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Walzenanordnung für den Transport von flexiblen Materialbahnen - Dokument DE10000409B4
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10000409B4 22.12.2005
Titel Walzenanordnung für den Transport von flexiblen Materialbahnen
Anmelder Heinrich Greve Maschinen- und Apparatebau GmbH & Co KG, 32312 Lübbecke, DE
Erfinder Koring, Thorsten, 32312 Lübbecke, DE
Vertreter Busse & Busse Patentanwälte, 49084 Osnabrück
DE-Anmeldedatum 07.01.2000
DE-Aktenzeichen 10000409
Offenlegungstag 26.07.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 22.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.12.2005
IPC-Hauptklasse B65H 27/00

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Walzenanordnung für den Transport flexibler Materialbahnen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die in der Praxis zum Transport von insbesondere flexiblen Kunststoffbahnen aber auch von z.B. Papier- oder Textilbahnen eingesetzten Walzen, wegen des überwiegend ziehenden Transports des Materials auch „Vorzugswalzen" genannt, haben in der Regel glatte Walzoberflächen. Zwei solcher Transportwalzen, von denen eine als Arbeitswalze und eine als Gegenwalze fungiert, rollen mit ihren Walzoberflächen unter mehr oder minder starkem Druck aufeinander ab und transportieren so die Materialbahn zwischen ihnen hindurch. Eine derartige Walzenanordnung ist aus der EP 0 614 838 A1 bekannt.

Neben den vollständig glatten Walzen sind auch Walzen mit in Umfangsrichtung umlaufenden Nuten bekannt, durch die Führungsfinger hindurchgestreckt werden können, um ein Aufwickeln des zu transportierenden Materials um die Walze zu verhindern. Walzen mit in entgegengesetzten Richtungen schräg verlaufenden Nuten, die sich gegenseitig kreuzen, sind ebenfalls bekannt und werden insbesondere dann eingesetzt, wenn mehrlagige Materialbahnen zu transportieren sind. Die Nuten dienen dabei der Abfuhr von eventuellen Lufteinschlüssen oder Luftpolstern zwischen den einzelnen Lagen der Materialbahnen oder der Materialbahn und der Walze. Schließlich kennt man auch Walzen mit spiralförmig umlaufenden Nuten, die der Beseitigung von Falten im Material und der seitlichen Streckung des Materials dienen.

Die beschriebene Walzenanordnung sowie die vorgenannten Walzen haben jedoch den Nachteil, daß ein den Transport beeinträchtigender Schlupf zwischen den Vorzugswalzen und dem zu transportierenden Material besteht, was sich nachteilig auf die Präzision der Anlage auswirkt.

Die Erfindung befaßt sich daher mit dem Problem, eine Walzenanordnung anzugeben, mit der der Schlupf zwischen den Walzen und dem zu transportierenden Material minimiert werden kann.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Walzenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Beim Transport der Materialbahn zwischen zwei Walzen, von denen zumindest eine um ihren Umfang herum erfindungsgemäß Näpfchen aufweist, wird das zu transportierende Material von der anderen Walze im Berührungsbereich der beiden Walzen in die Näpfchen der einen Walze hineingedrückt, wodurch eine Art Verzahnung entsteht und das zu transportierende Material fest von der Kante des Näpfchen gehalten wird. Die Materialbahn kann dadurch ohne seitlichen Verzug, gerade und mit allenfalls minimalem Schlupf durch die Maschine transportiert werden.

Vorteilhaft ist auch, daß durch das Eindrücken des flexiblen Materials in die Näpfchen der einen Walze eine temporäre Prägung des Materials entsteht, durch die es gleichsam versteift wird. Erfolgt ein nicht mehr geführtes und auch nicht gezogenes Austreten der Materialbahn zwischen den Walzen, ein sogenanntes „freistes Austragen", so läßt sich dieses mit derart versteiftem Material wesentlich besser durchführen.

Vorzugsweise haben die Näpfchen an der Walzoberfläche eine kreisförmige Öffnung, da so ein allseitig gleichmäßig guter Halt beim Eindrücken des zu transportierenden Materials in die Näpfchen erreicht wird. Die Näpfchenöffungen können jedoch auch beliebige andere Formen, beispielsweise oval, rechteckig etc. aufweisen.

