DE60118641T2

DE60118641T2 - Band für eine Schuhpresse

Info

Publication number: DE60118641T2
Application number: DE60118641T
Authority: DE
Inventors: Tanashi-Shi Sakuma Norio; Mihama-Ku Koase Kiyoshi
Original assignee: Ichikawa Co Ltd
Current assignee: Ichikawa Co Ltd
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2001-02-26
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2021-02-27
Also published as: US20010021437A1; EP1136618A3; DE60118641D1; US6530854B2; CN1159492C; EP1136618A2; CN1313428A; EP1136618B1; JP2001262483A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft die Papierherstellung und insbesondere Verbesserungen eines Bandes für eine Schuhpresse, wobei das Band so konstruiert ist, um in den Hochtemperaturspalt einer Papierherstellungsmaschine eingeführt zu werden, um Wasser aus der feuchten Bahn im Preßabschnitt der Maschine effektiv auszuquetschen.
Für die Hochtemperatur-Papierherstellungstechnologie ist vor kurzem eine Technik vorgeschlagen worden, die als Impulstrocknung bekannt ist, bei der Wasser aus einer Faserbahn ausgequetscht wird, indem die Bahn mittels einer Schuhpresse bei einer hohen Temperatur, typischerweise 200°C oder mehr, gepreßt wird. Mit diesem Verfahren wird Entwässerung nicht nur durch Ausquetschen von Wasser aus der Faserbahn unter den Druck, der durch die Presse ausgeübt wird, erreicht, sondern auch durch Verdampfung von Wasser aus dem Inneren der Faserbahn als ein Ergebnis der Erhitzung. Die Bahn wird einer hohen Temperatur über den relativ langen Zeitraum ihres Durchgangs durch den Preßteil der Maschine ausgesetzt.
Obgleich wir nicht an irgendeine besondere Theorie gebunden werden möchten, glauben wird, daß die Erhitzung der Faserbahn bewirken kann, daß die Viskosität des in der Bahn enthaltenen Wassers abnimmt, und dadurch effizienteres Ausquetschen ermöglicht, als mit herkömmlichen Preßtemperaturen erreicht wird. Hochtemperatur-Impulstrocknungstechnologie ist in den japanischen Patentveröffentlichungen 63195/1994 und 33590/1994, in den japanischen Patenten 2590170 und 2832713 und in der veröffentlichten internationalen Anmeldung WO 97/15718 (offengelegt in Japan unter PCT-Anmeldungsnummer 500793/1999) diskutiert.
Die japanische Patentveröffentlichung 33590/1994 betrifft insbesondere ein Band, das in seiner Oberfläche Nuten aufweist, um effizientes Ausquetschen von Wasser sicherzustellen, während Papierbruch und schlechte Ausformung verhindert wird, wobei der Bruch auf der Entfernung einer großen Menge Wasser aus der Faserbahn während des Pressens bei hoher Temperatur und hohem Druck beruht.
Ein Problem mit der oben kurz beschriebenen Technologie ist, daß das Band aus einer Harzschicht aufgebaut ist, die einer Erweichung unterliegt, wenn sie hoher Temperatur und hohem Druck ausgesetzt wird. Die erweichte Harzschicht neigt zu Verformung, was die Nuten verstopft und damit die entfernte Menge Wasser verringert. Überdies nutzt sich die erweichte Harzschicht leicht ab, wodurch sowohl das Volumen der Nuten verringert als auch die Gebrauchsdauer des Bandes verkürzt wird.
Zusätzlich wird, wenn das Band bei hoher Temperatur betrieben wird, seine Haltbarkeit durch thermische Zersetzung seiner Bestandteile beeinträchtigt, d.h. sowohl des Stützgewebes als auch des Harzes. Die Zersetzung des Stützgewebes führt zu Abmessungsinstabilität und die Zersetzung des Harzes führt zu Reißen des Bandes.
Ein weiteres Problem, auf das man bei der Verwendung eines Schuhpressenbandes bei hoher Temperatur trifft, ist, daß die Viskosität des Schmiermittels, das verwendet wird, um die Reibung zwischen dem Band und dem Schuh zu verringern, mit zunehmender Bandtemperatur abnimmt. Die Abnahme der Viskosität des Schmiermittels führt zu einer Abnahme der Antriebslast auf der Papierherstellungsmaschine.
Das deutsche Patent Nr. 197 02 138 offenbart einen Pressenmantel für die Extraktion von Wasser aus feuchter Papierbahn. Der Pressenmantel ist aus einem Matrix-Basismaterial aufgebaut, das in seinem gesamten Volumen Teilchen enthält. Diese Teilchen sind vorzugsweise Metall, Keramikwerkstoffe oder auf Kohlenstoffen basierendes Material. Wichtig ist, daß die Teilchen eine höhere Wärmeleitfähigkeit als das Matrix-Basismaterial haben.
