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Die
Erfindung betrifft eine Trichterspitze zum Falzen von darüber hinweg
geförderten
Materialbahnen, insbesondere als Bestandteil der Falzeinrichtung
einer Druckmaschine. Ferner betrifft die Erfindung eine mit einer
solchen Trichterspitze ausgestattete Falzeinrichtung.
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Eine
Trichterspitze mit zugehöriger
Falzeinrichtung der eingangs genannten Art geht beispielsweise aus
der
DE 199 50 942
A1 hervor. Das Einsatzgebiet ist dort dasjenige der Druckindustrie,
wobei endlose Papierbahnen durch den sogenannten Falztrichter einer
Falzeinrichtung hindurch gefördert
werden, um an der Papierbahn einen Längsfalz zu erzeugen. Die Falzkante
wird dabei durch die als Trichternase bezeichnete Trichterspitze
erzeugt, bei der es sich um ein spitz zulaufendes Bauteil handelt
und die eine sich in der Bahnförderrichtung
verjüngende Leitfläche definiert, über die
die zu falzende Papierbahn hinweggleitet. Erfahrungsgemäß unterliegt
dabei vor allem der unmittelbar der zu erzeugenden Falzkante zugeordnete
schmale, vordere Endbereich der Leitfläche auf grund der dort sehr
hohen Anpresskraft der Papierbahn einem nicht unerheblichen Verschleiß.
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Die
Anmelderin hat druckschriftlich nicht dokumentierte interne Kenntnis
von Trichterspitzen, die hohl ausgebildet sind, wobei von dem einzigen
Hohlraum mehrere Luftdurchtrittskanäle ausgehen, die die Wandung
der Trichterspitze durchsetzen und mit Durchmessern in der Größenordnung
von 4 mm zu verschiedenen Stellen der Leitfläche ausmünden. Dies soll die Möglichkeit
schaffen, mittels in den Hohlraum eingespeister Druckluft zwischen
der Papierbahn und der Leitfläche
ein Luftpolster zu erzeugen, das die Reibung und mithin den Verschleiß verringert.
Allerdings muss sich der Luftpolstereffekt hier auf ein Minimum
beschränken,
weil ansonsten die Materialbahn vor allem im größerflächigen Bereich der Leitfläche zu stark
von der Trichterspitze weggedrückt
wird und sich eine unerwünschte
Faltenbildung einstellt.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen zu treffen, die unter
Gewährleistung
eines optimierten Falzergebnisses einen verschleißarmen Einsatz
der Filterspitze ermöglichen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist eine Trichterspitze der eingangs genannten Art
mit einem internen Hohlraum versehen, von dem zu einer sich in Bahnförderrichtung
verjüngenden äußeren Leitfläche für die zu
falzende Materialbahn führende,
die Wandung der Trichterspitze durchsetzende Luftdurchtrittskanä le ausgehen,
wobei der Hohlraum in mehrere voneinander getrennte, zur Beaufschlagung
mit unter unterschiedlichen Drücken
stehender Druckluft geeignete Lufteinspeisekammern unterteilt ist
und wobei die Leitfläche
in mehrere Leitzonen unterteilt ist, die über die Luftdurchtrittskanäle mit unterschiedlichen
Lufteinspeisekammern in Verbindung stehen.
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Die
Aufgabe wird ferner gelöst
durch eine mit einer solchen Trichterspitze ausgestattete, zum Falzen
von Materialbahnen ausgelegten Falzeinrichtung.
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Somit
ist die Trichterspitze im Innern mit einem Mehrkammersystem bestehend
aus wenigstens zwei Lufteinspeisekammern ausgestattet, wobei diese
Lufteinspeisekammern über
entsprechend verlaufenden Luftdurchtrittskanäle mit jeweils mindestens einem
als Leitzone bezeichneten Teilbereich der äußeren Leitfläche der
Trichterspitze in fluidischer Verbindung stehen. Dies eröffnet die
Möglichkeit,
durch Bereitstellung voneinander abweichender Drücke innerhalb der Lufteinspeisekammern
an den mit den Lufteinspeisekammern kommunizierenden Leitzonen einen
unter voneinander abweichenden Drücken stehenden Druckluftaustritt
hervorzurufen. Mithin besteht die Möglichkeit zwischen der Leitfläche und
der darüber
hinweg geführten
Materialbahn ein Luftpolster zu erzeugen, das auf unterschiedlichen
Luftaustrittsdrücken
wenigstens zweier Leitzonen zurückzuführen ist.
