DE1952260A1 - Verfahren zur Herstellung von Baendern und Gurten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Baendern und Gurten

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Description

Verfahren zur, Herstellung von Bändern und Gurten
Priorität: 16.,, Oktober 1968 ~ Großbritannien Zusatz zu Patent P 1 685 841 ο6
Die Erfindung bezieht sich auf Band- und Gurtenstrukturenf und zwar insbesondere auf solche Strukturen9 die einen Kern aus im wesentlichen parallelen Pad en und eine organische . thermoplastische Hülle besitzen, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung derselbenο
Es sind Seilstrukturen bekanntr die aus einem Kern aus im wesentlichen parallelen natürlichen Fässern oder synthetischen Fäden bestehen, die in Gummi oder in einem synthetischen Kunst« stoff material eingehüllt sindo Ein Verfahren sur Herstallung
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-· 2
von solchen Strukturen, die einen Kern aus endlosen Päden aufweisen xmd verbesserte Eigenschaften besitzen, ist in der deutschen Patentanmeldung P 1 685 841 beschriebene
Es wurde nunmehr gefunden, daß das Verfahren der deutschen ·- Patentanmeldung P 1 685 841 modifiziert werden kann, um Bandoder Gurtenstrukturen herzustellen, die merklich bessere Eigenschaften als die bisher erhältlichen Strukturen besitzen
Gemäß der Erfindung wird nunmehr ein Verfahren zur Herstellung von Band- oder Gurtenstrukturen vorgeschlagen? die aus einem Kern aus mindestens einem Bündel im wesentlichen paralleler Päden, wobei die Bündel- sofern mehr als eines anwesend istr im wesentlichen parallel zueinander verlaufen« und "einer äußeren Hülle aus einem thermoplastischen organischenHatsrial b3-stehen* Die Strukturen sind dadurch gekennzeichnet',, daß. .das !Fadenbündel oder die Pad enbünd el zusainnienst ellung t welches bzw. welche als Padenband angeordnet· ist, durch Hindurchleiten durch eine erste Düse kompaktiert wird und während der Kompa/cotierung einem verringerten atmosphärischen Druck ausgesetzt wird,, worauf dann eine Extrusionsbeschichtung mit einer äußeren thermoplastischen organischen Hülle in einer ""zweit en Düse vorgenommen wird b . -.-'.-.-
Mit den Ausdrucken "Band" oder "Gurte" r wie sie hier verwendet werdenr istj. wenn sis sich entweder auf einen Fadenkem oder eine fertige Struktur gemäß der Erfindung beziehen.» eine Struktur gerneintf die eine wesentlich größere Breite als Dicke "au£~- weist ο Diese Strukturen., die als Bänder und ähnliche stände verwendet werden-, besitzen ija Vergleich zur Dicke und Breite eine wesentlich größere Länge,. Der Aus-druck- "Bandi! ? wenn er--zur'Beschreibung-der Form eines Padenkerns verwendet
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,'wird, umfaßt eine Zusammenstellung aus Fäden, die über die Breite der Zusammenstellviig kontinuierlich oder diskontinu~ " ierlich sincl,wie es weiter unten näher "beschrieben wird ο
Die erfindungsgemäßen Bänder und Grotten »eigen eine hohe Zugfestigkeit, da der Fadenkernf auf dem die Festigkeit beruht, unverzwirnt und höehverdiehtet isto Der Grad der durch die Erfindung möglichen Verdichtung ergibt eine Struktur mit einer verbesserten Quersehnittsstabilität beim Biegen«