ZUSAMMENFASUNG DER ERFINDUNG
Wir haben intensive Untersuchungen der obengenannten Probleme mit dem Ziel durchgeführt, ein Schuhpressenband bereitzustellen, das so aufgebaut ist, daß es seine Harzschicht vor äüßerer Hitze isoliert oder schützt, so daß während des Betriebs bei hoher Temperatur und hohem Druck die Harzschicht nicht erweicht und seine Nuten sich nicht verformen.
Das verbesserte Schuhpressenband gemäß unserer Erfindung besteht aus einer Basisschicht und einer Harzschicht, wobei die Harzschicht eine Oberfläche aufweist, die der Basisschicht zugewandt ist, und eine gegenüberliegende Oberfläche mit einer Nut zur Förderung der Entwässerung. Das Schuhpressenband ist durch die Tatsache gekennzeichnet, daß sowohl die Basisschicht als auch die Harzschicht aus einem wärmebeständigen Material hergestellt sind und die Harzschicht einen Füllstoff enthält, um ihre Wärmeleitfähigkeit zu steuern. Somit ist das Band so aufgebaut, daß sowohl die Basisschicht als auch die Harzschicht verbesserte Wärmebeständigkeit besitzen, und das Band unterliegt weniger den Auswirkungen äußerer Hitze.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht der Füllstoff aus einem Material mit einer niedrigeren Wärmeleitfähigkeit als diejenige des Materials der Harzschicht, um zu verhindern, daß die Temperatur der Harzschicht aufgrund äußerer Hitze übermäßig ansteigt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht der Füllstoff aus einem Material mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als diejenige des Materials der Harzschicht, so daß die Harzschicht Hitze effektiver abgibt, die in die Harzschicht von außen eintritt, wodurch sie sich selbst schneller abkühlt.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die Harzschicht aus mehreren Unterschichten, die übereinander angeordnet sind, und wenigstens eine, aber vorzugsweise nicht alle, von besagten Unterschichten enthält den Füllstoff. Auf diese Weise aufgebaut kann die Wärmeleitfähigkeit des Bandes gut gesteuert werden, ohne die Leistung des Harzes an der Oberfläche zu beeinflussen.
In noch einer weiteren Ausführungsform, in der die Harzschicht aus mehreren Unterschichten besteht, die übereinander angeordnet sind, enthält jede von wenigstens zwei Unterschichten einen Füllstoff, und die Wärmeleitfähigkeit jeder Unterschicht, die einen Füllstoff enthält, unterscheidet sich von der Wärmeleitfähigkeit jeder der anderen Unterschichten. Jede der Unterschichten kann einen Füllstoff enthalten, oder alternativ können einige, aber nicht alle, von den Unterschichten einen Füllstoff enthalten. Die Wärmeleitfähigkeit der mehreren Schichten kann durch Verwendung von Füllstoffen mit unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten gesteuert werden oder alternativ durch Einarbeitung unterschiedlicher Konzentrationen an Füllstoff in die unterschiedlichen Schichten. In dieser Ausführungsform kann das Band eine sich über die Dicke seiner Harzschicht verändernde Wärmeleitfähigkeit besitzen, entweder von niedrig zu hoch oder von hoch zu niedrig, für effiziente Wärmesteuerung. Mit einer ausreichenden Anzahl von Schichten kann die Veränderung der Wärmeleitfähigkeit auf wirksame Weise kontinuierlich gemacht werden.
Wie aus der folgenden Beschreibung deutlich werden wird, kann Vorteil gezogen werden aus verschiedenen Kombinationen der oben beschriebenen Merkmale, um Wärmesteuerung zu erreichen und um die nachteiligen Auswirkungen übermäßiger Hitze in einem Schuhpressenband zu verhindern, das bei hoher Temperatur und hohem Druck betrieben wird.
Demgemäß stellt ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Band für eine Schuhpresse zur Verfügung, wobei besagtes Band aus einer Basisschicht und einer Harzschicht besteht, wobei die Harzschicht eine Oberfläche aufweist, die der Basisschicht zugewandt ist, und eine gegenüberliegende Oberfläche, wobei die gegenüberliegende Oberfläche eine Nut zur Förderung der Entwässerung aufweist, wobei sowohl besagte Basisschicht als auch besagte Harzschicht aus einem wärmebeständigen Material hergestellt sind und besagte Harzschicht einen Füllstoff enthält, um ihre Wärmeleitfähigkeit zu steuern, wobei besagter Füllstoff aus einem Material mit einer niedrigeren Wärmeleitfähigkeit als diejenige des Materials der Harzschicht besteht.
Vorzugsweise besteht besagte Harzschicht aus mehreren Unterschichten, die übereinander angeordnet sind, und wobei wenigstens eine der besagten Unterschichten enthält besagten Füllstoff.