Der damit verbundene besondere Vorteil ist darin zu sehen, dass
sich durch entsprechende Verteilung der Leitzonen eine der lokalen
Anpresskraft der Materialbahn Rechnung tragende Druckluftverteilung
realisieren lässt.
Man kann folglich beispielsweise eine dem schmäleren, vorderen Endbereich
der Leitfläche
zugeordnete Leitzone, in der die höchste Anpresskraft der Materialbahn
zu verzeichnen ist, mit unter höherem
Druck stehender Druckluft versorgen als die sich zur Rückseite
der Trichterspitze daran anschließenden, sich zunehmend verbreiternden
Leitflächebereiche.
Am vorderen Endbereich der Leitfläche kann somit die Reibung
wirksam minimiert werden, wobei gleichzeitig in den breiteren Bereichen
der Leitfläche
durch einen entsprechend reduzierten Luftaustrittsdruck ein Faltenwurf
verhindert wird. Bei optimaler Verteilung lässt sich ein Zustand erreichen,
bei der über
die gesamte Leitfläche
hinweg eine durch die ausströmende
Druckluft verursachte gleichmäßige Kraftverteilung
vorliegt.
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Vorteilhafte
Weiterbildung der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Wie
schon angedeutet, ist es besonders zweckmäßig, die Leitfläche so in
mehrere mit jeweils einer eigens zugeordneten Lufteinspeisekammer verbundene
Leitzonen zu unterteilen, dass mindestens eine vordere Leitzone
vorliegt, die dem schmalen, vorderen Endbereich der Leitfläche zugeordnet ist.
Bei Bedarf könnten
hier auch mehrere insbesondere in der Bahnförderrichtung aufeinanderfolgende Leitzonen
vorliegen, um eine besonders feinfühlige Abstufung des herrschenden
Luftdruckes zu ermöglichen.
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Die
Trichterspitze kann insbesondere so ausgebildet sein, dass sie vorne
mit einem nasenartigen, gratartig schmal ausgebildeten Endabschnitt ausläuft, entlang
dem sich mindestens eine vordere Leitzone erstreckt. Vor allem in
diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die an der Leitfläche liegenden
Mündungen
der Luftdurchtrittskanäle
wenigstens entlang des gratartig schmal ausgebildeten vorderen Endabschnittes
der Trichterspitze einen Durchmesser haben, der geringer ist als
die Breite des gratartig schmalen Endabschnittes selbst. Auf diese
Weise werden den Verschleiß der
darüber
hinweglaufenden Materialbahnen fördernde
scharfe Kanten vermieden. Außerdem
kann durch eine Vielzahl fein verteilter Kanalmündungen kleinen Durchmessers
eine gleichmäßigere Druckverteilung
innerhalb der einzelnen Leitzonen gewährleistet werden.
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Theoretisch
wäre es
möglich,
zur Einspeisung der Druckluft lediglich eine Einspeiseöffnung an der
Trichterspitze vorzusehen und dann durch Maßnahmen im Innern der Trichterspitze
die gewünschte Druckverteilung
zwischen den verschiedenen Lufteinspeisekammern hervorzurufen, beispielsweise durch
als Drosselstellen ausgebildete bzw. mit Drosselmitteln versehene
Verbindungskanäle.
Als vorteilhafter, weil in der Regel eine variablere Druckvariation
gestattend, wird allerdings eine Bauform angesehen, bei der sämtliche
Lufteinspeisekammern, insbesondere an der rückseitigen Stirnfläche der
Trichterspitze, mit eigenen Einspeiseöffnungen ausmünden, über die unter
dem gewünschten
Druck stehende Druckluft zugeführt
werden kann.
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Die
Trichterspitze hat zweckmäßigerweise eine
den Hauptteil der Leitfläche
definierende obere Außenfläche sowie
zwei sich über
abgerundete Konturen sich längsseits
beidseits daran anschießende seitliche
Außenflächen. Es
ist in diesem Falle von Vorteil, wenn sich eine oder mehrere Leitzonen
nicht nur entlang der oberen Außenfläche erstrecken,
sondern partiell auch über
die beiden seitlichen Außenflächen.
