Bernath, Hansjakob (Wixlenweg 4 Thayngen, CH-8240, CH)
| 1. | Hitzebeständiges Förderband (5) aufweisend ein mehrlagiges Gewebe mit zumindest drei Gewebelagen (1,2, 3), einer hitzebeständigen Deckschicht (1), einer isolierenden Mittelschicht (2) sowie einer Zugschicht (3), wobei die Kettfäden (2a, 2b, 2c, 2d) der isolierenden Mittelschicht (2) aus einem Hochtemperaturglasgarn oder einem Silikatgarn bestehen. |
| 2. | Förderband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebelagen (1,2, 3) durch eine Bindekette (6) zusammengehalten sind. |
| 3. | Förderband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebelagen (1,2, 3) über eine Selbstbindung zusammengehalten sind. |
| 4. | Förderband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochtemperaturgarn und/oder das Silikatgarn als Fasergarn ausgestaltet ist. |
| 5. | Förderband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettfäden (la, lb, lc) der Deckschicht (1) aus einem Metallfasergarn oder einem reinen Metallfasergarn bestehen. |
| 6. | Förderband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettfäden (la, lb, lc) der Deckschicht (1) aus einem Metalldraht bestehen. |
| 7. | Förderband nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettfäden (la, lb, lc) aus der Oberfläche des Förderbandes (5) vorstehende Schlingen bilden, und insbesondere eine frottiergewebeförmige Oberflächenstruktur bilden. |
| 8. | Förderband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettfäden (3a, 3b, 3c) der Zugschicht (3) aus einem hochfesten Garn wie einer Aramidfaser, einem Mischgarn aus Aramidfasern und Metallfasern, oder einer Polybenzimidazolfaser (P. B. I.Faser) bestehen. |
| 9. | Förderband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugschicht (3) einen vorgespannten Längsfaden (7) aufweist, welcher insbesondere als Stengelkette ausgestaltet ist. |
| 10. | Förderband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schussfaden (4) aus einem Metallfasergarn oder einem Mischgarn aus Metallfasern und Aramidfasern besteht. |
| 11. | Transportanlage umfassend ein Förderband nach einem der vorhergehenden Ansprüche. |
| 12. | Verwendung eines Förderbandes nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Transport von Glasprodukten in einem Hochtemperaturbereich zwischen 500 °C und etwa 900 °C. |
Die Herstellung hochwertiger Glasprodukte wie beispielsweise Autoscheinwerfergläser oder Fernsehröhren erfordert Transport-bzw.
Förderbänder, welche die noch heissen Glasprodukte zu fördern erlauben. Diese Glasprodukte können Temperaturen im Bereich zwischen 500 °C und etwa 900 °C aufweisen. Dieser Temperaturbereich wird nachfolgend auch als Hochtemperaturbereich bezeichnet.
Die Druckschrift EP 0 962 565 Al offenbart ein derartiges, hitzebeständiges Förderband, welches zur Installation in einer Anlage zum Transport heisser Objekte bestimmt ist. Dieses Förderband ist zum Beispiel zum Transport von Glas bei einer Temperatur von über 500 °C und bis zu 800 oder 900 °C geeignet. Ein derartiges Förderband, welches Zugkräften ausgesetzt ist und über Rollen geleitet wird, muss erstens den Zug-und Biegekräften widerstehen, welche bei einer mechanischen Förderung auftreten, und muss zweitens den hohen Temperaturen der transportierten Gläsern widerstehen. Nachteilig an dem bekannten Förderband ist die Tatsache, dass während dem Betrieb ein relativ hoher Verschleiss
auftritt, was die Zeitdauer einer möglichen Verwendung des Förderbandes begrenzt und zudem erhöhte Betriebskosten verursacht.
Bei der Gestaltung des hochtemperaturbeständigen Förderbandes ist zudem zu berücksichtigen, dass es heutzutage verboten ist Stoffe wie Asbest zu verwenden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein wirtschaftlich vorteilhafteres Förderband für einen Hochtemperaturbereich zu schaffen, welches insbesondere vorteilhafte Langzeiteigenschaften aufweist.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem hitzebeständigen Förderband aufweisend die Merkmale von Anspruch 1. Die Unteransprüche 2 bis 10 betreffen weitere, vorteilhaft ausgestaltete Förderbänder.