Alternativ besteht besagte Harzschicht aus mehreren Unterschichten, die übereinander angeordnet sind, und wobei wenigstens eine, aber nicht alle, von besagten Unterschichten enthält besagten Füllstoff.
Alternativ besteht besagte Harzschicht aus mehreren Unterschichten, die übereinander angeordnet sind, wobei jede Unterschicht einen Füllstoff enthält und wobei die Wärmeleitfähigkeit des Füllstoffes in jeder Unterschicht sich von der Wärmeleitfähigkeit des Füllstoffes in jeder der anderen Unterschichten unterscheidet.
Alternativ besteht besagte Harzschicht aus mehreren Unterschichten, die übereinander angeordnet sind, wobei wenigstens zwei von besagten Unterschichten besagten Füllstoff enthalten und wobei die Wärmeleitfähigkeit jeder Unterschicht, die ein Füllstoff enthält, sich von der Wärmeleitfähigkeit jeder der anderen Unterschichten, die einen Füllstoff enthalten, unterscheidet.
Alternativ besteht besagte Harzschicht aus mehreren Unterschichten, die übereinander angeordnet sind, wobei wenigstens zwei von besagten Unterschichten besagten Füllstoff enthalten und wobei die Wärmeleitfähigkeit des Füllstoffes in jeder Unterschicht, die einen Füllstoff enthält, sich von der Wärmeleitfähigkeit des Füllstoffes in jeder der anderen Unterschichten, die einen Füllstoff enthalten, unterscheidet.
Alternativ besteht besagte Harzschicht aus mehreren Unterschichten, die übereinander angeordnet sind, wobei wenigstens zwei, aber nicht alle, von besagten Unterschichten besagten Füllstoff enthalten und wobei die Wärmeleitfähigkeit jeder Unterschicht, die einen Füllstoff enthält, sich von der Wärmeleitfähigkeit jeder der anderen Unterschichten, die einen Füllstoff enthalten, unterscheidet.
Weitere Aufgaben, Details und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich werden, wenn sie im Zusammenhang mit den Zeichnungen gelesen wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine vergrößerte, schematische Schnittansicht, die ein Band gemäß der Erfindung zeigt, mit einer Harzschicht, die ein Füllstoff enthält;
2 ist eine vergrößerte, schematische Schnittansicht, die ein weiteres Band gemäß der Erfindung zeigt, in dem die Harzschicht mehrere Unterschichten umfaßt, von denen einige einen Füllstoff enthalten;
3 ist eine vergrößerte, schematische Schnittansicht, die noch ein weiteres Band gemäß der Erfindung zeigt, in dem die Harzschicht mehrere Unterschichten umfaßt, von denen jede einen Füllstoff umfaßt, und in dem die Wärmeleitfähigkeit des Füllstoffes sich stufenweise von einer Unterschicht zu einer weiteren über die Dicke des Bandes verändert;
4 ist ein schematisches Diagramm, das ein Testgerät für eine Schuhpresse zeigt;
5 ist eine Tabelle, die die Wärmeleitfähigkeit (W/m°K) verschiedener Materialien zeigt, und
6 ist eine Tabelle, die die Ergebnisse von Tests der physikalischen Eigenschaften von Bandproben gemäß der Erfindung und Vergleichsbeispielen zeigt, durchgeführt unter Verwendung des Schuhpressen-Testgerätes von 4 über einen Zeitraum von 100 Stunden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Jedes der Bänder 10 von 1–3 umfaßt eine Basisschicht 11 und eine Harzschicht 12 (die üblicherweise auf beiden Seiten der Basisschicht sein wird). Sowohl die Basisschicht als auch die Harzschicht sind aus einem hochwärmebeständigen Material hergestellt. So besitzen die Harzschichten 12 per se Haltbarkeit bei hohen Temperaturen.
Beispiele für geeignete hochwärmebeständige Materialien für die Harzschicht sind Fluorkunststoffe, wie etwa Polytetrafluorethylen (PTFE), Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen-Copolymer (FEP) und Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE); aromatische und heterocyclische Harze, wie etwa Polyetheretherketon (PEEK), Polyethersulfon und Polyetherimid; und wärmebeständiger Gummi, wie etwa Acrylgummi (ACM), Ethylenacrylgummi (EAR), Ethylen-Propylen-Dien-Gummi (EPDE), Fluorgummi, Silikongummi, chlorierter Polyethylengummi (CM), chlorsulfonierter Polyethylengummi (CSM) und Butylgummi (IIR). Für den Zweck dieser Beschreibung sollte der Begriff „Harz" so verstanden werden, daß er Gummis einschließt.