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Die
Trichterspitze kann aus einem Trichterspitzenkörper bestehen, dessen Wandung
zur Bildung der in ihm verlaufenden Abschnitte der Luftdurchtrittskanäle fein
verteilt perforiert ist. Ein solcher Trichterspitzenkörper lässt sich
mit hoher Präzision als
Lasersinterbauteil realisieren, das durch selektives Lasersintern
hergestellt ist und insbesondere aus Edelstahl besteht.
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Die
Leitfläche
kann unmittelbar von der Außenfläche des
Trichterspitzenkörpers
gebildet sein. Daneben besteht aber auch die vorteilhafte Möglichkeit,
die Leitfläche
durch eine mikroporöse
Metall- und/oder Keramikschicht zu definieren, mit der der Trichterspitzenkörper ganz
oder teilweise beschichtet ist. Die in der Metallschicht enthaltenen,
zur Außenfläche ausmündenden
feinen Poren bilden dabei die äußeren Endabschnitte
der Luftdurchtrittskanäle.
Auf diese Weise ergibt sich eine Mikroverteilung der Kanalmündungen
und mithin eine optimale Druckverteilung über die gesamte Leitfläche.
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Eine
mit einer Trichterspitze der erfindungsgemäßen Art ausgestattete Falzeinrichtung
verfügt zweckmäßigerweise über eine
Steuereinrichtung zur variablen Steuerung der Druckluftbeaufschlagung der
mit den einzelnen Leitzonen kommunizierenden Lufteinspeisekammern.
Für die
Einspeisung der Luft wird insbesondere auf schlauch- oder rohrförmige Luftzufuhrelemente
zurückgegriffen,
die an die Lufteinspeisekammern der Trichterspitze angeschlossen sind
und mit der Steuereinrichtung in Verbindung stehen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In
dieser zeigen:
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1 in
schematischer Darstellung eine insbesondere im Zusammenhang mit
einer Druckmaschine einsetzbare Falzeinrichtung, die mit einer Trichterspitze
der erfindungsgemäßen Bauart
ausgestattet ist,
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2 die
bei der Falzeinrichtung gemäß 1 verwendete
Trichterspitze in einer perspektivischen Einzeldarstellung,
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3 die
Trichterspitze aus 2 in einer Draufsicht mit Blickrichtung
gemäß Pfeil
III,
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4 die
Trichterspitze aus 2 in einer Vorderansicht mit
Blickrichtung gemäß Pfeil
IV,
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5 die
Trichterspitze aus 2 in einer Rückansicht mit Blickrichtung
gemäß Pfeil
V,
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6 eine
Seitenansicht der Trichterspitze aus 2 mit Blickrichtung
gemäß Pfeil
VI,
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7 einen
Längsschnitt
durch die Trichterspitze mit einer durch die Linie VII-VII aus 6 definierten
Schnittebene,
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8 einen
Querschnitt durch die Trichterspitze gemäß Schnittlinie VIII-VIII aus 6,
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9 einen
weiteren Querschnitt durch die Trichterspitze gemäß Schnittlinie
IX-IX aus 6,
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10 einen
weiteren Querschnitt durch die Trichterspitze gemäß Schnittlinie
X-X aus 6, und
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11 erneut
einen Querschnitt durch die Trichterspitze, hier gemäß Schnittlinie
XI-XI aus 6.
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Aus 1 geht
in perspektivischer schematischer Darstellung eine insbesondere
zum Längsfalzen
einer Materialbahn 1 geeignete Falzeinrichtung 2 hervor,
die insbesondere im Zusammenhang mit einer Druckmaschine einsetzbar
ist und bei spielsweise als Bestandteil einer Druckmaschine ausgeführt sein kann.
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Die
Falzeinrichtung 2 verfügt über einen Falztrichter 3,
der von der zu falzenden Materialbahn 1 in einer Förderrichtung 4 durchlaufen
wird.
