DE2939637A1 - Verfahren zur herstellung von hochbelasteten druckbaendern - Google Patents

Description

Drabert Söhne Minden (Westf.) Wilhelmstr. 11-17 4950 Minden

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines endlosen Druckbandes einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Pressen und Dekatieren von Geweben, Gewirken u. dgl. Derartige, unter Längszug stehende Druckbänder werden um ein oder mehrere Zylinder bzw. um eine Effektwalze sowie Umlenkwalzen herumgeschlungen und üben auf die zu behandelnde Ware unmittelbar oder mittelbar einen Druck aus. Außer den Belastungen auf Zug treten bei derartigen Druckbändern Biegewechsel-Beanspruchungen auf, welche durch die ständigen Wechselwirkungen zwischen konkaver und konvexer Krümmung im Bereich der Umlenkwalzen hervorgerufen werden. Diese Druckbänder, welche sehr widerstandsfähig sein müssen, werden als druckgebende Elemente eingesetzt, welche die zu behandelnde Ware mit steuerbarem Flächendruck gegen eine Effektwalze anpressen. Dabei können Flächendruckwerte bis zu 5,0 kg/

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cm erforderlich werden, um den geforderten Preßeffekt in der Ware zu verwirklichen. Druckband und Effektwalze müssen dabei bis auf 120 bzw. 160° C beheizt sein. Eine Antriebswalze sorgt

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Verfahren zur Herstellung eines endlosen Druckbandes einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Pressen und Dekatieren von Geweben, Gewirken u. dgl.

dabei für den Umlauf des endlosen Druckbandes, wobei der Flächen druck über eine hydraulisch angestellte Spannwalze erzielt wird. Diese Dekativervorrichtung ist den bekannten Muldenpressen insofern weit überlegen, als durch den synchronen Umlauf aller Walzen keinerlei Dehnungen beim Pressen in der Ware zu verzeichnen sind. Außerdem steht eine etwa 30-fache Preßfläche zur Verfügung, wodurch auch die Einwirkzeit von Flächendruck, Temperatur und Feuchtigkeit um das 30-fache größer ist als beim Preßvorgang auf einer Muldenpresse.

Wenn eine besonders intensive Fixierung gefordert wird, muß auch genügend Feuchtigkeit beim Preßvorgang zur Verfügung stehen. Diese Forderung läßt sich durch die Anordnung einer Dämpfzone in unmittelbarer Nähe vor dem Preßwerk realisieren. Im Bereich der Flächendruckzone auf dem Umfang der Effektwalze erfolgt nun die Fixierung und Stabilisierung der Ware. Damit nun die eingebrachte Feuchtigkeit auch unter der Temperaturbelastung beim Pressen erhalten bleibt, muß das Druckband undurchlässig sein. Der Verdampfungsprozeß wird dann durch das undurchlässige Druckband unterbunden, wodurch ein echter Schwitzprozeß in der Ware entsteht. Da die Temperaturen der Effektwalze fixierjende Wirkungen in der Ware auslösen, wird im Gegensatz zur bekannten Spanpressenbehandlung ein fixierender Schwitzprozeß erreicht). Praktische Versuche haben gezeigt, daß besonders im oberen Druckbereich und bei Temperaturen von 130° C Wareneffekte erzielt werden können, die zur Zeit nur von einer Kesseldekatur unter maximaler Druckanwendung gebracht werden können.

An die Ausführung eines geeigneten Druckbandes zur Durchführung der beschriebenen dehnungsfreien Fixier- und Preß-Behandlung werden somit folgende, gezielte Forderungen gestellt:

a) Das Druckband muß hochfest und widerstandsfähig sein.

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b) Das Druckband mui3 undurchlässig sein.

c) Das Druckband muß unter der Flächendruckanwendung markierungsfrei arbeiten.

Daß diese Forderungen kumulativ nicht ganz leicht zu verwirklichen sind, haben mehrjährige Entwicklungsarbeiten gezeigt. Versuche haben auch deutlich gemacht, daß wegen der For- ! derung nach einer glatten und homogenen, markierungsfreien Ober-j fläche die Größe der Dehnung eine ganz wesentliche Rolle spielt.j Dehnungswerte über 3 % bei Zugbelastungen von 150 kg/cm dürfen nicht überschritten werden, da sonst unbrauchbare Veränderungen im Oberflächenbild entstehen. Dehnungswerte unter 3 % sind aber nur noch mit speziellen Werkstoffen, z. B. mit Stahl u. dgl., durchführbar.

