Die Erfindung betrifft ein strukturiertes Endlosband, ein Verfahren zur Herstellung sowie eine Gussform für ein solches Verfahren.

Endlosbänder zur Führung und/oder Aufnahme von Halbzeugen sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Unter einem Endlosband wird hier ein Band oder ein Riemen verstanden, dessen Enden miteinander verbunden sind.

Üblicherweise werden hierfür Gewebezugträger eingesetzt und je nach

Einsatzzweck entsprechend beschichtet. Eine Möglichkeit der Beschichtung ist das Aufbringen eines thermoplastischen Polyurethans als Pulver und das

Verflüssigen und Strukturierens des Pulvers unter Hitze. Auch ist es möglich, nach dem Erhärten des Polyurethans die Strukturierung durch Schleifen, Fräsen, etc. vorzunehmen.

Endlosbänder werden üblicherweise über Räder oder Walzen geführt und angetrieben. Bei kleinen Kurvenradien stellen sich hierbei immer wieder Probleme ein. Insbesondere treten Risse in der Oberflächenbeschichtung und - strukturierung auf. Im weiteren Schadensverlauf kann es vorkommen, dass der Gewebezugträger ausfranst. Dies kann insbesondere dann ein größeres Problem darstellen, wenn die eingesetzten Materialien bestimmte Zulassungen erfüllen müssen und das ansonsten von dem Polyurethan ummantelte Gewebe frei zutage tritt und eben nicht diese Zulassung erfüllt.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein strukturiertes Endlosband sowie ein

Verfahren zur Herstellung desselben anzugeben, das die genannten Nachteile vermeidet und insbesondere eine hohe Standfestigkeit bei kleinen Kurvenradien ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch ein Endlosband mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Endlosband weist einen Zugträger zur Aufnahme von Zugkräfte und zumindest eine mit dem Zugträger verbundene Schicht auf. Die Schicht weist eine strukturierte Oberfläche zur Führung und/oder Aufnahme von Halbzeugen auf. Die Schicht ist erfindungsgemäß ein Silikon-Werkstoff. Die Verwendung eines Silikon-Werkstoffs als Schicht auf dem Zugträger ermöglicht wesentlich kleinere Kurvenradien für das Endlosband. Der Begriff Silikon- Werkstoff soll in den gummielastischen Zustand durch Aushärtung überführbare Stoffe umfassen, welche Poly(organo)siloxane enthalten, die für

Vernetzungsreaktionen zugängliche Gruppen aufweisen. Der Silikon-Werkstoff kann verstärkende Stoffe und Füllstoffe aufweisen, deren Art -und Menge das mechanische und chemische Verhalten des nach der Vernetzung entstehenden Silikon-Werkstoffs beeinflussen können.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Schicht in einem

Gießvorgang auf den Zugträger aufgebracht ist. Diese Aufbringungsart hat den Vorteil, dass bei einer geeigneten Ausgestaltung der Gießform die Strukturierung der Oberfläche bereits während des Gießvorgangs durchgeführt werden kann. Es kann somit eine aufwändige und kostenträchtige Nachbearbeitung entfallen. Ein weiterer Vorteil des Gießvorgangs liegt darin, dass die Strukturierung der

Oberfläche des Endlosbands nahtlos ohne Übergangsbereich erfolgen kann. Bei herkömmlichen Bearbeitungstechniken, die eine abschnittsweise Strukturierung des Endlosbands vorsehen, ist es nur unter extrem hohem Aufwand möglich, eine fortlaufende durchgehende und übergangsfreie Strukturierung herzustellen.