Beispiele für hochwärmebeständige Materialien für die Basisschicht sind organische Fasern, wie etwa diejenigen, die auf PTFE, FEP, ETFE, PEEK, PES, PEI, Para-Aramid und Meta-Aramid basieren; anorganische Fasern, wie etwa Glasfasern und Steinwolle; und Metallfasern, wie etwa diejenigen, die auf Stahl, rostfreiem Stahl und Bronze basieren. Diese Materialien für die Basisschicht können in Form von Garn (wie etwa Monofilament, Multifilament- und gesponnenem Garn), gewebtem Stoff, nicht-gewebtem Stoff und kreuzgelegtem, nicht-gewebtem Stoff verwendet werden.
In jeder der Ausführungsformen von 1, 2 und 3 enthält die Harzschicht 12 einen Füllstoff 13, um die Bandtemperatur zu steuern.
Die Ausführungsform von 1 wird hergestellt, indem beide Seiten der Basisschicht 11 mit einem Harzmaterial beschichtet worden sind, das einen Füllstoff 13 enthält, das Harzmaterial wärmegehärtet ist, wodurch die Harzschicht 12 gebildet ist, die Harzschicht geschliffen wird, bis eine beabsichtigte Dicke erhalten ist, und schließlich Entwässerungsnuten 14 in eine der nach außen gerichteten Oberflächen der Harzschicht geschnitten werden (die obere Schicht in 1).
Die Ausführungsform von 2 ist dadurch gekennzeichnet, daß die Harzschicht 12 aus drei Unterschichten besteht: einer ersten Unterschicht A in Kontakt mit der oberen Fläche der Basisschicht 11, einer zweiten Unterschicht B, die die obere Fläche der ersten Unterschicht A überdeckt, und einer dritte Unterschicht C in Kontakt mit der unteren Fläche der Basisschicht 11. Die erste Unterschicht A wird hergestellt, indem die Basisschicht mit einem Harzmaterial, das einen Füllstoff 13 enthält, beschichtet und das Harz dann wärmegehärtet wird. Die zweite Unterschicht und die dritte Unterschicht C werden dann aus einem füllstofffreien Harzmaterial gebildet und wärmegehärtet. Die oberen und unteren Flächen der äußeren Harzunterschichten B und C werden bis zur beabsichtigten Dicke geschliffen. Schließlich werden Entwässerungsnuten 14 in die Außenfläche von Harzunterschicht B geschnitten. Das Band 10 als ein Ganzes hat eine gesteuerte Wärmeleitfähigkeit, aber seine Oberflächeneigenschaften sind durch das Vorhandensein des Füllstoffes 13 unbeeinflußt.
In der Ausführungsform von 3 besteht die Harzschicht 12 aus vier Unterschichten A, B, C und D (von oben nach unten), die jede einen Füllstoff 13 enthalten. Die Identität der Füllstoffe in den aufeinanderfolgenden Schichten oder die Menge des Füllstoffes in den aufeinanderfolgenden Schichten oder beides variieren von Schicht zu Schicht, so daß die Wärmeleitfähigkeit der Harzschicht 12 sich über die Dicke des Bandes progressiv verändert. Die Unterschichten werden, wie im Falle von 2, durch aufeinanderfolgende Beschichtungsschritte, jeder gefolgt von Wärmehärtung, gebildet. Wieder werden, wie im Falle von 2, die oberen und unteren Flächen der Harzschicht 12 geschliffen, um die beabsichtigte Dicke zu erreichen, und schließlich werden Entwässerungsnuten 14 in die obere Fläche geschnitten. Das so erhaltene Band variiert in der Wärmeleitfähigkeit über seine Dicke nach Wunsch von hoch zu niedrig oder von niedrig zu hoch.
Der Füllstoff 13, der in der Harzschicht in jedem der Bänder, die oben beschrieben sind, enthalten ist, ist dazu gedacht, die Bandtemperatur in einer von zwei Weisen zu steuern. Er kann einem Temperaturanstieg im Band widerstehen oder übermäßige Wärmeakkumulation im Band verhindern.
Um einen Temperaturanstieg im Band zu widerstehen, ist es notwendig, einen Füllstoff mit einer niedrigeren Wärmeleitfähigkeit als diejenige des Harzmaterials, das verwendet wird, um die Harzschicht 12 zu bilden, zu verwenden. Blasen können zum Beispiel als ein geeigneter Füllstoff für diesen Zweck dienen, da sie eine niedrige Wärmeleitfähigkeit zeigen. Wenn der Füllstoff aus Blasen in der Harzschicht besteht, schützen die Blasen die Harzschicht vor thermischer Zersetzung und verhindern, daß die Schmiermitteltemperatur übermäßig ansteigt.
Um Wärmeakkumulation im Band zu verhindern, ist es notwendig, einen Füllstoff mit einer höheren Leitfähigkeit als diejenige des Harzmaterials, das verwendet wird, um die Harzschicht 12 zu bilden, zu verwenden. Durch Verwendung eines Füllstoffes mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit ist es möglich, die Abkühlungswirkung eines Kühlmittels, wie etwa Wasser, zu verstärken, wodurch übermäßige Wärmeakkumulation im Band verhindert und auch übermäßiger Anstieg der Temperatur des Schmiermittels verhindert wird.