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Dem
Falztrichter 3 entgegen der Förderrichtung 4 vorgelagert
finden sich Zuführmittel 5 für die Materialbahn 1,
die vorliegend unter anderem eine unmittelbar am Trichtereingang 6 platzierte
rotationsangetriebene Einführungswalze 7 enthalten.
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Im
Bereich des Trichterausganges 8 sind zwei in der Förderrichtung 4 auf
gleicher Höhe
parallel nebeneinanderliegende Trichter-Falzwalzen 12 angeordnet,
zwischen denen die gefalzte Materialbahn 1 hindurchläuft und
die quer zur Einführungswalze 7 ausgerichtet
sind. Die Falzkante der beim Durchlaufen des Falztrichters 3 längs gefalzten
Materialbahn 1 ist bei 13 angedeutet. Auch die
beiden Trichter-Falzwalzen 12 sind motorisch drehangetrieben,
und zwar derart, dass sie auf die zwischen ihnen hindurchgeführte Materialbahn 1 reibungsbedingt eine
Antriebskraft in der Förderrichtung 4 ausüben.
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Der
Falztrichter 3 verfügt
beim Ausführungsbeispiel über zwei
ausgehend vom Trichtereingang 6 in Richtung zum Trichterausgang 8 spitzwinkelig
aufeinander zulaufende Umlenkstangen 14 für die Umlenkung
der beiden durch den Falzvorgang umzuschla genden, längsseits
nebeneinanderliegenden Materialbahn-Längenabschnitte 15.
Zwischen den beiden Umlenkstangen 14 kann sich bei Bedarf
auch noch ein Führungsblech
erstrecken.
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Mit
ihren vorderen Endabschnitten sind die beiden Umlenkstangen 14 rückseitig
an einer Trichterspitze 16 befestigt. Deren Oberfläche ist
partiell als Leitfläche 17 ausgebildet, über die
die zu falzende Materialbahn 1 in der Förderrichtung 4 hinweggefördert wird.
Die näheren
Details einer bevorzugten Bauform der Trichterspitze 16 sind
aus 2 bis 11 ersichtlich, wobei aus 7 auch
die beiden an der Trichterspitze 16 befestigten Umlenkstangen 14 strichpunktiert
angedeutet sind.
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Die
Trichterspitze 16 besteht beim Ausführungsbeispiel aus einem einstückigen Trichterspitzenkörper 18,
der aus Metall, vorzugsweise Edelstahl, besteht. Am rückwärtigen Ende 22 hat
der Trichterspitzenkörper 18 bzw.
die Trichterspitze 16 eine flache Gestalt mit aus 5 ersichtlichem
länglichem
Querschnitt. Das vordere Ende 23 des Trichterspitzenkörpers 18 bzw.
der Trichterspitze 16 ist hingegen relativ schmal ausgeführt. Daraus
ergibt sich insgesamt eine sich ausgehend vom rückwärtigen Ende 22 zum
vorderen Ende 23 etwa konisch verjüngende Form, wobei der Trichterspitzenkörper 18 zum
vorderen Ende hin mit einem nasenartigen, gratartig schmal ausgebildeten
vorderen Endabschnitt 24 ausläuft.
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Im
einzelnen verfügt
der Trichterspitzenkörper 18 bzw.
die Trichterspitze 16 über
eine obere Außenfläche 25,
zwei sich längsseits
beidseits daran anschließende
seitliche Außenflächen 26 sowie
eine der oberen Außenfläche 25 entgegengesetzte
untere Außenfläche 27.
Vom rückwärtigen Ende 22 zum
vorderen Ende 23 hin verjüngen sich vor allem die obere und
untere Außenfläche 25, 26,
während
die seitlichen Außenflächen 26 ihre
Breite im wesentlichen beibehalten und lediglich im Bereich des
vorderen Endabschnittes 24 geringfügig schmäler werden.
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Durch
die Außenflächen des
Trichterspitzenköpers 18 wird
die oben schon erwähnte
Leitfläche 17 definiert.
Beim Ausführungsbeispiel
erstreckt sich die Leitfläche 17 über die
gesamte obere Außenfläche 25 sowie
die sich bezogen auf die Förderrichtung 4 längsseits
daran anschließenden
Flächenabschnitte
der beiden seitlichen Außenflächen 26.