Der Ausdruck "Bündel" wird- hie3' verwendet, um eine Gruppe von Fäden zu beschreiben, die parallel engeoränet sind6 Eine solche Gruppe kann dadurch zusammengefügt verdenf- daß ohne Verzwirnung eine Anzahl von Fadengarnen -vereinigt werden«, um ein größeres Bündel herzustellen* das für ein Band oder eine Gurte nötig ist oder das Bündel kann direkt in der gewünschten -Größe &l3 E&bel hergestellt werden, das hexSt als ausgerichtetes Bündel pareille ler Fäden ohne Zwirnung ITadeng-Pxne« vie sie normalerweise hergestellt werden, enthalten eine sehr geringe Ziiiraung die air Herstellungszwirnung bezeichnet wird und die gewöhnlich weniger als 2 Drehungen ^e 25 1 4- ma und häufig -weniger a.ls 1 Drehung 3 ε 25y4 mm beträgte Diese Zwirnung muß bei der Herstellung von Bändern und Gurten nicht -entfernt werden
Jeglicher synthetischer Pac.en in endloser !Fadenfenn kann als Kernmaterial verwendet werden; die Fäden können einen jireis förmigeu. oder üicht-kreicföraigen Querschniiit aufvreiset: oder in Form von Bändern vorliegen.- Ks v-rüra bevorzugt, synthetische Fäden zu venfenden,. dis 6ii:-.en L.ohen Jel-HLungsicoduil. und yoj:-:su/rs·· weise auch eine niedrige EsiJaäehnung. .i.iifveisen? \<le ζ.::Έ- PoIy-. äthylenterepbtfcaJ-atfäden oder T-A-i&n aus isotactlEchem Folypz or;;/ len<· Fäden, die aus f>ercii=seher. r-v;3 ve::^reigtent Po?.Täthylen mö Polypropylen oder aus i-emscher aiit 7*:lypropylen und e\^s~-,.ere
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BAD ORIGINAL
. ■ . ' -f 4 -■..■.'■
Olefinmischpolymeren hergestellt sind r können ebenfalls verwendet werden,, Gemische aus synthetischen Fäden* die einen hohen Anteil von Fäden mit einem hohen Dehnungsmodul aufweisen, können beim erfindungsgeniäßen Verfahren ebenfalls verwendet werden. Die Wahl der jeweils verwendeten Materialien richtet sich in.erster Linie nach den gewünschten Eigenschaften und nach den Kosten der Materialien. Das ausgewählte Gemisch kann Fäden mit einem geringeren Dehnungemodul enthaltens wie ZoB0 Nylon-6-Fäden oder Nylon-66-Fädeno Bei gewissen Anwendungen sind Fasernf die zusätzlich zu einer hohen Festigkeit und einem hohen Dehnungsmodul eine hohe Dichte aufweisen e er« forderlichf in welchem Falle Glasfasern und gewisse Fasern aus regenerierter Zellulose sehr geeignet sind«,
Beispiele für geeignete Umhüllungsmaterialien sind Belagmassen aus Polyäthylen hoher oder niedriger Dichte oder aus Gemischen daraus, aus Polyvinylchlorid t Polyurethanen^ Polyestern!, wie Polyäthylenterephthalatf Polyamiden, wie Polyhezamethylenadipamid, oder stereoregulärem Polypropylen und Naturgummi, Die Hülle kann außerdem glatt sein oder Kippen aufweisen« Es wird bevorzugt? für die Umhüllungsoberfläche eine glatte Form ■ zu verwenden und für das Band eine Gesaentdicke von weniger aLs 10 mm zu verwenden«Wenn das Hüllenmaterial durch Licht oder andere äußere Einilüsse einem Abbau unterliegt2 dann kann in das organische UmhüllungB'material vor der Extrusion ein Stabilisierungsmittel oder ein Stabilisierungsmittelgemisch -eingearbeitet werden,oder es kann die umhüllte Struktur in der Weise behandelt werden, daßeine Oberflächenschicht aus beständigem Material erhalten wird, Viele Stoffe» die in thermoplastischen organischen Materialien eine otabilisierungßwirkung ergeben/ sind bekannt, wie z,J3» UV-Absorber und phenolische Antioxydationsmittel in Polyolefinen, Organozinnverbindungen in chlorierten Kohlenwasser st off poly tneren und Ruß in Gummi .
