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Maschine zur kontinuierlichen wellenförmigen Verformung von Bahnen aus thermoplastischem Kunststoff
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur kontinuierlichen wellenförmigen Verformung von Bahnen aus thermoplastischem Kunststoff, welche eine Heizvorrichtung und zwei umlaufend angetriebene, zu- sammenwirkende Träger, die in Abständen voneinander angeordnete Stäbe aufweisen, besitzt, wobei die
Stäbe des einen Trägers in die Lücken zwischen den Stäben des andern Trägers eingreifen und der eine
Träger kettenförmig ausgebildet ist.
Bei den bekannten Maschinen dieser Art sind beide mit Stäben versehene Träger als endlose umlaufende Ketten ausgebildet, die über je zwei Umlenkrollen herumgeführt sind und mit ihren gegeneinander gerichteten, parallelen und in der gleichen Richtung laufenden Abschnitten zusammenwirken.
Der Nachteil dieser Vorrichtungen besteht vor allem darin, dass es insbesondere bei längeren kettenförmigen Trägern ziemlich schwierig ist, die aufeinanderliegenden und ineinandergreifenden Abschnitte dieser Ketten auf geraden und zueinander genau parallelen Bahnen zu führen und deren Eingriff auf einen genau vorgeschriebenen, insbesondere aber veränderlichen Wert einzustellen.
Bei der bekannten, waagrechten bzw. schrägen Anordnung der kettenförmigen Träger kann nämlich ein Durchhang der freien Kettenabschnitte, insbesondere bei höheren Laufgeschwindigkeiten, praktisch nicht vermieden werden, wobei es sehr schwer ist, für das obere Trum der unteren Kette einen Durchhang zu erhalten, der gleich dem Durchhang des mit diesem oberen Trum zusammenwirkenden unteren Trums der oberen Kette ist. Es können also unerwünschte Relativbewegungen zwischen den aufeinanderliegenden Kettenabschnitten auftreten. Ausserdem sind verschieden grosse Eingriffstiefen der von den aufeinanderliegenden Kettenabschnitten getragenen Stäben möglich.
Es wäre anderseits möglich, die miteinander zusammenwirkenden formgebenden Abschnitte der kettenförmigen Stabträger mittels besonderer Führungen zwangsläufig auf streng geraden Bahnen und genau parallel zueinander zu führen. Eine solche Ausbildung wäre aber mit einem erheblichen zusätzlichen Material- und Kostenaufwand für die Kettenführungen verbunden. Ausserdem würden auch grössere Wartungskosten durch den Verschleiss der Führungen entstehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile der bekannten Maschinen zu beheben. Die Erfindung besteht darin, dass der zweite, mit dem kettenförmigen Träger zusammenwirkende Träger als Trommel ausgebildet und vom kettenförmigen Träger teilweise umspannt ist.
Bei dieser Anordnung werden die schädlichen Relativbewegungen zwischen den formgebenden Elementen, d. h. zwischen dem kettenförmigen und dem trommelförmigen Stabträger, mit Sicherheit vermieden, ja sich der kettenförmige Stabträger ohne jeglichen Durchhang auf den steifen trommelförmi-
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gen Stabträger abstützt.
Ausserdem wird eine über die ganze Länge des Eingriffabschnittes gleichbleibende, sehr genau ein- stellbare Eingriffstiefe zwischen den zwei formgebenden Stabträgern erzielt. Gleichzeitig werden zusätz- liche aufwendige und verschleissbare Führungen vermieden. Auch gegenüber einfachen, aus zwei ketten- förmigen Stabträgern bestehenden Maschinen werden bei der Maschine nach der Erfindung eine Umlenk- walze und die entsprechenden Lager eingespart.
In einer Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass der kettenförmige Stabträger den trommelförmigen Stabträger in einem Umfangsbogen von mindestens etwa 1800 umspannt. Diese Anordnung weist nämlich den Vorteil auf, dass die zu verformende Kunst- stoffbahn auch bei hoher Umlaufgeschwindigkeit der Stabträger besonders lange unter dem verformenden
Einfluss dieser Stabträger gehalten wird.
