CH663772A5 - Gliederriemen. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Gliederriemen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Gliederriemen werden als Transport- oder Tragkonstruktionen in der Papierherstellungsindustrie und verwandten Industrien verwendet.

Herkömmliche Gliederriemen bestehen aus einer Kombination von Spulen, die aus einfädigen Garnen mit kreisförmigem Querschnitt hergestellt und in ineinander eingreifender Anordnung durch Gelenkdrähte verbunden sind, die mit den sich überlappenden Windungen benachbarter Spulen in Eingriff sind. In einer typischen Konstruktionsform eines solchen Gliederriemens haben die Spulen ovalen Querschnitt und eine Innenseitenabmessung zwischen den Gelenkdrähten von 3,75 mm, wobei das einfädige Garn und der Gelenk-

draht einen Durchmesser von 0,55 mm bzw. 0,9 mm haben.

Bei einer solchen Konstruktion, die zur Einfügung der Gelenkdrähte durch mechanische Vorrichtungen bestimmt ist, ist es erforderlich, dass benachbarte Spulen vollständig inein-5 ander eingreifen. Jede Abweichung von einem solchen Eingriff vermindert die Querabmessung des den Gelenkdraht aufnehmenden Bereiches, der von den sich überdeckenden Windungen benachbarter Spulen gebildet ist, was die Einfügung von Gelenkdrähten verhindert oder schwieriger macht. 10 Es ist in der Technik bekannt, dass Spannung in eng gewickelte Spulen dadurch erzeugt wird, indem deren Windungen geöffnet werden, um eine benachbarte Spule ineinandergreifend aufzunehmen, was sich aus den elastischen Eigenschaften des Spulenmaterials ergibt und die Aufrechterhal-15 tung des Eingriffs einer Spule mit einer anderen unterstützt. Eine solche Spannung aufeinanderfolgender Windungen einer Spule bewirkt, dass die dazwischen angeordneten Windungen der nächsten benachbarten Spule fest erfasst werden, falls die Grösse ausreicht, eine Trennung solcher Spulen zu 20 verhindern.

Die Spannung in der Spule ist eine Funktion der elastischen Eigenschaften des Spulenmaterials und ist infolgedessen unter anderem durch die Querschnittabmessung des Polyestereinzelfadens bestimmt, der die Spule bildet, wobei eine 25 Verminderung solcher Abmessungen eine Verringerung der Greif- oder Haltewirkung der Windungen einer Spule zu denen einer anderen Spule bewirkt.

Hinsichtlich einer möglichen Nichteinheitlichkeit der physikalischen Kennwerte von benachbarten Spulen auf die 30 Erteilung des inneren sekundären Dralls oder auf andere Faktoren kann voller Eingriff benachbarter Spulen nicht auftreten oder nicht aufrechterhalten werden, so dass sich Schwierigkeiten beim Einsetzen des Gelenkdrahtes ergeben können.

Eine Verminderung des Durchmessers des Einzelfadens, aus dem die Spulen gebildet sind, wobei der grössere Innenseitendurchmesser der Spule ungeändert bleibt, erlaubt eine Vergrösserung der Querschnittabmessungen des Bereiches, der durch sich überlappende Windungen benachbarter Spiralspulen gebildet ist, wodurch die Einfügung des Gelenkdrahtes erleichtert wird. Jedoch würde eine solche Durchmesserverminderung auch die Federspannung in der Spule und somit die Greif- oder Haltewirkung einer Spule auf die dazwischenliegenden Windungen der nächsten benachbarten 45 Spule herabsetzen, so dass infolgedessen die Wahrscheinlichkeit einer Spulentrennung vergrössert wird, wodurch das Problem verschärft wird. Ausserdem könnte die Bereitschaft zum Öffnen der Windungen der Spule veranlassen, dass eine Trennung im Übermass zu der erforderlichen Trennung er-50 folgt und eine Mehrzahl Windungen der benachbarten Spulen in Eingriff zwischen zwei aufeinanderfolgende Windungen einer gegebenen Spule gelangt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Gliederrie mens bei dem die Durchtrittsöffnung für die Gelenkdrähte 55 vergrösserte Querschnittabmessungen haben ohne dass die Fähigkeit der Spulen beeinträchtigt wird, in ineinandergreifender Lageanordnung zu bleiben, um Schwierigkeiten zu vermeiden bei der mechanischen Einfügung von Gelenkdrähten in die ineinander eingreifenden Windungen benachbarter schraubenförmiger Spulen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine einzelne Windung einer Spule aus flachem monofilem Garn