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BAD ORIGINAL
Bei der Herstellung der Bänder oder G-urten gemäß der Erfindung können die FädenF die den Kern bilä.enr in der fertigen Struktur als kontinuierliches oder diskontinuierliches Band über die Breite der Struktur angeordnet werden* Die letztere Kernform wird für große breite Strukturen bevorzugt t da die ~Eindringling des Hüllenmaterials durch die Diskontinuitäten im Kern die Quersehnittsstabilität der fertigen Struktur gegenüber Biegen verbessert»
So wird also gemäß einer weiteren Ausführungsform. der Erfindung ein Band oder eine Gurte vorgeschlageηr die ein Band aus im wesentlichen parallelen Fäden aufweist„ das mit eis ei* äußeren Hülle eines thermoplastischen organischen Materials beschichtet isto
EstrusionsumhüllüngsmascMnenj. welche beispielsweise bei der Herstellung von elektrischen Kabeln, allgemein bekannt sind s besitzen einen Trichter, der eiLaen Vorrat aus thermoplastischem ümhüllimgsmaterial enthält? eine Einrichtung für die .Zuführung desselben in einem geschmolzenen Zustand »ur Oberfläche des Substrats, eine DruckdüseE um das Substrat vor der Beschichtung zu verdichten und eine Extrusionsbesehichtungsdüsec !?ür die Verwendung beim erfindungsgemäßen Verfahren müssen solche Ex~ trusionsumhüllungsmaschinen mit einer Einrichtung versehen wenden, welche den Substratkern während des Durchgangs durch die Maschine auf einem verminderten atmosphärischen Druck halten* Häufig ist es zweckmäßig,;, eine Kcmpi'essionsdüse und eine Ex«= trusionsbeschichtungsdüse in einer Einheit vorzusehen und eine Einrichtung zxon. Anlegen eines verminderten Drucks zwischen den Düsen und auch eine Einrichtung für die Zuführung von. gösehmclzenem Bels.graateria.1 zur limJaülluagsdüöe vorsusehene Beispiels für geeignete Beschiehtungsmaschinen sind die Pasqu®ttl-E:<tjEi3.*- öionsuBihüllungsmaschine (C, Pas3qTZ8tti,t Vax'ese Lonxharcli,. Italy)
ftf a
iind die Bone^nmhüllungsmaschine (Bone Bros» Ltd,,, Alpertonf Wembley f Middlesex)» Bel diesen Fiaschinen wird der zusammenge— fügte Kern durch eine Verdichtungsdüse geführtr in deinen Zentrum ein verminderter Druck mit Hilfe einer fakuumpunipe aufrechterhalten wird., deren Eintrittsleitung an diesem Punkt mit der Düse verbunden ist,., Der Kern wird auf diese Weise in der Düse einem vermindertem Druck ausgesetzt, welcher am Eintrittsende der Düse durch die selbstdichtende Wirkung- des die Düse füllenden Kerns aufrechterhalten wird und" welcher am Austritts— ende durch die gleiche Wirkung gemeinsam mit der Dichtungswirkung des geschmolzenen Umhüllungsmaterials aufrechterhalten wirdο Während die verdichtete Struktur ncch dem vermindert sn. atmosphärischen Druck unterliegt» trifft diese auf einen ringförmigen Fluß aus geschmolzenem Polymer, der auf die Kernstruk~ tür gezogen wird und dara.if geschrumpft wird, indem die te»» schichtete Struktur innerhalb einer sehr kurzen v/sgstrecke" durch ein Kühlwasserbad oder einan Kühlwaaserstrahl biräurchgeführt wird α Wenn die Bxtrusionsumhüll-ang in der Weise ausgeführt wird, daß der Kern horizontal steht, dann ist es nötig, ihn unter einer gewissen Spannung, zu haltenr um ein Dui*chsin-~ ken zu verhindern.«- bis die Hülle sich verfestigt hato
Die gemäß der Erfindung hergestellten Bänder und G-ixrten zeigen eine stark verringerte Neigung zur Banzeloildung oder zvr Bildung von- anderen Störungen in der Hülle f das heißt zu einer Änderung der Querschnittsfornij, \iexm ein Stüek des tiaterials axial zusammengedrückt oder in Längsrichtung oder in Querrichtung gebogen wirdf im Vergleich mit einer Strukturt die ohne die Anwendung eines Vakuums beim Beschichten hex-gestel.lt «orden lato
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BAD ORIGINAL.
