DE4014850C2 - Schwerentflammbarer Untertagefördergurt aus elastomerem Werkstoff - Google Patents

Schwerentflammbarer Untertagefördergurt aus elastomerem Werkstoff

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Description

Die Erfindung betrifft einen schwerentflammbaren, durch Gewebe- oder Metalleinlagen verstärkten Untertagefördergurt gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1
Aus der DE 38 27 908 A1 ist der gattungsgemäße Untertagefördergurt bekannt. Dieser Untertagefördergurt ist aus Kautschukmischungen aufgebaut, die dem Untertagefördergurt einen niedrigen Brennwert verleihen. In der Regel weist der Untertagefördergurt Verstärkungseinlagen auf, die mit Skimschichten aus Kautschuk versehen sind und dadurch in diesen eingebettet sind. Im übrigen bedeutet der Begriff Skimschicht eine Einbettung des Verstärkungsmittels in Haftgummi.
Untertagefördergurte aus elastomeren Werkstoffen müssen aufgrund der strengen Brandschutzbestimmungen flammhemmend ausgerüstet werden. Als Flammschutz­ additive eignen sich Verbindungen der Halogene, die bei einem Brand giftige, ätzende oder korrosive Gase freisetzen können.
Aus der Zeitschrift Gummi/Asbest/Kunststoffe, Heft 11/1978, Seiten 863 ff., ist ein Untertagefördergurt bekannt, bei dem die flammwidrige Ausrüstung der Fördergurte anstelle der halogenhaltigen Additive durch Aluminiumhydroxid erzielt wird. Im Brandfall zersetzt sich vielfach das Aluminiumhydroxid in Aluminiumoxid und Wasserdampf.
Es stellte sich in Versuchen heraus, daß Aluminiumhydroxid als Flammschutzmittel in Untertagefördergurten allein nicht immer ausreicht, die strengen Anforderungen des deutschen Steinkohlebergbaues zu erfüllen. Es mußte daher oft weiter halogenhaltiger Zuschlagstoff oder halogenhaltige Kautschuke verwendet werden, um die Brandprüfungen zu bestehen und die Zulassung als Untertagefördergurt zu erhalten.
Es wurde festgestellt, daß mit Aluminiumhydroxid gefüllter Ethylen-Vinylacetat-Kautschuk (EVM) sich durch eine gute Flammwidrigkeit auszeichnet. Je höher der Vinylacetatanteil in diesem Kautschuk gewählt wird, desto niedriger ist der Brennwert des Kautschuks. Zudem hat der EVM-Kautschuk den Vorteil, daß er ruß- und chlorgasfrei verbrennt.
Es wurde versucht, EVM-Kautschuk mit Aluminiumhydroxid zu füllen, um zu einem ausreichend flammfesten Fördergurt zu kommen. Dabei stellte es sich aber heraus, daß der EVM-Kautschuk sehr klebrig ist, was eine Verarbeitbarkeit auf Kalandern zur Herstellung der Deckplatten und der Gewebegummierung erschwert.
Um diese Klebrigkeit zu verringern und die Verarbeitbarkeit zu verbessern, ist es aus der US 42 43 576 bekannt, den EVM-Kautschuk mit EPDM-Kautschuk zu verschneiden. EPDM-Kautschuk zeichnet sich durch eine geringe Rauchentwicklung aus, ist aber in seiner Entflammbarkeit nicht so günstig wie der EVM-Kautschuk.
Aus der DE 35 43 360 A1 ist ein Emulsions-Polymerisationsverfahren bekannt, wobei der Emulsion ein Antistatikum aus einem Salzgemisch mit einem Anteil eines N-Stearylanthranilsäuresalzes zugegeben wird. Durch das Antistatikum soll die elektrische Aufladung der Lösung verhindert werden.
Aus der DE 22 09 542 A ist ein flammwidriger Untertagefördergurt bekannt, der aus halogenhaltigen Verstärkungseinlagen und Kautschukmischungen besteht.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen verstärkten, schwerentflammbaren Untertagefördergurt mit verschleißfesten, aus elastomerem Werkstoff bestehenden Deckschichten aus einer halogenfreien Kautschukmischung mit Ethylen-Vinylacetat-Kautschuk und Aluminiumhydroxid zu schaffen, die sich durch gute Verarbeitbarkeit und Anbindung an die Verstärkungseinlagen auszeichnet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Der Zuschlag von Stearylamin als Mischungsadditiv führt zu einer kalandrierfähigen Elastomermischung auch ohne die Zugabe von EPDM. Diese Wirkung wird darauf zurückgeführt, daß das Stearylamin vermutlich eine monomolekulare Schicht auf der Walzenoberfläche bildet, so daß das Benetzungs­ verhalten der Elastomermischung deutlich herabgesetzt wird. Die im angegebenen Bereich liegende Stearylaminmenge ermöglicht die gute Verarbeitbarkeit der Kautschukmischung.
