DE2836460C2

DE2836460C2 - Hartfilzwalze oder -rolle

Info

Publication number: DE2836460C2
Application number: DE2836460A
Authority: DE
Inventors: Shunya Awano; Fumio Matsudo Chiba Igarashi; Akio Narashino Chiba Shittaka
Original assignee: ICHIKAWA WOOLEN TEXTILE CO Ltd TOKIO/TOKYO JP
Current assignee: ICHIKAWA WOOLEN TEXTILE CO Ltd TOKIO/TOKYO JP
Priority date: 1977-08-23
Filing date: 1978-08-21
Publication date: 1984-09-13
Also published as: FR2401080A1; IT7850240A0; JPS5433940A; NL7807764A; DE2836460A1; FR2401080B1; BE869830A; NL185072B; NL185072C; IT1156853B

Description

Die Erfindung betrifft eine Hartfilzwalze oder -rolle mit einem Stahldorn, auf dem ein Satz ringförmiger, aus einer durch eine Harzbehandlung gehärteten Hartfilzbahn ausgestanzter vernadelter Hartfilzscheiben aufgesteckt, in axialer Richtung zusammengepreßt und, vorzugsweise durch Schleifen, fertigbearbeitet ist.

Eine derartige Hartfilzwalze ist bereits bekannt (DE-OS 24 25 347). Sie hat Vorteile gegenüber Walzen oder Rollen aus Gummi, die bisher in großem Umfang verwendet werden, um beispielsweise aus Stahl oder Kunststoff bestehende Bleche oder Tafeln zu transportieren oder von anhaftendem Wasser, öl oder Schmutz zu befreien, um Metallplatten mit einem ölüberzug zu versehen oder um Stoffe wie Gewebe, Gestricke, Gewirke und ungewebte Stoffe bei Färbe-, Preß- und Harzbehandlungsprozessen zu handhaben. So ergibt sich bei der Verwendung von Gummiwalzen wegen des relativ niedrigen Reibungswiderstandes an deren glatter Umfangsfläche ein Schlupf zwischen den Platten, Tafeln oder Stoffen und der Walzenumfangsfläche. Auch lassen sich die Beseitigung von Wasser, das Pressen und das Aufbringen von Öl nicht gleichmäßig durchführen, da Gummiwalzen kein Wasser aufnehmen und sich nicht mit öl tränken lassen. Außerdem werden die Umfangsflächen von Gummiwalzen durch die Kanten von Metallplatten oder dgl. leicht beschädigt, was dann hohe Instandsetzungskosten erfordert. Außerdem arbeitet die bekannte Hartfilzwalze geräuscharmer als eine Gummiwalze.

Bei der bekannten Walze sind die Hartfilzscheiben aus einer Matte gebildet, die aus Fasern und Bindemittel besteht. Weitere Schichten fehlen. Es wurde festgestellt, daß solche Hartfilzscheiben trotz ihrer gegenüber Gummiwalzen verbesserten Eigenschaften den auftretenden Anforderungen noch nicht in vollem Umfang genügen und insbesondere hinsichtlich der Aufnahmefähigkeit für Wasser und öl, der Maßhaltigkeit der Walzenumfangsfläche sowie der Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen und Abrieb verbessert werden können.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte eingangs genannte Hartfilzwalze so zu verbessern, daß ohne Nachteil für die sonstigen Eigenschaften die Absorptionsfähigkeit für Flüssigkeiten sowie die Haltbarkeit und Formbeständigkeit verbessert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hartfilzbahn ein Laminat aus wenigstens einem Grundgewebe und einer durch Vernadeln damit vereinigten Matte ist.