Insbesondere beim Transport von flexiblen Kunststoffbahnen hat sich gezeigt, daß bei einem Durchmesser der Näpfchenöffungen bzw. bei nicht kreisförmigen Öffnungen einer entsprechenden Öffnungsweite von zwischen 2 mm und 10 mm, insbesondere bei einer Öffnungsweite von 3,5 mm der Schlupf beim Materialtransport minimiert wird. Das Eindrücken der Materialbahn in die Näpfchen erfolgt dabei nur so weit, daß die Materialbahn den Boden der Näpfchen nicht berührt. Es ist daher weitestgehend ohne Einwirkung, ob die Näpfchen beispielsweise zylinderförmige oder kugelkappenförmige Ausnehmungen haben. Damit der Boden der Näpfchen von der Materialbahn nicht berührt wird, sollte die Tiefe der Näpfchen bevorzugt zumindest dem halben Durchmesser der Näpfchenöffnung entsprechen. Bevorzugt ist ein Verhältnis von Näpfchentiefe zum Durchmesser der Näpfchenöffnung zwischen 0,5 und 0,8, insbesondere von etwa 0,7. Dieses Verhältnis wird beispielsweise bei einem Näpfchen mit einem Durchmesser von 3,5 mm und einer Tiefe von 2,5 mm erreicht.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen und einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das im folgenden erläutert wird; es zeigen:

1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Walzenanordnung entsprechend Anspruch 1,

2 eine Ansicht aus Richtung II auf den Gegenstand aus 1,

3 einen Schnitt in Richtung III-III durch den Gegenstand aus 2 und

4 eine Vergrößerung des Ausschnitts IV in 3.

Die in 1 dargestellte Walzenanordnung zeigt schematisch eine um eine Rotationsachse 1 rotierbare Arbeitswalze 2 und eine ebenfalls um eine Rotationsachse 1 rotierbare Gegenwalze 3. Die Rotationsachse 1 der Gegenwalze 3 ist in einer Kulisse 4 gelagert, die von Kulissensteinen 5 höhenverschieblich geführt ist. Dadurch kann der Andruck der Gegenwalze 3 auf die Arbeitswalze 2 an jeder Seite über eine Feder 6 und eine auf diese wirkende ortsfest gelagerte Spindel 7 eingestellt werden. Die zu transportierende Materialbahn ist durch eine strichpunktierte Linie 8 angedeutet.

Wie in 2 erkennbar ist, sind beide Walzen 2, 3 erfindungsgemäß mit Ausnehmungen in Form von Näpfchen 9 versehen, die entlang sich quer zur Rotationsachse 1 über den Umfang der Walzen 2, 3 erstreckenden Linien 10 angeordnet sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind jedoch nur einige der Näpfchen 9 zeichnerisch dargestellt, während im übrigen Bereich der Walzen 2, 3 lediglich die die Anordnung der Näpfchen 9 andeutenden Linien 10 gezeigt sind. Die Näpfchen 9 von Arbeitswalze 2 und Gegenwalze 3 sind in Richtung der Rotationsachsen 1 zueinander versetzt, so daß jede Näpfchen 9 aufweisende Umfangslinie 10 der Arbeitswalze 2 nur mit einem Bereich zwischen zwei Näpfchenlinien 10 der Gegenwalze 3 in Berührung kommen kann, so daß sich die Näpfchen 9 nie gegenseitig berühren. Die dargestellte Anordnung der Näpfchen 9 ist insoweit besonders vorteilhaft, da auch bei einem Verdrehen der Walzen 2, 3 gegeneinander keine Überlagerung der Näpfchen 9 auftreten kann.

Die Näpfchen 9 können jedoch auch entlang sich parallel zu den Rotationsachsen 1 erstreckender Linien angeordnet sein, wobei dann durch die Position der Walzen 2, 3 gegeneinander sichergestellt werden sollte, daß die achsparallelen Näpfchenlinien der beiden Walzen 2, 3 in Umfangsrichtung quer zu den Rotationsachsen 1 zueinander versetzt sind, damit keine Überlagerung auftritt. Sollten sich zwei Näpfchen 9 nämlich gerade überlagern, bleibt die zu transportierende Materialbahn 8 zwischen ihnen ungeprägt und der gewünschte Versteifungs- und Haftungseffekt tritt nicht ein.

