Endloser Riemen für Streckwerke Das Patent betrifft einen endlosen, auf seiner Innenseite mit vorstehenden Rippen versehenen Rie men, der mindestens teilweise aus Kunststoff oder Kautschuk besteht und für Streckwerke von Fein- oder Vorspinumaschinen bestimmt ist, sowie ein Ver fahren zur Herstellung eines solchen Riemens.
Bei den meisten zurzeit verwendeten Streckwer ken wird wenigstens ein endloser Riemen in Form einer biegsamen Manschette verwendet, dessen äus- sere Fläche mit den Fasern in Berührung kommt. Diese Riemen werden durch eine angetriebene Rolle bewegt, die am Ende des Riemens angeordnet ist und mit dessen Innenfläche in Berührung steht.
Um eine ebene Fläche des Riemens, auf der dieser mit den Fasern in Berührung kommen soll, zu schaffen, wird eine feste Schiene, auch Nasenschiene genannt, ver wendet, die den Riemen an seinem vorderen Ende unterstützt, so dass die normalerweise zylindrische Manschette während ihres Umlaufs um die Antriebs rolle und die feste Schiene eine gestreckte Form annimmt. Die feste Schiene ist nicht drehbar und so geformt und poliert, dass der Riemen leicht auf ihr gleitet.
Bei einem bekannten Streckwerk wird die Spannung des Riemens durch eine Spannrolle, did im allgemeinen gegen die äussere, die Fasern be rührende Fläche des Riemens zwischen der Antriebs rolle und der festen Schiene anliegt und sich nach innen presst, geregelt.
Da Nachgiebigkeit und Elastizitätsmodul der äus- seren, mit den Fasern in Berührung kommenden Flä chen des Riemens sorgfältig ausgewählt sein müs sen, um den notwendigen Druck auf die Fasern aus üben zu können und diese zu fassen, und da auch Nachgiebigkeit und Elastizitätsmodul der Innenfläche des Riemens sorgfältig bemessen sein müssen, damit der Riemen leicht über die verschiedenen Rollen und Schienen läuft, müssen die Stoffe, aus denen die Oberflächen der Riemen hergestellt sind, sorgfältig ausgewählt werden.
Es war früher üblich, Streck werksriemen aus Leder herzustellen, das auf ver schiedene Weise wie durch Imprägnieren mit Öl und anderen Substanzen behandelt war, um seine Ober flächeneigenschaften zu beeinflussen. In jüngerer Zeit hat man festgestellt, dass Kautschuk und die ver schiedenen synthetischen Elastomeren wie die Copo- lymerisate von Butadien und Acrylnitril eine ver besserte Streckwirkung und eine längere Lebensdauer ermöglichen.
Zu den weiteren Kunststoffen, die mit Vorteil für die innere oder äussere Fläche der Man schetten verwendet werden können, gehören Buta- dien-Styrol-Copolymerisate, Polychloroprene, Poly sulfide und andere synthetische elastische Stoffe wie Polyurethane, Polyamide, Polyvinylchlorid und ähn liche, sowie Mischungen dieser Stoffe.
Bei a11 diesen Kunststoffen und ihren Mischun gen, die für Streckwerksriemen verwendet worden sind, hat sich aus unerklärten Gründen eine ausge prägte Neigung zur Ablagerung von Watte auf be stimmten Teilen des Streckwerkes gezeigt. So hat bei zwei bekannten Streckmaschinen die Verwendung von Kunststoff für eine der Riemenflächen zu einer Anhäufung von Watte auf der festen Stange, die den Riemen unterstützt, an den beiden Kanten des über sie gleitenden Riemens geführt. Die einzelnen Fasern lagern sich an diesen Stellen der festen Schiene so lange ab, bis die Ablagerung ein gewisses Gewicht erreicht hat und abfällt.
In vielen Fällen fallen diese lose zusammengeballten Fasern direkt in den be arbeiteten Strang und können wegen ihrer heteroge nen Anordnung nicht einwandfrei gestreckt und pa rallelisiert werden, so dass sie auch mit dem fertigen Garn nur locker verbunden sind. Diese Fasern, die nicht gestreckt und nicht gesponnen sind, haben nur eine geringe Zugfestigkeit und bilden schwache Stellen.
In ähnlicher Weise besteht bei bekannten Streck werken, bei denen die Spannrolle eine der Flächen des Kunststoffriemens berührt, die Neigung, dass sich auf der Oberfläche der Spannrolle, wo diese den Riemen berührt, lose Fasern sammeln. Diese Fasern, die sich um die Spannrolle herum ablagern, ver- grössern deren effektiven Durchmesser und haben das Spannen oder Dehnen des Riemens zur Folge, der deshalb mit der Zeit so stramm angespannt wird,
dass er nicht mehr einwandfrei über die feste Schiene oder andere Führungsteile der Streckvorrichtung glei tet, was zur Folge hat, dass der Riemen reisst oder stecken bleibt, so dass der Streckvorgang unterbro chen wird, lange ehe die Manschette normalerweise ausgefallen wäre.