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Gliederband hergestellt aus flachem monofilem Garn

35

40

60

65

3

663 772

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Gliederbandes gemäss Fig. 2.

In Fig. 1 ist der Querschnitt durch das Spulenmaterial dargestellt, mit der Breite w und der Dicke t. Eine Mehrzahl von aus diesem monofilen Material 2 hergestellten Spulen geht aus Fig. 2 hervor. Somit haben die Spulen eine flache Form mit einer lichten Weite L zwischen zwei in die Spule eingreifenden Gelenkdrähten 1.

Die Spulen, die aus länglichem Kunststoffmaterial 2 von nicht kreisförmigem Querschnitt gebildet sind, erlauben die Erzielung eines gleichen Wertes der Federspannung in einer ovalen Spule, gegenüber Spulen grösserer Abmessung die aus Garnen mit kreisförmigem Querschnitt bestehen. Da ein den Gelenkdraht 1 aufnehmender Tunnel mit vergrösserten Querschnittabmessungen geschaffen wird, werden die Zusammenbauprobleme, die sich bei Spulen mit kreisförmigem Querschnitt der Garne ergeben vermieden.

Es wurde festgestellt, dass eine Spule aus Polyestergarn von nicht kreisförmigem Querschnitt mit der Beziehung a- x IG4

4 < —— < 16 (wobei a die Querschnittfläche des einfädigen Gewebes und L die grössere Innenabmessung der Spule sind) eine Spannung hat, die für die zufriedenstellende mechanische Einfügung von Gelenkdrähten in die ineinander eingreifenden Windungen benachbarter Spulen bei der Erzeugung von Gliederriemen für Papiermaschinen und ähnlichem geeignet ist.

(a- x 104) gind ffir aUe

Die obigen Bereiche für L/a und

L3

Kunststoffmaterialien geeignet, die zur Erzeugung von Einfadenstrukturen verwendet werden und zur Anwendung im Zusammenhang mit Gliederriemen geeignet sind. In bestimmten Fällen ist eine Anpassung erforderlich durch Bezugnahme auf das Verhältnis zwischen dem Steifigkeits- oder Gleitmodul von Polyester und dem länglichen Material. Das Verhätlnis von grösserer zu kleinerer Querschnittabmessung des nicht kreisförmigen einfädigen Garnes soll 3,0 nicht überschreiten, wobei der Bereich 1,3 bis 2,5 bevorzugt wird, während die Dicke des einfädigen Garnes üblicherweise im Bereich von 0,2 mm bis 1,0 mm vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 0,7 mm liegt.

Die grössere Abmessung des nicht kreisförmigen einfädigen Garnes 2 in der Axialrichtung der Spule macht die Verwendung von ovalen oder flachen Spulen mit grösserer Querabmessung praktischer, als es mit Garnen von kreisförmigem Querschnitt möglich ist, woraus sich eine Anzahl wichtiger Vorteile ergibt. So zeigt beispielsweise eine flache Spule aus 0,7 mm x 0,4 mm einfädigem Garn mindestens soviel Elastizität wie eine Spule gleicher Zusammensetzung mit kreisförmigem Querschnitt und einem Durchmesser von 0,55 mm, wobei die Elastizität proportional zu L/a oder zu a2/L3 gemäss dem angewandten Verhältnis ist. Die grössere Länge der längeren Achse des flachen einfadigen Garnes verglichen mit dem Durchmesser des Garnes mit kreisförmigem Querschnitt bei gleicher Querschnittfläche zwingt die Windungen der Spulen um einen gleichen Betrag wieter auseinander, wenn eine Spule in die benachbarte Spule mit einer proportionalen Vergrösserung der Federspannung eingreift, welche die ineinander eingreifenden Spulen vor und während 5 der Einfügung des Gelenkdrahtes zusammenhält.

