Überlappverschweißung PUR-Riemen

Einsatzmöglichkeiten von Rund- und Keilriemen aus PolyurethanZugträger für Behabeltriemen aus Polyurethan PUR

In Antriebs- und Förderanwendungen werden zunehmend Rund- und Keilriemen  aus Polyurethan eingesetzt, die sowohl eine sehr gute Verschleißfestigkeit als auch eine allgemeine gute chemische Beständigkeit aufweisen.  Auch die Eignung für den direkten Kontakt mit Lebensmitteln erweitert die Einsatzgebiete für solche Riemenlösungen. Die große Auswahl an unterschiedlichen Materialhärten und Oberflächen ermöglichen außerdem eine optimale Auswahl und Anpassung des Produkts an das Anlagendesign als auch an die Kontaktbedingungen mit dem Transportgut.  Dank der thermoplastischen Eigenschaft des Materials, können individuelle Verschweißungen  vor Ort  bzw. direkt in der Anlage durchgeführt werden. Dies unterstützt und vereinfacht die Instandhaltung bzgl. des Wechsels von Riemen und spart somit Zeit und Geld.

Grenzbedingungen der Riemen-Einsatzmöglichkeit:  Elastizität – Belastung - BeständigkeitBEHAbelt Rundriemen PUR TPE Umlenkrollen

In besonders anspruchsvollen Anwendungen ist es teilweise notwendig auf verstärkte, mit Zugträger versehene Riemen, zurückzugreifen. Grundsätzlich gilt es hier folgende Gründe zu nennen, die einen solchen Riemenaufbau  notwendig bzw. sinnvoll machen können:

  1. Reduzierung der Riemen Dehnung (Elastizität)
  2. Erhöhung der max. Zugbelastung (Belastung)Zugträger für BEHAbelt Riemen PUR TPE
  3. Kompensation von thermischen und chemischen Einflüssen auf die Materialeigenschaften (Beständigkeit)

Polyurethan zählt zur Gruppe der thermoplastischen Elastomere, was die gute Verschweißbarkeit und das elastische Verhalten von Produkten aus diesem Rohstoff erklärt. Das elastische Verhalten kann grundsätzlich mit der Auswahl der Materialhärte angepasst werden. Leider kann in der Praxis die Einstellung der Elastizität des Riemens über die Anpassung der Materialhärte oft nicht umgesetzt werden, da eine Erhöhung der Materialhärte einhergeht mit einer Reduzierung der Flexibilität des Riemens, was wiederum zu einer Erhöhung der Scheibendurchmesser führt, um eine Ermüdung des Materials aufgrund der auftretenden Biegewechsel zu kompensieren.

Riemenverschweißmethoden PUR TPE

Riemenschweißvorbereitung Überlappverschweißung
Vorbereitung Überlappverschweißung

 BEHAbelt Heißpresse HP01
BEHAbelt Heißpresse HP01

Riemenschweißvorgang Schritt 2 
Schweißvorgang Schritt 2

Riemenschweißvorgang PUR TPE Riemen 
Schweißvorgang Schritt 3
Überlappverschweißung mit Zugträger
Überlappverschweißung mit Zugträger

Der Einsatz eines Zugträger verstärkten Produkts vergrößert hier den möglichen Einsatzbereich einer weichen flexiblen Produktlösung, da der Zugträger bleibenden Dehnung entgegenwirkt und die weichere Materialausführung  eine kleine Produktumlenkung ermöglicht.

Grundsätzlich kann mit solch einer Produktausführung eine erhöhte Zugbelastung erzielt werden, die jedoch im Wesentlichen auch von der Ausführung der Verbindungsstelle abhängig ist.

Bei der Verwendung von Riemen in Bereichen größer der Raumtemperatur, führt die Erhöhung der Umgebungstemperatur zur Erweichung des Materials, was wiederum zu einer Erhöhung der Elastizität / Dehnung des Riemens und somit auch eine Reduzierung der max. Zugbelastung zur Folge hat. Ebenso hat die Verwendung in chemisch aggressiven  Anwendungen ggf. einen chemischen Abbau zur Folge der sich langsam von außen nach innen im Material fortpflanzt.

