WO2021078325A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von fehlstellen in einer oberfläche eines transportbands - Google Patents

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WO2021078325A1
WO2021078325A1 PCT/DE2020/100862 DE2020100862W WO2021078325A1 WO 2021078325 A1 WO2021078325 A1 WO 2021078325A1 DE 2020100862 W DE2020100862 W DE 2020100862W WO 2021078325 A1 WO2021078325 A1 WO 2021078325A1
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WO
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heating element
conveyor belt
recess
prestressing
drive belt
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Application number
PCT/DE2020/100862
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English (en)
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Inventor
Torsten Buch
Lennart Schulz
Original Assignee
Forbo Siegling Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C73/00—Repairing of articles made from plastics or substances in a plastic state, e.g. of articles shaped or produced by using techniques covered by this subclass or subclass B29D
    • B29C73/24—Apparatus or accessories not otherwise provided for
    • B29C73/30—Apparatus or accessories not otherwise provided for for local pressing or local heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C73/24—Apparatus or accessories not otherwise provided for
    • B29C73/30—Apparatus or accessories not otherwise provided for for local pressing or local heating
    • B29C73/34—Apparatus or accessories not otherwise provided for for local pressing or local heating for local heating

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for treating imperfections in a surface of a conveyor belt or drive belt.
  • Defective areas in the surface of a conveyor belt or drive belt are typically repaired by cleaning and roughening the repair area before painting with a solvent.
  • This solvent has to dry off, which can be assisted with a hot air device if necessary.
  • a repair part for example a patch, is then placed on the repair site and pressed on, while the repair site is heated with suitable heating plates.
  • the evaporation of the solvent is also critical, since the adhesion of the repair part depends heavily on the degree of exhaust air. If the solvent has dried on too long, sufficient adhesion will not be achieved. If, on the other hand, the drying time or flash-off time is too short, there is still too much solvent on the repair area, so that even then the adhesion of the repair part is not guaranteed.
  • the polymer chains are tangled together (“mechanical bond”). The mechanical strength of a thermoplastic material is brought about by physical bonds / secondary valence bonds (hydrogen bonds, van der Waals bonds) between the polymer chains. These ensure the cohesion of the chemically unbound macromolecules.
  • thermoplastics require melt formation in which the polymers can tangle up due to flow processes.
  • precise time-dependent temperature control must be guaranteed at the interfaces under pressure. After fine-tuning the three parameters (pressure, temperature, time), the weld seam strength can reach the strength of the base material.
  • Polyurethanes are plastics that result from a polyaddition reaction. By varying the starting components, polyurethanes with different properties can be produced. Polyurethane can be in the form of a thermoplastic, elastomer or duromer. In contrast to elastomers and duromers polyurethanes, thermoplastic polyurethane has linear, spatially uncrosslinked polymer chains.
  • DE 3926946 A1 relates to a method for repairing objects made of rubber such as conveyor belts or tires, in which a vulcanization film made of sulfur-free or accelerator-free natural rubber or an adhesive film is arranged between the repair point and the repair part.
  • the adhesion between the object made of rubber and the repair part is brought about by a vulcanization film if cold vulcanization of the object made of rubber is possible.
  • DE 102015 101 328 A1 discloses a device for repairing a component made of plastic, which has a multi-axis guide device coupled to a frame with a tool holder arranged thereon, an optical detection device, a processing device and a plastic dispensing device.
  • the processing device is designed to remove material from a damaged area of the component in order to produce a base surface with a to remove the desired structure and delimiting edges, and the plastic dispensing device is set up to apply plastic to the base surface in layers.
  • DE 40 19744 A1 describes a method for repairing components made of fiber composite materials.
  • material is removed from the damaged area in the component, forming a recess of a standard size, and the recess is filled with repair material consisting of resin and fiber mats.
  • the inserted blanks fit into the recess and fill it out completely and with the same shape. Resin is introduced into the recess.
  • EP 2 881 246 A1 relates to the repair of a fiber-reinforced polymer composite material.
  • the method includes heating a component of the polymer composite in the affected area within a controlled atmosphere to remove the polymer matrix from the affected area, the area being filled with a polymer resin.
  • An apparatus comprises a housing with a treatment chamber, an inlet for introducing a controlled atmosphere and a heating mechanism to effect pyrolysis or depolymerization of the polymer matrix.
  • the matrix resins are removed in a defined area by the action of microwave radiation without destroying the fibers in the area.
  • WO 2006/094775 A1 relates to a patch for repair vulcanization of tires with at least one cover layer made of vulcanized rubber material, optionally reinforced with inserts.
  • US 3916 147 A relates to a method and a device for the repair of plastic spectacle lens frames.
  • a wire is heated to a temperature that is above the softening temperature of the frame.