Die erhöhte Federspannung des Materials mit flachem Querschnitt kann ausgenutzt werden, indem eine längere (im Sinne der grösseren Querabmessung) schrauben- oder wendeiförmige Spule verwendet wird, die einen noch grösseren 10 Zugangsraum oder Durchtrittsöffnung für den Gelenkdraht, zulässt, während sie gleichzeitig eine ausreichende Federspannung hat, um die ineinander eingreifenden Spulen zusammenzuhalten.

Die vergrösserte Abmessung des Querschnitts des flachen 15 Einzelgarnes 2 in der Axialrichtung der Spule verglichen mit dem Durchmesser eines Einzelfadens mit kreisförmigem Querschnitt und von gleicher Querschnittfläche und die daraus folgende grössere Trennung aufeinanderfolgender Windungen der einzelnen Spulen beim Ineinandergreifen vermin-20 dert die Anzahl der Windungen pro Längeneinheit über die Breite des Riemens und bringt einen bemerkenswerten Beitrag zur Gewichtsverminderung des Riemens. Eine Vergrösserung der grösseren Querabmessung der flachen Spulen bewirkt auch eine Gewichtsersparnis im Hinblick auf die ver-25 minderte Anzahl von Gelenkdrähten 1 pro Längeneinheit des Riemens.

Es wird geschätzt, dass eine Gewichtsersparnis von beispielsweise 15% durch Verwendung von flachen Einzelgarnen und durch Vergrössern der grösseren Querabmessung 30 der Spule von beispielsweise 15% leicht erreichbar ist, wobei die Gewichtsverminderung hauptsächlich auf der grösseren Breite des flachen Einzelfadens beruht, obgleich sich die tatsächliche Gewichtsverminderung gemäss dem Streckungsgrad des Gliederriemens während der Heissfixierung unter 35 Spannung ändert.

Zusätzlich zur Kostenersparnis, die sich aus der Verringerung des Materialverbrauches ergibt, ist auch eine Verminderung der Spulenanzahl pro Längeneinheit des Riemens im Hinblick auf die reduzierten Kosten des Zusammenbaues 40 wirtschaftlich vorteilhaft.

Weiterhin ist es für einige Anwendungen praktisch, den Riemen unter Spannung heiss zu fixieren und dann die Luftdurchlässigkeit durch die Einfügung von Füllmaterialien, beispielsweise in Form von veredelten Garnen oder bandar-45 tigen Materialien, zu vermindern. Auch werden die aufgewandte Zeit und somit die Kosten des Füllarbeitsganges dadurch verringert, dass man Spulen mit grösserer Querabmessung und somit weniger Spulen pro Längeneinheit des Riemens hat.

50 Zur Veranschaulichung zeigen die folgenden Tabellen die Werte von L/a und a2/L3 für Spulen, die aus Polyester-Ein-zelfaden verschiedener Querschnittform und- abmessung erzeugt sind, wobei die mit einem Stern markierten Strukturen insofern nicht praktisch sind, als sie nicht in der Lage sind, 55 mechanisch zufriedenstellend in einen Gleiderriemen zusammengebaut zu werden.

