DE2814436C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Transport- oder Treibriemen mit einem gestrickten Substrat.

Transport- oder Treibriemen sollten präzis in ihrer Lage bleiben und ständig gespannt sein, wenn sie über Riemenscheiben oder Rollen laufen, die sich um feste Achsen drehen. Insbesondere wenn zwei oder mehr Riemen über gemeinsame Scheiben oder Rollen laufen, ist es für eine einwandfreie Arbeitsweise des Riementriebs erforderlich, daß die Riemen ihre Lage und Spannung beibehalten. Die Verwendung von Scheiben oder Rollen mit feststehender, also unverschieblicher Drehachse ist bei vielen Maschinen, insbesondere Büromaschinen, üblich, um den Platzbedarf und die Kosten von Spanneinrichtungen einzusparen.

Bei einem bekannten Riemen sind zwei oder mehr Gewebelagen vorgesehen, die miteinander versteppt sind. Hierbei besteht die Gefahr, daß sich die Lagen voneinander lösen. Außerdem haben diese Riemen weder die Elastizität noch das elastische Rückstell-Vermögen, das nötig ist, um eine ständige Spannung bei einem Riementrieb aufrechtzuerhalten, dessen Scheiben oder Rollen um feste Drehachsen umlaufen.

Es sind auch Riemen bekannt, bei denen ein schlauchförmiges Gewebe verwendet wird, das eine gewisse Elastizität aufweist. Diese Elastizität ist jedoch durch das Weben begrenzt, so daß die Forderungen hinsichtlich der Elastizität, die von vielen modernen Maschinen gestellt werden, nicht erfüllt werden können.

Eine höhere Elastizität hat bekanntlich Strickware, und es wurde auch bereits ein schlauchförmiges gestricktes Substrat zur Erlangung elastischer Eigenschaften verwendet. Der Nachteil derartiger schlauchförmig gestrickter Substrate liegt unter anderem darin, daß sie nur bis zu bestimmten Umfangslängen hergestellt werden können und für jede Länge eines endlosen Riemens ein eigenes Substrat erforderlich ist.

Es sind auch Treibriemen aus Kautschuk bekannt (DE-PS 5 52 856), die anstelle von Geweben Einlagen aus Faservlies mit im wesentlichen gleichgerichteten Fasern enthalten, die mit Kautschukmilch imprägniert sind. Zur Erzielung einer erhöhten Dehnbarkeit können diese Fasern gewellt sein. Derartige Treibriemen haben jedoch nur eine geringe Formstabilität.

Schließlich beschreibt die DE-PS 10 54 057 ein Verfahren zur Herstellung nichtschlupfender Treibriemen aus Polyamidfaser-Geweben, die mit einem Kunstharz imprägniert sind. Derartige Treibriemen haben nur eine geringe Elastizität und können daher nicht verwendet werden, wenn eine ausreichende Spannung ohne Spannvorrichtungen aufrechterhalten werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transport- oder Treibriemen mit einem gestrickten Substrat zu schaffen, der in nahezu beliebigen Abmessungen wesentlich wirtschaftlicher hergestellt werden kann als ein solcher mit einem Substrat aus Schlauchstrickware und der so elastisch ist, daß er um bis zu 10% gedehnt werden kann, jedoch die Fähigkeit hat, im wesentlichen vollständig in seinen Ausgangszustand zurückzukehren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Substrat eine Flachstrickware verwendet wird, die innen und an der Oberfläche mit einem ausgehärteten Elastomer imprägniert ist und deren Enden zur Bildung eines Schlauches durch das Elastomer miteinander verbunden sind.

Dabei ist unter dem Begriff "Flachstrickware" ein Gestrick oder Gewirk zu verstehen, das auf einer Flachstrick- oder Flachwirkmaschine hergestellt oder durch Aufschneiden einer Rundstrick- oder wirkware, z. B. mittels eines Trennfadens, erzeugt wird.

Flachstrickware kann im Gegensatz zu Rundstrickware in unendlich vielen Abmessungen ohne Beschränkung der maximalen Länge hergestellt werden. Da Flachstrickware in wesentlich größerer Vielfalt hergestellt werden kann als Rundstrickware, z. B. als Jersey-Ware, Doppelmaschen-Ware, Rechts-Rechts-Ware, Interlockware, Raschelware, Trikotware u. dgl., kann die Dicke, die Dehnung, das Gewicht und die Festigkeit des Riemens nach Wunsch eingestellt werden.