Die erfindungsgemäßen Bänder und Gurten können bei allen Anwendungen herangezogen werden, bei denen hochfeate flexible Bänder erforderlich sind, wie zeBo beim Umschnüren von Packungen, wo- .bei. ein-oder mehrere längen des Materials um die Packung gelegt werden und die Enden durch einen Clip oder durch Nähen miteinander verbunden werden» Die erfindungsgemäßen Bänder besitzen bei dieser Verwendung den besonderen Vorteil, daß die Baden durch die einfache Maßnahme des Schweißens miteinander verbunden werden könnenr welches so durchgeführt werden sollte, daß die Kernmaterialien der freien Enden miteinander verbunden werdenc Eine andere Anwendung, bei der die hohe Festigkeit und Flexibilität der erfindungsgemäßen Bänder vorteilhaft ist, ist die Verstärkung von großen Behälternt Tanks usw„, insbesondere wenn die RadialkrSfte groß sind, xrobsi die Bänder um den Behälter gewickelt werden und die freien landen miteinander verbunden werden»
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert-
Beispiel 1
Ein Polyäthylenterephthalatgarn mit 1?2 Fäden von insgesamt 1000 den, einer Reißfestigkeit von 8r3 g/den und einer Herstel-Itingszwirnung von 0,75 Drehungen/25»4 nun wird als Rohmaterial für die Herstellung des zwirnungslosen. Kerns verwendet, "bei dem es sich um ein einfaches Bündel handelte.- welches durch Kombination ohne Zwirnung von 3OC Enden des Garns von 1000 den erhalten worden ist- Das - G-arnbündel wird durch die Kompres sionsdUse einer Bone-Extrusionsuiüliül.lungsmasehine hindurchge- führtt worin ein verringerter Druck von 12.5 cm Quecksilber innerhalb der Düse unmittelbar vor der "Aul" schichtung eines geschmolzenen verzweigten Polyäthylens (Dichte des Polymers 0,919) bei einer Temperatur von 205 C angelegt wird= .3in 5 cn
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breites Band tritt aus der Düse aus und wird vor dem Aufspulen mit einem Wasserstrahl abgekühlt» Die Banddicke beträgt 1,5 mm. Das Band besteht aus Kernfäden, die durch einen Polyäthylenbelag von OJ nm Dicke umgeben sind» Die ReißlaBt des fertigen Bands beträgt* 2r4 t entsprechend einer Heißfestigkeit von ■■■'/. 8f1 g/deno
Beispiel 2
Ein Garnbündel, das aus 70 Fadengarnen besteht, wie in Beispiel 1 verwendet, wird in die Kompressionsdüse einer Bone-Extrusionßuraliüllimgsmaschine eingeführt( worin ein verringerter Druck von 10 cm Quecksilber innerhalb der Düse unmittelbar vor der Aufschichtung des geschmolzenen Polyvinylchlorids (B-.S,Sc .Weichheit 4) angelegt wird, wobei die Temperatur am Beschichtungskopf der Maschine 1700C beträgt„ Bin 5 cm breites Band tritt aus und wird vor dem Aufspulen mit einem Wasserstrahl abgekühlte Das Band besitzt ein Gesamtgewicht von
4 kg/m , eine Reißlast von 499 kg und eino Steifheit (gemesseil wie in der Folge angegeben) von 1,65 kg m,
Beispiel,3
Bin Garnbündel;, wie es in Beispiel 2-verwandet wird, wird :wie in jenem Beispiel durch Extrusion mit eino ro geschmolzenen/Polyurethan bei einer Temperatur von 170 C uiahüll·1:;« Das hergestellte
5 cm breite Band-besitzt ein Gesaratgcr-ricbt von ':8 kg/m f eine Bruchlast von 470 k£ und eine Steifheit von' 0,93 kg πΐ·
Ein Garnbündel, wie ee in Beispiel 2 Tervr.aidet worden :'-£3t. wird wie in jenem Beispiel durch "Extrusion.mit einem geschmolatinen -. verzweigten 'Polyäthylen (Lichte O, 9i 9) "bei e:li:-.er Temperatur von 2050C besehich- et. Das' hergestellte 50 in 'lireite Band besitzt ein ■ Gesamtgewicht ve η Ί,2 kg/m"", ε ire Bruchlast von 520 kg und eine Steifheit von 2.4 kg nmr. '
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BAD ORIGINAL
Beispiels
