Fig. 3) vom Dorn 8 ab, wodurch die noch freie Gewebeseite nach außen und die
bereits bearbeitete und für die Faserführung vorgesehene Gummiaußenfläche des Riemchenschlauches
12 nach innen gebracht wird.
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Um die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit, d. h. die zur Reibungsherabsetzung
notwendige Glättung des Gewebes einerseits und/oder die zur Sicherung einer positiven
Mitnahme durch die Streckwalzen notwendige Oberflächenriffelung des Grundgewebes
des Unterriemchens andererseits zu erhalten, wird dieses nun in einem nächsten Arbeitsgang
unter Wärmeeinwirkung verformt. Zu diesem Zweck wird der zuvor umgekehrte Riemchenschlauch
12 in ein innen mit der gewünschten Oberflächenbeschaffenheit ausgestattetes Stahlrohr
13 (Fig. 4) eingelegt, das entweder, wie im rechten oberen Quadranten gezeigt, eine
glatte Oberfläche 14 besitzt oder, wie in den übrigen drei Quadranten dargestellt,
mit einer passenden Riffelung 15 versehen ist. Das Stahlrohr 13 wird dann mit einer
Heizwicklung 16, die mit einem Wechselstrom gespeist wird, auf eine Temperatur gebracht,
die eine plastische Verformung des thermoplastischen Gewebematerials 7 (Fig. 3)
erlaubt. Der Riemchenschlauch 12 wird während des Vorganges von innen her mittels
eines elastischen Preßschlauches 17 kurzzeitig durch ein in den Preßschlauch 17
eingepreßtes Medium unter Druckgesetzt, wodurch ein Anliegen des Gewebes an die
Oberfläche des Stahlrohres und eine Übernahme der Oberflächenbeschaffenheit durch
das Gewebe erreicht wird. Mit der Abkühlung, die durch entsprechende Absenkung der
Temperatur des Druckmediums geschieht, wird der Druck vermindert, was gestattet,
zuerst den Preßschlauch 17 und dann den Riemchenschlauch 12 zu entfernen. In einem
an sich bekannten und hier nicht näher beschriebenen Abstechverfahren wird der auf
einen Schneiddorn (nicht gezeigt) gebrachte Riemchenschlauch in Riemehen gewünschter
Breite geschnitten. Um die an den Schnittstellen beim Abschneiden entstehenden Gewebeausfransungen
auszumerzen, werden die auf einen Dorn 18 (Fig. 5) gebrachten Riemehen 4 durch einen
konzentrisch vorgeschobenen, auf Schmelztemperatur des Fasermaterials mittels eines
elektrischen Heizkörpers 19 vorgewärmten Innenkonus 20 verschweißt bzw. versiegelt.
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Weiterhin sei noch ein anderes Herstellungsverfahren beschrieben.
Anstatt das Gewebe auf einen Dorn aufzuziehen und in einer räumlich getrennten Behandlung
die Oberfläche des Gewebes zu formen, wird dies auf ein und demselben Dorn bewerkstelligt.
Zu diesem Zweck wird das Gewebe 21 und die Gummifolie 22 auf einen hohlen Stahldorn
23 (Fig.6) aufgebracht und mit einer Bandage 24 umwickelt, um dann analog dem bereits
beschriebenen Verfahren vulkanisiert zu werden. Das ganze Aggregat 21, 22, 23, 24
wird dann in das Innere eines auf einem Keramikrohr 25 sitzenden Solenoids 26 gebracht,
der unter Einwirkung eines Wechselstromes nach kurzer Zeit den als Kern wirkenden
Dorn 23 erhitzt, so daß sich die Anpassung des plastisch gewordenen Gewebes an die
Oberflächenbeschaffenheit des Dornes 23 vollzieht. Nach Entfernung des Aggregates
aus dem Keramikrohr 25 und anschließendem Abkühlen, das am zweckmäßigsten mit Hilfe
eines durch den Dorn 23 durchgeleiteten Kühlmediums geschieht, wird die Bandage
24 entfernt, der Gummi geschliffen und dann der Riemchenschlauch vom Dorn 23 abgezogen.
Der Abschneidevorgang sowie das Verschweißen der Geweberänder erfolgt in derselben
Weise wie nach dem erstbeschriebenen Verfahren.
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Durch passende Wahl der Kautschukkomposition und des thermoplastischen
Gewebematerials kann das Verfahren auch so gestaltet werden, daß das Setzen der
Oberflächenbeschaffenheit des Gewebes und das Vulkanisieren in demselben Erwärmungsschritt
erreicht werden, nämlich dann, wenn die Vulkanisationstemperatur des Kautschuks
und die Temperatur, bei
der das Gewebematerial plastisch wird, annähernd
übereinstimmen.
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Die Art der zu erreichenden Oberflächenbeschaffenheit des Gewebes
kann verschiedenster Natur sein. Durch Auflage des Gewebes auf den Dorn im thermoplastischen
Zustand wird eine Abplattung 27 (Fig. 7) der vorstehenden Gewebeteile erreicht,
weil diejenigen Fäden, die am Kreuzungspunkt etwas aus dem Gewebe hervortreten,
auf der Außenseite eine ebene Fläche annehmen. In Fig. 7 sind die einzelnen Gewebefäden
zwecks klarerer Darstellung weit auseinandergelegt gezeichnet. Wird z. B. zum Erreichen
einer besseren Mitnahme des Unterriemchens bereits ein durch die Webart mit Erhöhungen
und Vertiefungen in bestimmter Anordnung versehenes Gewebe verwendet, wie z. B.
das in der Weberei als Köpergewebe bezeichnete, so wird durch eine Abplattung der
höchsten vorstehenden Stellen im beschriebenen Sinne eine willkommene Verbesserung
der Gleiteigenschaften und eine größere Widerstandsfähigkeit gegen Abnützungen erreicht,
ohne die Mitnahme durch die antreibende Streckwalze herabzusetzen. Je nach Bedarf
kann auch eine in Riemchenlaufrichtung gelegte Riffelung gemäß Fig. 1 für Oberriemchen
oder eine Profilierung mittels in Reihen angeordneter Kegelstümpfe 28 entsprechend
der in Fig. 8 dargestellten Art für Unterriemchen hergestellt werden. Die Ausführung
gemäß Fig.8 weist zur Verbesserung der Gleiteigenschaften ebenfalls Abplattungen
auf.