Der eingangserwähnte erfindungsgemässe Rie men soll nun die oben beschriebenen Nachteile ver meiden und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen schräg zur Umlaufrichtung des Riemens und zu den Riemenkanten verlaufen.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erörtert: Die Rippen können parallel zu einander verlaufen. Auch können zwei Gruppen von Rippen, die einander schneiden, ein Karomuster auf der Innenfläche des Riemens bilden.
Die Rippen können einerseits in Winkeln von weniger als 450 zur Längsrichtung des Riemens oder auch sämtliche Rippen in Winkeln von weniger als 450 zu seiner Querrichtung verlaufen, so dass die längsten Achsen der von ihnen gebildeten Rechtecke sich in Querrichtung des Riemens erstrecken.
Die Abstände der Rippen können 1,6 bis 0,5 mm, vorzugsweise etwa 1,1 mm betragen, und die Rippen etwa 1,3 mm breit und hoch sein.
Der Riemen weist vorzugsweise eine Schicht ela stischen Materials auf, das einen fluorhaltigen Koh lenwasserstoff, z. B. ein Fluorkohlenstoff-Polymerisat, enthält, wie Chlortrifluoräthylen oder Tetrafluoräthy- len oder ein Copolymerisat von Chlortrifluoräthylen und Vinylidenfluorid. Derartige Kohlenwasserstoffe stellen eine fettige, bei Raumtemperatur halbfeste Substanz dar,
die in der Schicht verteilt als ein che misch und physikalisch völlig inertes Schmiermittel wirken kann. In 100 Gewichtsteilen Gummi sind vor zugsweise '/,o bis 10 Gewichtsteile des Kohlenwasser stoffes, in der inneren Deckschicht des Riemens vor zugsweise etwa 2 Gewichtsteile des fluorhaltigen Kohlenwasserstoffes auf 100 Gewichtsteile Gummi verteilt. Der fluorhaltige Kohlenwasserstoff kann Chlortrifluoräthylen mittleren Polymerisationsgrades sein.
Die Herstellung eines solchen Riemens kann da durch erfolgen, dass man mindestens eine Lage aus elastischem Kunststoff oder vulkanisierbarem Kau tschuk in plastischem Zustand um einen mit Vertie fungen für die Bildung der Rippen versehenen Dorn wickelt, in die Vertiefungen presst und den Kunst stoff oder Kautschuk in zusammengepresstem Zu stand erhärten lässt bzw. vulkanisiert.
Die Herstellung der Deckschichten, insbesondere der inneren Deckschicht des Riemens erfolgt vor zugsweise aus einer Masse, die aus Gummi oder Kunstgummi, etwa einem Butadien-Acrylnitril-Co- polymerisat und einer kleinen Menge eines physika lisch und chemisch völlig inerten, fettigen, halbfesten fluorhaltigen Kohlenwasserstoffs, wie einem Chlor- trifluoräthylen-Polymerisat, besteht.
Ein Riemen gemäss der Erfindung kann mit Vor teil in einem Streckwerk verwendet werden, das aus einer Antriebsrolle und einer feststehenden, vor die ser angeordneten festen Schiene und mindestens einer zwischen diesen angeordneten Spannrolle besteht und in dem der Riemen über die Antriebsrolle und die feste Schiene läuft und an mindestens einer Spann rolle anliegt, oder in einem Streckwerk mit sich ver tikal gegenüberliegenden drehbaren oberen und un teren Rollen und vor diesen angeordneten, sich ge genüberliegenden oberen und unteren festen Schie nen, in dem je ein oberer und unterer Riemen um die oberen bzw. unteren Rollen und festen Schienen sich gegenüberliegend angeordnet ist und auf den festen Schienen gleitet.
Bei der Verwendung von Rie men von etwa 0,8 mm Stärke in dem letztgenannten Streckwerk besitzen die festen Schienen vorzugs weise einen senkrechten Abstand von etwa 4 bis 5 mm, und wenigstens einer der Riemen wird durch die Rolle, auf der er angeordnet ist, angetrieben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen Fig. 1 die schematische Ansicht eines endlosen Streckwerksriemens bei der Verwendung in einem bekannten Streckwerk, und Fig. 2 einen Teil eines endlosen Riemens in per spektivischer Ansicht, teilweise im Querschnitt.
In Fig. 1 läuft die Lunte 10, ein aus Textilfasern bestehender Strang, zwischen den hinteren Streck werkrollen 11 und 12 hindurch, über die Fasern be rührende Fläche 13 des endlosen Riemens 14 und weiter durch die vorderen Streckwerkrollen 15 und 16. Der Strang 10 kann gegen die Streckfläche 13 des Streckwerksriemens durch Zwischenrollen, etwa durch die mit 17 und 18 bezeichneten Rollen, ange- presst werden.
Der endlose Streckwerksriemen 14 besitzt die Form einer biegsamen Manschette, die normalerweise zylindrisch sein würde, aber durch die Rollen 19 und 20 und die feste Stange 21 in einer langgestreckten oder gedehnten Form gehalten wird. Diese Teile sind so angeordnet, dass der Riemen, während eines Um laufs um sie, etwa die Form eines Dreiecks annimmt. Bei dem bekannten Streckwerk wird, wie in Fig. 1 dargestellt, üblicherweise der Streckwerksriemen 14 durch die Rolle 19, die durch den Antrieb der Ma schine in Umdrehung versetzt wird, bewegt. Die Füh rungsrolle 20 ist frei drehbar und wird durch den über sie laufenden Riemen in Drehung versetzt.
