DE4016902A1

DE4016902A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines endlosen, flachen und flexiblen bandes aus giessbarem kunststoff

Info

Publication number: DE4016902A1
Application number: DE4016902A
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Kaiser
Original assignee: Balatros GmbH
Current assignee: Balatros GmbH
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 1990-05-25
Publication date: 1991-11-28
Also published as: US5385460A; US5219505A; DE4016902C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines end losen, flachen und flexiblen Bandes aus gießbarem Kunststoff mit einer insbesondere mehrzügigen Bandseele als Zugträger, beispielsweise eines Förder- oder Prozeßbandes aus Polyurethan - insbesondere im Schleudergießverfahren -, durch Gießen des flüssigen Kunststoffes in eine Form und anschließendes Aushär ten, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Verfahren zur Herstellung von Bändern der eingangs genannten Art sowie entsprechende Vorrichtungen sind bekannt. An För der- und Prozeßbänder werden höchste Ansprüche hinsichtlich ihres Abriebverhaltens und hinsichtlich ihrer Strukturfestig keit gestellt. Während man in der Vergangenheit als Material für derartige Bänder überwiegend Gummi einsetzte, geht man heute aufgrund dieser höchsten Ansprüche an Abrieb- und Struk turfestigkeit auf Polyurethan-Werkstoffe über. Um das Deh nungsverhalten von Bändern aus diesem Werkstoff in einem vertretbaren Rahmen zu halten, wird eine insbesondere mehr zügige Bandseele als Zugträger in das Band integriert. Diese Zugträger können entweder Gewebematten, Kordfäden oder Stahl seile sein.

Ein spezielles Anwendungsgebiet für Prozeßbänder sind soge nannte Separatoren. Dies sind Anlagen, welche in der Lebens mittelindustrie zur Trennung von beispielsweise Fleisch vom Knochen, Fisch von Gräten, Käse von der Rinde oder auch Bananen von der Schale eingesetzt werden. Hierzu wird das zu trennende Gut, beispielsweise Knochen mit Fleisch, zwischen ein Quetsch- oder auch Prozeßband und eine auf ihrer Umfangs fläche mit Löchern versehene Trommel unter hohem Druck einge führt. Die bevorzugt zu gewinnenden Stoffe, wie das Fleisch, der Fisch, der Käse oder auch die Bananen, werden als Gehack tes, Mus oder dergleichen in der Trommel aufgefangen, während die Abfallprodukte, wie Knochen, Gräten, Schalen oder der gleichen, außerhalb der Trommel anfallen. Die bei derartigen Separatoren verwendeten Prozeßbänder dürfen aufgrund ihrer lebensmitteltechnischen Verwendung keinen Abrieb aufweisen und müssen gleichfalls eine hohe Strapazierfähigkeit besitzen. Somit ist hier im besonderen gefordert, das Prozeßband aus einem abriebarmen Werkstoff wie Polyurethan herzustellen und die Dehnung des Bandes durch in das Band einzuarbeitenden Zug träger zu begrenzen.

Nachteilig bei bekannten Verfahren der eingangs genannten Art ist es, daß es beispielsweise im Wege des Schleudergießverfah rens oder des Verdrängungsgießverfahrens bei der Herstellung von Endlosbändern bislang noch nicht gelungen ist, die Band seele als Zugträger derart in dem Band anzuordnen, daß sie allseits gleichmäßig von dem Gießmaterial umschlossen ist. Be kannt ist beispielsweise ein Verfahren, Zahnriemen mit Kord fäden oder Stahlseilen als Zugträger herzustellen, bei dem der Zugträger auf einen mit der Verzahnung versehenen Kern gewickelt wird, wobei es sich nachteilig ergibt, daß der Zug träger nach dem Gießen im Zahngrund im Bereich der inneren Oberfläche des Zahnriemens liegt.

Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zu grunde, ein Verfahren zum Herstellen eines endlosen, flachen und flexiblen Bandes aus gießbarem Kunststoff mit einer Band seele der eingangs genannten Art sowie eine entsprechende Vorrichtung anzugeben, mittels derer eine gezielte, insbeson dere auf die Stärke des Bandes bezogen mittige Anordnung des Zugträgers möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch folgende Verfahrensschritte gelöst: In der Gießform werden etwa in der Mittelebene des zu gießen den Bandes voneinander beabstandete Stützfäden gespannt, die sich quer zur Längsrichtung des Bandes erstrecken; der Zug träger wird in Längsrichtung des Bandes auf die Stützfäden gewickelt; der Gießvorgang wird durchgeführt; und nach Been digung des Aushärtens werden die an den Seitenflächen des Ban des überstehenden Stützfäden abgetrennt.

Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende technische Problem wird ferner durch eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens gelöst, die gekennzeich net ist durch einen trommelartigen Rahmen mit zwei parallelen seitlichen Scheiben, deren Außenkontur der Innenkontur der Gießform entspricht, deren Innenflächen die seitliche Begren zung der Gießform bilden, und die in ihrem Außenrandbereich Mittel zur Befestigung von Stützfäden aufweisen, welche sich zwischen den Scheiben erstrecken, und mit zwischen den Schei ben angeordneten Abstandsstücken, deren Länge gleich der Brei te des zu gießenden Bandes ist.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß ein einfach zu realisierendes und dabei sehr effektives Verfahren zur Optimierung der Strukturfestigkeit von Förder- und Prozeß bändern erzielbar ist. Die in der Gießform quer zur Längsrich tung des Bandes gespannten Stützfäden, welche insbesondere aus einem steifen Material bestehen und eine dem zu gießen den Bandwerkstoff (Polyurethan) entsprechende Temperatur festigkeit besitzen, bilden somit eine Art Traggewebe, wel ches durch seine eigene Anordnung innerhalb der Gießform ihrerseits eine gezielte Anordnung des Zugträgers ermöglicht. Da die Stützfäden mit in das Förder- bzw. Prozeßband einge gossen werden, sollten sie bei höchstverträglicher Zugspan nung einen geringstmöglichen Durchmesser besitzen.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Möglichkeit zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens an gegeben. Hierbei werden die Stützfäden auf einen trommelarti gen Rahmen zwischen dessen seitlichen Scheiben gespannt, wel che in ihrem Außenrandbereich Mittel zur Befestigung der Stützfäden aufweisen und deren Parallelabstand der Breite des zu gießenden Bandes entspricht.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind bezüglich des Verfahrens in den Unteransprüchen 2 bis 6 und bezüglich der Vorrichtung in den Unteransprüchen 8 bis 11 angegeben.

So ist für das Verfahren bevorzugt vorgesehen, daß die Stütz fäden außerhalb der Gießform an einem Rahmen gespannt werden, der Zugträger dann aufgewickelt und anschließend der Rahmen mit dem aufgewickelten Zugträger in die Form eingestellt wird. Durch diese Weiterbildung des Verfahrens ist es mög lich, den Nutzungsgrad einer Gießform zu erhöhen, indem der Wicklungsprozeß des Zugträgers außerhalb der Gießform erfolgt und somit immer dann, wenn das Gießen erfolgt, gleichzeitig auf einem anderen Rahmen das Aufwickeln eines Zugträgers für ein weiteres Förder- oder Prozeßband erfol gen kann.

Besonders bevorzugt verwendet man einen Rahmen aus zwei seitlichen Scheiben und mehreren zwischen diesen angeord neten Abstandsstücken, und die Stützfäden werden zunächst verhältnismäßig lose zwischen den Scheiben aufgespannt, und werden anschließend durch beispielsweise mechanische Verlängerung der Abstandsstücke unter erhöhte Zugspannung gesetzt. Mit dieser Weiterbildung des Verfahrens ist eine besonders hohe Zugspannung der Stützfäden erzielbar, welche eine besonders exakte Lage des auf die Stützfäden aufgewic kelten Zugträgers bewirkt.

Der Festigkeit der durch die Stützfäden gebildeten Wickel grundlage dienen auch zwei weitere vorteilhafte Weiterbildun gen, nach denen man zwischen 30 bis 50 Stützfäden pro herzu stellendem Förder- bzw. Prozeßband verwendet und ferner die Stützfäden Abschnitte eines einzigen, langen Fadens sind, der in Form einer Dreieck- oder Rechteckwelle aufgespannt wird.

Als Material für die Stützfäden wird bevorzugt Polyester verwendet. Vorstellbar ist jedoch auch die vorteilhafte Ver wendung von Kevlar, wodurch einem Durchhang des Stützfadens beim Aufwickeln des Zugträgers aufgrund einer höher möglichen Stützfadenspannung weiter entgegengewirkt werden kann. Grund sätzlich können die Stützfäden aus jedem Material bestehen, welches eine entsprechende Festigkeit besitzt, beständig gegen den Gießwerkstoff sowie gegen die Verarbeitungstemperatur ist.

Als vorteilhafte Weiterbildung zur erfindungsgemäßen Vorrich tung ist vorgesehen, daß eine der beiden Scheiben des trommel artigen Rahmens als Ringscheibe ausgebildet ist, was das Ein stellen des Rahmens in die Gießform erleichtert. Ferner ist durch die Öffnung in der Ringscheibe der flüssige Kunststoff auf einfache Weise in das Innere der Gießform leitbar.