Um Beschädigungen
der laufenden Materialbahn 1 zu vermeiden, geht die obere
Außenfläche 25 kantenlos
in die seitlichen Außenflächen 26 über, wobei
letztere, wenigstens in dem sich an die obere Außenfläche 25 anschließenden Bereich,
bevorzugt konvex gewölbt bzw.
abgerundet sind. Die obere Außenfläche 25 hat hingegen
bis etwa hin zu dem vorderen Endabschnitt 24 einen ebenen
Verlauf, um sich in diesem vorderen Endabschnitt 24 vorzugsweise
leicht nach unten wegzuwölben.
Letzteres ist insbesondere aus 6 gut ersichtlich.
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Die
obere Außenfläche 25 schließt sich
mit gleicher Ausrichtung an die durch die beiden Umlenkstangen 14 aufgespannte Bahnführungsebene
an. Die geförderte
Materialbahn gleitet über
die Leitfläche 17 hinweg,
wobei das schmale, vordere Ende 23 des Trichterspitzenkörpers den
Bereich definiert, wo sich die Falzkante 13 bildet. Während der
Kontakt zwischen der Materialbahn 1 und dem vorderen Endabschnitt 24 des
Trichterspitzenkörpers 18 eher
linienhaft ist, ergibt sich zum rückwärtigen Ende 22 der Trichterspitze 16 hin
eine zunehmend breitere Auflage. Dies hat zur Folge, dass die zwischen
der geförderten
Materialbahn 1 und der Leitfläche 17 der Trichterspitze 16 auftretende
Flächenpressung
ausgehend vom rückwärtigen Ende 22 zum
vorderen Ende 23 hin zunimmt und vor allem entlang des
sich über
den vorderen Endabschnitt 24 hinweg erstreckenden Flächenabschnittes
der oberen Außenfläche 25 besonders
ausgeprägt
ist. Den damit normalerweise verbundenen Beeinträchtigungen in der Standzeit
der Trichterspitze 16 wird durch die nachstehenden besonderen
Maßnahmen
entgegengewirkt.
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So
verfügt
die Trichterspitze 16 bzw. der Trichterspitzenkörper 18 im
Innern über
einen Hohlraum, der in mehrere fluiddicht voneinander getrennte
Kammern unterteilt ist, die als Lufteinspeisekammern 28 bezeichnet
seien. Jede dieser Lufteinspeisekammern 28 ist über eine
zur rückseitigen
Stirnfläche 29 der
Trichterspitze 16 ausmündende
Einspeiseöffnung 33 von
außen
her zugänglich,
um unter atmosphärischem Überdruck
stehende Druckluft einspeisen zu können.
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Für die Einspeisung
der Druckluft verantwortlich ist eine Steuereinrichtung 34 der
Falzeinrichtung 2, die über
schlauch- oder rohrförmige
Luftzufuhrelemente 35 in voneinander unabhängiger weise an
die einzelnen Einspeiseöffnungen 33 angeschlossen
ist.
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Beim
Ausführungsbeispiel
finden sich im Innern der Trichterspitze 16 insgesamt drei
Lufteinspeisekammern 28, unter denen sich eine breitenmittig längs verlaufende
zentrale Lufteinspeisekammer 28a findet, die auf entgegengesetzten
Längsseiten
von zwei seitlichen Lufteinspeisekammern 28b flankiert wird.
Während
sich die zentrale Lufteinspeisekammern 28a bis in den vorderen
Endabschnitt 24 hinein erstreckt, enden die nach vorne
hin spitzwinkelig aufeinander zulaufenden seitlichen Lufteinspeisekammern 28b vor
dem Erreichen des vorderen Endabschnittes 24. Dabei verjüngt sich
der Querschnitt der seitlichen Lufteinspeisekammern 28b entsprechend
der sich nach vorne hin deltaähnlich
verjüngenden
Gestalt der Trichterspitze 16.