Der Riemen gleitet über die feststehende Schiene 21, deren Oberfläche wenigstens dort, wo sie vom Rie men berührt wird, glatt und poliert ist. Zur Regelung der Spannung des Riemens, der auf den Rollen 19 und 20 sowie auf der festen Schiene 21 aufliegt, dient die Spannrolle 22, die ebenfalls frei drehbar ist. Die Lage dieser Rolle 22 ist einstellbar, so dass sie den Riemen aus der kürzesten Verbindung zwischen seinen Auflagen hinausdrücken und so die ge wünschte Spannung erzeugen kann, bei der ein ein wandfreier Kontakt mit der Antriebsrolle 19 besteht und zur gleichen Zeit der Riemen glatt über die Führungsrolle 20 und die feststehende Schiene 21 läuft.
Es ergab sich bei allen in neuerer Zeit verwen deten, aus Kunststoff bestehenden Streckwerksrie- men, dass sich während des Streckvorganges lose zu sammengeballte Fasern auf der festen Schiene 21 an den Kanten des Riemens und auf den Teilen der Spannrolle 22, die mit den Riemen in Berührung steht, ablagern. Es ist offenbar, dass die auf der festen Schiene abgelagerten Fasern sich in so grosser Nähe des bearbeiteten Stranges befinden, dass sie leicht in diesen hineingezogen werden können.
An derseits wird durch die Ablagerung von Fasern auf der Spannrolle 22 deren wirksamer Durchmesser ver- grössert, so dass sie den Riemen weiter als es ge wünscht ist und ihrer Einstellung entspricht, ver schiebt. Da der Riemen hierdurch zunehmend ge spannt oder gestreckt wird, wird er entweder beim übergang über die Rolle 19 und 20 und die feste Schiene 21 klemmen oder sogar brechen. Wenn der Riemen klemmt, wird nicht nur der Streckvorgang unterbrochen, sondern auch der Riemen selbst durch die ständig rotierende Antriebsrolle 19 an seiner Be rührungsstelle mit dieser übermässig abgenutzt wer den.
Zur Behebung dieser Schwierigkeiten ist der end lose Riemen auf seiner Innenfläche 23 mit Rippen 24 versehen, die schräg zur Umlaufrichtung des Riemens und zu den Riemenkanten verlaufen. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, können die auf der Innenfläche 25 angeordneten Rippen in zwei Gruppen 27 und 28 geteilt sein, deren einzelne Rippen parallel zueinan der und diagonal zum Streckwerksriemen verlaufen und die ähnlich angeordneten Rippen der anderen Gruppe schneiden. Durch die sich schneidenden, parallel zueinander angeordneten Rippen 27 bzw. 28 entsteht aus der gesamten Innenfläche 25 ein Karo muster.
Wenn die Rippen einer jeden Gruppe die Querrichtung des Riemens in einem Winkel, der klei ner als 4511 ist, schneiden, entstehen flache Rauten, deren längere Achsen im wesentlichen quer zum Rie men verlaufen. Aus der Zeichnung geht hervor, dass die Rippen der beiden Gruppen 27 und 28 die Kan ten bzw. die Längsachse des Riemens unter gleichen Winkeln schneiden, so dass die Rauten 29 um ihre Längs- und Querachsen, die in Längs- bzw. Quer richtung des Riemens verlaufen, symmetrisch sind.
Die Rippen 27 und 28 bestehen zweckmässiger- weise aus dem gleichen Stoff wie die Innenflächen 25 des Riemens, die wiederum aus dem gleichen oder ähnlichen Stoff bestehen kann wie die übrigen Teile des Riemens. Während die Rippen, um eine deutliche Darstellung zu ermöglichen, in der Zeichnung ver hältnismässig gross wiedergegeben werden, besitzen sie tatsächlich vorzugsweise sehr kleine Querschnitte. Wenn z. B. die Gesamtdicke des Riemens zwischen 0,81 und 1,52 mm beträgt, beträgt die Breite und Höhe des Querschnittes der Rippen vorzugsweise etwa 1,3 mm oder weniger.
Der Abstand der Rippen in den beiden Gruppen 27 und 28 kann z. B. mit Vorteil 1,6 bis 0,5 mm betragen. Bei einem 0,81 mm starken Riemen, bei dem die Rippen 0,13 mm breit und hoch sind, erwies sich ein Abstand von 1,1 mm zwischen den Mittelpunkten der Rippen als geeignet, um die obenbeschriebene unerwünschte Ablagerung loser Fasern sowohl an der Spannrolle 22 wie auch auf der festen Schiene 30 an den Kanten 31 und 32 des in Fig. 2 dargestellten Riemens zu verhindern. Eine bevorzugte Winkelstellung der Rippen ergibt Rauten, deren längere, quer zum Riemen verlaufende Achsen etwa 1,75 und deren kürzere, in Längsrich tung des Riemens verlaufende Achsen etwa 1 mm lang sind.