Die Verwendung eines Laminats ;ils Walzenauflagc ist bekannt (US-PS 27 94 240). Hierbei handelt es sich um eine Bügelwalze, deren rohrförmiger Kern ein Laminat aus einer inneren gewebten Stahlwollemalle, einer mittleren Silikonschicht und einer äußeren dünnen Gewebeumhüllung aufweist. Diese nicht aus einzelnen Scheiben, sondern aus zylindrischen Mantelschichien aufgebaute Walze besitzt eine sehr weiche Auflage, die im übrigen infolge der undurchlässigen Schicht aus Silikongummi eine nur geringe Absorptionsfähigkeit für

ίο Wasser und öl aufweist Daher kann die vorgenannte Erfindungsaufgabe durch diese bekannte Ausbildung nicht gelöst werden.

Dagegen weist die erfindungsgemäße Hartfilzrolle einen geeigneten Reibungswiderstand auf, ist für Wasser in hohem Maße aufnahmefähig, läßt sich mit öl tränken, hat eine hohe Verschleißfestigkeit und besitzt eine beachtliche Schalldämpfungswirkung. Bereits durch das Vorsehen eines einzigen Grundgewebes erhält die Walze eine sehr hohe Abmessungsstabilität und Zugfestigkeit sowie die vorgenannten Eigenschaften. Ferner reißen die Hartfilzscheiben auch nicht unter hohen Druckbeanspruchungen. Die Walze zeigt eine hohe Scherfestigkeit gegenüber angreifenden Stahlkanten, eine höhere Biegefestigkeit und eine verbesserte Druckfestigkeit

Im Zusammenhang mit den erstrebten Eigenschaften der Walze hat sich herausgestellt, daß der Axialdruck beim Zusammenpressen der Scheiben etwa 400 bis 900 kg/cm² betragen sollte. Zweckmäßigerweise wird ein grobgewebter Stoff oder ein Netzmaterial für die Herstellung der Hartfilzscheiben verwendet, wobei das Filzflachmaterial, aus dem die Scheiben ausgestanzt werden, imprägniert und gehärtet wird. Die Kreuzungsstellen des Garns im Grundgewebe können geklebt sein, so daß durch den Wegfall von umgebogenen Garnabschnitten ein relativ dünner Gewebestoff entsteht, der gleichwohl die erstrebten Eigenschaften gewährleistet

Als Textilmaterial für das Grundgewebe und die Matte kommen Chemiefasern in Betracht, beispielsweise Fasern aus Polyamid, Polyester, Polyacryl oder Polyolefin oder Gemische aus Naturfasern und diesen Chemiefasern. Polyamid oder Polyesterfasern werden bevorzugt, wenn eine hohe Abriebfestigkeit oder chemische Widerstandsfähigkeit erforderlich ist. Zur Erhöhung der Wärmewiderstandsfähigkeit kann man Chemiefasern aus aromatischen Polyamiden oder Tetrafluoräthylen oder anorganische Fasern aus Glas, Metall, Asbest, keramischem Material oder Kohlenstoff verwenden.
Eine Filzbahn mit einer einzigen Schicht aus dem Grundgewebe wird dadurch hergestellt, daß man kontinuierlich eine Schicht in Form einer Matte aus dem Textilmaterial auf das Grundgewebe aufbringt und eine Vernadelung durchführt, um die Matte mit dem Grundgewebe zu vereinigen. Zur Herstellung einer Filzbahn mit mehreren Grundgewebeschichten wird eine kontinuierliche Vernadelung an einem Stapel durchgeführt, der aus abwechselnd aufeinanderliegenden Schichten aus Grundgewebe und aus Textilmatten besteht. Hierbei ist eine intensive Vernadelung erwünscht, um die Fasern der Matten zu einem festen Gewirr zu vereinigen und das Grundgewebe fest mit den Fasern der Matten zu verbinden.