  • the invention is based on the object of creating a method for eliminating imperfections without impairing the visual or functional properties of the tape and its surface. This object is achieved according to the invention with a method according to the features of claim 1.
  • the further embodiment of the invention can be found in the subclaims.
  • a method for treating imperfections in a surface of a conveyor belt or drive belt in which, in a first step, a base element is applied against the surface, which accommodates a heating element in a translatory manner in the direction of the surface, and in a second step the Heating element is activated and heated above the softening temperature and is delivered against the surface with a preload element with an in particular adjustable preload force, the delivery movement and thus the penetration depth being limited by means of an adjusting means, so that a recess corresponding to the heating element is created in the surface and the material displaced by the penetrating heating element is caught, and that in a third step the recess is closed flush with the surface with a filling element.
  • thermoplastic running surface of the belt which includes the defect.
  • the essential idea according to the invention is based on the knowledge that a feed movement of a heating element, which on the one hand is limited in its feed movement and thus the penetration depth into the belt surface, on the other hand is loaded with a biasing element in the direction of the surface with a constant force, especially during the feed movement , for the first time a recess defined in terms of its dimensions and orientation is created, which can then be closed flush with a geometrically adapted filler element.
  • the temperature of the surface of the conveyor belt or of the drive belt is monitored continuously by means of a temperature measuring point with an in particular contactless temperature sensor. The signals recorded in this way are used to control and regulate the process.
  • a ceramic heating element for example, is centered over the flaw and its position and orientation are fixed in such a way that only one degree of freedom is available as a translational infeed.
  • the heating element is used for continuous melting and displacement of the melt that emerges laterally from the recess onto the surface, where it can be easily caught and removed.
  • At least one corresponding filling element in the form of an insert element, stopper or the like which can also consist of a plurality of thin blanks of a material that matches the surface of the strip, is inserted into the blind hole of the recess until the recess is completely filled. Tests have already shown that this treatment is not associated with any noticeable impairment of the properties of the tape. Rather, there are visually and functionally no changes in the repair site compared to the strip material.
  • law in the context of the invention is to be understood as any form of deviation from the target state, including purely aesthetic impairments such as foreign body inclusions, bubbles, holes, accumulations of material, adhesions and the like.
  • a release film and / or a release paper is used between the base element and the surface to catch the displaced material.
  • a temperature-resistant film or paper with an opening that is only slightly larger than the recess to be produced is used for this purpose, for example.
  • the displaced melt collects on the release film or release paper and can be removed together with this.
  • the release film or the release paper can also be equipped with a marking that facilitates centering the base element on the release film or the release paper relative to the defect. For example, circular disks or crosshairs are suitable for this purpose, which for this purpose is brought into agreement with corresponding markings or formations of the basic element.
  • the filling element is briefly heated and softened after being inserted into the recess, possibly including the immediately adjacent areas of the surface of the belt, and a pressure element creates the flush connection of the filling element with the conveyor belt or drive belt. By softening this point including the surrounding edge areas, the material in the recess fuses with the adjoining material areas of the surface and a material unit is created. This connection not only ensures uniform material properties of the band, but also prevents the filling element from becoming detached from the band at a later date.
  • the pressure element is limited in terms of travel in such a way that there can be no molding or embossing into the surface of the belt. Rather, the surface limits an infeed of the pressure element, so that in particular a concave depression in the surface due to the contact pressure element is excluded.
  • the device has a pressure element that is equipped with a contact surface that has a texture that matches the surface of the belt in order to be able to match the surface properties of the filling element identically to the adjoining surface.
  • the contact surface is expediently fixed to the pressure element in an exchangeable manner.
  • the pressure element promotes rapid heat dissipation by means of a cooling device, the pressure element for this purpose being equipped, for example, with active or passive cooling elements or with a supply for a coolant can.
  • the object according to the invention is achieved with a device for treating defects, which can be recesses, material accumulations as well as any technical and / or optical deviations, in a surface of a conveyor belt with a base element which can be placed against the surface and which has a heating element in the direction the surface receives translational movement, and with an adjusting means to limit the infeed of the heating element relative to the surface and thus the depth of penetration into the surface, and with a prestressing element for transmitting a prestressing force in the direction of the infeed to the heating element.
  • a device for treating defects which can be recesses, material accumulations as well as any technical and / or optical deviations, in a surface of a conveyor belt with a base element which can be placed against the surface and which has a heating element in the direction the surface receives translational movement, and with an adjusting means to limit the infeed of the heating element relative to the surface and thus the depth of penetration into the surface, and with a prestressing element for transmitting a prestressing force in the
  • a treatment therefore goes far beyond the repair methods known per se and enables all impairments to be remedied without leaving any residues in accordance with adjacent surface areas.