Tabelle I:

Gliederriemen vor der Heissfixierung unter Spannung

L

L3

a a 2

1^

a2/104

a

L3

Wendel w

t mm mm3

mm2

mm4

mm mm

1,1

0,7

5,4

157

0,385

0,148

14,0

9,4

1,2

0,55

5,4

157

0,238

0,057

22,7

3,6*

1,3

0,9 x

0,46

5,4

157

0,38

0,144

14,2

9,2

2,1

0,55

3,75

52,7

0,238

0,057

15,8

10,8

663 772 4

Tabelle I: (Fortsetzung)

Gliederriemen vor der Heissfixierung unter Spannung

L

V

a

■)

a-

L_

a2/l

a

L

Wendel w

t mm mm'

mm2

mm4

mm mm

2,2

0,4

3,75

52,7

0,125

0,016

30,0

3,0*

2,3

0,7 x

0,4

3,75

52,7

0,25

0,063

15,0

11,9

3,1

0,7 x

0,4

4,5

91,1

0,25

0,063

18,0

6,9

wobei

L = grössere innere Abmessung der Spule,

t = kleinere Abmessung (Dicke) des nicht kreisförmigen Spulenmaterials,

w = grössere Abmessung (Breite des Spulenmaterials (Durchmesser, falss dieser kreisförmig ist), a = Querschnittfläche des Spulenmaterials.

Tabelle II:

Gliederriemen nach der Heissfixierung

Lf

LP

Lf_

a a2 x IO4

Wendel w

mm t

mm mm mm3

mm2

mm4

1,1

0,7

5,8

195

0,385

0,148

15,1

7,6

1,2

0,55

5,8

195

0,283

0,057

24,4

2,9'

1,3

0,9 x

0,46

5,8

195

0,38

0,144

15,3

7,4

2,1

0,55

4,3

79,5

0,283

0,057

18,1

7,2

2,2

0,4

4,3

79,5

0,125

0,016

34,4

2,0'

2,3

0,7 x

0,4

4,1

68,9

0.25

0,063

16,4

9,1

3,1

0,7 x

0,4

4,9

118

0,25

0,063

19,6

5,3

wobei

Lf = grössere innere Abmessung der Spule,

t = kleinere Abmessung (Dicke) des nicht kreisförmigen Spulenmaterials, w = grössere Abmessung (Breite) des Spulenmaterials (Durchmesser, falls a = Querschnittfläche des Spulenmaterials.

Gliederriemen, die aus Spulen aus Material mit nicht kreisförmigem Querschnitt und im besonderen aus Material mit angenähert rechteckigem Querschnitt hergestellt sind, bieten auch eine grössere Berührungsfläche auf ihrer Oberfläche als Gliederriemen, die aus Materialien mit kreisförmigem Querschnitt hergestellt sind. Die vergrösserte Berührungsfläche ist vorteilhaft in Anwendungsfällen, die eine glatte Oberfläche oder gleichmässige Druckpunkte erfordern als sie von normalen Gliederriemen geboten werden. Beispielsweise können derartige Gliederriemen im Trocknungsabschnitt von Papierherstellungsmaschinen oder ähnlichen Maschinen verwendet werden. Die flacheren Wendel haben eine geringere Tendenz zum Anreissen der Papierbahn, da ein inniger Kontakt mit den Trocknungszylindern entsteht, so dass sich eine Verbesserung der Wärmeübertragung und somit ein schnelleres und wirtschaftlicheres Trocknen der Papierbahn ergibt. Ein weiterer Vorteil entsteht bei schnelllaufenden Papierherstellungsmaschinen insofern, als die glattere Oberfläche weniger Grenzluft mitnimmt und somit weniger Turbulenz und mögliches Reissen der Papierbahn verursacht.

