DE2842837C2

DE2842837C2 - Förderband

Info

Publication number: DE2842837C2
Application number: DE2842837A
Authority: DE
Inventors: Edward J. Orchard Park N.Y. Burnett; Richard A. Williamsville N.Y. Miller
Original assignee: Globe International Inc
Current assignee: Lohmann GmbH and Co KG
Priority date: 1977-11-04
Filing date: 1978-10-02
Publication date: 1987-03-19
Also published as: CA1063963A; IT7851746A0; GB2007151B; MX149402A; BR7805231A; GB2007151A; ES473171A1; ZA784974B; FR2408007B1; FR2408007A1; CH637083A5; AU3786178A; IT1106645B; SE7810298L; AU514720B2; DE2842837A1; NZ188134A; US4154335A; JPS5475772A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Förderband gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.
Derartige, beispielsweise aus der AT-PS 2 62 878 und der US-PS 36 16 164 bekannte Förderbänder neigen dazu, sich im Betrieb zu längen. Wenn sie einmal durch Streckung gelängt sind, kehren sie normalerweise nicht auf ihre ursprüngliche Länge zurück, da sich die Textilkomponenten des Bandes in der gestreckten Länge miteinander verhakt haben. Dies kann zu einem ernsten Problem werden, da die Längung bei sehr langen Förderbändern ein beträchtliches Maß erreichen kann, das durch die üblichen Bandspannvorrichtungen nicht mehr kompensiert werden kann. Um diese Längung auf ein erträgliches Maß zu senken, wird bei der Herstellung des bekannten Förderbandes nach der AT-PS 2 62 878 das Substrat vor dem Imprägnieren mit dem Polymerharz einer Temperatur ausgesetzt, die über der Temperatur liegt, der das Förderband im Betrieb unter einer solchen Spannung in Längsrichtung unterworfen wäre, die um eine Stufe größer ist als die Spannung, der das Förderband im Betrieb tatsächlich ausgesetzt ist. Alternativ erfolgt die Stabilisierung des Substrates unter höherer Spannung als derjenigen, die im Betrieb auftritt. Bei Förderbändern, die im Betrieb hohen Spannungen ausgesetzt sind, müßte die Stabilisierung bei der Herstellung bei solchen Temperaturen bzw. Vorspannungen erfolgen, welche die Elastizität und Lebensdauer des Förderbandes ernsthaft beeinträchtigen würden. Daher sind die bekannten Förderbänder auch nur für eine relativ geringe Belastung geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Förderband entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs zu schaffen, das auch bei hoher Belastung nur eine geringe Längung erfährt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die Verwendung derartiger Textilgarne ist es nicht erforderlich, das Substrat während der Herstellung einer Spannung zu unterwerfen, die höher ist als die im Betrieb auftretende Spannung. In der Praxis beträgt die bei der Herstellung angewandte Spannung nur etwa ¼ bis ¹/&sub6; der im Betrieb auftretenden Spannung. Dadurch wird eine hohe Elastizität des fertigen Förderbandes erreicht.
Die zueinander parallelen Textilgarne können Bestandteile, z. B. Längsgarne eines gewebten oder gewirkten Textilerzeugnisses sein. Der Ausdruck "im wesentlichen parallel" soll besagen, daß sich die Garne überwiegend nicht überkreuzen. Die Textilgarne sollen eine relative hohe Zugfestigkeit, beispielsweise in der Größenordnung von 9 kp, haben und können von synthetischen Garnen, wie Polyester- oder Polyamidgarnen gebildet sein. Vorzugsweise werden gesponnene Garne verwendet, welche die Eigenschaft haben, harzbildende Flüssigkeiten zu absorbieren und zu halten. Die Textilgarne können Längsgarne eines offenen Gewebes z. B. mit Leinwandbindung sein. Das Gewicht der Garne und die Dichte des Gewebes sollten so gewählt werden, daß ein Gewicht des Gewebes zwischen 135 und 1350 g/m² erreicht wird.