Die Kunststoffbahn kann also mit möglichst hoher Geschwindigkeit unter Erzielung einer grossen
Produktionsleistung durch die Maschine durchgezogen werden, und es ist gleichzeitig möglich, das ge- wellte Kunststoffband so lange im Eingriff mit den formgebenden Stabträgern zu halten, bis es sich genügend abgekühlt und ohne weitere Verformungsgefahr abgezogen werden kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemässen Maschine sind die Stäbe der Trommel und/oder die Stäbe des kettenförmigen Trägers senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung verstellbar. Dadurch kann die Eingrifftiefe zwischen den zwei formgebenden Stabträgern besonders einfach abge- ändert und eingestellt werden. Nach einem andern Merkmal der Erfindung sind die Stäbe der Trommel und/oder die Stäbe des kettenförmigen Trägers vorzugsweise hohl und an ihren beiden Enden offen ausgebildet.
Diese Ausbildung der Stäbe gestattet deren selbsttätige Kühlung durch einen ungezwungenen natürlichen Luftdurchfluss und ermöglicht ausserdem eine zwangsläufige Umlaufkühlung, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Stäbe der Trommel und/oder die Stäbe des kettenförmigen Trägers an einen Kühlmittelumlauf angeschlossen werden.
Bei einer bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemässen Maschine greift der kettenförmige Stabträger in eine äussere Verzahnung des trommelförmigen Stabträgers ein. Durch diese formschlüssige Verbindung der beiden umlaufendenStabträger wird zunächst der mit der Erfindung erzielte Vorteil einer Auf- hebung der Relativbewegungen zwischen den zusammenwirkenden Stabträgern wesentlich gefördert.
Ausserdem ist es möglich, nur einen der umlaufenden ineinandergreifenden Stabträger zwangsläufig anzutreiben, wobei dieser angetriebene Stabträger den andern Stabträger mitnimmt. Infolgedessen wird in einfàcher Weise die synchrone Bewegung der beiden umlaufenden Stabträger sichergestellt, wobei gleich- zeitig eine für die erweichte Kunststoffbahn äusserst schädliche Kraftübertragung über die im Eingriff stehenden Stäbe der umlaufenden Stabträger vermieden wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus folgender Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles. In diesen zeigt Fig. 1 schematisch im lotrechten Schnitt eine Maschine zur wellenförmigen Verformung von thermoplastischen Kunststoffbahnen. Fig. 2 stellt einen Abschnitt der Trommel in der Seitenansicht dar, Fig. 3 zeigt denselben Abschnitt der Trommel, im lotrechten Querschnitt, Fig. 4 ist ein Schaubild des einen Endes eines Stabes des kettenförmigen Stabträgers, von unten gesehen, Fig. 5 ist eine Draufsicht auf einen mit der Trommel im Eingriff stehenden Randteil des kettenförmigen Stabträgers, und Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5.
Die dargestellte Maschine ist zur wellenförmigen Verformung von kontinuierlichen Kunststoffbahnen 1 oder von einzelnen Kunststoffblättern bestimmt. Sie enthält eine etwa waagrechte, rotierende Trommel 2, die käfigartig ausgebildet ist, d. h. auf ihrem Umfang mit achsparallelen und in regelmässigen Abständen untereinander auf einem Zylindermantel angeordneten Stäben 3 versehen ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Trommel 2 aus zwei auf. ein er Welle 102 imAbstand voneinander befestigten Scheiben 202, an denen die Stäbe 3 angeordnet sind. Die'Enden der Stäbe 3 sind dabei vorzugsweise durch entsprechende Ausnehmungen der Scheiben 202 durchgeführt und an
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z.
B. mittels Splintenausgebildet. und ihre beiden Enden sind vorzugsweise offen, um eine Luftströmung durch sie zu ermöglichen und dadurch eine bessere Abkühlung zu erzielen.
Um die Trommel 2 ist ein kontinuierlicher kettenförmiger Stabträger 5 herumgeführt, der quergerichtete und in regelmässigen Abständen voneinander angeordnete Stäbe 6 aufweist, die zumin- dest teilweise in die Lücken zwischen den Stäben 3 der Trommel 2 eingreifen. Der vom kettenför- migen Stabträger 5 umspannte Umfangsbogen der Trommel 2 ist vorzugsweise grösser als 1800 und beträgt z. B. etwa 2000.
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die um Kettenräderherumgeführt und untereinander durch die Querstäbe 6 verbunden sind. Die Ketten 105 greifen ausserdem in eine entsprechende Verzahnung 8 der Trommelscheiben 202 ein.