Zur Durchführung der Harzbehandlung wird die Filzbahn in eine Lösung oder eine wäßrige Dispersion eines

b5 synthetischen organischen Polymermaterials, z. B. von Synthesekautschuk oder Kunstharz, eingetaucht und imprägniert. Hierbei muß die Filzbahn gleichmäßig imprägniert und allmählich getrocknet werden, damit nur

eine minimale Wanderung des zur Imprägnierung verwendeten synthetischen Materials stattfindet Schließlich wird die Bahn einer Heißpressung bei 130 bis 250⁰C unterzogen, so daß man eine harte Filzbahn erhält

Zum imprägnieren der Filzbahn kann auch Butadienkautschuk verwendet werden, beispielsweise Butadien-Acrylnitrilkautschuk und Butadien-Styrolkautschuk, oder Kunstharze, die widerstandsfähig gegen Wasser und Chemikalien sind oder eine hohe Verschleißfestigkeit besitzen, beispielsweise Polyurethanharz, Polyesterharz, Epoxydharz, Acrylharz oder Silikonharz. Erforderlichenfalls kann man den genannten Harzen Härtungsbeschleuniger oder Katalysatoren, z. B. Phenolharz, Melaminharz cder Isocyanatharz, zusetzen. Bezogen auf das Gewicht der Filzbahn kann die aufgenommene feste Harzmenge 10 bis 50% und vorzugsweise 15 bis 25% betragen. Wenn die Filzbahn mit einer in diesem Bereich liegenden Harzmenge imprägniert wird und die Bahn hauptsächlich aus Textilmaterial besteht, ist an der Umfangsfläche der Walze Textilmaterial in einer ausreichenden Menge vorhanden, um die Walze einen geeigneten vergleichsweise hohen Reibungswiderstand zu verleihen.

Die Hartfilzscheiben, die aus etwa 1 bis 50 mm dicken Filzbahnen ausgestanzt werden, werden nach dem axialen Aufstecken und Zusammenpressen auf dem Stahldorn an ihrem Außenumfang durch Schleifen fertigbearbeitet, wobei die Walze geglättet wird und den gewünschten Durchmesser erhält Die Härte kann durch das Ausmaß des axialen Zusammenpressens beeinflußt werden, also durch Änderung der Anzahl Hartfilzschevben je Längeneinheit der Walze. Im übrigen kann eine gegebenenfalls auftretende Beschädigung am Walzenumfang einfach durch Entfernung bzw. Austausch der betreffenden Hartfilzscheibe beseitigt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 und 2 jeweils eine Schrägansicht eines Teils einer Bahn aus Hartfilz;

F i g. 3 die Draufsicht einer ringförmigen Scheibe aus Hartfilz; und

Fig.4 einen verkürzten Axialschnitt einer Hartfilzwalze.

Ausfuhrungsbeispiel 1

Eine Bahn aus Hartfilz wird vorzugsweise in der nachstehend beschriebenen Weise hergestellt und behandelt, um als Ausgangsmaterial für eine Hartfilzrolle verwendet zu werden.

Zunächst wird eine Nadelfilzbahn hergestellt, zu der eine einzige Schicht eines Grundgewebes 1 gehört, das aus mehrfädigen Polyester-Kettgarnen von 250 Denier und mehrfädigen Polyester-Schußgarnen von 250 Denier besteht, die auf beiden Seiten durch eine Vernadelung mit Polyester-Mattenfasern 2 von 3 bis 6 Denier vereinigt wird.

Die so hergestellte Filzbahn wird dann mit einem Harzgemisch imprägniert, das Butadienstyrollatex, Melaminharz und die entsprechenden Härtungsbeschleuniger enthält; die Imprägnierung wird so durchgeführt, daß der Gehalt des Filzes an festem Harz etwa 16% beträgt; danach wird die Filzbahn getrocknet und schließlich bei 150° C mit einem Druck von 150 kg/cm² heißgepreßt, so daß man eine Hartfilzbahn 3 mit einer Dicke von etwa 2,2 mm und Einern Gewicht von etwa S50 s/m² erhält.