Eine bevorzugte Weiterentwicklung der Erfindung sieht vor, dass das Endlosband zwischen dem Zugträger und der Schicht eine Zwischenschicht zur

Haftvermittlung aufweist. Dieser zweischichtige Aufbau erlaubt eine freiere Wahl der Materialien für die Kombination aus Zugträger und Schicht. Hierbei kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Zwischenschicht ein Silikon- Werkstoff ist. Somit bleibt auch ein Zwei-Schicht-Aufbau die höhere Elastizität bei gleichbleibender oder verbesserter Zugfähigkeit des Endlosbands erhalten.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Silikon-Werkstoff der

Zwischenschicht ein Einkomponenten-Silikon. Bei einem Einkomponenten-Silikon erfolgt die Vernetzung bei Raumtemperatur unter dem Einfluss von

Luftfeuchtigkeit.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Silikon-Werkstoff der Schicht ein

Zweikomponenten-Silikon. Bei einem Zweikomponenten Silikon wird als zweite Komponente eine vernetzende Komponente beigegeben, sodass die Vernetzung unabhängig von Luftfeuchtigkeit stattfinden kann. Dies ist insbesondere von Vorteil bei einem Gießvorgang, bei dem nicht alle Teile des zu gießenden

Endlosbands frei für Luftfeuchtigkeit zugänglich sind.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Zugträger ein thermoplastisches Elastomer aufweist. Diese Ausführungsform erlaubt eine weitgehend freie Formgebung des Zugträgers bei gleichzeitig besonders gut geeigneter Beschaffenheit für die Aufbringung von Zwischenschicht und Schicht. Besonders bevorzugt weist der Zugträger ein Copolyester auf.

Alternativ kann der Zugträger ein Zuggewebe aufweisen. Für das Zuggewebe sind verschiedene Herstellungsweisen wie Weben, Stricken, etc. möglich.

Eine erfindungsgemäße Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das

Endlosband neben der Strukturierung der Oberfläche der Schicht eine Zugkräfte aufnehmende Formgebung wie Rippen oder Ausnehmungen aufweist. Die Rippen können beispielsweise in den Zugträger integriert sein. Die Ausnehmungen wie beispielsweise durchgehende Löcher ermöglichen den Einsatz von Stachelwalzen zum Antrieb des Endlosbands. Der erfindungsgemäße Grundgedanke wird auch durch ein Gussverfahren zur Herstellung eines profilierten Endlosbands wiedergegeben. Das

erfindungsgemäße Verfahren weist die Schritte auf: Anbringen eines eine

Negativprofilierung tragenden Mantels innerhalb einer Gussform, Anbringen eines Zugträgers um einen Gusskern, Einsetzen des Gusskerns in die Gussform, Einbringen eines Silikon-Werkstoffs in einen Zwischenraum zwischen Gussform und Gusskern und Aushärten des Silikon-Werkstoffs. Die Negativprofilierung des Mantels überträgt sich so auf den auf dem Zugträger aushärtenden Silikon- Werkstoff. Dieses Herstellungsverfahren erlaubt eine exakte Reproduzierung der Oberflächenprofilierung des Endlosbands über verschiedene Endlosbänder hinweg sowie eine Strukturierung der Oberfläche ohne Übergangsbereich. Dies verbessert die Prozessführung im Einsatz der Endlosbänder entscheidend.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gussverfahrens wird nach dem Schritt des Aushärtens des Silikon-Werkstoffs der Gusskern unter Verbleib des Zugträgers entnommen. Dies ermöglicht eine besonders einfache Entnahme des Endlosbandes nach dem Gussvorgang.

Der erfindungsgemäße Grundgedanke wird auch durch eine Gussform zur Herstellung eines strukturierten Endlosbands wiedergegeben. Die

erfindungsgemäße Gussform weist eine Hülle und einem Gusskern auf. Die Hülle und der Gusskem sind so miteinander verbindbar, dass der Gusskern mittig in der Hülle angeordnet ist und ein Hohlraum zwischen Hülle und Gusskern entsteht. Die Hülle weist einen Mantel auf, der eine Negativstrukturierung an seiner dem Gusskem zugewandten Oberfläche aufweist. Der Gusskern weist einen

Aufnahmebereich für einen Zugträger auf, wobei der Aufnahmebereich so angeordnet ist, dass bei der Verbindung zwischen Hülle und Gusskern der Aufnahmebereich dem Mantel gegenüberliegt. Die Gussform weist eine

Materialzuführung für einen Silikon-Werkstoff auf. Mittels der erfindungsgemäßen Gussform kann ein Endlosband gefertigt werden, das bereits an seiner äußeren Oberfläche eine Oberflächenstrukturierung aufgrund der Negativstrukturierung des Mantels aufweist, ohne dass eine weitere Nachbearbeitung des Endlosbands hinsichtlich der Oberflächenstrukturierung notwendig wäre.