Der dargestellte Riemen kann nach einem Ver fahren hergestellt werden, bei dem eine oder mehrere Lagen aus vulkanisierbarem Kunststoff oder Kau tschuk um einen Dorn gewickelt und vor dem Vul kanisieren und der Endbehandlung zusammengepresst werden. Die Rippen werden zweckmässigerweise durch Verwendung eines Dornes erzeugt, der Rillen oder Vertiefungen besitzt, die den Rippen oder Vor sprüngen, die bei dem fertigen Riemen vorhanden sein sollen, entsprechen.
Der vulkanisierbare Kau tschuk oder elastische Kunststoff für den Riemen und insbesondere für seine Innenfläche soll in entspre chend plastischem Zustand die Oberflächenform des Dornes annehmen und hiernach vulkanisiert bzw. er härtet werden.
Eine erhebliche Verbesserung der Elastizität und der Gebrauchseigenschaften eines Streckwerkriemens aus elastischem Material kann erreicht werden, wenn ein physikalisch und chemisch inerter Schmierstoff dem Material, aus dem die innere Fläche des Rie mens, also die Fläche, die die feststehende Schiene berührt, hinzugefügt wird. Das Schmiermittel ist vor zugsweise völlig inert. Wenn z.
B. für die Innenfläche des Riemens ein elastischer Stoff wie Gummi oder ein Kunstgummi verwendet wird, sollte das Schmier- mittel so beschaffen sein, dass es keinesfalls eine Ver bindung mit der elastischen Grundmasse eingehen kann. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die innere Riemenfläche aus einem vulkanisierbaren ela stischen Material wie Gummi oder Kunstgummi be steht, da in diesem Falle das Schmiermittel bereits beim Zusammenstellen des Stoffes hinzugefügt wer den und nicht einfach auf die Oberfläche des Rie mens nach dessen Fertigstellung aufgebracht werden sollte.
Aus diesem Grunde sollte das Schmiermittel die beim Vulkanisieren auftretende Hitze und den Druck vertragen, ohne sich hierbei zu verändern oder irgendeine Verbindung mit dem Gummi einzugehen.
Als geeignete Schmiermittel haben sich ölige oder wachsige fluorhaltige Kohlenwasserstoffe erwiesen, einschliesslich Fluorkohlenstoff-Polymerisaten wie Tetrafluoräthylen und Chlortrifluoräthylen und Viny- lidenfluorid. Ein solches Polymerisat ist unter der geschützten Handelsbezeichnung Kel-F-Polymer Wax Medium, Grade 10-200 bekannt und wird von der W.
M. Kellogg Company, New Jersey, hergestellt. Bei Zimmertemperatur hat dieses Polymerisat eine fettige, halbfeste geleeartige Konsistenz, ähnlich der Vaseline.
Die wirksame Menge eines solchen Schmierstoffes, die einem Gummi oder Kunstgummi, insbesonderes einer Zusammensetzung auf der Ba sis eines Butadien-Acrylnitril-Copolymerisates, das als Buna-N bekannt ist, zweckmässigerweise zugesetzt werden sollte, liegt in dem Bereich zwischen '/io und 10 Gewichtsteilen Schmiermittel auf 100 Gewichts teile Gummi- oder Kunstgummi-Copolymerisate. Die besten Ergebnisse werden dann erzielt,
wenn 'ha bis 2 Gewichtsteile Schmiermittel in 100 Gewichtsteilen des gummiähnlichen Stoffes vorhanden sind.
Ein bevorzugtes Beispiel einer solchen Masse ist im folgenden wiedergegeben:
EMI0004.0032
Butadien-Acrylnitril-Copolymerisat
<tb> (mit <SEP> mittlerem <SEP> Acrylnitrilgehalt) <SEP> 100,0 <SEP> Gew.T.
<tb> Zinkoxyd <SEP> ....... <SEP> . <SEP> 5,0 <SEP> Gew.T.
<tb> Titandioxyd <SEP> ........ <SEP> 10,0 <SEP> Gew.T.
<tb> Schwefel <SEP> (feine <SEP> Teilchengrösse) <SEP> <B>...</B> <SEP> 5,0 <SEP> Gew.T.
<tb> Stearinsäure <SEP> .............. <SEP> 1,5 <SEP> Gew.T.
<tb> Antioxydationsmittel
<tb> (Di-ss-naphthyl-p-phenylendiamin) <SEP> . <SEP> . <SEP> 1,5 <SEP> Gew.T.
<tb> Beschleuniger
<tb> (Tetramethyl-thiuram-monosulfid) <SEP> . <SEP> 0,55 <SEP> Gew.T.
<tb> Kieselsäuregel <SEP> <B>......</B> <SEP> ..
<SEP> <B>....</B> <SEP> 40,0 <SEP> Gew.T.
<tb> Trikresylphosphat <SEP> <B>------ <SEP> -------</B> <SEP> 10,0 <SEP> Gew.T.
<tb> Braunes <SEP> Faktis <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .. <SEP> <B>...</B> <SEP> 15,0 <SEP> Gew.T.