Die Rohmaterialien der Basisschicht 11, der Harzschicht 12 und des Füllstoffes 13 können auf der Grundlage der Wärmeleitfähigkeit (W/m°K) ausgewählt werden, die in 5 dargestellt ist. Das Rohmaterial für jede Komponente kann aus einer Kombination oder Mischungen von Materialien bestehen, solange sie keine nachteilige Wirkung auf Festigkeit und Haltbarkeit haben.
BEISPIEL 1
Ein Muster des Bandes 101 gemäß der Erfindung wurde hergestellt, wobei das Muster eine Struktur gemäß 1 besaß. Es bestand aus einer Basisschicht 11 und einer Harzschicht 12, die beide Seiten der Basisschicht überdeckte. Die Basisschicht 12 war ein nicht-gewebter Stoff aus wärmebeständiger NOMEX-Faser, einer Nylonfaser, die speziell hergestellt ist, um hohen Temperaturen zu widerstehen. (Die NOMEX-Faser hat eine Wärmeleitfähigkeit H = 0,13 W/m°K.) Die Harzschicht 12 wurde gebildet, indem ein wärmebeständiger Fluorkunststoff (H = 0,25), gefüllt mit zerkleinerter NOMEX-Faser (H = 0,13) beschichtet wird. Auf die Beschichtung folgte Wärmeaushärtung. Die aufgebrachte Schicht wurde geschliffen, bis eine gewünschte Dicke erreicht war. Schließlich wurden Entwässerungsnuten in die Vorderseite der Harzschicht geschnitten.
Das Band 101, hergestellt wie oben beschrieben, wurde unter Verwendung des Schuhpressen-Testgerätes 41 von 4 getestet, das aus einem Preßschuh 42, einer Heizwalze 43 und einer Preßbereich 44 besteht. Das Band 101, in Endlosform, wurde zwischen dem Preßschuh 42 und der Heizwalze 43 für 100 Stunden bei einer Geschwindigkeit von 1.000 m/min und einem Spaltdruck von 1.000 kg/cm hindurchgeführt, wobei die Heizwalze 43 bei 200°C gehalten wurde. (Im Falle einer tatsächlichen Maschine werden ein Endlosfilz 45 und eine nasse Bahn 46, beide angegeben durch durchbrochene Linien, ebenfalls zwischen der Heizwalze und dem Band 101 laufengelassen.) Nach den Testläufen wurden die physikalischen Eigenschaften des Bandes gemessen.
Gemäß den Ergebnissen der Testläufe (dargestellt in 6) blieb die Bandtemperatur, wegen ihrer niedrigen thermischen Leitfähigkeit, unterhalb 70°C, mit sehr geringem Temperaturanstieg trotz sofortigen Heizens unter Druck. Die niedrige Bandtemperatur hielt auch eine niedrige Temperatur in einem Schmiermittel aufrecht, das zwischen den Preßschuh 42 und das Band 101 eingespritzt wurde. Als ein Ergebnis nutzten sich die Entwässerungsnuten nur 5% oder so ab, und der Schmiermittelfilm blieb wirksam, wobei kein Anstieg der Antriebslast beobachtet wurde.
BEISPIEL 2
Ein Muster des Bandes 102 gemäß der Erfindung wurde hergestellt, wobei das Muster eine Struktur gemäß 2 besaß. Das Band bestand aus einer Basisschicht 11 und einer Harzschicht 12, die beide Seiten der Basisschicht überdeckte. Die Basisschicht 11 war ein kreuzgelegter, nicht-gewebter Stoff aus hochwärmeleitender Kohlefaser (H = 11,7). Eine erste Harzschicht wurde auf einer Seite der Basisschicht 11 ausgebildet, indem mit einem wärmebeständigen Fluorkunststoff (demselben wie verwendet in Beispiel 1) beschichtet wurde, der mit zerkleinerter Kohlefaser (H = 11,7) gefüllt war, hergestellt aus derselben Kohlefaser, die für die Basisschicht 11 verwendet wurde. Die erste Harzschicht und die Rückseite der Basisschicht wurden mit einem ungefüllten Fluorkunststoff beschichtet. Auf die Beschichtung folgte Wärmeaushärtung. Die aufgebrachte Schicht wurde geschliffen, und schließlich wurden Entwässerungsnuten in die Vorderseite der Harzschicht geschnitten.