Außerdem wird ein aus einer halogenfreien Kautschukmischung bestehender Untertagefördergurt mit niedrigem Brennwert geschaffen, dessen elastomerer Werkstoff sich durch eine geringe Walzenklebrigkeit bei der Gurtherstellung auszeichnet.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Kautschukmischung der Skimschichten weist gemäß Patentanspruch 3 einen höheren Anteil Stearylamin auf, da diese Kautschukmischung Haftvermittlerzusätze enthält, die die Klebrigkeit erhöhen. Auch die Kautschukmischung der Zwischenschicht weist gemäß Patentanspruch 5 aus diesem Grund einen höheren Anteil Stearylamin auf als die Kautschukmischung der Deckplatten.
Vorteilhaft kann die flammhemmende Wirkung des Aluminiumhydroxids, das in der Kautschukmischung des erfindungsgemäßen Fördergurtes gleichzeitig als Füllstoff eingesetzt ist, durch Zugabe weiterer halogenfreier Komponenten, wie Magnesiumkarbonat, Zinkborat, Magnesiumhydroxid und phosphor- oder stickstoffhaltige Chemikalien ergänzt oder sogar gesteigert werden.
Anhand der schematischen Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Die Zeichnung stellt einen Fördergurtabschnitt im Längsschnitt dar. Der Fördergurt weist eine obere Gummideckplatte 1 und eine untere Gummideckplatte 3 auf. Die Gummideckplatten 1 und 3 sind mit je einer Festigkeitsträgerlage 5 bzw. 7 aus Polyester/Polyamid­ gewebe über je eine dünne Skimschicht 9 bzw. 11 verbunden. Zwischen den Festigkeitsträgerlagen 5 und 7 ist eine Zwischenschicht 13 aus einer Kautschuk­ mischung angeordnet, die über weitere Skimschichten 15 und 17 mit den Festigkeitsträgerlagen 5 und 7 verbunden ist. Die Mischung für die Deckplatten 1 und 3 enthält einen Vinylacetat-Ethylen-Kautschuk mit 60% Vinylacetat und 40% Ethylen. Die Bestandteile der für die Deckplatten 1 und 3 verwendeten Mischung sind wie folgt:
Vinylacetat-Ethylen-Kautschuk|100,0 phr
Ruß 25,0 phr
Aluminiumhydroxid 100,0 phr
Verarbeitungshilfsmittel 3,0 phr
Vernetzungshilfsmittel 2,0 phr
Weichmacher 8,0 phr
Octadecylamin (Stearylamin) 0,7 phr
Vulkanisationsaktivatoren 3,5 phr
Vernetzungsmittel 3,2 phr
(phr=per hundred rubber)
Die Bestandteile der Mischung für die Skim­ schichten 9, 11, 15 und 17 sind wie folgt:
Vinylacetat-Ethylen-Kautschuk (60 : 40)|100,0 phr
Ruß 5,0 phr
Aluminiumhydroxid 130,0 phr
Kieselsäure (Füllstoff) 20,0 phr
Verarbeitungshilfsmittel 6,5 phr
Vernetzungshilfsmittel 2,0 phr
Weichmacher 10,0 phr
Haftvermittler 5,0 phr
Octadecylamin (Stearylamin) 2,0 phr
Vulkanisationsaktivatoren 0,5 phr
Vernetzungsmittel 9,7 phr
Für die Zwischenschicht 13 wird ebenfalls ein Vinylacetat-Ethylen-Kautschuk im Verhältnis von 60% Vinylacetat und 40% Ethylen gewählt. Es werden 130 phr Aluminiumhydroxid und ebenfalls 2,0 phr Octadecylamin (Stearylamin) zugegeben.
Octadecylamin zeichnet sich durch hohe Reinheit aus, da es aus dem technisch hergestellten Stearylamin (Summenformel: C18 H37 NH2) destilliert wurde. Es ist aber ebenso möglich, das undestillierte Stearylamin zu verwenden.
Die Herstellung des Untertagefördergurtes ist wie folgt:
Die Mischungen werden in einem Kneter hergestellt. Die festgelegten Mengen von Stearylamin und Aluminiumhydroxid werden der jeweiligen Mischung im Kneter zugegeben. Aus den so hergestellten Grundmischungen wird kurz vor der Verarbeitung die Fertigmischung durch Zugabe der Vulkanisations­ aktivatoren und des Vernetzungsmittels hergestellt.
Die Festigkeitsträgerlagen 5 und 7 werden beidseitig mit einer 0,3 mm dicken Skimschicht durch Kalandrierung auf einem Vier-Walzenkalander versehen. Anschließend wird auf eine geskimte Festigkeitsträger­ lage die Zwischenschicht 13 durch Kalandrieren aufgebracht. Danach wird die zweite geskimte Festigkeitsträgerlage durch Zusammendrücken mit der Zwischenschicht 13 verbunden. Als letzter Arbeitsschritt werden die obere und untere Deckplatte 1, 3 gleichzeitig durch Aufkalandrieren der Deckplattenmischung auf den fertigen Geweberohling aufgebracht.
Das so hergestellte Band wird durch eine Vulkanisationspresse geführt. Das vulkanisierte bandförmige Produkt wird in gewünschte Abschnitte abgelängt. Diese Fördergurtabschnitte werden untertage miteinander auf die jeweiligen Gurtlängen verbunden.