  • the invention relates primarily to endlessly revolving belts including conveyor belts and treadmills, it can nevertheless also be applied to other surface elements that are movable or immobile during use.
  • the infeed path is designed to be adjustable, with the setting being able to take place manually or automatically by means of a button of the adjusting means that can be placed against the surface.
  • the heating element expediently generates heat that is limited to its end face in the infeed direction in order to achieve a targeted effect in the direction of the infeed movement. It has already proven to be particularly advantageous if the heating element has a heating ceramic.
  • the device for temporary positioning on the surface can be fixed to the conveyor belt by means of a detachable fixing means in order to avoid inadvertent displacement of the device during processing.
  • a detachable fixing means in order to avoid inadvertent displacement of the device during processing.
  • clamping devices that grip an edge area of the belt and suction grippers that can be placed against the surface are suitable.
  • the prestressing force exerted on the heating element with the prestressing element is adjustable, wherein the prestressing force can be set or regulated, for example, in such a way that an essentially constant feed movement of the heating element is achieved, so that above all a uniform heat input into ensure different levels of tape. It is also particularly useful if the device is equipped with a centering aid for positioning so that the base element can be easily centered with respect to the defect.
  • a template with appropriate markings or contact surfaces or also a light pointer, for example a laser pointer, is used for this purpose in order to project a grid onto the surface.
  • the invention allows various embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and is described below.
  • the device 1 has a base element 5 which can be placed against the surface 3 and which has a translational guide 6 for a ceramic heating element 7 and a temperature measuring point 13 for checking the temperature of the surface 3.
  • the activated heating element 7 is fed in a translatory manner in the direction of the surface 3 with a biasing force F and thereby displaces the softened material of the surface 3 has definable collar-like projection 10 which rests against a stop surface 11 of the base element 5 as soon as the set depth T of a recess 12 generated by the displacement of the material is reached.
  • defined dimensions of the recess 12 can be introduced into the surface 3 with reproducible accuracy, into which a prefabricated filling element (not shown) made of a matching material is inserted and fixed in the recess 12 by fusing in a subsequent work step.
  • the defect 2 can be removed without leaving any residue and the target state can be established.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Belt Conveyors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (1) zur Behandlung von Fehlstellen (2) in einer Oberfläche (3) eines Transportbands (4). Hierzu hat die Vorrichtung (1) ein gegen die Oberfläche (3) anlegbares Grundelement (5), welches eine translatorische Führung (6) für ein keramisches Heizelement (7) hat. Mittels eines Vorspannelements (8) wird das aktivierte Heizelement (7) in Richtung der Oberfläche (3) translatorisch mit einer Vorspannkraft (F) zugestellt und verdrängt dabei das erweichte Material der Oberfläche (3). Das Grundelement (5) ist mit einem Stellmittel (9) ausgestattet, welches einen an dem Heizelement (7) in unterschiedlichen axialen Positionen festlegbaren kragenartigen Vorsprung (10) aufweist, welcher gegen eine Anschlagfläche (11) des Grundelements (5) anliegt, sobald die eingestellte Tiefe (T) einer der durch die Verdrängung des Materials erzeugten Ausnehmung (12) erreicht ist. Hierdurch lässt sich die Ausnehmung (12) mit einer reproduzierbaren Genauigkeit in die Oberfläche (3) einbringen, in welche in einem nachfolgenden Arbeitsschritt ein nicht gezeigtes vorgefertigtes Füllelement aus einem übereinstimmenden Material eingesetzt und durch Verschmelzen in der Ausnehmung (12) fixiert wird. Dadurch lässt sich die Fehlstelle (2) rückstandslos entfernen und der Soll- Zustand hersteilen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Fehlstellen in einer Oberfläche eines Transportbands
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Fehlstellen in einer Oberfläche eines Transportbands oder Antriebsbands.
Schadhafte Stellen in der Oberfläche eines Transportbands oder Antriebsbands werden typischerweise repariert, indem die Reparaturstelle gereinigt und aufgeraut wird, bevor ein Lösungsmittelaufgestrichen wird. Dieses Lösungsmittel muss abtrocknen, was gegebenenfalls mit einem Heißluftgerät unterstützt wird. Danach wird ein Reparaturteil, beispielsweise ein Flicken, auf die Reparaturstelle aufgelegt und angepresst, während mit geeigneten Heizplatten die Reparaturstelle aufgeheizt wird.