Bei einer erfindungsgemäßen Weiterbildung der Erfindung ist die

Materialzuführung im Gusskern, insbesondere mittig, angeordnet. Dies ermöglicht eine besonders störungsfreie Zufuhr des Silikon-Werkstoffs in den Hohlraum.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Hohlraum zwischen Hülle und Gusskern eine Öffnung zum Entweichen von Luft aufweist. Dies ermöglicht zum einen eine besonders einfache Zufuhr des Silikon-Werkstoffs und ermöglicht gleichzeitig eine einfache Kontrolle, ob die Gussform vollständig mit dem Silikon-Werkstoff gefüllt ist.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Mantel austauschbar ist und insbesondere in einem 3D-Druckverfahren hergestellt ist. Diese möglich die Herstellung auch besonders komplexer

Oberflächengeometrien.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen

Ausführungsform eines Endlosbandes;

Figur 2 eine schematische Querschnittsansicht der Ausführungsform der

Figur 1;

Figur 3 eine schematische Draufsicht auf das Endlosband der Figur 1 ;

Figur 4 eine perspektivische Detailansicht einer Strukturierung der

Oberfläche der Ausführungsform der Figur 1 ; Figur 5 eine Draufsicht auf die Strukturierung der Figur 4;

Figur 6 eine Detail-Draufsicht auf eine alternative Strukturierung der

Oberfläche der Ausführungsform der Figur 1 ;

Figur 7 eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen

Gussform; Figur 8 die Gussform der Figur 7 mit Zugträger und Mantel;

Figur 9 die Gussform der Figur 8 mit eingelegtem Gusskem vor dem

Gießvorgang; Figur 10 die Gussform der Figur 9 mit eingelegtem Gusskern nach dem

Gießvorgang;

Figur 11 die Gussform der Figur 10 mit entnommenem Gusskern; Figur 12 eine Querschnittsansicht eines Endlosbands als Gussergebnis; Figur 3 eine erste Alternative der Gussform der Figur 7; Figur eine zweite Alternative der Gussform der Figur 7; und Figur 15 eine dritte Alternative der Gussform der Figur 7

Figur 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Endlosbands 10. Das Endlosband 10 ist vorliegend elliptisch dargestellt. Dies stellt aber lediglich eine mögliche Formgebung im Einsatzfall dar. Nach der Herstellung ist das Endlosband im Wesentlichen kreisförmig und im konkreten Einsatzfall wird die Form des Endlosbands 10 durch die übertragenen Zugkräfte und den durch die Transporträder oder/und Stachelwalzen bestimmt. Die vorliegend beschriebene Ausführungsform des Endlosbands 10 weist eine Bandbreite von 9 mm, eine Bandstärke von 1,7 mm und eine Bandlänge von 400 mm auf. Diese Maßangaben sind lediglich beispielhaft. Selbst verständlich kann ein erfindungsgemäßes Endlosband andere Abmessungen aufweisen. Das Endlosband 10 ist dreilagig aufgebaut. Die innerste Schicht bildet ein Zugträger 12 zur Aufnahme von Zugkräften. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Zugträger 12 aus einem thermoplastischen Copolyester-Elastomer hergestellt. Die Wahl des Zugträgermaterials hängt von den konkreten Einsatz- Randbedingungen des Endlosbands 10 ab. Wird das Endlosband 10

beispielsweise im Nahrungsmittelbereich eingesetzt, muss darauf geachtet werden, dass das Material eine entsprechende Zulassung aufweist. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Zugträger 12 eine Schichtdicke von 0,6 mm auf.

Die zweitinnerste Schicht ist eine Zwischenschicht 14. Diese Schicht dient der Haftvermittlung zwischen der äußeren Schicht 16 und dem Zugträger 12. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Zwischenschicht 14 aus einem 1 K-Silikon hergestellt und weist eine Dicke von 0,3 mm auf. Unter einem 1 K-Silikon wird vorliegend ein Silikon verstanden, das zur Vernetzung lediglich Luftfeuchte benötigt.