Es wurde beobachtet, dass beim Herstellen einer wendeiförmigen Spule durch Wickeln eines einfädigen Garns aus Kunststoffmaterial auf einen Dorn das Material an den Enden der grösseren Abmessung des Spulenquerschnitts leicht dieser kreisförmig ist),

40 verformt werden kann, wobei die Verformung bei Spulen geringer ist, die aus Garnen mit nicht kreisförmigem Querschnitt gewickelt sind. Versuche haben gezeigt, dass solche letztgenannten Spulen eine bemerkenswert geringere Tendenz zur Fibrillierung bei Hydrolysebedingungen zeigen, als 45 dies vergleichbare Spulen tun, die aus Garnen mit kreisförmigem Querschnitt hergestellt sind, obgleich nicht festgestellt wurde, ob irgendeine Beziehung zwischen Verformung und Fibrillierung besteht. Die verminderte Tendenz zur Fibrillierung, die bei Spulen besteht, die aus Garnen mit nicht kreis-50 förmigem Querschnitt hergestellt sind, ergibt einen Gliederriemen von bemerkenswert verbesserter Widerstandsfähigkeit gegen Riemenbruch verglichen mit Riemen, die aus Spulen aus einfädigen Garnen mit kreisförmigem Querschnitt gewickelt sind, so dass sich ein weiterer Vorteil aus der Ver-55 wendung von länglichem Kunststoffmaterial mit nicht kreisförmigem Querschnitt ergibt.

Obgleich hier nur einfädige Garne erwähnt wurden, soll dieser Begriff auch ein mit Kunstharz behandeltes mehrfädi-ges Garn mit äquivalenten oder gleichen Kennwerten ein-60 schliessen. Indessen soll die Erfindung auch jedes längliche Kunststoffmaterial mit nicht kreisförmigem Querschnitt ein-schliessen , das einen Kern mit kreisförmigem oder nicht kreisförmigem Querschnitt und einen darauf aufgebrachten Mantel oder Hülle, beispielsweise aus Polyamid, aufweist.

C

1 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

1. 663 772

   2

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Gliederriemen, bestehend aus einer Vielzahl von wendeiförmigen Spulen, die ineinander eingreifend seitlich nebeneinander angeordnet sind, wobei benachbarte Spulen durch entsprechende Gelenkdrähte verbunden sind, die Spulen aus länglichem Material aus Kunststoff mit nicht kreisförmigem, konstanten Querschnitt gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Material einen Querschnitt hat, dessen grössere Abmessung (w) sich im wesentlichen in der Riemenebene erstreckt und eine kleinere Abmessung (t), die sich im wesentlichen quer zur Riemenebene erstreckt und dass die Spulen der Beziehung 4 <

   !xl04 L3

   < 16 genügen,

   wobei a die Querschnittsfläche des länglichen Materials und L die grössere innere Abmessung der Spule sind.
2. 2. Gliederriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Material einen flachen, im wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat.
3. 3. Gliederriemen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Material ein einfädiges Garn ist.
4. 4. Gliederriemen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Material ein mit Harz behandeltes mehrfädiges Garn ist.
5. 5. Gliederriemen nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Kunststoffmaterial ein Polyestergarn enthält.
6. 6. Gliederriemen nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass im Querschnitt des länglichen Materials das Verhältnis der grösseren zur kleineren Abmessung nicht mehr als 3 beträgt.
7. 7. Gliederriemen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der grösseren zur kleineren Abmessung des Querschnittes des länglichen Materials im Bereich von 1,3 bis 2,5 liegt.
8. 8. Gliederriemen nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des länglichen Materials im Bereich von 0,2 mm bis 1,0 mm liegt.
9. 9. Gliederriemen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des länglichen Materials im Bereich von 0,3 mm bis 0,7 mm liegt.
10. 10. Gliederriemen nach einem der Ansprüche 1,2, 5-9, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Material einen Kern aufweist, auf den ein Mantel oder eine Hülle aufgebracht ist.
11. 11. Gliederriemen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern einen kreisförmigen Querschnitt hat.
12. 12. Gliederriemen nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern aus einem Polyester und der Mantel oder die Hülle aus einem Polyamid bestehen.