Die dargestellte Anordnung der Näpfchen 9 ist jedoch nur exemplarisch. Die erfindungsgemäße Wirkung tritt auch bei anderen Anordnungen der Näpfchen 9, beispielsweise spiralförmig um den Walzenumfang herum, ein. So können die Näpfchen 9 auch nach dem Zufallsprinzip auf dem Walzenumfang verteilt sein. Auch ist es möglich, lediglich in den äußeren und/oder mittleren Bereichen der Walzen 2, 3 Näpfchen 9 anzuordnen. Sollten sich beim Abrollen der Walzen 2, 3 gegeneinander vereinzelt Näpfchen 9 mit denen der jeweils anderen Walze überlagern, so beeinträchtigt dies die grundsätzliche Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Walzen kaum.

Die 3 und 4 zeigen detaillierter den Aufbau von Arbeitswalze 2 und Gegenwalze 3. In 3 ist erkennbar, daß die Walzen 2, 3 je einen Walzenkörper 11 und eine Walzoberfläche 12 aufweisen, die vorzugsweise elastisch ausgebildet ist, damit sie sich besser in die Näpfchen 9 der anderen Walze hineindrückt. Die Walzoberfläche 12 kann dabei bevorzugt als auswechselbarer elastischer Bezug ausgebildet sein, so daß sowohl die Anordnung der Näpfchen 9 als auch die Elastizität des Materials durch Wahl eines anderen Überzuges an verschiedene zu transportierende Bahnen 8 angepaßt werden kann. Für den Transport von Materialbahnen aus insbesondere flexiblen Kunststoffen haben sich Walzoberflächen mit einer Härte von 30 Shore bis 100 Shore, insbesondere von 60 Shore als vorteilhaft erwiesen.

In 4 ist im Detail dargestellt, wie die flexible Materialbahn 8 durch die Walzoberfläche 12 der Gegenwalze 3 in ein Näpfchen 9 der Arbeitswalze 2 hineingedrückt wird.


Anspruch[de]
  1. Walzenanordnung mit zumindest zwei rotierbaren Walzen (2, 3), von denen eine als Arbeitswalze (2) und eine als Gegenwalze (3) ausgebildet ist, zwischen denen eine flexible Materialbahn (8) zu transportieren ist, wobei die Walzen (2, 3) jeweils einen Walzenkörper (11) mit einer Walzoberfläche (12) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Walzen (2, 3) in ihrer Walzenoberfläche (12) als Näpfchen (9) ausgebildete Ausnehmungen aufweist und mehrere solcher Näpfchen (9) um den Umfang der Walze (2, 3) herum angeordnet sind.
  2. Walzenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Näpfchen (9) eine kreisförmige Öffnung aufweisen.
  3. Walzenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Näpfchenöffnung zwischen 2 mm und 10 mm beträgt.
  4. Walzenanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Näpfchen (9) zumindest dem halben Durchmesser der Näpfchenöffnung entspricht.
  5. Walzenordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Näpfchentiefe zum Durchmesser der Näpfchenöffnung zwischen 0,5 und 0,8 beträgt.
  6. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Näpfchen (9) entlang zumindest einer quer zur Rotationsachse (1) ausgerichteten sich um den Umfang der Walze herum erstreckenden Linie (10) angeordnet sind.
  7. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Näpfchen (9) entlang sich parallel zur Rotationsachse (1) erstreckender Linien (10) angeordnet sind.
  8. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Näpfchen (9) sich spiralförmig um den Umfang der Walze (2, 3) herum erstreckend angeordnet sind.
  9. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzoberfläche (12) aus einem elastischen Material besteht.
  10. Walzenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Walzoberfläche (12) eine Härte von 30 Shore bis 100 Shore aufweist.
  11. Walzenanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Walzen (2, 3) eine feste Walzoberfläche (12) und eine Walze (2, 3) eine elastische Walzoberfläche (12) aufweist.
  12. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzoberfläche (12) auswechselbar mit dem Walzenkörper (11) verbunden ist.
  13. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitswalze (2) und die Gegenwalze (3) Näpfchen (9) aufweisen und die Anordnung der Näpfchen (9) von Arbeitswalze (2) und Gegenwalze (3) zueinander versetzt sind.
  14. Walzenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnungen der Näpfchen (9) von Arbeitswalze (2) und Gegenwalze (3) in Richtung der Rotationsachsen (1) zueinander versetzt sind.
  15. Walzenanordnung nach Anspruch oder 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnungen der Näpfchen (9) von Arbeitswalze (2) und Gegenwalze (3) in Umfangsrichtung quer zu den Rotationsachsen (1) zueinander versetzt sind.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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