Der Einsatz von glatten Stahlbändern muß jedoch insofern von vorn herein außer Betracht bleiben, weil wegen der Biegewechsel-Belastungen die Umlenkwalzen der Preß- und Fixiermaschine einen Mindestdurchmesser von 1000 mm haben müssen. Dies ist räumlich und auch ergonomisch unrealisierbar und im übrigen auch aus Kostengrunden höchst uninteressant. Derartige Bänder müßten endlos verschweißt werden, was wiederum an den Verbindungsstellen zu Markierungen auf der Ware führt.

In der Folgezeit setzte man endlose Druckbänder aus Stahldrahtseilgewebe ein, die wegen der geforderten Undurchlässigkeit zumindest einseitig vulkanisiert wurden. Mit derartigen Druckbändern konnte jedoch keine hohe Lebensdauer erreicht werden. Das Lösen der Vulkanisationsdecke war das eigentliche Problem. Die ständigen Biegewechsel-Beanspruchungen der konkaven und konvexen Krümmungen sind dabei die Ursache. Auch bei dieser bekannten Druckband-Konstruktion müßten die Durchmesser der Umlenkwalzen weitaus größer sein, um die Belastungen und darüber hinaus auch die Durchbiegungswerte zu verkleinern.

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Bei der Suche nach brauchbaren Lösungen kam man auch wieder auf Druckbänder mit textilen Trägerelementen zurück. Diese sind im Querschnitt dünner und damit auch an den kritischen Umlenkstellen elastischer. Wegen der Undurchlässigkeit müssen auch die^e endlosen Trägerelemente vulkanisiert werden. Durch das Vulkanisieren entsteht eine erstklassige blanke und glatte Oberfläche. Diese idealen Verhältnisse werden dann in's Gegenteil verkehrt, wenn Zugbelastungen gefordert werden, in welchem Falle sich aus der Spiegelfläche eine "Elefantenhaut" klar herausbildet. Diese Unebenheiten führen zwangsläufig zu Markierungen auf der Ware mit der Folge eines unbrauchbaren Preßergebnisses. Überdies löste sich der Gummi bereits nach relativ kurzer Einsatzzeit ab.

Hier setzt der Erfindungsgedanke ein. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen, mittels welchem Druckbänder dieser Art geschaffen werden können, welche sämtliche an sie zu stellenden Forderungen, in erster Linie hohe Festigkeit und Widerstandsfähigkeit, Undurchlässigkeit und markierungsfreies Arbeiten in geradezu idealer Weise erfüllen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest auf die eine Seite eines aus aromatischen Polyamidfasern bestehenden endlosen Gewebe ein synthetisches Faservlies aufgenadelt wird, auf welches eine oder mehrere Schichten aus Gummi, Kautschuk u. dgl. bei Raumtemperatur aufgepreßt werden und daß schließlich das auf diese Weise hergestellte Gebilde unter Längsspannung vulkanisiert wird.

Nach einem weiteren Merkmal der erfindungsgemäßen Methodj» 'werden die Polyamidfasern mit Kunstharzen getränkt.

Zunächst wird ein endloses Gewebe aus aromatischen Polyamidfasern, z. B. Kevlar o. dgl., hergestellt, wobei zweckmäßige weise kunstharzgetränkte Fasern zur Anwendung gelangen. Zur Erzielung einer beschichtungsfreundlichen Oberfläche wird im nächsten Verfahrensschritt ein synthetisches Faservlies zumindest

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auf einer Seite des endlosen Gewebes aufgenadelt. Dieses Faservlies schafft den Kontakt zum aufvulkanisierten Medium Gummi, Kautschuk, Buthyl-Kautschuk o. dgl. und sorgt für eine einwandfreie Haftung. Ein weiteres, wesentliches Verfahrensmerkmal nach der Erfindung ist die Vulkanisation des vorbeschriebenen endlosen Gewebes innerhalb einer Preß- und Fixiermaschine unter besonderen Betriebsbedingungen, nämlich unter Längszug.

Nachdem das endlose Trägerelement in die Preß- und Fixiermaschine eingelegt wurde, kann Kautschuk in Form von Folien in voller Breite auf das Trägerelement aufgebracht werden. Diese Folien werden von einer Rolle abgewickelt und faltenfrei unter Anpreßdruck zunächst bei Raumtemperatur auf das Trägergewebe aufgepreßt. Dabei können mehrere Folien übereinander gewickelt und auf diese Weise das endlose Trägergewebe in der gesamten Umfangslänge belegt werden. Anschließend wird die Effektwalze auf die erforderlichen Vulkanisiertemperatur von ca. 160° C gebracht, wodurch der Vulkanisierprozeß eingeleitet wird. Das Trägerelement preßt somit unter der Längsspannung die Schichten aus Kautschuk u. dgl. gegen die heiße Oberfläche der Effektwalze. Da das Trägergewebe auch von der Unterseite her beheizt wird, besteht von beiden Seiten wirkungsvoller Wärmekontakt. Zur Erzielung der erforderlichen Kontaktzeit läuft das Trägerelement mit einer außerordentlich niedrigen Geschwindigkeit um.