Diese Art der Reparatur von Transport- oder Antriebsbändern weist verschiedene Nachteile auf. Zum einen ist das verwendete Lösungsmittel umweltschädlich, sodass in verschiedenen Ländern derartige Lösungsmittel nur eingeschränkt verwendet werden dürfen. Zum anderen ist das bekannte Reparaturverfahren zeitaufwendig, was insbesondere bedingt wird durch die erforderliche Zeit zum An- oder Abtrocknen des Lösungsmittels und zum Aufheizen, damit Lösungsmittel entweichen kann. Die Reparaturstelle bleibt zudem erkennbar und weist nicht dieselben Eigenschaften auf wie das angrenzende Bandmaterial ohne den aufgesetzten Flicken.
Ferner ist das Ablüften des Lösungsmittels kritisch, da die Haftung des Reparaturteils stark von dem Abluftgrad abhängt. Wenn das Lösungsmittel zu lange angetrocknet ist, wird keine ausreichende Haftung erreicht. Ist dagegen die Antrocknungs- bzw. Ablüftzeit zu kurz bemessen worden, ist noch zu viel Lösungsmittel auf der Reparaturstelle, sodass auch dann die Haftung des Reparaturteils nicht gewährleistet ist. In einem Werkstoff liegen die Polymerketten ineinander verknäult vor („mechanische Bindung“). Die mechanische Festigkeit eines thermoplastischen Werkstoffes wird über physikalische Bindungen/ Nebenvalenzbindungen (Wasserstoffbrückenbindungen, van der Waals-Bindungen) zwischen den Polymerketten hervorgerufen. Diese sorgen für den Zusammenhalt der chemisch ungebundenen Makromoleküle.
Das Schweißen von Thermoplastischen Kunststoffen setzt eine Schmelzbildung voraus bei der die Polymere sich durch Fließvorgänge verknäulen können. Um eine stoffschlüssige Schweißnaht zu bilden bzw. eine ausreichende Verknäulung der Polymerketten zu gewährleisten, muss an den Grenzflächen unter Druck eine genaue zeitabhängige Temperaturführung gewährleistet werden. Nach Feinabstimmung der drei Parameter (Druck, Temperatur, Zeit), kann die Schweißnahtfestigkeit die Grundmaterialfestigkeit erreichen.
Durch Energieeintrag (z. B. Wärme) nimmt die Beweglichkeit der Polymerketten zu, bis der Kunststoff in eine Schmelze (Bewegungsenergie > Anziehungskräfte) überführt wird. Das Aufschmelzen von Kunststoffen ist somit eine rein physikalische Zustandsänderung. Übermäßige Wärmezufuhr führt zu anschließender chemischer Zersetzung.
Polyurethane sind Kunststoffe, die aus einer Polyadditionsreaktion hervorgehen. Durch Variation der Ausgangskomponenten, können Polyurethane mit verschiedenen Eigenschaften hergestellt werden. Polyurethan kann als Thermoplast, Elastomer oder Duromer vorliegen. Thermoplastisches Polyurethan weist im Gegensatz zu Elastomeren und Duromeren Polyurethanen, lineare räumlich unvernetzte Polymerketten auf.
Die DE 3926946 A1 betrifft ein Verfahren zur Reparatur von Gegenständen aus Gummi wie Förderbänder oder Reifen, bei dem zwischen der Reparaturstelle und dem Reparaturteil eine Vulkanisationsfolie aus schwefelfreiem oder beschleunigerfreiem Naturkautschuk oder eine Klebefolie angeordnet wird. Die Haftung zwischen dem Gegenstand aus Gummi und dem Reparaturteil wird durch eine Vulkanisationsfolie bewirkt, wenn eine Kaltvulkanisation des Gegenstands aus Gummi möglich ist.
Die DE 102015 101 328 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Reparieren eines aus einem Kunststoff hergestellten Bauteils, die eine mit einem Rahmen gekoppelte, mehrachsige Führungseinrichtung mit einem daran angeordneten Werkzeughalter, eine optische Erfassungseinrichtung, eine Bearbeitungsvorrichtung und eine Kunststoffabgabeeinrichtung aufweist. Die Bearbeitungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, Material aus einem beschädigten Bereich von dem Bauteil zum Erzeugen einer Basisfläche mit einer gewünschten Struktur und Begrenzungskanten abzutragen, und die Kunststoffabgabeeinrichtung ist dazu eingerichtet, Kunststoff lagenweise auf die Basisfläche aufzutragen.
Die DE 40 19744 A1 beschreibt ein Verfahren zum Reparieren von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen. Dabei wird an der Schadstelle im Bauteil unter Bildung einer Vertiefung in einer Standardgröße Material abgetragen und die Vertiefung mit aus Harz und Fasermatten bestehendem Reparaturmaterial ausgefüllt. Die eingelegten Zuschnitte passen in die Vertiefung und füllen diese formgleich und gänzlich aus. In die Vertiefung wird Harz eingeführt.