Claims (6)

1. Schwerentflammbarer, durch Gewebe- oder Metalleinlagen (5, 7) verstärkter Untertagefördergurt mit verschleißfesten, aus elastomerem Werkstoff bestehenden Deckplatten (1, 3), die aus einer halogenfreien Kautschukmischung aus Ethylen- Vinylacetat-Kautschuk bestehen und als Flammschutzmittel Aluminiumhydroxid enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschukmischung der Deckplatten 0,3 bis 1,5 Gewichtsprozent Stearylamin enthält.
2. Untertagefördergurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschukmischung der Deckplatten 50 bis 120 Gewichtsprozente Aluminiumhydroxid enthält.
3. Untertagefördergurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihm enthaltenen Verstärkungseinlagen (5, 7) zur Anbindung an die Deckplatten mit Skimschichten (9, 15; 11, 17) versehen sind, die aus einer Mischung aus Ethylen-Vinylacetat-Kautschuk, Aluminiumhydroxid sowie üblichen Zusätzen wie Ruß, Weichmacher, Gleitmittel, Vulkanisationsaktivatoren, Vernetzungssystemen und Haftvermittlern und 0,7 bis 2,5 Gewichtsprozent Stearylamin bezogen auf die Ethylen-Vinylacetat-Kautschukmischung bestehen.
4. Untertagefördergurt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschukmischung der Skimschicht 100 bis 160 Gewichtsprozent Aluminiumhydroxid enthält.
5. Untertagefördergurt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehrlagigen Verstärkungseinlagen (5, 7) die zwischen den Verstärkungseinlagen (5, 7) angeordnete Zwischenschicht (13) aus einem Ethylen-Vinylacetat- Kautschuk besteht, der mit einem Aluminiumhydroxid gefüllt ist und 0,7 bis 2 Gewichtsprozente Stearylamin enthält sowie mit üblichen Zusätzen, wie Ruß, Weichmacher, Gleitmittel, Vulkanisationsaktivatoren, Vernetzungssystemen und Haftvermittlern versehen ist.
6. Untertagefördergurt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschukmischung der Zwischenschicht (13) 50 bis 120 Gewichtsprozent Aluminiumhydroxid enthält.
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