<tb> Fluorkohlenstoff-Schmiermittel
<tb> ( <SEP> Kel-F <SEP> Polymer <SEP> Wax <SEP> Medium
<tb> Grade <SEP> 10-200 <SEP>
<tb> der <SEP> M. <SEP> W. <SEP> Kellogg <SEP> Company,
<tb> Chlor-Trifluoräthylen-Polymerisat) <SEP> 2,0 <SEP> Gew.T.
Das Fluorkohlenstoff-Schmiermittel kann mit dem synthetischen Kautschuk so gemischt werden, dass es in der gesamten Masse gleichmässig verteilt und an der Innenfläche des Riemens zur Wirkung kommt, so dass es zur ständigen Entfernung aller Rückstände, die sonst an einem derartigen Material haften würden, beiträgt. Wegen der Entfernung der Rückstände und der Oberflächeneigenschaft des Fluorkohlenstoff-Polymerisates kann der Riemen sanft und vibrationsfrei über die feste Schiene glei ten, ohne die Gleichförmigkeit der gestreckten Fasern ungünstig zu beeinflussen.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Riemens nach der Erfindung besitzt eine äussere Lage aus elastischem Stoff, Gummi oder einem Kunstgummi wie Buna-N mit einer äusseren, die Fasern be rührenden Oberfläche und eine innere Oberfläche aus einem elastischen Stoff wie Buna-N , das auf 100 Gewichtsteile 'i Abis 10 Gewichtsteile eines öligen oder wachsartigen Fluorkohlenstoff-Polymerisates enthält. Diese innere Schicht bildet die nach innen zeigende Oberfläche des Riemens, die mit den An triebsrollen in Berührung kommt und die über die feststehende Schiene gleitet.
Wenn der Riemen gegen Dehnung in Längsrichtung verstärkt werden soll, kann dies durch eine Mittelschicht aus schraubenför mig gewundenen undehnbaren Baumwolle- oder Kunstseidenschnüren erfolgen. Wenn dieser aus zwei Lagen bestehende Aufbau des Riemens verwendet wird, kann die innere Lage so zusammengesetzt sein, dass sie die gewünschten Reibungseigenschaften be sitzt, während die Zusammensetzung der äusseren Lage ausschliesslich auf einen guten Kontakt mit den Fasern und gute Streckeigenschaften abgestellt ist, d. h. kein Schmiermittel enthält.
Zur Herstellung des endlosen Riemens kann die elastische Masse für die innere und die äussere Lage z. B. wie üblich in einer Mischvorrichtung oder zwi schen Walzen zusammengestellt und in einem Kalan- der zu Lagen verarbeitet werden, deren Stärke so gewählt ist. dass sich nach dem Schleifen oder der anderweitigen Fertigverarbeitung die gewünschte Stärke des Riemens ergibt. Die äussere Lage kann aus jeder beliebigen, bekannten, gummiartigen Mi schung für Streckwerksriemen bestehen, wie sie etwa in dem amerikanischen Patent Nr. 2341656 angege ben ist, während die innere Lage vorzugsweise wie oben beschrieben, zusammengesetzt ist.
Es ist zweck- mässig, bei der Zusammenstellung der inneren Lage das Fluorkohlenstoff-Polymerisat schon während des Zusammenmischens der Bestandteile zuzusetzen, so dass es gleichmässig in der Masse verteilt wird.
Die auf diese Weise hergestellten Schichten kön nen um einen geeigneten Dorn gewickelt werden, wo bei- zweckmässigerweise zunächst die innere Lage, dann, wenn gewünscht, die in Längsrichtung verlau fende Verstärkungsschnur und schliesslich die äus- sere Lage hergestellt wird. Der so aus einen Schichten zusammengesetzte Riemen kann nun zusammenge presst, z. B. durch Umwickeln mit Lappen, und dann in bekannter Weise unter Hitze und/oder Druck vul kanisiert und fertigverarbeitet werden.
Als Kunststoff oder Kautschuk kann sowohl na türlicher Kautschuk als auch ein synthetisches elasto- meres oder thermoplastisches Material verwendet werden, wie z. B. Polymerisate und Copolymerisate von Butadien, Styrol, Acrylnitril, Chloropren und Polysulfid sowie Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Poly- urethan und ähnliche organische Kunststoffe mit gum miähnlichen Eigenschaften.
Endless belt for drafting devices The patent relates to an endless belt with protruding ribs on the inside, which is at least partially made of plastic or rubber and is intended for drafting devices of fine or pre-spinning machines, as well as a method for producing such a belt.
Most of the currently used drafting devices use at least one endless belt in the form of a flexible sleeve, the outer surface of which comes into contact with the fibers. These belts are moved by a driven pulley located at the end of the belt and in contact with its inner surface.
In order to create a flat surface of the belt on which to come into contact with the fibers, a fixed splint, also called a nose splint, is used which supports the belt at its front end so that the normally cylindrical cuff during its Roll around the drive and the fixed rail assumes an elongated shape. The fixed rail is not rotatable and is shaped and polished so that the strap slides easily on it.
In a known drafting system, the tension of the belt is controlled by a tension roller, did generally against the outer, the fibers be touching surface of the belt between the drive roller and the fixed rail and presses itself inward.