Die EP 2 881 246 A1 bezieht sich auf das Reparieren eines faserverstärkten Polymerverbundwerkstoffs. Das Verfahren umfasst das Erhitzen einer Komponente des Polymerverbundwerkstoffs in dem betroffenen Bereich innerhalb einer kontrollierten Atmosphäre, um die Polymer-Matrix aus dem betroffenen Bereich zu entfernen, wobei der Bereich durch ein Polymerharz aufgefüllt wird. Eine Vorrichtung umfasst ein Gehäuse mit einer Behandlungskammer, einen Einlass zum Einführen einer kontrollierten Atmosphäre und einen Heizmechanismus, um eine Pyrolyse oder Depolymerisation der Polymermatrix zu bewirken.
Bei einem Verfahren zum Entfernen von Matrixharzen aus faserverstärkten Kunststoffbauteilen gemäß der EP 1 531 035 A1 werden die Matrixharze in einem definierten Bereich durch Einwirkung von Mikrowellenstrahlung entfernt, ohne die Fasern in dem Bereich zu zerstören.
Die WO 2006/094775 A1 betrifft einen Flicken zur Reparaturvulkanisation von Reifen mit mindestens einer gegebenenfalls durch Einlagen verstärkten Deckschicht aus vulkanisiertem Kautschukmaterial.
Ferner betrifft die US 3916 147 A ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Reparatur von Kunststoff-Brillenglasrahmen. Hierzu wird ein Draht auf eine Temperatur erwärmt, die über der Erweichungstemperatur des Rahmens liegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beseitigung von Fehlstellen ohne eine Beeinträchtigung der visuellen oder funktionalen Beschaffenheit des Bands und seiner Oberfläche zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.
Erfindungsgemäß ist also ein Verfahren zur Behandlung von Fehlstellen in einer Oberfläche eines Transportbands oder Antriebsbands vorgesehen, bei dem in einem ersten Schritt ein Grundelement gegen die Oberfläche angelegt wird, welches ein Heizelement in Richtung der Oberfläche translatorisch beweglich aufnimmt, und dass in einem zweiten Schritt das Heizelement aktiviert und über die Erweichungstemperatur erhitzt wird und mit einem Vorspannelement mit einer insbesondere einstellbaren Vorspannkraft gegen die Oberfläche zugestellt wird, wobei die Zustellbewegung und damit die Eindringtiefe mittels eines Stellmittels begrenzt wird, sodass eine dem Heizelement entsprechende Ausnehmung in der Oberfläche erzeugt wird und wobei das durch das eindringende Heizelement verdrängte Material aufgefangen wird, und dass in einem dritten Schritt die Ausnehmung mit einem Füllelement flächenbündig mit der Oberfläche geschlossen wird. Dadurch wird eine insbesondere kreisförmige Aufschmelzung als Ausnehmung nur in der thermoplastischen Lauffläche des Bands erzeugt, welche die Fehlstelle einschließt. Der wesentliche erfindungsgemäße Gedanke beruht dabei auf der Erkenntnis, dass durch eine Vorschubbewegung eines Heizelements, welches einerseits in seiner Zustellbewegung und somit der Eindringtiefe in die Bandoberfläche begrenzt ist, andererseits mit einem Vorspannelement in Richtung der Oberfläche mit einer insbesondere während der Zustellbewegung konstanten Kraft belastet ist, erstmals eine in ihren Abmessungen sowie in ihrer Orientierung definierte Ausnehmung geschaffen wird, die sich anschließend durch ein geometrisch angepasstes Füllelement flächenbündig verschließen lässt. Dadurch werden nicht nur Reparaturstellen ermöglicht, die sich von den angrenzenden Bereichen des Bands weder optisch noch funktional unterscheiden, sondern es wird auch der Eingriff in die Oberfläche des Bands auf eine Fläche beschränkt, die nur geringfügig größer ist als die Fehlstelle. Die Überwachung der Temperatur der Oberfläche des Transportbands oder des Antriebsbands erfolgt dabei kontinuierlich mittels einer Temperaturmessstelle mit einem insbesondere berührungslosen Temperatursensor. Die so erfassten Signale werden zur Steuerung und Regelung des Verfahrens genutzt.
Demgegenüber beruhen die bisherigen Verfahren zur Behandlung von Fehlstellen entweder auf dem bloßen Überkleben solcher Fehlstellen oder einem flächigen, vergleichsweise großflächigen Abtrag der Oberfläche einschließlich der betreffenden Fehlstellen und dem anschließenden Schichtaufbau zum Ausgleich des Substanzverlustes. Demgegenüber wird erfindungsgemäß ein beispielsweise keramisches Heizelement über der Fehlstelle zentriert und in seiner Position und Orientierung derart festgelegt, dass lediglich ein Freiheitsgrad als translatorische Zustellung vorhanden ist. Das Heizelement dient dabei der kontinuierlichen Aufschmelzung und der Verdrängung der Schmelze, die seitlich aus der Ausnehmung auf die Oberfläche austritt, wo sie problemlos ausgefangen und entfernt werden kann.