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Die
Leitfläche 17 ist
in mehrere Flächenabschnitte
unterteilt, die als Leitzonen 36 bezeichnet seien und zu
denen jeweils eine Vielzahl von Luftdurchtrittskanälen 37 ausmündet, die
die Wandung der Trichterspitze 16 bzw. des Trichterspitzenkörpers 18 durchsetzen
und andernends jeweils zu einer der Lufteinspeisekammern 28 führen. Dabei
sind die Luftdurchtrittskanäle 37 so
angeordnet, dass zu einer bestimmten Leitzone 36 führende Luftdurchtrittskanäle 37 stets
ausschließ lich
mit einer bestimmten der Lufteinspeisekammern 28 verbunden
sind, und zwar derart, dass die verschiedenen Leitzonen 36 mit
unterschiedlichen Lufteinspeisekammern 28 kommunizieren.
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Über die
Steuereinrichtung 34 gesteuert zugeführte Druckluft kann somit durch
die Lufteinspeisekammern 28 und die mit diesen verbundenen
Luftdurchtrittskanäle 37 hindurch
zu den einzelnen Leitzonen 36 ausströmen, so dass sich zwischen
der Leitfläche 17 und
der über
diese hinweggleitenden Materialbahn 1 ein dünnes Luftpolster
ausbildet, das den Anpressdruck zwischen der Materialbahn 1 und der
Trichterspitze 16 verringert oder gar, zumindest partiell,
eine unmittelbare Berührung
zwischen Materialbahn 1 und Trichterspitze 16 verhindert.
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Bedingt
durch die Unterteilung der Leitfläche in mehrere Leitzonen 36 besteht
hierbei die vorteilhafte Möglichkeit,
durch voneinander unabhängige Drucklufteinspeisung
in die einzelnen Lufteinspeisekammern 28 einen zonenabhängig unterschiedlichen Luftdruckaufbau
zwischen der Materialbahn 1 und der Leitfläche 17 herbeizuführen. Man
kann somit diejenigen Bereiche, in denen eine höhere Anpresskraft vorliegt,
mit einem höheren
Druck versorgen als die weniger stark belasteten Bereiche. Dadurch
wird die Tragkraft des Luftpolsters in den stärker belasteten Bereichen erhöht, während gleichzeitig
die weniger stark belasteten Bereiche mit geringerem Druck beauf schlagt
werden, so dass ein zu weites Abheben der Materialbahn, was eine
Faltenbildung zur Folge hätte,
vermieden wird.
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Im
Falle des Ausführungsbeispiels
sind die Leitzonen 36 so eingeteilt, dass sich eine vordere Leitzone 36a entlang
des schmal auslaufenden, vorderen Endbereiches der Leitfläche 17 erstreckt
und praktisch dem im Bereich der oberen Außenfläche 25 gratartig schmal
ausgebildeten Endabschnitt 24 der Trichterspitze 16 entlang
läuft.
Weil hier die Anpresskraft der Materialbahn, beispielsweise eine
Papierbahn, am größten ist,
kann durch entsprechend erhöhten
Luftzuführdruck
in der vorderen Leitzone 36a einem erhöhten Verschleiß entgegengewirkt
werden.
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An
die vordere Leitzone 36a schließen sich zum breiten, rückwärtigen Ende 22 der
Trichterspitze 16 hin zwei weitere, längsseits nebeneinanderliegende
Leitzonen an, die als rückseitige
Leitzonen 36b bezeichnet seien. Während die vordere Leitzone 36a mit
der zentralen Lufteinspeisekammer 28b verbunden ist, kommunizieren
die beiden rückseitigen
Leitzonen 36b jeweils mit einer der beiden seitlichen Lufteinspeisekammern 28b,
die sich unter ihnen erstrecken. Aufgrund der größeren Leitzonenbreite kann
hier zur Erzeugung eines ausreichenden Luftpolsters mit geringerem
Luftdruck gefahren werden, was neben dem schon erwähnten Vorteil
einer schonenden Materialbehandlung auch eine Energieeinsparung
durch reduzierten Luftverbrauch zur Folge hat.
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Aufgrund
der symmetrischen Anordnung wird man die beiden rückseitigen
Leitzonen 36b in der Regel mit unter einem gleichen Druck
stehender Druckluft versorgen. Die getrennte Ausgestaltung hat vorwiegend
fertigungstechnische Vorteile. Es wäre mithin ohne weiteres möglich, die
beiden seitlichen Lufteinspeisekammern 28b durch entsprechend
verlaufende interne Kanäle
der Trichterspitze 16 zu einer einzigen Lufteinspeisekammer
zu vereinigen, woraus dann eine einzige rückseitige Leitzone resultieren
würde,
die sich über
die gesamte Breite der Leitfläche 17 erstreckt.