Besonders bevorzugt sind die Mittel zur Befestigung der Stütz fäden Löcher in den Scheiben, deren Durchmesser nur wenig größer als der Durchmesser der Stützfäden ist. Beträgt bei spielsweise der Durchmesser der Stützfäden 0,6 mm, so sollte bevorzugt der Durchmesser der Löcher in den Trommelscheiben etwa 1/10 mm größer sein, um hier in der Gießform noch eine ausreichende Dichtheit zu erzielen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Abstandsstücke zwischen den Scheiben des trommelartigen Rahmens verlängerbar sind und damit der Parallelabstand der Scheiben zueinander einstellbar ist. Die Verlängerung der Abstandsstücke kann auf mechanischem Wege erfolgen, oder aber auch auf jede andere Art und Weise, die ein Aufbringen der erforderlichen Spannkraft ermöglicht. Bevorzugt kommen hier jedoch mechanische Mittel wie Exzenter oder Gewindespindeln zur Anwendung.

Um zu erreichen, daß an den Abstandsstücken keine Rückstände des Gießwerkstoffes haften bleiben, sind die Abstandsstücke vorteilhaft im Querschnitt dreieckförmig ausgebildet und wei sen mit einer Dreieckskante radial nach innen.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Er findung anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines fertig hergestell ten Endlosbandes mit teilweise aufgebrochener Struk tur;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines trommelartigen Rahmens zum Aufspannen der Stützfäden; und

Fig. 3 eine gegenüber der Fig. 2 vergrößerte perspektivi sche Darstellung eines Segments des trommelförmigen Rahmens.

Fig. 1 zeigt ein mittels der vorliegenden Erfindung herge stelltes endloses Förder- oder Prozeßband 2. In das Band 2 ist eine mehrzügige, durch bahnenversetztes Wickeln entstan dene Bandseele 6 als Zugträger eingearbeitet, was anhand des oberen aufgebrochenen Abschnittes des Bandes 2 erkennbar ist. Der Zugträger 6 ist gleichmäßig über die Breite des Bandes 2 verteilt und in bezug auf die Stärke des Bandmaterials gleich mäßig von diesem umschlossen. Der Zugträger 6 erhöht durch seine mittige Lage in bezug auf die Stärke des Bandmaterials in beträchtlicher Weise die Strapazierfähigkeit des Förder- bzw. Prozeßbandes.

Fig. 2 zeigt einen trommelartigen Rahmen 1, welcher im wesent lichen aus zwei parallelen seitlichen Scheiben 3, 5 sowie aus einer Reihe dazwischen angeordneter Abstandsstücke 7 besteht. Der Rahmen 1 dient dem Aufspannen von Stützfäden 4, die wech selseitig durch Löcher 8 in den Randbereichen 12 der Scheiben 3, 5 gefädelt werden und somit eine Tragkonstruktion oder Wickelunterlage für den in einem nachfolgenden Verfahrens schritt aufzuwickelnden Zugträger 6 (Fig. 3) bilden. Der Außenumfang der Scheiben 3, 5 entspricht der äußeren Länge des Förder- bzw. Prozeßbandes 2. Die gewünschte Lage des Zug trägers 6 in einem fertiggestellten Band 2 ist durch die Lage der Löcher 8 in den Scheiben 3, 5, insbesondere durch deren radialen Abstand 14 (Fig. 3) zu der äußeren Umfangskante der Scheiben 3, 5, bestimmbar.

Die Stützfäden 4 können insbesondere auch durch einen einzi gen Polyester- oder Kevlar-Faden entstehen, der nach dem Durchfädeln durch eines der Löcher 8 in den Seitenscheiben 3, 5 gleich wieder durch das benachbarte Loch gefädelt wird, wie es durch den Pfeil 9 bezeichnet ist.

Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt eines Segmentes des trommelartigen Rahmens 1 gemäß Fig. 2, aus der das Zusammen wirken der aus den Stützfäden 4 bestehenden Wickelunterlage mit dem mehrzügigen Zugträger 6 ersichtlich ist. Der radiale Abstand 14 der Löcher 8 von der Außenumfangskante der Schei ben 3, 5 legt den Abstand der Zugträger 6 zur Unter- und Ober fläche des späteren Förder- bzw. Prozeßbandes fest. Je stärker die Stützfäden 4 zwischen den Seitenscheiben 3, 5 gespannt sind, desto weniger hängt der Zugträger 6 bei seiner Wicklung auf der durch die Stützfäden 4 gebildeten Wicklungsunterlage durch. Eine ausreichende Zugspannung der Stützfäden 4 zwischen den Seitenscheiben 3, 5 wird dadurch erreicht, daß man die Stützfäden zunächst verhältnismäßig lose zwischen den Seiten scheiben spannt und anschließend den parallelen Abstand der Seitenscheiben 3, 5 durch mechanische Verlängerung der im Querschnitt dreieckförmigen Abstandsstücke 7 (Fig. 2) erhöht. Der Zugträger 6, der zu Beginn der Wicklung an einer der Sei tenscheiben 3, 5, beispielsweise an der durch den Pfeil 13 markierten Stelle, befestigt wird, ist nach dem Aufspannen der Stützfäden 4 in mehreren im wesentlichen parallelen Bahnen in Längsrichtung (Umfangsrichtung) des Förder- bzw. Prozeßbandes auf die durch die Stützfäden 4 gebildete Wickelunterlage auf wickelbar. Danach kann ein Teil der Kreuzungspunkte zwischen den Stützfäden 4 und dem Zugträger 6 durch einen Lack oder dergleichen versiegelt werden, um die relative Lage der Stütz fäden 4 zum Zugträger 6 auf dem Weg in die Gießform zu erhal ten. Der Innendurchmesser der Gießform entspricht dem Außen durchmesser der seitlichen Scheiben 3, 5 und bildet gleich falls die äußere Umfangslänge des herzustellenden Förder- bzw. Prozeßbandes 2. In der Gießform dichten die Scheiben 3, 5 den das Gießmaterial aufnehmenden Bereich gegen das Trommel innere ab. Ist der Rahmen 1 in die Gießform eingestellt, wird im Falle eines Schleudergießverfahrens die Gießmasse je nach der gewünschten Stärke des Bandes 2 eingefüllt und danach der Schleudervorgang mit dem sich anschließenden Aushärten durch geführt. Während des Schleuderns werden Zugträger 6 und Stütz fäden 4 in die Gießmasse eingebettet, die zu einer festen Masse, nämlich dem Band 2, reagiert. Nach dem Schleudervorgang wird der trommelartige Rahmen 1 mit dem Band aus der Schleu dergießform ausgebaut, die vorher mit einem Trennmittel prä pariert worden ist. Nach dem vollständigen Aushärten des Ban des 2 wird die Trommel demontiert und das fertige Förder- bzw. Prozeßband 2 entnommen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines endlosen, flachen und flexiblen Bandes aus gießbarem Kunststoff mit einer ins besondere mehrzügigen Bandseele als Zugträger, beispiels weise eines Förderbandes aus Polyurethan, insbesondere im Schleudergießverfahren, durch Gießen des flüssigen Kunst stoffes in eine Form und anschließendes Aushärten, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) in der Gießform werden etwa in der Mittelebene des zu gießenden Bandes (2) voneinander beabstandete Stützfäden (4) gespannt, die sich quer zur Längsrichtung des Bandes (2) erstrecken;
b) der Zugträger (6) wird in Längsrichtung des Bandes (2) auf die Stützfäden (4) gewickelt;
c) der Gießvorgang wird durchgeführt; und
d) nach Beendigung des Aushärtens werden die an den Seiten flächen (11) des Bandes (2) überstehenden Stützfäden (4) abgetrennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfäden (4) außerhalb der Gießform an einem Rah men (1) gespannt werden, der Zugträger (6) aufgewickelt und der Rahmen (1) mit dem aufgewickelten Zugträger in die Form eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rahmen (1) mit zwei seitlichen Scheiben (3, 5) und mit mehreren zwischen diesen angeordneten Abstandsstücken (7) verwendet wird;
die Stützfäden (4) zunächst verhältnismäßig lose zwischen den Scheiben (3, 5) aufgespannt werden; und
die Stützfäden (4) anschließend durch Verlängerung der Ab standsstücke (7) unter erhöhte Zugspannung gesetzt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen 30 bis 50 Stützfäden pro Band verwendet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfäden (4) Abschnitte eines einzigen, langen Fadens sind, den man in Form einer Dreieck- oder Rechteck welle aufspannt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Stützfäden (4) aus Polyester verwendet.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch einen trommelartigen Rahmen (1) mit zwei parallelen seitlichen Scheiben (3, 5), deren Außenkontur der Innenkon tur der Gießform entspricht, deren Innenflächen (10) die seitliche Begrenzung der Gießform bilden, und die in ihrem Außenrandbereich (12) Mittel zur Befestigung von Stützfäden (4) aufweisen, welche sich zwischen den Scheiben (3, 5) er strecken, und mit zwischen den Scheiben (3, 5) angeordneten Abstandsstücken (7), deren Länge gleich der Breite des zu gießenden Bandes (2) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Scheiben (3, 5) als Ringscheibe ausgebil det ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Befestigung der Stützfäden (4) Löcher in den Scheiben (3, 5) sind, deren Durchmesser nur wenig größer als der Durchmesser der Stützfäden (4) ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstücke (7) verlängerbar sind und damit der Parallelabstand der Scheiben (3, 5) zueinander einstellbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstücke (7) im Querschnitt dreieckförmig aus gebildet sind.