In das so erzeugte Sackloch der Ausnehmung wird zumindest ein entsprechendes Füllelement in Form eines Einlegeelements, Stopfens oder dergleichen eingesetzt, das auch aus einer Vielzahl von dünnen Zuschnitten eines mit der Oberfläche des Bands übereinstimmenden Materials bestehen kann, bis die Ausnehmung vollständig gefüllt ist. Bei Versuchen hat sich bereits gezeigt, dass mit dieser Behandlung keine erkennbare Beeinträchtigung der Bandeigenschaften verbunden ist. Vielmehr treten optisch und funktionell keine Veränderungen der Reparaturstelle gegenüber dem Bandmaterial auf.
Dabei ist unter dem Begriff der Fehlstelle im Sinne der Erfindung jede Form einer Abweichung von dem Soll-Zustand zu verstehen, einschließlich rein ästhetischer Beeinträchtigungen, wie Fremdkörpereinschlüsse, Blasen, Löcher, Materialansammlungen, Anhaftungen und dergleichen.
Weiterhin hat es sich bereits als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn eine Trennfolie und/oder ein Trennpapier zwischen dem Grundelement und der Oberfläche zum Auffangen des verdrängten Materials verwendet wird. Hierzu dient beispielsweise eine temperaturbeständige Folie oder ein Papier mit einer Öffnung, die nur geringfügig größer als die herzustellende Ausnehmung ist. Die verdrängte Schmelze sammelt sich so auf der Trennfolie oder dem Trennpapier und kann zusammen mit diesem entfernt werden. Dabei kann die Trennfolie oder das Trennpapier auch mit einer Markierung ausgestattet sein, die eine Zentrierung des Grundelements auf der Trennfolie oder dem Trennpapier relativ zu der Fehlstelle erleichtert. Beispielsweise eignen sich hierzu Kreisscheiben oder ein Fadenkreuz, welches hierzu mit entsprechenden Markierungen oder Ausformungen des Grundelements in Übereinstimmung gebracht wird.
Besonders praxisgerecht ist es auch, wenn das Füllelement nach dem Einsetzen in die Ausnehmung gegebenenfalls einschließlich der unmittelbar angrenzenden Bereiche der Oberfläche des Bands kurzeitig erwärmt und erweicht wird, und dass durch ein Andruckelement die flächenbündige Verbindung des Füllelements mit dem Transportband oder Antriebsband erzeugt wird. Durch das Erweichen dieser Stelle einschließlich der umgebenden Randbereiche verschmilzt das Material in der Ausnehmung mit den angrenzenden Materialbereichen der Oberfläche und es entsteht eine stoffliche Einheit. Diese Verbindung gewährleistet nicht nur einheitliche Materialeigenschaften des Bands, sondern verhindert auch ein späteres Ablösen des Füllelements von dem Band.
Das Andruckelement ist dabei hinsichtlich des Stellwegs derart limitiert, dass es zu keiner Einformung oder Einprägung in die Oberfläche des Bands kommen kann. Vielmehr begrenzt die Oberfläche eine Zustellung des Andruckelements, sodass insbesondere eine konkave Vertiefung in der Oberfläche aufgrund des anliegenden Andruckelements ausgeschlossen ist.
Besonders vorteilhaft ist es dabei auch, wenn die Vorrichtung ein Andruckelement aufweist, das mit einer Kontaktfläche ausgestattet ist, die eine mit der Bandoberfläche übereinstimmende Textur aufweist, um so auch die Oberflächenbeschaffenheit des Füllelements an die angrenzende Oberfläche identisch anpassen zu können. Hierzu ist die Kontaktfläche zweckmäßigerweise austauschbar an dem Andruckelement fixiert. Obwohl die zur Vorspannung des Andruckelements erforderliche Kraft manuell aufgebracht werden kann, hat sich dennoch bereits eine Kinematik der Vorrichtung als sinnvoll erwiesen, durch die einerseits eine definierte Kraftwirkung sichergestellt ist und andererseits ein einstellbarer Anschlag zur Begrenzung des Wegs erreicht wird. Die Betätigung der Kinematik kann motorisch oder manuell erfolgen.
Um nach der Erweichung des Füllelements eine schnelle Erstarrung zu erreichen, ist es gemäß einerweiteren Ausgestaltungsform von Vorteil, wenn das Andruckelement mittels einer Kühleinrichtung eine schnelle Wärmeableitung begünstigt, wobei das Andruckelement hierzu beispielsweise mit aktiven oder passiven Kühlelementen oder mit einer Zuführung für ein Kühlmittel ausgestattet sein kann.