Die Lage aus Stapelfasern kann aus ungerichteten oder in bestimmten Richtungen orientierten Polyamid-, Polyester-, Polyolefin-, Acryl- und ähnlichen Fasern sowie Mischungen solcher Fasern und natürlichen Fasern, wie Jutefasern und Mischungen derselben, bestehen. Die Stapelfaserlage kann ein Gewicht zwischen 68 und 680 g/m² haben. Bei Verwendung von mehreren Lagen sind diese vorzugsweise vorgenadelt, um einen Zusammenhalt der Fasern vor dem Vernadeln der Lagen mit den Textilgarnen zu erreichen. Wenn Stapelfaserlagen nur auf einer Seite der Garne angenadelt werden, werden Fasern auch auf die andere Seite herübergezogen und sie bilden auf dieser Seite einen leichten Flor, der die Garne bedeckt. Es können jedoch auch auf beiden Seiten der Textilgarne Faserlagen angenadelt werden, um ein dickeres Produkt zu erhalten. Das genadelte Produkt sollte ein Gewicht von etwa 200 bis 3050 g/m² haben.
Für die Bildung der die Garne, die Lage(n) und deren Fasern umschließenden Matrix kann eine Vielzahl von verschiedenen Polymerharzen verwendet werden, beispielsweise die flüssigen Zwischenprodukte von Polyurethan, Polyvinylchlorid, Neopren, Styrol-Butadien und dgl. zellenfreien Polymerharzen. Besonders bevorzugte flüssige Tränkungsmittel sind die flüssigen karboxilierten Acryl-Nitril-Butadien-Copolymer-Latex-Harze. Die Acryl-Nitril-Butadien-Copolymer-Elastomere, die von ihnen gebildet werden, sind im höchsten Maße biegsam, brechen selbst bei tiefen Temperaturen nicht und bilden feste Bindungen mit und zwischen den Textilkomponenten des Produktes. Flüssige Kunstharze ohne Trägerflüssigkeiten oder Lösungsmittel können ebenfalls verwendet werden. Vorteilhaft ist jedoch die Verwendung von Latex mit Wasser als Trägerflüssigkeit. Flüssige Tränkungsmittel mit organischen Lösungsmitteln und Trägerflüssigkeiten können ebenfalls verwendet werden.
Die Tränkung geht vorzugsweise derart vor sich, daß das Band 50 bis 500%, vorzugsweise 100 bis 350% des Gewichtes der Textilbestandteile an ausgehärtetem Elastomer enthält.
Es sei nun auf die Zeichnung Bezug genommen, in welcher ein Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Förderbandes 10 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist. Das Band 10 besteht aus einem offenen Gewebe 12 mit Längsgarnen 14, die aus den vorstehend beschriebenen Textilgarnen bestehen. Die Quergarne 16 können beispielsweise gesponnene Polyestergarne sein. Integriert mit dem Gewebe 12 ist mindestens eine Lage aus Stapelfasern 18, beispielsweise Polyesterfasern, die mit dem Gewebe 12 vernadelt sind. Bei der Herstellung des Bandes 10 wurden Lagen aus Stapelfasern mit der Oberseite und der Unterseite des Gewebes 12 vernadelt. Dadurch ergibt sich eine dichte, faserige Lage (von der aus Gründen der Anschaulichkeit nur wenige Fasern 18 in der Zeichnung dargestellt sind), die mit dem Gewebe 12 verbunden ist. Das Gewebe 12 und die Fasern 18 sind vollständig in eine Matrix aus einem polymeren Elastomer 20 eingebettet. Das Band 10 hat keine Hohlräume, und es besteht eine feste Bindung zwischen dem Elastomer 20, den Fasern 18 und den Garnen 14 und 16.
Im folgenden werden einige Beispiele zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bandes gegeben.