Das Band 102, hergestellt wie oben beschrieben, wurde unter Verwendung des Schuhpressen-Testgerätes 41 (4) in derselben Weise wie in Beispiel 1 getestet. Nach Testläufen für 100 Stunden wurden die physikalischen Eigenschaften des Bandes gemessen. Die Ergebnisse sind in 6 dargestellt. Die Bandtemperatur überstieg 70°C, sie sank aber bei Abkühlung mit einer Wasserdusche leicht auf unter 70°C. Die Schmiermitteltemperatur blieb ebenfalls niedrig. Der Schmiermittelfilm blieb wirksam, wobei kein Anstieg in der Antriebslast beobachtet wurde. Die Entwässerungsnuten behielten nach dem Test 90% ihres ursprünglichen Volumens bei.
BEISPIEL 3
Ein Muster des Bandes 103 gemäß der Erfindung wurde hergestellt, wobei das Muster eine Struktur gemäß 3 besaß. Das Band bestand aus einer Basisschicht 11 und einer Harzschicht 12, die beide Seiten der Basisschicht überdeckte. Die Basisschicht war ein gewebter Stoff aus Polyesterfaser (H = 0,27). Die vordere äußere Harzschicht A war aus einem Urethanharz (H = 0,27) gebildet, gefüllt mit einem Aluminiumoxid-Pulver (H = 226). Die Zwischenharzschicht B war aus einem Urethanharz gebildet, gefüllt mit zerkleinerter Kohlefaser (H = 11,7). Die hintere äußere Harzschicht B war aus einem Urethanharz (H = 0,27) gebildet, gefüllt mit zerkleinerter NOMEX-Faser (H = 0,13). Die zweite Zwischenharzschicht C war aus einem Urethanharz (H = 0,27) gebildet, gefüllt mit Mikrokapseln (H = 0,03). Diese vier Harzschichten unterscheiden sich in der Wärmeleitfähigkeit. Nach Wärmehärtung wurden die vorderen und hinteren äußeren Schichten geschliffen, und schließlich wurden die Entwässerungsnuten 14 in die Vorderseite von Harzschicht A geschnitten.
Das Band 103, hergestellt wie oben beschrieben, wurde unter Verwendung des Schuhpressen-Testgerätes 41 (4) in derselben Weise wie in den Beispielen 1 und 2 getestet. Nach Testläufen für 100 Stunden wurden die physikalischen Eigenschaften des Bandes gemessen. Die Ergebnisse sind in 6 dargestellt. Es war möglich, Wärmeakkumulation in der Oberflächenschicht durch eine Wasserdusche zu verhindern. Dank der nicht-wärmeleitenden hinteren Schicht überstiegen die Bandtemperatur und Schmiermitteltemperatur 70°C nicht.
Der Schmiermittelfilm blieb wirksam, wobei kein Anstieg der Antriebslast beobachtet wurde. Die Entwässerungsnuten 14 behielten im Anschluß an den Test 90% ihres ursprünglichen Volumens bei.
Die Ausführungsformen der Erfindung sind nicht auf die obigen drei Beispiele beschränkt. Sie können modifiziert werden, um die Wärmeleitfähigkeit zu steuern. Weitere Beispiele für Füllstoffe, die verwendet werden können, schließen lufthaltige Hohlfüllstoffe, wie etwa Glasballons und Mikrokapseln, ein.
VERGLEICHSBEISPIEL 1
Ein Band 104 wurde als ein Vergleichsbeispiel hergestellt. Dieses Band bestand aus einer Basisschicht 11 und einer Harzschicht 12, die beide Seiten derselben überdeckte. Die Basisschicht 11 war ein gewebter Stoff aus Polyesterfaser (H = 0,27). Die Harzschicht 12 wurde gebildet, indem mit einem Urethanharz (H = 0,27) in allgemeinem Gebrauch beschichtet wurde. Der Beschichtung folgte Wärmeaushärtung und Oberflächenschliff. Schließlich wurden Entwässerungsnuten in die Vorderseite der Harzschicht geschnitten.
Das Vergleichsband 104, hergestellt wie oben beschrieben, wurde unter Verwendung des Schuhpressen-Testgerätes 41 (4) auf dieselbe Art und Weise wie in den Beispielen 1, 2 und 3 getestet. Nach Testläufen für 100 Stunden wurden die physikalischen Eigenschaften des Bandes gemessen. Die Ergebnisse sind in 6 dargestellt. Die Oberflächentemperatur des Bandes 104 überstieg 70°C, was die maximal erlaubbare Temperatur für Urethanharz ist. Diese hohe Temperatur beschleunigte die Abnutzung des Harzes und folglich behielten die Entwässerungsnuten im Anschluß an den Test nur 60% ihres Volumens bei. Die Schmiermitteltemperatur überstieg ebenfalls 75°C. Der Filmeffekt war schlecht und die Antriebslast stieg an. Duschen mit Wasser senkte sowohl die Bandtemperatur als auch die Schmiermitteltemperatur, aber die Bandtemperatur sank nicht unter die maximal erlaubbare Temperatur von 70°C.