Ein Förderband für den Hochtemperaturbereich muss somit einerseits eine dauerhafte Auflagefläche aufweisen, welche die heissen Gläser zu transportieren erlaubt, und andererseits über längere Zeit eine derart hohe Zugfestigkeit aufweisen, dass der Einsatz als Förderband vorteilhafterweise möglichst lange gewährleistet ist.
Die Erfindung wird insbesondere gelöst mit einem hitzebeständigen Förderband aufweisend ein mehrlagiges Gewebe mit zumindest drei Gewebelagen, einer hitzebeständigen Deckschicht, einer isolierenden Mittelschicht sowie einer Zugschicht, wobei die Kettfäden der isolierenden Mittelschicht aus einem Hochtemperaturglasgarn oder einem Silikatgarn bestehen.
Das erfindungsgemässe Förderband weist den Vorteil auf, dass es sowohl eine hohe Hitzeresistenz als auch eine hohe maximale Zugkraft aufweist, in dem zwischen der hitzebeständigen Deckschicht und der Zugschicht eine thermisch isolierende Mittelschicht angeordnet ist. Diese isolierende Mittelschicht beeinflusst die Temperaturverteilung im Förderband derart, dass die Deckschicht eine hohe Temperatur aufweisen kann, wogegen eine zu hohe Erwärmung der Zugschicht durch die isolierende Wirkung verhindert wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung bestehen die Kettfäden der Deckschicht aus Metallfasern, die Kettfäden der isolierenden Mittelschicht aus einem Hochtemperaturglasgarn oder einem Silikatgarn, insbesondere einem Hochtemperaturglas-Fasergarn oder einem Silikat-Fasergarn, und die Zugschicht aus einem hochfesten Garn wie einer Aramidfaser, einem Mischgarn aus Aramidfasern und Metallfasern, oder eine Polybenzimidazolfaser (PBO-Faser). Die Kettfäden der Deckschicht bestehen in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung aus reinen Metallfasern. Die isolierende Mittelschicht bewirkt den Vorteil, dass das hochfeste jedoch wärmeempfindliche Garn der Zugschicht vor hohen Temperaturen beziehungsweise vor einem Karbonisieren geschützt ist, was eine langfristige Zugfestigkeit des hochfesten Garns gewährleistet.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind die drei unterschiedlichen Gewebelagen über eine Selbstbindung zusammengehalten. Bei der Selbstbindung sind die Kettfäden der drei unterschiedlichen Gewebelagen derart im Förderband verlaufend angeordnet, dass dadurch alle Gewebelagen ohne zusätzliche
Bindefäden zusammengehalten werden. Ein derart ausgestaltetes Förderband weist den Vorteil auf, dass der Wärmeleitwiderstand zwischen der Deckschicht und der Zugschicht besonders gross ist.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die drei unterschiedlichen Gewebelagen über eine zusätzliche Bindekette zusammengehalten.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung bestehen die Kettfäden der Deckschicht aus Metalldraht, welche in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung an der Oberfläche des Förderbandes vorstehende Schlingen bilden, und derart beispielsweise eine frottiergewebeförmige Oberflächenstruktur bilden. Da ein Metalldraht wesentlich kostengünstiger ist als ein Metallfasergarn, ist durch die Verwendung eines Metalldrahtes für die Kettfäden der Deckschicht ein kostengünstigeres Förderband herstellbar.
Zur Abbindung der Kettfäden wird bevorzugt ein Schussfaden aus einem Metallfasergarn oder einem Mischgarn aus Metallfasern und Aramidfasern verwendet. Ein Metallfasergarn besteht vorzugsweise einzig aus Metallfasern. Das Mischgarn besteht beispielsweise aus Aramid sowie einem V2A-Stahl (nicht rostender Stahl), und weist beispielsweise einen Metallanteil von 90% sowie einen Aramidanteil von 10% auf.