Ein Garnbündelf welches aus Ϊ5Ο Rayonfadengarnen hoher Heiß festigkeit bestehtf wobei jedes einen Titer von 1100 den und eine Reißfestigkeit von 4« 5 g/den aufweist r vrird wie in Beispiel 1 mit einem verzweigten Polyäthylen durch Extrusion im-. hüllt ο Daß 5 cm breite hergestellte Band besitzt eine Bruchlast von 726 kg? was einer Reißfestigkeit von 4*4 g/den entspricht ο
Die Steifheit von Ban.dprobens die in den vorhergehenden. Beispielen hergestellt worden sind, wird wie folgt gemessen: Bin Stück des Materials wird flach auf eine horizontale Oberfläche gelegt, wobei ein Ende leicht über die Kante überhängte Es wird ein Gewicht an das freie Ende angehängtP und die Probe wird langsam über die Kante vorwärtsgeschoben;, bis das
um 0
freie Ende von der Horizontalen/einen Winkel von 40 abweichte Das Moment f das zur Erzielung dieser Abweichung erforderlich ist- wird errechnet,, und dies ist die Steifheit der 'Probe-
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Claims (1)

  1. Pat en t a η 3 ώ. r.ü.c h e
    (■ 1d Verfahren, zur Herstellung von Band- oder Gurtenstrukturen >
    -i "
    '^/ die au3 einem Kern aus mindestens einem Bündel im wesentlichen paralleler Fäden,= wobei die Bündelj sofern mehr als eines anwesend ist. im wesentlichen parallel zueinander verlaufen? und einer äußeren Hülle aus einem thermoplastischen organischen Material bestehen.,, dadurch g e k e η η ζ e i c h η et." daß das Fadenbündel, oder die Fadenbündelzvisainmenstellungf welches bzwo welche als Fadenband angeordnet ist,-durch Hindurch3.eiten durch "eine erste Düse kompaktiert vrird und während der Kompaktierung einem verringerten atmosphärischen Druck ausgesetzt wirdj vorauf dann eine Extrusionsbeschichtung mit einer äußeren thermoplastischen organischen Hülle in einer zweiten Dues vor genommen wird-,
    ο Yei'fahren nach Ansprucli \t dadurch gekennzeichnet -. daß das KernmateriaJ. sich aus Fäden zusammensetzt/ die aus Polyäthylenterephthalat; isotactischem Polypropylenf Fjrlon-6;i Nylon->66y G-las^ einer Mischung aus Polypropylen, und Polyäthylen oder einer Mischung aus Polypropylen und einem elastomeren Öle f inmi s chp olymer bes-tehen«
    3'e Verfahren nach Anspruch 1 oder 2= dadurch g e κ e an ζ e i c h nets daß die äußere Hülle aus einem.-Polyäthylen hoher oder ' .niedriger Dichte, aus Waturg'SKai.. Polyviiiy-lohlorido einem "Poly-urethan..einem Polyestsr.- eiiisa Polyamid oder 3t&recregu3.äreK Polypropylen besteht,
    009838/1353 BAD original
    ··· 11
    4· Verfahren nach Anspruch 2f dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester Polyäthylenterephthalat ist„
    5· Verfahren nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet« daß das Polyamid Hexamethylenadipamid ist«
    6ο Gurte, die aus einem oben definierten Band im wesentlichen paralleler Fäden besteht, und mit einer äußeren Hülle eines thermoplastischen organischen Materials beschichtet isto
    7. Gurte nach Anspruch 6, dadurch g e k e η ηζ e ich.net f daß sich das Band aus Fäden zusammensetzt, die aus Poly~ ethylenterephthalat, isotactischem Polypropylen, Ilylon-6 Nylon-66, Glas, einem Gemisch aus Polypropylen und Polyäthylen oder einem Gemisch aue Polypropylen und einem elastomeren Ülefinmiechpölymer bestehen,
    ο Gurte nach Anspruch 6, dadurch g c? kennzeichnet. daß die äußere Hülle aus Polyäthylen hoher oder niedriger Dichte, aus Haturgummi, Polyvinylchlorid, einem I olyurethan, Polyethylenterephthalat. Polyhexamethylenadi.painid oder stereoregulärem Polypropylen besteht.
    PAIWITAMWWtE
    Ot..|N©H.FINCKE.DII>l..lNG.H.tOHI
    DlPL-ING. S ätPcofc»
    009838/1353
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