Since the flexibility and modulus of elasticity of the outer surfaces of the belt that come into contact with the fibers must be carefully selected in order to be able to exert the necessary pressure on the fibers and to hold them, as well as the flexibility and modulus of elasticity of the inner surface of the If belts need to be carefully sized, so that the belt will run smoothly over the various pulleys and rails, the fabrics from which the surfaces of the belts are made must be carefully selected.
It used to be customary to make stretch belts from leather that had been treated in various ways, such as impregnation with oil and other substances, in order to influence its surface properties. More recently it has been found that rubber and the various synthetic elastomers such as the copolymers of butadiene and acrylonitrile enable an improved stretching effect and a longer service life.
Other plastics that can be used with advantage for the inner or outer surface of the cuffs include butadiene-styrene copolymers, polychloroprene, polysulfide and other synthetic elastic materials such as polyurethanes, polyamides, polyvinyl chloride and the like, as well Mixtures of these substances.
With a11 these plastics and their mixtures that have been used for drafting belts, there has been a pronounced tendency towards the deposition of cotton wool on certain parts of the drafting system for unexplained reasons. Thus, in two known stretching machines, the use of plastic for one of the belt surfaces has resulted in an accumulation of wadding on the fixed bar supporting the belt at the two edges of the belt sliding over it. The individual fibers are deposited at these points on the fixed rail until the deposit has reached a certain weight and falls off.
In many cases, these loosely agglomerated fibers fall directly into the strand being processed and, because of their heterogeneous arrangement, cannot be perfectly stretched and parallelized, so that they are only loosely connected to the finished yarn. These fibers, which are not stretched and not spun, have poor tensile strength and form weak spots.
Similarly, in known drafting works in which the tensioning roller contacts one of the surfaces of the plastic belt, there is a tendency for loose fibers to collect on the surface of the tensioning roller where it contacts the belt. These fibers, which are deposited around the tensioning pulley, increase its effective diameter and cause the belt to be tensioned or stretched, which is why it becomes so tight over time.
that it no longer glides properly over the fixed rail or other guide parts of the stretching device, with the result that the belt tears or gets stuck, so that the stretching process is interrupted long before the cuff would normally have failed.
The inventive belt mentioned at the outset is intended to avoid the disadvantages described above and is characterized in that the ribs run obliquely to the direction of rotation of the belt and to the belt edges.
Embodiments of the invention are discussed below: The ribs can run parallel to one another. Also, two sets of ribs intersecting each other can form a check pattern on the inside surface of the belt.
The ribs can on the one hand run at angles of less than 450 to the longitudinal direction of the belt or all the ribs at angles of less than 450 to its transverse direction, so that the longest axes of the rectangles formed by them extend in the transverse direction of the belt.
The spacing of the ribs can be 1.6 to 0.5 mm, preferably about 1.1 mm, and the ribs can be about 1.3 mm wide and high.
The belt preferably has a layer of ela elastic material containing a fluorine-containing Koh lenwasserstoff, z. B. a fluorocarbon polymer, contains such as chlorotrifluoroethylene or tetrafluoroethylene or a copolymer of chlorotrifluoroethylene and vinylidene fluoride. Such hydrocarbons are a fatty substance that is semi-solid at room temperature,
distributed in the layer as a chemically and physically completely inert lubricant. In 100 parts by weight of rubber are preferably before '/, o to 10 parts by weight of the hydrocarbon, in the inner cover layer of the belt before preferably about 2 parts by weight of the fluorine-containing hydrocarbon distributed to 100 parts by weight of rubber. The fluorine-containing hydrocarbon can be chlorotrifluoroethylene with a medium degree of polymerization.
Such a belt can be produced by wrapping at least one layer of elastic plastic or vulcanizable rubber in a plastic state around a mandrel provided with recesses for the formation of the ribs, pressing it into the recesses and inserting the plastic or rubber when pressed together can harden or vulcanize.
The top layers, in particular the inner top layer of the belt, are preferably made from a compound made of rubber or synthetic rubber, such as a butadiene-acrylonitrile copolymer and a small amount of a physically and chemically completely inert, greasy, semi-solid fluorine-containing hydrocarbon , such as a chlorotrifluoroethylene polymer exists.
A belt according to the invention can be used with part before in a drafting system, which consists of a drive roller and a stationary, in front of the water arranged fixed rail and at least one tension roller arranged between these and in which the belt runs over the drive roller and the fixed rail and rests on at least one tension roller, or in a drafting system with vertically opposite rotatable upper and lower rollers and arranged in front of these, ge opposite upper and lower fixed rails, in which an upper and lower belt around the upper or . Lower rollers and fixed rails are arranged opposite each other and slide on the fixed rails.
When using Rie men of about 0.8 mm thickness in the last-mentioned drafting system, the fixed rails preferably have a vertical distance of about 4 to 5 mm, and at least one of the belts is driven by the roller on which it is arranged .
Embodiments of the invention are explained with reference to the drawing. 1 shows the schematic view of an endless drafting device belt when used in a known drafting device, and FIG. 2 shows a part of an endless belt in a perspective view, partially in cross section.