Die Deckschicht wird auch als Tragschicht bezeichnet, weil auf dieser Schicht das zu transportierende Objekt aufliegt.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen :
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein hitzebeständiges Förderband mit einer Selbstbindung ; Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein hitzebeständiges Förderband, dessen Deckschicht vorstehende Schlingen aufweist ; Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hitzebeständigen Förderbandes mit einer Selbstbindung ; Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein hitzebeständiges Förderband mit einer Bindekette.
Das in Figur 1 dargestellte hitzebeständige Förderband 5 für einen Hochtemperaturbereich von über 500 °C dient zum Transportieren von abzukühlendem Fördergut, beispielsweise von Glas, welches oben auf der hitzebeständigen Deckschicht 1 aufliegt, und beispielsweise eine maximale Temperatur zwischen 600 °C und 900 °C aufweisen kann. Das mehrlagige Gewebe des Förderbandes 5 besteht aus fünf Gewebelagen. Die Kettfäden la, lb, lc bestehend aus Metallfasergarn oder Metalldraht und bilden zusammen mit den entsprechenden Schussfäden 4 die hitzebeständige Deckschicht 1.
Die Kettfäden 2a, 2b, 2c, 2d bestehend aus einem Wärme isolierenden Material wie Hochtemperaturglasgarn bilden zusammen mit den entsprechenden Schussfäden 4 die isolierende Mittelschicht 2. Die Kettfäden 3a, 3b, 3c, bestehend aus einem hochfesten Garn wie Aramid, Karbon oder der PBO-Faser, bilden zusammen mit den entsprechenden Schussfäden 4 die Zugschicht 3. Die Schussfäden 4 können aus einem Metallfasergarn bestehen, welches nur aus Metall besteht, oder aus einem Mischgarn, welches sowohl Metallfasern als auch Kunststofffasern umfasst. Die Schussfäden 4 aller fünf
Gewebelagen bestehen aus demselben Material. Um zwischen der hitzebeständigen Deckschicht 1 und der Zugschicht 3 einen hohen Wärmewiderstand zu erreichen sind die fünf Gewebelagen über eine Selbstbindung zusammengehalten, indem die Kettfäden der fünf Gewebelagen teilweise in eine benachbarte Gewebelage eingreifen, und deren Schussfaden 4 umschlingen, wie dies an der Position ld dargestellt ist. Ein hoher Wärmewiderstand zwischen der Deckschicht 1 und der Zugschicht 3 ist von zentraler Bedeutung um das in der Zugschicht 3 verwendete hochfeste Garn 3a, 3b, 3c vor einer hohen Temperatur zu schützen. So liegt beispielsweise die Wärmefestigkeit einer Aramidfaser bei etwa 250 °C. Bei höheren Temperaturen wird die Aramidfaser in Kohlenstoff zersetzt und verliert dadurch die Zugfestigkeit. Im Gegensatz zu der in Figur 4 dargestellten Bindekette 6, welche eine direkte Verbindung zwischen der Deckschicht 1 und der Zugschicht 3 bildet und, insbesondere wenn die Bindekette 6 aus einem Metall besteht, einen entsprechend hohen Wärmetransport zwischen diesen beiden Schichten zur Folge hat, erzeugt die in Figur 1 dargestellte Selbstbindung nur eine Verbindung zu der unmittelbar benachbart angeordneten Gewebelage. Dadurch wird die Möglichkeit eines hohen Wärmetransportes zwischen der Deckschicht 1 und der Zugschicht 3 erheblich reduziert.
Ein weiterer Vorteil der Selbstbindung ist darin zu sehen, dass ein Gewebe beziehungsweise ein Förderband 5 mit einer hohen Dichte beziehungsweise mit einem grossen Volumengewicht herstellbar ist.
Dies ermöglicht ein mechanisch robustes, hitzebeständiges Förderband 5 mit hohem Wärmewiderstand herzustellen.