VERGLEICHSBEISPIEL 2
Ein Band 105 wurde als ein zweites Vergleichsbeispiel hergestellt. Dieses Band bestand aus einer Basisschicht 11 und einer Harzschicht 12, die beide Seiten derselben überdeckte. Die Basisschicht 11 war ein nicht-gewebter Stoff aus NOMEX-Faser (H = 0,27). Die Harzschicht 12 wurde ausgebildet, indem ein Urethanharz (H = 0,27) in allgemeinem Gebrauch aufgebracht wurde. Die Beschichtung folgte Wärmeaushärtung und Oberflächenschliff. Schließlich wurden Entwässerungsnuten in die Vorderseite der Harzschicht geschnitten.
Das Vergleichsband 105, hergestellt wie oben beschrieben, wurde unter Verwendung des Schuhpressen-Testgerätes 41 (4) auf dieselbe Art und Weise wie in den Beispielen 1, 2 und 3 getestet. Nach Testläufen für 100 Stunden wurden die physikalischen Eigenschaften des Bandes gemessen. Die Ergebnisse sind in 6 dargestellt. Die Oberflächentemperatur des Bandes 105 überstieg 75°C, was die maximal erlaubbare Temperatur für Urethanharz ist. Diese hohe Temperatur beschleunigte die Abnutzung des Harzes und folglich behielten die Entwässerungsnuten im Anschluß an den Test nur 70% ihres Volumens bei Die Schmiermitteltemperatur überstieg ebenfalls 75°C. Der Filmeffekt war schlecht und die Antriebslast stieg an. Duschen mit Wasser senkte sowohl die Bandtemperatur als auch die Schmiermitteltemperatur, aber weder die Bandtemperatur noch die Schmiermitteltemperatur sanken unter 70°C, was die maximal erlaubbare Temperatur für das Band ist.
Aus 6 ist deutlich, daß es möglich ist, die Wärmeleitfähigkeit des Bandes zu senken, um die Menge an äußerer Wärme, die in das Band eintritt, zu verringern und zu verhindern, daß die Bandtemperatur ansteigt, wenn sowohl die Basisschicht 11 als auch die Harzschicht aus hochwärmebeständigen Materialien hergestellt werden und die Harzschicht mit einem Füllstoff 13 vermischt wird, der eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit als diejenige seines Rohmaterials besitzt. Derselbe Effekt kann erzeugt werden, wenn die Harzschicht mit einer Substanz vermischt wird, die eine höhere Leitfähigkeit als das Rohmaterial der Harzschicht besitzt. Das resultierende Band besitzt eine hohe Wärmeleitfähigkeit und gibt bei Abkühlung leicht Wärme ab, die in das Band von außen eingetreten ist. In jedem Fall wird die Haltbarkeit des Bandes verbessert.
Zusammenfassend umfaßt das Band in jeder Ausführungsform der Erfindung eine Basisschicht und eine Harzschicht, wobei die letztere Oberflächennuten aufweist, um die Entwässerung zu fördern. Sowohl die Basisschicht als auch die Harzschicht sind aus einem wärmebeständigen Material hergestellt, und die Harzschicht enthält einen Füllstoff, um die Wärmeleitfähigkeit des Bandes zu steuern.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung besitzt sowohl die Basisschicht als auch die Harzschicht hohe Wärmebeständigkeit. Dank des darin enthaltenen Füllstoffes erlaubt das Band, daß nur eine kleine Wärmemenge von außen eintritt, oder ist weniger empfindlich gegen Wärme, selbst wenn die Wärme von außen eintritt. So wird das Schmiermittel weniger Wärme unterworfen, behält angemessene Viskosität bei und erzeugt seinen Filmeffekt, so daß die Antriebslast der Maschine nicht ansteigt und eine Einsparung der Energiekosten verwirklicht wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung besteht der Füllstoff aus einem Material mit einer niedrigeren Wärmeleitfähigkeit als diejenige des Materials der Harzschicht. Die niedrige Wärmeleitfähigkeit, die der Harzschicht als ein Ergebnis des Vorhandenseins des Füllstoffes verliehen wird, verhindert, daß die Temperatur des Bandes selbst dann, wenn Wärme von außen in die Harzschicht eintritt, signifikant ansteigt.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung besteht der Füllstoff aus einem Material mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als diejenige des Materials der Harzschicht. Die hohe Wärmeleitfähigkeit, die der Harzschicht als ein Ergebnis des Vorhandenseins des thermisch leitfähigen Füllstoffs verliehen wird, erlaubt, daß das Band leicht Wärme abgibt, wenn Wärme von außen in das Band eintritt. So kühlt das Band sich selbst schnell ab, und eine Akkumulation von Wärme im Band wird verhindert.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung besteht die Harzschicht aus mehreren Unterschichten, die übereinander angeordnet sind, wobei jede Unterschicht selektiv einen Füllstoff enthält, der ihre Wärmeleitfähigkeit ändert. Das heißt, wenigstens eine, aber vorzugsweise nicht alle, von den Unterschichten enthält einen Füllstoff. Wenn die oberste Harzunterschicht keinen Füllstoff enthält und die anderen Harzunterschichten Füllstoffe enthalten, ist es möglich, die Wärmeleitfähigkeit des Bandes als ein Ganzes zu steuern, ohne die Leistung des Harzes an der Oberfläche des Bandes, d.h. an der Filzkontaktfläche, zu verändern.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung besteht die Harzschicht aus mehreren Unterschichten, die übereinander angeordnet sind, wobei jede der mehreren Unterschichten ein Füllstoff enthält. Die Wärmeleitfähigkeit jeder Unterschicht, die einen Füllstoff enthält, unterscheidet sich von der Wärmeleitfähigkeit jeder der anderen Unterschichten. Wenn die Schichten so angeordnet sind, daß sie sich progressiv von hoch zu niedrig oder von niedrig zu hoch verändern, ist es möglich, die Bandtemperatur wirksam zu steuern.