Aus der Hartfilzbahn werden ringförmige Hartfilzscheiben 4 mit einem Außendurchmesser von etwa 235 mm und einem Innendurchmesser von etwa 145 mm ausgestanzt; auf den in Fig.4 gezeigten Stahldorn 5 werden z. B. 340 ringförmige Scheiben 4 aus dem Hartfilz aufgesetzt woraufhin die Filzscheiben an beiden Enden mit Flanschen 6 festgelegt und in axialer Richtung durch Aufbringen eines Drucks von etwa 530 kg/ cm² komprimiert werden, um den Körper der Hartfilzwalze zu bilden.

Der letzte Arbeitsschritt besteht darin, daß die Umfangsfläche der Walze geschliffen wird, um eine fertige Hartfilzwalze 7 mit einem Außendurchmesser von etwa 220 mm, einer Länge yon etwa 200 mm, einer Härte von 98 bis 100° nach japanischer Norm, einer Scherfestigkeit von etwa 1500 kg/cm² und einem Reibungskoeffizienten von etwa 0,30 mm im trockenen Zustand zu erhalten.

Ausführungsbeispiel 2

Zunächst wird eine vernadelte Filzbahn hergestellt, die sechs Schichten eines Grundgewebes Γ mit einem Gewicht von 60 g/m² aus mehrfädigen Polyester-Kettgarnen und Polyesterschußgarnen von 500 Denier und mattenförmige Schichten 2' mit einem Gewicht von 150 g/m² aus Polyesterfäden von 5 bis 10 Denier enthält, welche zwischen den Grundgewebeschichten 1' sowie auf beiden Außenflächen des Stapels angeordnet sind.

Hierbei werden jeweils eine einzige Schicht des Grundgewebes und eine einzige mattenförmige Schicht durch Vernadeln fest zu einem Laminat verbunden, und dann werden die Laminate aufeinandergelegt und zu einem Stapel vereinigt, innerhalb dessen sie durch Vernadeln miteinander verbunden werden.

Danach wird die zusammenhängende Filzbahn ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel mit einem Harzgemisch so imprägniert, daß sie zu 16% festes Harz enthält, woraufhin sie getrocknet und bei 16O⁰C unter einem Druck von 170 kg/cm² heißgepreßt wird, so daß man eine Hartfilzbahn 3' mit einer Dicke von 10 mm und einem Gewicht von 5000 g/m² erhält.

Aus der Hartfilzbahn werden ringförmige Filzscheiben 4 mit einem Außendurchmesser von 69,5 mm und einem Innendurchmesser von 35 m m ausgestanzt, wie es in F i g. 3 gezeigt ist; dann werden 30 ringförmige Hartfilzscheiben 4 gemäß F i g. 4 auf dem Kern 5 in Form einer Achse aus Stahl angeordnet, mit Flanschen 6 an beiden Enden festgelegt und in axialer Richtung durch Aufbringen eines Drucks von 800 kg/cm² komprimiert, um den Körper der Hartfilzwalze zu bilden.

Während des letzten Arbeitsschritts wird die Umfangsfläche der Walze durch Schleifen fertigbearbeitet, so daß man eine Hartfilzrolle 7 mit einem Außendurchmesser von 59,5 mm, einer Länge von 166,5 mm, einer Härte von 100° nach japanischer Norm, einer Scherfestigkeit von 1550 kg/cm² und einem Reibungskoeffizienten von 0,33 im trockenen Zustand erhält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Hartfilzwalze oder -rolle mit einem Stahldorn, auf dem ein Satz ringförmiger, aus einer durch eine Harzbehandlung gehärteten Hartfilzbahn ausgestanzter vernadelter Hartfilzscheiben aufgesteckt, in axialer Richtung zusammengepreßt und, vorzugsweise durch Schleifen, fertigbearbeitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartfilzbahn (3) ein Laminat aus wenigstens einem Grundgewebe (1) und einer durch Vernadeln damit vereinigten Matte (2) ist.