Weiterhin wird die erfindungsgemäße Aufgabe noch gelöst mit einer Vorrichtung zur Behandlung von Fehlstellen, die sowohl Ausnehmungen, Materialanhäufungen sowie auch jegliche technische und/oder optische Abweichungen sein können, in einer Oberfläche eines Transportbands mit einem gegen die Oberfläche anlegbaren Grundelement, welches ein Heizelement in Richtung der Oberfläche translatorisch beweglich aufnimmt, und mit einem Stellmittel zur Begrenzung der Zustellung des Heizelements gegenüber der Oberfläche und damit der Eindringtiefe in die Oberfläche, und mit einem Vorspannelement zur Übertragung einer Vorspannkraft in Richtung der Zustellung auf das Heizelement. Auf diese Weise wird eine definierte Ausnehmung mit einer reproduzierbaren Genauigkeit in die Oberfläche eingebracht, die durch ein vorgefertigtes oder aus einem übereinstimmenden Bandmaterial ausgeschnittenes oder ausgestanztes Füllelement verschlossen werden kann. Durch die Kombination eines thermischen Verfahrens zum Aufschmelzen oder Erweichen des Oberflächenmaterials mit einer durch das Stellmittel begrenzten Tiefe und einer Kraft, die über das Vorspannelement definiert, gegebenenfalls auch durch eine Steuereinheit geregelt auf das Heizelement und somit auf das Oberflächenmaterials ausgeübt wird, lässt sich erstmals die Fehlstelle rückstandslos entfernen und der Soll-Zustand wieder hersteilen. Eine solche Behandlung geht daher über die an sich bekannten Reparatur-Methoden weit hinaus und ermöglicht eine rückstandsfreie Behebung sämtlicher Beeinträchtigungen in Übereinstimmung mit angrenzenden Oberflächenbereichen. Obwohl sich die Erfindung vornehmlich auf endlos umlaufende Bänder einschließlich Förder- und Laufbänder bezieht, lässt diese sich dennoch ebenso auch bei sonstigen im Gebrauch beweglichen oder unbeweglichen Flächenelementen anwenden.
Dabei hat es sich bereits als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Zustellweg einstellbar ausgeführt ist, wobei die Einstellung manuell oder durch einen gegen die Oberfläche anlegbaren Taster des Stellmittels selbsttätig erfolgen kann.
Das Heizelement erzeugt zweckmäßigerweise eine auf seine Stirnseite in Zustellrichtung beschränkte Wärme, um so eine gezielte Wirkung in Richtung der Zustellbewegung zu erreichen. Als besonders vorteilhaft hat es sich hierbei bereits erwiesen, wenn das Heizelement eine Heizkeramik aufweist.
Eine weitere besonders praxisnahe Abwandlung der Erfindung wird dann erreicht, wenn die Vorrichtung zur vorübergehenden Positionierung auf der Oberfläche mittels eines lösbaren Fixiermittels an dem Transportband festlegbar ist, um so eine unbeabsichtigte Verlagerung der Vorrichtung während der Bearbeitung zu vermeiden. Hierzu eignen sich sowohl Klemmvorrichtungen, die einen Randbereich des Bands umgreifen, wie auch Sauggreifer, die gegen die Oberfläche anlegbar sind.
Weiterhin ist es besonders praxisnah, wenn die mit dem Vorspannelement auf das Heizelement ausgeübte Vorspannkraft einstellbar ist, wobei die Vorspannkraft beispielsweise so eingestellt bzw. geregelt werden kann, dass eine im Wesentlichen konstante Zustellbewegung des Heizelements erreicht wird, um so vor allem einen gleichmäßigen Wärmeeintrag in unterschiedliche Ebenen des Bands sicherzustellen. Besonders sinnvoll ist es auch, wenn die Vorrichtung mit einer Zentrierhilfe zur Positionierung ausgestattet ist, sodass das Grundelement gegenüber der Fehlstelle einfach zentriert werden kann. Hierzu dient eine Schablone mit entsprechenden Markierungen oder Anlageflächen oder auch ein Lichtzeiger, beispielsweise ein Laserpointer, um so ein Raster auf die Oberfläche zu projizieren.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in einer Prinzipskizze eine Vorrichtung 1 zur Behandlung einer Fehlstelle 2, die hier beispielhaft durch eine eingeschlossene Gasblase verdeutlich wird, in einer Oberfläche 3 eines Transportbands 4. Hierzu hat die Vorrichtung 1 ein gegen die Oberfläche 3 anlegbares Grundelement 5, welches eine translatorische Führung 6 für ein keramisches Heizelement 7 sowie eine Temperaturmessstelle 13 zur Überprüfung der Temperatur der Oberfläche 3 hat. Mittels eines Vorspannelements 8 wird das aktivierte Heizelement 7 in Richtung der Oberfläche 3 translatorisch mit einer Vorspannkraft F zugestellt und verdrängt dabei das erweichte Material der Oberfläche 3. Das Grundelement 5 ist mit einem Stellmittel 9 ausgestattet, welches einen an dem Heizelement 7 in unterschiedlichen axialen Positionen festlegbaren kragenartigen Vorsprung 10 aufweist, welcher gegen eine Anschlagfläche 11 des Grundelements 5 anliegt, sobald die eingestellte Tiefe T einer durch die Verdrängung des Materials erzeugten Ausnehmung 12 erreicht ist. Hierdurch lassen sich definierte Abmessungen der Ausnehmung 12 mit einer reproduzierbaren Genauigkeit in die Oberfläche 3 einbringen, in welche in einem nachfolgenden Arbeitsschritt ein nicht gezeigtes vorgefertigtes Füllelement aus einem übereinstimmenden Material eingesetzt und durch Verschmelzen in der Ausnehmung 12 fixiert wird. Dadurch lässt sich die Fehlstelle 2 rückstandslos entfernen und der Soll-Zustand hersteilen.