Claims

Band (10) für eine Schuhpresse, wobei besagtes Band (10) aus einer Basisschicht (11) und einer Harzschicht (12) besteht, wobei die Harzschicht (12) eine Oberfläche aufweist, die der Basisschicht (11) zugewandt ist, und eine gegenüberliegende Oberfläche, wobei die gegenüberliegende Oberfläche eine Nut zur Förderung der Entwässerung aufweist, wobei sowohl besagte Basisschicht (11) als auch besagte Harzschicht (12) aus einem wärmebeständigen Material hergestellt sind und besagte Harzschicht (12) einen Füllstoff (13) enthält, um ihre Wärmeleitfähigkeit zu steuern, wobei besagter Füllstoff (13) aus einem Material mit einer niedrigeren Wärmeleitfähigkeit als diejenige des Materials der Harzschicht (12) besteht.
Band (10) für eine Schuhpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Harzschicht (12) aus mehreren Unterschichten (A, B, C, D) besteht, die übereinander angeordnet sind, und daß wenigstens eine der besagten Unterschichten (A, B, C, D) besagten Füllstoff (13) enthält.
Band (10) für eine Schuhpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Harzschicht (12) aus mehreren Unterschichten (A, B, C; D) besteht, die übereinander angeordnet sind, und daß wenigstens eine, aber nicht alle, von besagten Unterschichten (A, B, C, D) besagten Füllstoff (13) enthält.
Band (10) für eine Schuhpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Harzschicht (12) aus mehreren Unterschichten (A, B, C, D) besteht, die übereinander angeordnet sind, daß jede Unterschicht (A, B, C, D) einen Füllstoff (13) enthält und daß die Wärmeleitfähigkeit des Füllstoffes (13) in jeder Unterschicht (A, B, C, D) sich von der Wärmeleitfähigkeit des Füllstoffes (13) in jeder der anderen Unterschichten (A, B, C, D) unterscheidet.
Band (10) für eine Schuhpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Harzschicht (12) aus mehreren Unterschichten (A, B, C, D) besteht, die übereinander angeordnet sind, daß wenigstens zwei von besagten Unterschichten (A, B, C, D) besagten Füllstoff (13) enthalten und daß die Wärmeleitfähigkeit jeder Unterschicht (A, B, C, D), die ein Füllstoff (13) enthält, sich von der Wärmeleitfähigkeit jeder der anderen Unterschichten (A, B, C, D), die einen Füllstoff (13) enthalten, unterscheidet.
Band (10) für eine Schuhpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Harzschicht (12) aus mehreren Unterschichten (A, B, C, D) besteht, die übereinander angeordnet sind, daß wenigstens zwei von besagten Unterschichten (A, B, C, D) besagten Füllstoff (13) enthalten und daß die Wärmeleitfähigkeit des Füllstoffes (13) in jeder Unterschicht (A, B, C, D), die einen Füllstoff (13) enthält, sich von der Wärmeleitfähigkeit des Füllstoffes (13) in jeder der anderen Unterschichten (A, B, C, D), die einen Füllstoff (13) enthalten, unterscheidet.
Band (10) für eine Schuhpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Harzschicht (12) aus mehreren Unterschichten (A, B, C, D) besteht, die übereinander angeordnet sind, daß wenigstens zwei, aber nicht alle, von besagten Unterschichten (A, B, C, D) besagten Füllstoff (13) enthalten und daß die Wärmeleitfähigkeit jeder Unterschicht (A, B, C, D), die einen Füllstoff (13) enthält, sich von der Wärmeleitfähigkeit jeder der anderen Unterschichten (A, B, C, D), die einen Füllstoff (13) enthalten, unterscheidet.