Nach mehreren Stunden Umlaufzeit ist dann der Vulkanisierprozeß abgeschlossen. Die der beheizten Effektwalze zugewandte Gummioberfläche des Bandes nimmt den spiegelblanken Charakter der Oberfläche der Effektwalze an, wohingegen die dem Trägerelement zugewandte Gummischicht mit der Faservliesdecke des Trägerelementes verschweißt wird. Dadurch, daß einerseits das Trägerelement unter Belastung eine sehr geringe Dehnung entwickelt und die Folien aus Kautschuk u. dgl. bereits in gedehntem Zustand mit dem Trägergewebe verbunden werden, ent· stehen beim späteren Einsatz - auch bei Änderung des Anspanngrades - keine Veränderungen in der Oberflächenstruktur.

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Die Flexibilität des relativ dünnen Druckbandes, welches aufgrund der erfindungsgemäßen Methode hergestellt wird, Iäi3t hohe Umlaufgeschwindigkeiten zu, ohne daß Ablösungen der aufvulkanisierten Schichten aus Gummi u. dgl. zu verzeichnen wären.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Druck bändern ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher veranschaulicht. In dieser zeigen in rein schematischer Weise:

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch das nach der erfindungsgemäßen Methode hergestellte Druckband,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Preß- und Vulkanisiervorrichtung.

Mit 1 (Fig. 1) ist das Druckband bezeichnet, welches aus einem aus aromatischen Polyamidfasern bestehenden endlosen Gewebe 2 als Trägerelement aufgebaut ist. Auf zumindest eine Seite dieses Trägerelementes wird ein synthetisches Faservlies^ auf genadelt, auf welches eine oder mehrere Schichten 4 oder Folien aus Gummi, Kautschuk u. dgl. bei Raumtemperatur aufgepreßt werden und anschließend daran das auf diese Weise hergestellte Gebilde unter Längsspannung vulkanisiert wird.

Das Pressen und Vulkanisieren erfolgt dabei mit Hilfe einer Preß- und Vulkanisiervorrichtung, welche in Fig. 2 der Zeichnung schematisch dargestellt ist.

Das endlose, mit dem Faservlies 3 ausgerüstete Gewebe wird mit Hilfe der Spannwalze 5 auf Zug belastet, so daß am Umfang der Vulkanisiertrommel 6 (Effektwalze) ein radial wirkender Flächendruck entsteht.

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Die Antriebswalze 7 sorgt für den Umlauf des mit dem Faservlies 3 ausgerüsteten Gewebes 2 und damit auch für den Umlauf sämtlicher Walzen 5, 9.

Die Schichten 4 oder Folien aus Gummi, Kautschuk u. dgl. werden von der Rolle 8 in voller Breite abgewickelt und faltenfrei unter Anpreßdruck - zunächst bei Raumtemperatur - auf das mit dem Faservlies 3 ausgerüstete Gewebe 2 aufgepreßt. Dabei werden mehrere Schichten 4 oder Folien aus Gummi, Kunststoff u. dgl. übereinander gewickelt, so daß auf diese Weise das mit dem Faservlies 3 ausgestattete Gewebe 2 in der gesamten Umfangs länge belegt wird. Anschließend daran werden die Vulkanisiertrommel 6 (Effektwalze) und die Umlenkwalze 9 auf etwa 160° C aufgeheizt.

Nachdem die Antriebswalze 7 auf Kriechgang-Geschwindigkeit geschaltet wurde, setzt der Vulkanisierprozeß ein. Dieser dauert mehrere Stunden und führt unter der Betriebsbelastung bei Zug- und Biegewechsellast zu einem innigen Verbund der das Druckband 1 bildenden Teile.

- Patentansprüche -

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Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung eines endlosen Druckbandes einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Pressen und Dekatieren von Geweben, Gewirken u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß zumindest auf die eine Seite eines aus aromatischen Polyamidfasern od. dgl. bestehenden endlosen Gewebes (2) ein synthetisches Faservlies (3) aufgenadelt wird, auf welches eine oder mehrere Schichten (4) aus Gummi, Kautschuk u. dgl. b«i Raumtemperatur aufgepreßt werden und daß anschließend daran das auf diese Weise hergestellte Gebilde unter Längsspannung vulkanisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Polyamidfasern mit Kunststoffharzen getränkt werden.

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