Beispiel 1

Zunächst wird ein Gewebe in Leinwandbindung aus Längsgarnen, bestehend aus 5000 Denier Mehrfach-Dacron-Polyester-Fäden (Dupont Typ 97), durchschnittliche Längung 8,4% bei 50% nomineller Reißlast, Bruchfestigkeit 26,8 kp, Schrumpfung 9% in Trockenhitze bei 160°C, und Quergarnen aus 1150 Denier gesponnenem Polyestergarn, hergestellt. Das Gewebe besteht aus 11 Längsgarnen pro Zoll und 10 Quergarnen pro Zoll und wiegt 305 g/m². Dieses Gewebe wird mit einer genadelten Matte aus 100% Polyesterfasern (nicht verwebt) mit 6 Denier und einer Stapellänge von 7,5 cm, die ein Gewicht von 135 g/m² hat, in einem Durchgang durch einen Nadelwebstuhl verbunden. Das genadelte Produkt wird mit einer Geschwindigkeit von 5,5 m/min auf eine durchschnittliche Dicke von 1,8 mm kalandriert und dann unter gleichzeitiger mäßiger Längsspannung hitzeverfestigt, indem es mit einer Geschwindigkeit von 2,75 m/min durch einen 27,5 m langen Ofen geführt wird, der in der Anfangszone eine Temperatur von 160°C, in einer Mittelzone eine Temperatur von 176°C und in der Endzone eine Temperatur von 199°C aufweist. Das hitzeverfestigte Produkt wird dann durch Eintauchen mit einer Nitril-Latex-Verbindung folgender Zusammensetzung getränkt: @j&udf53;zl10&udf54;°=c:140&udf54;@2Gew.-% (naÅ)&udf50;@168¤151 Latex*)@2Æ91,4&udf50;@1Ammoniakwasser 28%@2¸0,9&udf50;@150%iger Butyl-Ziram-Brei**)@2¸0,2&udf50;@168%ige Schwefeldispersion@2¸0,3&udf50;@160%ige Zinkoxid-Dispersion@2¸2,1&udf50;@1Schwarzes Pigment@2¸4,2&udf50;@1Coagulant WS***)@2°=U¸0,9°=u&udf50;@2100,0&udf53;zl10&udf54;@0&udf53;sg8&udf54;¸*)@1Carboxiliertes Acryl-Nitril-Butadien-Copolymer Latex (Tylac 68-151, Reichhold Chemicals, Inc., Bulletin TB-1)&udf50;@0Æ**)@1Zink di-n- Butyl Dithiocarbamat&udf50;@0***)@1Poly¿ther-Polysiloxan, (Mobay Chemical Co.)&udf53;zl10&udf54;@0&udf53;sg9&udf54;
Das getränkte Produkt wird dann getrocknet, indem es 20 Minuten lang Infrarotlampen ausgesetzt wird, darauf nochmals mit der gleiche Latexverbindung getränkt und wieder durch Infrarotlampen auf einen Feuchtigkeitsgrad von etwa 5% getrocknet und schließlich drei Minuten lang bei 149°C und einem Druck von 8,3 bar in einer ebenen, glatten, hydraulischen Pressenplatte gepreßt, um ein biegsames Band zu erhalten, das 1,9 mm dick ist, ein Gewicht von 1,930 g/m², eine Endzugfestigkeit von 143 kp pro cm Breite und eine Längung von 3% bei 17,8 kp pro cm Breite aufweist. Die Taber-Scheuerprüfung ergab einen Gewichtsverlust von 0,7% nach 1000 Zyklen.
Das Endprodukt enthält 1354 g/m² Elastomer, das während des Tränkungsvorganges zugegeben wurde.

Beispiel 2

Ein Leinwandgewebe aus den gleichen Garnen wie im Beispiel 1, jedoch mit 17 Längsgarnen pro Zoll und mit einem Gewicht von 474 g/m² wird auf jeder Seite mit einer vernadelten, nicht gewebten 100%-Polyesterfaser-Matte, die 203 g/m² wiegt, mittels zweier Durchgänge durch einen Nadelwebstuhl verbunden. Dieses Gewebe wird dann unter den gleichen Bedingungen wie beim Beispiel 1 wärmeverfestigt.
Das genadelte Produkt dieses Beispiels wird dann mit der gleichen Nitril-Latex-Verbindung wie im Beispiel 1 durch Eintauchen getränkt, dann 20 Minuten lang Infrarotlampen zwecks Trocknung ausgesetzt, dann ein zweites Mal in die gleiche Latexverbindung getaucht und schließlich wiederum durch Infrarotlampen auf einen Feuchtigkeitsgrad von ca. 5% getrocknet. Das imprägnierte Produkt wird dann in einer ebenen, glatten, hydraulischen Plattenpresse etwa 4 Minuten lang auf 149°C erhitzt und darauf drei Minuten lang mit einem Druck von 5,86 bar zusammengedrückt, um einen flexiblen Riemen mit folgenden Eigenschaften zu erhalten:

Dicke 3,25 bis 3,48 cm
Endzugfestigkeit 197 kp pro cm Breite
Längung 1% bei 8,4 kp Last pro cm Breite
2% bei 15,2 kp Last pro cm Breite
3% bei 21,1 kp Last pro cm Breite
Taber-Scheuerprüfung: 0,4% Gewichtsverlust nach 1000 Zyklen.

Abweichend von den beschriebenen Ausführungsbeispielen kann beispielsweise eine Beschichtung mit Polyurethan, Polyvinylchlorid, Polytetrafluoräthylen, Silicongummi und ähnlichen Polymerisaten vorgenommen werden.

Claims

Förderband, das aus einer Mehrzahl von im wesentlichen parallelen Textilgarnen, mindestens einer mit diesen durch Nadelung verbundenen Lage aus Stapelfasern und einer die Garne, die Lage und deren Fasern umschließenden Matrix aus einem zellenfreien elastomeren Polymerharz besteht, dadurch gekennzeichnet, daß als Textilgarne (14) solche mit einer Dehnung von etwa 4 bis 5% bis maximal 15 bis 20% bei einer Belastung von 50% der nominellen Bruchlast verwendet sind und daß die Stapelfasern (18) miteinander verfilzt sind.