Infolge dieser form- schlüssige Kupplung zwischen Trommel 2 und kettenförmigem Stabträger 5 wird die synchrone Bewegung von diesen beiden Stabträgern 2 und 5 sichergestellt, und es kann nur einer dieser Stabträger angetrieben werden. Gleichzeitig wird eine Kraftübertragung über die im Eingriff stehenden Stäbe 3 und 6 vermieden.
Die Stäbe 6 des kettenförmigen Stabträgers 5 können ebenfalls ausgewechselt werden und sind ausserdem senkrecht auf die Ebene dieses Stabträgers, d. h. in radialer Richtung in bezug auf die Trommel 2, verstellbar. In dem Ausführungsbeispiel sind die Stäbe 6 des kettenförmigen Stabträgers 5 rohrförmig ausgebildet und mit ihren offenen Enden, vorzugsweise unter Reibungsschluss, auf entsprechende Verbindungsstücke 9 gesteckt, die an den Gliedern der Laschenketten 105 befestigt sind. Jedes Verbindungsstück 9 weist an seinem freien äusseren Ende einen längsgerichteten Schlitz oder vorzugsweise mehrere längsgerichtete und untereinander parallele Schlitze 10 auf.
In einen dieser Endschlitze 10 des Verbindungsstückes 9 greift ein auf der entsprechenden Laschenkette 105 vorgesehener und parallel zu der Ebene des kettenförmigen Stabträgers 5 verlaufender Flansch 11 ein. Das Verbindungsstück 9 ist mit Hilfe eines Schraubenbolzens 12 od. dgl. an dem Flansch 11 der Laschenkette 105 befestigt.
Durch Einstecken des Flansches 11 in verschiedene Schlitze 10 des Verbindungsstückes 9 kann die Lage der Stäbe 6 in senkrechter Richtung auf die Ebene des kettenförmigen Stabträgers 5 und infolgedessen auch die Eingriffstiefe dieser Stäbe 6 in die Lücken zwischen den Stäben 3 der Trommel 2 verändert und eingestellt werden. Die beschriebene Befestigung der Stäbe 6 an den beiden Laschenketten 105 lässt ferner beide Enden dieser Stäbe offen und gestattet deshalb eine Luftströmung durch die Stäbe.
Die Stäbe 3 bzw. 6 der Trommel 2 bzw. des kettenförmigen Stabträgers 5 können eine beliebige, den angestrebten Wellungen der Kunststoffbahn angepasste Querschnittsform aufweisen. In dem Ausführungsbeispiel sind die Stäbe 3 und 6 im Querschnitt rechteckig bzw. quadratisch, sie können aber auch rund, dreieckig, oval od. dgl. sein. Es ist auch möglich, dass die Stäbe 3 der Trommel 2 einerseits und die Stäbe 6 des kettenförmigen Stabträgers 5 anderseits unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen.
Die kontinuierliche, zu verformende Kunststoffbahn 1 wird z. B. mit Hilfe eines Walzenpaares 14 von einer Rolle 13 abgewickelt und anschliessend durch eine Heizvorrichtung 15 durchgezogen, die die Kunststoffbahn 1 erweicht, d. h. auf eine solche Temperatur erwärmt, bei der sie plastisch verformbar ist. Die erweichte Kunststoffbahn 1 wird zwischen die Trommel 2 und den um diese herumgeführten kettenförmigen Stabträger 5 eingeführt, wobei sie durch die ineinandergreifenden Stabsätze 3 und 6 wellenförmig verformt und gleichzeitig weiterbefördert, d. h. in Umlaufbewegung mitgenommen wird. Die Querschnittsform der erzielten Wellung hängt hauptsächlich von der Querschnittsform und-grosse der Stäbe 3,6 sowie von der Eingriffstiefe derselben und von dem gegenseitigen Abstand dieser Stäbe ab.
Die Geschwindigkeit, mit der die zu verformende Kunststoffbahn 1 von der Rolle 13 abgezogen und durch das Walzenpaar 14 dem Einlauf zwischen Trommel 2 und kettenförmigem Stabträger 5 zugeführt wird, ist grösser als die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 2, um die durch die Wellung hervorgerufene Kürzung der Kunststoffbahn in Längsrichtung zu gestatten, d. h. eine Wellung der Kunststoffbahn ohne Streckung und Dehnung derselben zu ermöglichen.