Vorzugsweise überlappen sich die Enden der Flachstrick­ ware. Es ist auch möglich, die Flachstrickware zu einem mehrlagigen Schlauch zu wickeln, dessen Lagen durch das Elastomer miteinander verbunden sind. Im Gegensatz zu bekannten Riemen, die in mehrlagiger Ausführung den größten Teil ihrer Elastizität verlieren, behält der erfindungsgemäße Riemen auch in mehrlagiger Ausführung seine Elastizität bei.

Der Gewichtsanteil des Elastomers im Fertigprodukt sollte mindestens 40% betragen.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung eines Riemens,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines einlagigen Riemens,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines mehrlagigen Riemens,

Fig. 4 einen Querschnitt des Riemens von Fig. 3,

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht eines um eine Scheibe herumgelegten Riemens zur Veranschaulichung der Spannungs-Verteilung zwischen den inneren und äußeren Lagen,

Fig. 6 und 7 schematische Darstellungen von Riemen zur Veranschaulichung der Spannungsverhältnisse während des Betriebes, und

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Riementriebes mit einer Mehrzahl von parallelen Riemen.

Die einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung des erfindungsgemäßen Riemens sind schematisch in Fig. 1 dargestellt. Diese Verfahrensschritte bestehen darin, daß eine Bahn aus einer Flachstrickware im Sinne der eingangs genannten Definition von einer Rolle abgenommen und in flachem Zustand in einem Tauchverfahren mit einem Elastomer getränkt und dann bei Raumtemperatur oder auch bei erhöhter Temperatur getrocknet wird, wobei die Lösungsmittel entweichen, während die Feststoffe übrigbleiben. Darauf wird das Produkt auf eine Form aufgewickelt, normalerweise auf eine Länge, die bis um 10% kürzer ist als die gewünschte Länge des fertigen Riemens. Für bestimmte Anwendungsfälle kann auch eine Überlänge hergestellt werden. Wicklungen mit Unterlänge verringern proportional die Elastizität des fertigen Riemens. Je geringer die Unterlänge ist, um so größer ist die Elastizität des Riemens.

Der nächste Schritt ist eine Teilaushärtung unter Druck und Hitze. Dabei wird der endlose Schlauch auf Rollen aufgenommen, und zwar in einer Länge, in welcher der fertige Riemen verwendet werden soll. Während dieses Vorganges können Formplatten verwendet werden, um gegebenenfalls bestimmte Oberflächenmuster zu erzeugen. Durch diese Druckaushärtung erhält der Riemen annähernd die gewünschte Länge und seine Endform bei einem solchen Druck und einer solchen Temperatur, daß kein vollständiges Aushärten des Elastomers stattfindet. Die Behandlungszeit wird so kurz wie möglich gewählt, um ein sauberes Lösen von den Oberflächen der Platten sicherzustellen. Die vollständige Aushärtung erfolgt in einem Ofen, in dem der Schlauch auf einem Rahmen auf der gewünschten Länge erhalten wird, die der Länge des Fertigproduktes entspricht. Dann wird der Schlauch auf Raumtemperatur abgekühlt, bevor er abgenommen wird. Der fertige endlose Riemen wird dann in der gewünschten Breite von dem Schlauch abgeschnitten.

Vorzugsweise besteht das Gestrick oder Gewirk aus synthetischen Garnen, wie Polyester- oder Polyamidgarnen, und es wird in endlicher und nicht in endloser Form verwendet, da hierdurch viele Vorteile bei der Herstellung erreicht werden. Meterwaren-Gestrick oder -Gewirk gestattet eine vielseitige Verwendung und Anpassung an unterschiedliche Erfordernisse und kann in jeder gewünschten Länge und einfacher hergestellt werden als endlose Strick- oder Wirkware. Es kann so gestaltet werden, daß es eine fast unbegrenzte Elastizität hat.

Als Elastomer kann beispielsweise Neopren, ein ölbeständiger synthetischer Gummi, verwendet werden, der durch Polymerisation von Chloropren erhalten wird. Vorzugsweise wird eine aushärtbare Neoprenverbindung aufgelöst, um ein verdünntes Bindemittel mit einem Feststoffgehalt von etwa 15 bis 20% zu erhalten. Von diesem Stoff werden mehrere Beschichtungen durch Eintauchen aufgebracht. Das Fertigprodukt enthält vorzugsweise 70 bis 80% Neopren-Verbindung. Bei einem Anteil von mehr als 40% wird ein brauchbares Ergebnis erzielt.