Die äußere Schicht 16 ist diejenige Schicht, welche im Einsatzfall des

Endlosbands 10 mit dem zu befördernden oder zu behandelnden Material wie etwa Halbzeug in Kontakt kommt. Die Schicht 16 ist in der vorliegenden

Ausführungsform aus einem 2K-Silikon hergestellt. Unter einem 2K-Silikon wird vorliegend ein Silikon verstanden, bei dem der zur Initiierung der Vernetzung benötigte Stoff als zweite Komponente zugegeben wird. Die Schicht 16 weist eine Dicke von 0,9 mm auf und ist als Ergebnis eines Gussvorgangs strukturiert. Dies ist in der Querschnittsansicht der Figur 2 schematisch dargestellt. In der Querschnittsansicht der Figur 2 ist die Strukturierung der äußeren Schicht 16 erkennbar. In der vorliegend gewählten Ausführungsform weist die

Strukturierung pyramidenförmige Elemente 18 auf. Diese werden während des Gießvorgang der äußeren Schicht 16 in die Oberfläche eingebracht und laufen somit nahtlos um die gesamte äußere Oberfläche der Schicht 16 um.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf das Endlosband 10. Die äußere Oberfläche der äußeren Schicht 16 ist, wie bereits in Figur 2 erläutert, mit pyramidenförmigen Elementen 18 strukturiert. Des Weiteren sind durch das Endlosbands 10 verlaufende Ausnehmungen 19 vorgesehen. In diese können beispielsweise Stacheln einer Stachelwalze zum Transportieren des Endlosbands 10 eingreifen.

Die Figuren 4 und 5 zeigen eine schematische perspektivische Darstellung sowie eine Draufsicht auf ein Detail der Strukturierung der äußeren Schicht 16. Die pyramidenförmigen Elemente 18 schließen nahtlos aneinander an. Sie weisen in der vorliegenden Ausführungsform eine Höhe von ca. 0,4 mm sowie an ihrer Grundfläche Abmessungen von 1 ,8 mm bis 2,4 mm - je nach Anwendungsfall - auf.

Figur 6 zeigt eine alternative Ausführungsform. Bei dieser ist zwischen den pyramidenförmigen Elementen 18 ein ebener Abschnitt 20 eingefügt. Auf diese Weise reduziert sich die Dichte der pyramidenförmigen Elemente 18 auf der äußeren Oberfläche der äußeren Schicht 16. Selbstverständlich ist die

Pyramidenform der pyramidenförmigen Elemente 18 lediglich beispielhaft. Es können auch kegelförmige, kegelstumpfförmige, würfelförmige, (halb-) kugelförmige Elemente, etc. vorgesehen sein. Auch kann die Oberfläche mit unterschiedlich großen Elementen versehen sein.

Figur 7 zeigt eine erfindungsgemäße Gussform 100. Figur 7 ist eine schematische Querschnittsansicht der Gussform 100. Die Gussform 100 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch, sodass die vorliegende Querschnittsansicht zur

Darstellung ausreicht. Die Gussform 100 weist eine Hülle 110 sowie einen Gusskern 112 auf. Hülle 110 und Gusskem 112 sind in der vorliegenden

Ausführungsform aus Aluminium hergestellt und bilden zusammen die Gussform 100.

Wie in Figur 8 dargestellt nimmt die Hülle 110 einen Mantel 114 auf. Der Mantel 114 ist in der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen ein kreisförmige Ring und weist an seiner inneren Oberfläche eine Strukturierung 116 auf. Die Strukturierung 116 ist die Negativform der auf der äußeren Schicht 16 des

Endlosbands 10 befindlichen Strukturierung. Der Mantel 114 wurde mittels eines 3-D-Druckverfahrens hergestellt. Mittels dieses Verfahrens können auch komplizierteste Geometrien für die Strukturierung 116 bzw. für die Elemente 18 des Endlosbands 10 realisiert werden. Der Mantel 14 wird in die Hülle 0 eingelegt und mit dieser konzentrisch ausgerichtet und fixiert. Die Fixierung kann beispielsweise durch ein Ausfüllen des Hohlraums 118 Zwischenhülle 110 und Mantel 114 geschehen. Hierzu kann beispielsweise ein Silikon verwendet werden.