Ausserdem legt sich die aus dem Walzenpaar 14 austretende erweichte Kunststoffbahn 1 vor dem Einlauf zwischen Trommel 2 und kettenförmigem Stabtrager 5 unter Bildung einer weiten Schlei-
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der Verformung dieser Bahn zwischen den Stabträgern 2 und 5 verhindert. Man erhält infolgedessen eine gleichförmige und-falls erwünscht-auch sehr tiefe Wellung der Kunststoffbahn, die hauptsächlich durch eine entsprechende Faltung der Kunststoffbahn und nicht durch eine Streckverformung derselben erzielt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel erstreckt sich der vom kettenförmigen Stabträger 5 umspannte Umfangsbogen der Trommel 2 etwa vom oberen Scheitel dieser Trommel bis ein Stück nach dem unteren Scheitel der Trommel, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. An der Stelle, in der sich der kettenförmige Stab-
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träger 5 von der Trommel 2 löst, wird auch die gewellte Kunststoffbahn 101 von dieser Trom- melabgezogen und zunächst für eine bestimmte Strecke von dem kettenförmigen Stabträger 5 weiter- getragen. Anschliessend wird die gewellte Kunststoffbahn 101 vom kettenförmigen Stabträger 5, z. B. auf einen Gurtförderer 16 od. dgl., abgelegt.
Die wellenförmige Verformung der erweichten Kunststoffbahn 1 erfolgt unmittelbar nach deren
Erfassen zwischen der Trommel 2 und dem damit zusammenwirkenden kettenförmigen Stabträger 5.
Für den ganzen restlichen, vom kettenförmigen Stabträger 5 umspannten Umfangsbogen der Trom- mel 2, der sich im Ausführungsbeispiel über einen Winkel von mehr als 1800 erstreckt, wird die bereits gewellte Kunststoffbahn zwischen den Stäben 3,6, die ihre Verformung herbeigeführt haben, festgehalten und dabei so stark abgekühlt, dass sie von der Trommel 2 ohne andere unerwünschte pla- stische Verformungen abgezogen werden kann. Durch diese Abkühlung der gewellten Kunststoffbahn 101, während sie noch "in der Form sitzt", d. h. zwischen den Formelementen (Stäben 3,6) eingespannt ist, wird eine einwandfreie Regelmässigkeit und Genauigkeit der Wellung erzielt.
Die Abkühlung der zwischen der Trommel 2 und dem kettenförmigen Stabträger 5 erfassten, gewellten Kunststoffbahn 101 kann auch künstlich gefördert und beschleunigt werden, etwa mit Hilfe von Gebläsen, Blasdüsen.. oder mit Hilfe eines Kühlmittels, das in den hohlen Stäben 3,6 der Trommel 2 bzw. des kettenförmigen Stabträgers 5 umläuft. Der unterste Teil der Trommel 2 kann auch in ein Kühlbad bzw. in ein Behandlungsbad, etwa für die Oberflächenbehandlung der gewellten Kunststoffbahn 101, tauchen. Durch diese Zwangskühlung der gewellten, zwischen der Trommel 2 und dem kettenförmigen Stabträger 5 erfassten Kunststoffbahn 101 kann die Drehgeschwindigkeit der Trommel 2 und infolgedessen die Leistung der Maschine wesentlich erhöht werden.
Es ist selbstverständlich möglich, die Maschine nach der Erfindung auch zur wellenförmigen Verformung von andern bahn-oder blattförmigen Werkstoffen zu verwenden, wobei die Heizvorrichtung 15 fehlen oder ausgeschaltet werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Maschine zur kontinuierlichen wellenförmigen Verformung von Bahnen aus thermoplastischem Kunststoff, welche eine Heizvorrichtung und zwei umlaufend angetriebene, zusammenwirkende Träger, die in Abständen voneinander angeordnete Stäbe aufweisen, besitzt, wobei die Stäbe des einen Trägers in die Lücken zwischen den Stäben des andern Trägers eingreifen und der eine Träger kettenförmig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Träger als Trommel (2) ausgebildet und vom kettenförmigen Träger (5) teilweise umspannt ist.