Im Unterschied zu dem in Figur 1 dargestellten Förderband 5 weist das in Figur 2 dargestellte Förderband 5 eine Deckschicht 1 mit vorstehenden Schlingen le auf, was eine frottiergewebeförmige Oberflächenstruktur ergibt. Die Kettfäden la, lb, lc bestehen aus einem dünnen Metalldraht, vorzugsweise mit einem Durchmesser zwischen 0.25 mm und 0.5 mm. Die Schlingenbildung kann dadurch erzeugt werden, dass beim Herstellen des Förderbandes 5, ähnlich wie beim Frottierweben, während dem Anschlagen des Schussfadens 4 zugleich ein Abschnitt des jeweiligen Kettfaden la, lb, lc nachgeschoben wird, sodass dieser Abschnitt des Kettfaden la, lb, lc zu Schlingen le aufgestaucht wird, welche entsprechend aufgestellt werden. Das heisse, zu transportierende Fördergut liegt auf den Schlingen le auf. Auf Grund dieser Schlingen le weist das in Figur 2 dargestellte Förderband 5 einen besonders hohen Wärmewiderstand zwischen der durch die Schlingen le gebildeten Oberfläche und der Zugschicht 3 auf.
Figur 3 zeigt ein Förderband 5 bestehend aus vier Gewebelagen, welche über eine Selbstbindung zusammengehalten sind, und eine hitzebeständige Deckschicht 1, eine isolierende Mittelschicht 2 sowie eine Zugschicht 3 ausbilden.
Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Förderbandes 5, welches drei Gewebelagen aufweist, eine Deckschicht 1, eine Mittelschicht 2 sowie eine Zugschicht 3. Die drei Gewebelagen sind durch eine Bindekette 6 zusammengehalten. Zudem ist zwischen der Mittelschicht 2 und der Zugschicht 3 ein vorgespannter Längsfaden 7 eingewoben, welcher zur Verminderung von übermässiger Dehnung unter Zugspannung angeordnet ist. Dieser vorgespannte Längsfaden 7 könnte auch in dem in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellten
Förderband 5 angeordnet sein. Der Längsfaden 7 könnte auch an einer anderen Stelle im Förderband 5 in Längsrichtung verlaufend angeordnet sein. Der Längsfaden 7 ist vorzugsweise als eine sogenannte Stengelkette ausgebildet. Der Längsfaden 7 besteht aus einem hochfesten Garn wie Aramid.
Im Ausführungsbeispiel gemäss Figur 4 könnte auch auf den Längsfaden 7 verzichtet werden. Zudem könnte im Ausführungsbeispiel gemäss Figur 4 die Deckschicht 1 und/oder die isolierende Mittelschicht 2 und/oder die Zugschicht 3 aus mehr als einer Lage bestehen. Beispielsweise könnte die Deckschicht 1 zwei übereinander angeordnete Lagen mit Kettfäden la, lb aufweisen, welche durch die Bindekette 6 mit der Mittelschicht 2 und der Zugschicht 3 zusammengehalten sind.
Das erfindungsgemässe Förderband 5 kann auch mehr als die in Figur 1 dargestellten fünf Gewebelagen umfassen.
In allen dargestellten Ausführungsbeispielen könnten die Kettfäden la, lb, lc in einer vorteilhaften Ausführungsform bestehen aus einer Mischung von 50 bis 90 Gew. -% Fasern aus rostfreiem Stahl und von<BR> 10 bis 50 Gew. -% Fasern, die sich bei hoher Temperatur in Kohlenstoff zerlegen. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung bestehen die Kettfäden la, lb, lc der Deckschicht 1 aus reinen Metallfasern. Als Metall ist beispielsweise das unter der Sachbezeichnung"INOX 316L"bekannte Metall geeignet.
Die Kettfäden der isolierenden Mittelschicht könnten beispielsweise aus einem Silikat-Fasergarn bestehen, welches aus texturierten oder gezwirnten Garnen mit einem Filamentdurchmesser von beispielsweise zum gefertigt ist. Das beispielhafte Silikat-Fasergarn besteht im wesentlichen aus ca. 61% Si02, ca. 22% CaO und ca. 13% Al203. Das Hochtemperaturglasgarn oder Silikatgarn könnte auch ein Endlosgarn sein.