In Fig. 1, the fuse 10, a strand consisting of textile fibers, runs between the rear stretching rollers 11 and 12 through, over the fibers be touching surface 13 of the endless belt 14 and further through the front stretching rollers 15 and 16. The strand 10 can are pressed against the stretching surface 13 of the stretching device belt by intermediate rollers, for example by the rollers labeled 17 and 18.
The endless drafting belt 14 is in the form of a flexible sleeve which would normally be cylindrical but is held in an elongated or stretched shape by the rollers 19 and 20 and the fixed rod 21. These parts are arranged in such a way that the belt assumes approximately the shape of a triangle as it circulates around them. In the known drafting system, as shown in FIG. 1, the drafting system belt 14 is usually moved by the roller 19 which is set in rotation by the drive of the Ma machine. The guide roller 20 is freely rotatable and is set in rotation by the belt running over it.
The belt slides over the fixed rail 21, the surface of which is smooth and polished, at least where it is touched by the Rie men. The tensioning roller 22, which is also freely rotatable, is used to regulate the tension of the belt that rests on the rollers 19 and 20 and on the fixed rail 21. The position of this roller 22 is adjustable so that they can push the belt out of the shortest connection between its supports and so generate the desired tension, in which there is a perfect contact with the drive roller 19 and at the same time the belt smoothly over the Guide roller 20 and the fixed rail 21 runs.
With all stretching belts made of plastic that have recently been used, it was found that during the stretching process fibers that were loosely clumped together on the fixed rail 21 at the edges of the belt and on the parts of the tensioning roller 22 that are connected to the belts Touch stands, deposit. It is evident that the fibers deposited on the fixed rail are so close to the processed strand that they can easily be drawn into it.
On the other hand, the deposit of fibers on the tensioning roller 22 increases its effective diameter so that it moves the belt further than is desired and corresponds to its setting. Since the belt is thereby increasingly tensioned or stretched, it will either jam or even break during the transition over the roller 19 and 20 and the fixed rail 21. If the belt jams, not only is the stretching process interrupted, but also the belt itself is excessively worn by the constantly rotating drive roller 19 at its point of contact with this.
To overcome these difficulties, the endless belt is provided on its inner surface 23 with ribs 24 which run obliquely to the direction of rotation of the belt and to the belt edges. As can be seen in Fig. 2, the arranged on the inner surface 25 ribs can be divided into two groups 27 and 28, the individual ribs parallel zueinan and diagonally to the drafting belt and intersect the similarly arranged ribs of the other group. The intersecting ribs 27 and 28, which are arranged parallel to one another, create a diamond pattern from the entire inner surface 25.
If the ribs of each group intersect the transverse direction of the belt at an angle less than 4511, flat diamonds are formed with longer axes that are substantially transverse to the belt. It can be seen from the drawing that the ribs of the two groups 27 and 28 intersect the edges or the longitudinal axis of the belt at the same angles, so that the diamonds 29 around their longitudinal and transverse axes, which extend in the longitudinal and transverse directions of the Belt run, are symmetrical.
The ribs 27 and 28 expediently consist of the same material as the inner surfaces 25 of the belt, which in turn can consist of the same or similar material as the other parts of the belt. While the ribs are shown relatively large in the drawing in order to enable a clear representation, they actually preferably have very small cross-sections. If z. B. the total thickness of the belt is between 0.81 and 1.52 mm, the width and height of the cross section of the ribs is preferably about 1.3 mm or less.
The distance between the ribs in the two groups 27 and 28 can, for. B. be 1.6 to 0.5 mm with advantage. In the case of a 0.81 mm thick belt with ribs 0.13 mm wide and high, a distance of 1.1 mm between the centers of the ribs was found to be suitable to avoid the undesirable build-up of loose fibers on both the tensioning pulley and the above described 22 as well as on the fixed rail 30 at the edges 31 and 32 of the belt shown in FIG. A preferred angular position of the ribs results in diamonds whose longer axes running transversely to the belt are about 1.75 and the shorter axes running in the longitudinal direction of the belt are about 1 mm long.
The belt shown can be manufactured by a process in which one or more layers of vulcanizable plastic or rubber are wrapped around a mandrel and pressed together before vulcanizing and the final treatment. The ribs are expediently produced by using a mandrel which has grooves or depressions that correspond to the ribs or protrusions that should be present in the finished belt.
The vulcanizable rubber or elastic plastic for the belt and in particular for its inner surface should assume the surface shape of the mandrel in a corresponding plastic state and then vulcanized or hardened.
A considerable improvement in the elasticity and the performance properties of a drafting belt made of elastic material can be achieved if a physically and chemically inert lubricant is added to the material from which the inner surface of the belt, i.e. the surface that contacts the fixed rail, is added. The lubricant is preferably completely inert before. If z.
If, for example, an elastic material such as rubber or synthetic rubber is used for the inner surface of the belt, the lubricant should be made in such a way that it cannot under any circumstances form a bond with the elastic base material. This is particularly important if the inner belt surface is made of a vulcanizable elastic material such as rubber or synthetic rubber, since in this case the lubricant is added when the material is put together and not simply applied to the surface of the belt after its completion should be.