Der Gusskern 112 trägt den Zugträger 12. Dieser wird nach seiner Herstellung auf den Gusskem 112 aufgezogen und ist, sofern dies notwendig ist, bereits mit der haftvermittelnden Zwischenschicht 14 versehen.

Wie in Figur 9 ersichtlich ist, wird der Zugträger 12 mit dem Gusskem 1 2 konzentrisch mit dem Mantel 1 4 in der Gussform 100 ausgerichtet. Es entsteht so zwischen Kern Gusskem 112 und Hülle 110 bzw. zwischen Zugträger 12 (oder der haftvermittelnden Zwischenschicht 14) und Mantel 114 ein Hohlraum 120. Dieser Hohlraum 120 wird außen durch den Mantel 114 begrenzt, wodurch die Oberfläche des Endlosbands 10 bzw. der äußeren Schicht 16 geformt wird. In diesen Hohlraum 120 wird das Gussmaterial 121 eingespritzt, das die äußere Schicht 6 bildet eingespritzt. Dies ist in Figur 10 dargestellt. Bei dem für diese Ausführungsform verwendeten Gussmaterial 21 handelt es sich um ein 2- Komponenten Silikon. Dieses wird in einer Mischeinheit aus einer A-und B- Komponente zusammen gemischt und mit einem Überdruck in den Hohlraum 120 der Gussform 100 gespritzt.

Nach dem Vernetzen bzw. dem Aushärten des die äußere Schicht 16 bildenden Silikons kann der Gusskern 112 gelöst und herausgezogen werden. Dies ist in Figur 1 dargestellt. Das Endlosbands 10 verbleibt aufgrund der engen

Verzahnung zwischen der Strukturierung der äußeren Schicht 16 und des Mantels 114 in der Hülle 110.

Dies ist in Figur 12 dargestellt. Nach Entnahme des Gusskern 112 kann das Endlosband 10 herausgelöst werden. Nun kann eventuell nach dem Gussvorgang überstehendes Gussmaterial 121 entfernt und das Endlosband 10 als Ganzes weiterverarbeitet werden.

Zum Einspritzen des Silikonmaterials in den Hohlraum 120 sind verschiedene Geometrien möglich. Die Figuren 13-15 zeigen drei alternative Varianten auf.

Bei der Ausführungsform der Figur 13 wird das Gussmaterial 121 in den

Hohlraum 120 über den Gusskern 112 durch auf dem Umfang des Gusskerns 112 verteilte Kanäle 122 eingespritzt. Diese Variante hat den Vorteil, dass die

Gussform 100 als Ganzes plan aufliegen kann und zum Einbringen des

Gussmaterials 121 kurze Zuführwege zurückzulegen sind.

Bei der Ausführungsform der Figur 14 wird das Gussmaterial 121 über Kanäle 124 eingebracht, die an der Unterseite der Hülle 110 vorgesehen sind. Diese

Alternative hat den Vorteil, dass das in den Gusskanälen 124 zurückbleibende Gussmaterial 121 das Endlosband 10 bei dem Entnahmevorgang des Gusskems 112 fixiert und so eine problemlose Entnahme des Gusskerns 112 unter sicherem Verbleib des Endlosbands 10 in der Hülle 110 möglich ist. Bei der Ausführung vom der Figur 15 wird das Gussmaterial 121 über einen zentralen Kanal 126 im Gusskern 112 eingebracht. Das Gussmaterial verteilt sich an der Unterseite 113 des Gusskerns 112 zwischen Hülle 110 und Gusskern 112 zentral und gelangt über einen Spalt zwischen der Unterseite 113 des Gusskerns 112 und der Hülle 110 in den Hohlraum 120. Durch das Anheben des Kerns 112 zur Bildung eines Spalts zwischen Unterseite 113 des Kerns 112 und der Hülle 110 entsteht gleichzeitig eine Ausströmöffnung 128. Über Ausströmöffnung 128 austretendes Gussmaterial 121 kann während des Gussvorgangs festgestellt werden, wann die Gussform 100 vollständig gefüllt ist. Gleichzeitig kann an der Ausströmöffnung 128 Luft aus der Gussfonm 100 entweichen.