BEZUGSZEICH EN LISTE
1 Vorrichtung
2 Fehlstelle
3 Oberfläche
4 Transportband
5 Grundelement
6 Führung
7 Heizelement
8 Vorspannelement
9 Stellmittel 0 Vorsprung 1 Anschlagfläche 2 Ausnehmung 3 Temperaturmessstelle
T Tiefe
F Vorspannkraft

Claims

PATENTANSPRÜCH E
1. Verfahren zur Behandlung von Fehlstellen in einer Oberfläche (3) eines Transportbands (4) oder Antriebsbands, bei dem in einem ersten Schritt ein Grundelement (5) gegen die Oberfläche (3) angelegt wird, welches ein Heizelement (7) in Richtung der Oberfläche (3) translatorisch beweglich aufnimmt, und wobei in einem zweiten Schritt das Heizelement (7) aktiviert und über die Erweichungstemperatur des Materials der Oberfläche (3) erhitzt wird und mittels eines Vorspannelements (8) mit einer insbesondere einstellbaren Vorspannkraft (F) gegen die Oberfläche (3) zugestellt wird, wobei die Zustellbewegung und damit die Eindringtiefe (T) mittels eines Stellmittels (9) begrenzt wird, sodass eine dem Heizelement (7) entsprechende Ausnehmung (12) in der Oberfläche (3) erzeugt wird, und in einem dritten Schritt die Ausnehmung (12) mit einem Füllelement flächenbündig mit der Oberfläche (3) geschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennfolie und/oder ein Trennpapier zwischen dem Grundelement (5) und der Oberfläche (3) zum Auffangen des verdrängen Materials der Oberfläche (3) angeordnet wird.
3. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllelement nach dem Einsetzen in die Ausnehmung (12) kurzzeitig über seine Erweichungstemperatur erwärmt und durch ein Andruckelement die flächenbündige Verbindung des Füllelements mit dem Transportband (4) oder Antriebsband erzeugt wird.
4. Vorrichtung (1) zur Behandlung von Fehlstellen in einer Oberfläche (3) eines Transportbands (4) mit einem gegen die Oberfläche (3) anlegbaren Grundelement (5), welches ein Heizelement (7) in Richtung der Oberfläche (3) translatorisch beweglich aufnimmt, und mit einem Stellmittel (9) zur Begrenzung der Zustellung des Heizelements (7) gegenüber der Oberfläche (3) und/oder der Eindringtiefe (T) in die Oberfläche (3), und mit einem Vorspannelement (8) zur Übertragung einer Vorspannkraft (F) in Richtung der Zustellung auf das Heizelement (7).
5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustellweg einstellbar ausgeführt ist.
6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (7) eine Heizkeramik aufweist.
7. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur vorübergehenden Positionierung auf der Oberfläche (3) mittels eines lösbaren Fixiermittels an dem Transportband (4) oder Antriebsband festlegbar ist.
8. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Vorspannelement (8) auf das Heizelement (7) ausgeübte Vorspannkraft (F) einstellbar ist.
9. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllelement aus einem oder mehreren Lagen eines flachen Zuschnitts aus einem der Oberfläche (3) des Transportbands (4) oder Antriebsbands angepassten Material besteht.
10. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein mit einer Kontaktfläche ausgestattetes Andruckelement aufweist und die Kontaktfläche eine mit der Oberfläche (3) des Transportbands (4) oder Antriebsbands übereinstimmende Textur aufweist.
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