For this reason, the lubricant should be able to withstand the heat and pressure generated during vulcanization without changing or forming any connection with the rubber.
Oily or waxy fluorine-containing hydrocarbons, including fluorocarbon polymers such as tetrafluoroethylene and chlorotrifluoroethylene and vinylidene fluoride, have proven to be suitable lubricants. Such a polymer is known under the protected trade name Kel-F-Polymer Wax Medium, Grade 10-200 and is sold by W.
M. Kellogg Company, New Jersey. At room temperature this polymer has a greasy, semi-solid, jelly-like consistency, similar to Vaseline.
The effective amount of such a lubricant, which should expediently be added to a rubber or synthetic rubber, in particular a composition based on a butadiene-acrylonitrile copolymer, known as Buna-N, is in the range between 1/10 and 10 Parts by weight of lubricant to 100 parts by weight of rubber or synthetic rubber copolymers. The best results are achieved
when there are 1 to 2 parts by weight of lubricant in 100 parts by weight of the rubber-like material.
A preferred example of such a mass is shown below:
EMI0004.0032
Butadiene-acrylonitrile copolymer
<tb> (with <SEP> medium <SEP> acrylonitrile content) <SEP> 100.0 <SEP> parts by weight
<tb> zinc oxide <SEP> ....... <SEP>. <SEP> 5.0 <SEP> parts by weight
<tb> Titanium dioxide <SEP> ........ <SEP> 10.0 <SEP> parts by weight
<tb> Sulfur <SEP> (fine <SEP> particle size) <SEP> <B> ... </B> <SEP> 5.0 <SEP> parts by weight
<tb> Stearic acid <SEP> .............. <SEP> 1.5 <SEP> parts by weight
<tb> antioxidant
<tb> (Di-ss-naphthyl-p-phenylenediamine) <SEP>. <SEP>. <SEP> 1.5 <SEP> parts by weight
<tb> accelerator
<tb> (Tetramethyl-thiuram-monosulfide) <SEP>. <SEP> 0.55 <SEP> parts by weight
<tb> Silica gel <SEP> <B> ...... </B> <SEP> ..
<SEP> <B> .... </B> <SEP> 40.0 <SEP> parts by weight
<tb> Tricresyl phosphate <SEP> <B> ------ <SEP> ------- </B> <SEP> 10.0 <SEP> parts by weight
<tb> Brown <SEP> factice <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> .. <SEP> <B> ... </B> <SEP> 15.0 <SEP> parts by weight
<tb> fluorocarbon lubricant
<tb> (<SEP> Kel-F <SEP> Polymer <SEP> Wax <SEP> Medium
<tb> Grade <SEP> 10-200 <SEP>
<tb> the <SEP> M. <SEP> W. <SEP> Kellogg <SEP> Company,
<tb> chlorine trifluoroethylene polymer) <SEP> 2.0 <SEP> parts by weight
The fluorocarbon lubricant can be mixed with the synthetic rubber in such a way that it is evenly distributed throughout the mass and acts on the inner surface of the belt, so that it contributes to the constant removal of any residue that would otherwise adhere to such a material . Because of the removal of the residue and the surface properties of the fluorocarbon polymer, the belt can slide smoothly and vibration-free over the fixed rail without adversely affecting the uniformity of the drawn fibers.
A preferred embodiment of the belt according to the invention has an outer layer made of elastic material, rubber or a synthetic rubber such as Buna-N with an outer surface that touches the fibers and an inner surface made of an elastic material such as Buna-N, which is 100 parts by weight 'i contains 10 parts by weight of an oily or waxy fluorocarbon polymer. This inner layer forms the inwardly facing surface of the belt, which comes into contact with the drive rollers and which slides over the fixed rail.
If the belt is to be reinforced against stretching in the longitudinal direction, this can be done by means of a middle layer made of screw-shaped, inextensible cotton or rayon cords. If this two-layer structure of the belt is used, the inner layer can be composed in such a way that it has the desired frictional properties, while the composition of the outer layer is solely geared towards good contact with the fibers and good stretch properties, i.e. H. contains no lubricant.
To produce the endless belt, the elastic mass for the inner and outer layer, for. B. compiled as usual in a mixing device or between rollers rule and processed in a calender to layers, the thickness of which is selected. that the desired strength of the belt results after grinding or other finishing. The outer layer can consist of any known, rubber-like mixture for drafting belts, as indicated in American Patent No. 2341656, while the inner layer is preferably composed as described above.
When assembling the inner layer, it is advisable to add the fluorocarbon polymer while the components are being mixed together, so that it is evenly distributed throughout the mass.
The layers produced in this way can be wrapped around a suitable mandrel, where it is expedient to first produce the inner layer, then, if desired, the longitudinal reinforcing cord and finally the outer layer. The belt thus composed of one layer can now be pressed together, e.g. B. by wrapping with a rag, and then vulcanized and finished in a known manner under heat and / or pressure.
Both natural rubber and a synthetic elastomeric or thermoplastic material can be used as plastic or rubber, such as. B. polymers and copolymers of butadiene, styrene, acrylonitrile, chloroprene and polysulphide as well as polyvinyl chloride, polyethylene, polyurethane and similar organic plastics with rubber-like properties.