In beiden genannten Fällen wirkt der Zugträger im Riemen als Kompensation zu dieser Erweichung  bzw. chemischen Abbau und vergrößert den Einsatzbereich bzw. verlängert die Lebensdauer unter diesen Bedingungen.

Ein Riemen ist nur so gut wie seine Verbindung!

Wie bereits erwähnt entscheidet neben der Riemenkonstruktion auch die Verbindungsstelle über die Eignung des Riemens in der Anwendung. Da es sich hier immer um verschweißte Verbindungsstellen handelt, unterscheidet man zwischen zwei Verbindungsarten.

Bei der Stoßverbindung werden die Riemenenden einfach direkt auf der Stirnseite des Riemenschnitts miteinander verbunden. Diese Methode findet auch bei der Verschweißung von unverstärkten Riemen Anwendung. Allerdings ist darauf hinzuweisen, dass vor dem Verschweißen der Zugträger stirnseitig  3-5 mm ausgebohrt werden muss, um ein Stauchen des Zugträgers aufgrund des Abschmelzen des Materials während des Schweißvorgangs in der Schweißnaht zu verhindern.  Diese Methode erzielt „ nur“ den Effekt der Dehnungsreduzierung führt aber nicht zu einer Erhöhung der Riemenbelastung, da die Nahtstelle eine Unterbrechung des Zugträgers und somit einen unverstärkten Riemenbereich darstellt. Deshalb wird diese Schweißmethode nur dann angewendet wenn die Festigkeit der unverstärkten Riemenvariante ausreichend ist, das Dehnungsverhalten des Riemens jedoch reduziert werden muss, wie z.B. bei langen Riemenstrecken.

Die Überlappverbindung ermöglicht sowohl eine Reduzierung des Dehnungsverhaltens als auch eine Steigerung der Riemenbelastung. Hierzu werden die Riemenenden entlang des Zugträgers mittels eines Schneidwerkzeugs abgeschält. Ein Übereinanderlegen der abgeschälten Bereiche ergibt somit einen Überlappbereich quasi  eine Art „Riemensandwich“, das später für die Festigkeit der Verbindungsstelle maßgeblich ist. In diesem Bereich liegen die Zugträger parallel nebeneinander im Riemenzentrum. Durch Einlegen dieser Überlappstelle in einen passenden Formschuh wird der Bereich mit Temperatur und Druck in die Form eingepresst und somit verbunden.

Überschüssiges Material wird aus dem Formschuh herausgepresst und kann in dafür vorgesehene Auffangtaschen auslaufen. Im Bereich der Überlappung führt die somit erreichte Verschränkung der Zugträgerenden zur Steigerung der Festigkeit in der Verbindungsstelle.  Auch hier ist die Verbindung nach wie vor die die Schwachstelle im System, jedoch kann die Festigkeit um ca. 50% gesteigert werden und ermöglicht nun einen robusten und dehnungsarmen Einsatz, u.a. auch für die oben genannten Grenzbereiche und Anwendungsbedingungen.

BEHAbelt Produktlösungen

Riemen und Werkzeuge von BEHAbelt, speziell entwickelt für die hohen Anforderungen in der Industrie, bieten hier die perfekte Lösung für Ihren Anwendungsbereich.

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Vorteile der BEHAbelt-Schweißtechnik

Hohe Prozessbeherrschung mit exzellenter Wiederholgenauigkeit, materialgenaue Parametrierung, industrielle Robustheit mit gleichbleibender Qualität, sehr geringer Aufwand zur Reinigung der Schweißnaht.

Für weiterführende Informationen empfehlen wir Ihnen den Besuch der BEHAbelt website auf www.behabelt.de

BEHAbelt und FB Ketten ... die Nr. 1 für optimierte Riemenlösungen

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