Die natürliche Klebrigkeit der Neoprenverbindung gestattet einen einfachen Aufbau des Riemens auf der Form mit der gewünschten Anzahl von Lagen, es kann jedoch auch ein Riemen mit nur einer Lage hergestellt werden. Die Verformung an der notwendigen Überlappungsstelle ist aufgrund der ausgezeichneten Beweglichkeit des Gestricks auf ein Mindestmaß reduziert. Durch mehrere Lagen kann eine größere Dicke erreicht werden, wobei die wünschenswerten elastischen Eigenschaften des Flachgestricks in hohem Maße erhalten bleiben. Das Elastomer zwischen den einzelnen Lagen isoliert diese voneinander, so daß jede Lage weitgehend die Eigenschaften der dünnen Strickware beibehält und die Flexibilität über einen langen Zeitraum erhalten bleibt.

In Fig. 2 ist ein einlagiger Riemen 10 dargestellt. Der kleine Überlappungstoß ist mit 11 bezeichnet.

Fig. 3 zeigt einen mehrlagigen Riemen 12, der, wie aus Fig. 4 hervorgeht, zwei Lagen 13 und 14 aufweist. Da die Strickware im flachen Zustand getränkt wurde, ist auf beiden Seiten eine Elastomerschicht entstanden. Dadurch ist zwischen den Gestricklagen 13 und 14 eine Elastomerlage 15 gebildet, welche die Gestricklagen voneinander isoliert, und Elastomerlagen 16 und 17 erscheinen auf der äußeren und inneren Oberfläche des Riemens.

Die Bedeutung eines dünnen Gestricks ist aus Fig. 5 ersichtlich, in der ein Riemen dargestellt ist, der über eine Rolle 28 läuft. Die Spannung e ₁ an der Außenfläche ist größer als die Spannung e ₂ an der Innenfläche, und zwar in direkter Proportion zur Dicke des Riemens. Da bei einem mehrlagigen Riemen ein dünnes Gestrick aufgewickelt ist und die Lagen durch eine Elastomerschicht voneinander getrennt sind, ist die Spannung im Riemen insgesamt verringert, denn das dünne Gestrick weist nur geringe Spannungsunterschiede zwischen seiner inneren und äußeren Oberfläche auf. Dadurch, daß jede Lage von der andern isoliert ist, kann auch nur eine geringe Spannungsdifferenz zwischen der Innenlage und der Außenlage des Riemens als Ganzem auftreten.

In Fig. 6 ist ein Riemen 30 gezeigt, der über Scheiben oder Rollen 31 und 32 läuft, von denen die Scheibe 31 angetrieben ist. Es ist ersichtlich, daß das obere Trum des Riemens zwischen den Scheiben Druckspannungen und das untere Trum Zugspannungen ausgesetzt ist. In Fig. 7 ist der gleiche Riemen unter größerer Last dargestellt, so daß das obere Trum ganz lose ist und flattert. Fig. 6 und 7 zeigen unerwünschte Situationen, die Kriechdehnungen unterschiedlicher Größe verursachen. Kein elastischer Riemen kann so konstruiert sein, daß Kriechdehnung vollständig vermieden wird.

Kriechdehnung ist das Ergebnis des Aufbaues von Zugspannungen im Arbeitstrum, d. h. dem unteren Trum in Fig. 6 und 7, und eines Lockerwerdens des Leertrums, d. h. des oberen Trums in Fig. 6 und 7. Wenn die Spannung so groß geworden ist, daß der Reibschluß zwischen dem Riemen und der getriebenen Scheibe überwunden wird, schlüpft der Riemen auf dieser Scheibe und nimmt einen Teil des Durchhanges des Leertrums auf. Dieser Vorgang findet beim Umlauf des Riemens ständig statt. Eine große Elastizität wie beispielsweise bei einem Gummiband ergibt eine übermäßige Kriechdehnung. Bei dem erfindungsgemäßen Riemen ist bei ausreichender Elastizität die Längung begrenzt, wodurch die Kriechdehnung auf annehmbare Werte verringert wird.

Fig. 8 zeigt einen Riementrieb, bei dem drei Riemen 40, 41 und 42 über Scheiben 43 und 44 laufen. In solchen Systemen ist es besonders wichtig, daß alle Riemen die gleiche Elastizität haben.

Claims (4)

1. Transport- oder Treibriemen mit einem gestrickten Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat von einer Flachstrickware gebildet ist, die innen und an der Oberfläche mit einem ausgehärteten Elastomer imprägniert ist und deren Enden zur Bildung eines Schlauches durch das Elastomer miteinander verbunden sind.

2. Transport- oder Treibriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Enden (11) der Flachstrickware überlappen.

3. Transport- oder Treibriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachstrickware zu einem mehrlagigen Schlauch (12) gewickelt ist, dessen einzelne Lagen (13, 14) durch das Elastomer miteinander verbunden sind.

4. Transport- oder Treibriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsanteil des Elastomers im Fertigprodukt mindestens 40% beträgt.