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Durch
die schon erwähne
Steuereinrichtung 34, die zweckmäßigerweise mit geeigneten Druckregelventilen
ausgestattet ist, können
gleichzeitig unterschiedlich hohe Betriebsdrücke für die Einspeisung in die einzelnen
Lufteinspeisekammern 28 bereitgestellt werden. Eine variable
Druckeinstellung ermöglicht
dabei eine optimale Anpassung an die spezifischen Gegebenheiten.
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Beim
Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, dass die beiden Umlenkstangen 14 gleichzeitig
als Luftzufuhrelemente 35 ausgebildet sind, über die
die Druckluft in die beiden seitlichen Lufteinspeisekammern 28b zugeführt wird.
In diesem Zusammenhang besteht die vorteilhafte Möglichkeit,
die Umlenkstangen 14 mit Durchbrechungen in der Wandung
auszuführen,
so dass auch am Umfang der Umlenkstangen 14 Druckluft austritt,
die ein reibungsarmes Umlenken der Materialbahn-Längenabschnitte 15 ermöglicht.
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Um
eine optimale Luftverteilung über
die Leitfläche 17 zu
erzielen, ist die Wandung des Trichterspitzenkörpers 18 zur Bildung
der in ihm verlaufenden Luftdurchtrittskanäle 37 fein verteilt
perforiert. Der Kanaldurchmesser, wie auch der Durchmesser der auf
der Leitfläche 17 liegenden
Kanalmündungen 38,
liegt vorzugsweise im Bereich von einem Millimeter. Man kann dadurch
ein fein verteiltes Mündungsraster
auf der Leitfläche 17 realisieren.
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Zur
Beeinflussung der Ausbildung des Luftpolsters besteht auch die Möglichkeit,
die Kanalmündungsdichte
innerhalb der einzelnen Leitzonen 36 unterschiedlich zu
wählen.
Es kann an den einzelnen Leitzonen eine voneinander abweichende
Anzahl von Luftdurchtrittskanälen 37 ausmünden. Auch
die Strömungsquerschnitte
der zu den einzelnen Leitzonen 36 führenden Luftdurchtrittskanäle 37 können unterschiedlich
groß ausgebildet
sein.
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Von
Vorteil ist es jedenfalls, wenn die Kanalmündungen 38 zumindest
derjenigen Luftdurchtrittskanäle 37,
die zur oberen Außenfläche 25 des
gratartig schmal ausgebildeten vorderen Endabschnittes 24 der
Trichterspitze 16 ausmünden,
einen Durchmesser haben, der geringer ist als die Breite dieses vorderen
Endabschnittes 24. Dadurch werden exponiert liegende scharfe
Kanten vermieden, die Ursache für
einen erhöhten
Verschleiß sein
könnten.
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Bei
dem Trichterspitzenkörper 18 handelt
es sich vorzugsweise um ein durch selektives Lasersintern hergestelltes,
insbesondere aus Edelstahl bestehendes Lasersinterbauteil. Gegenüber anderen
Herstellungsmöglichkeiten
bietet diese Bauart den Vorteil, dass auch komplexe Kanalverläufe der
Luftdurchtrittskanäle 37 innerhalb
der Wandung der Trichterspitzenkörpers 18 mit
wenig Aufwand präzise realisierbar
sind. Beim selektiven Lasersintern wird üblicherweise der Werkstoff
schichtweise auf eine Teileplattform aufgebaut. Auf der Basis vorhandener Daten
wird sodann das Bauteil schrittweise in einem Pulverbett erzeugt,
wobei pulverförmiges
Ausgangsmaterial durch einen Laser lokal aufgeschmolzen wird. Die
Daten steuern den Laserstrahl entlang des Bauteilquerschnittes.
Schicht für
Schicht erfolgt so eine schrittweise Bearbeitung, wobei die vom
Laser zugeführte
Energie vom Metallpulver absorbiert wird, was zu einer lokalen Verfestigung
des Materials führt. Eine
Herstellung durch Lasersintern wäre
auch schon dann vorteilhaft, wenn der Hohlraum innerhalb der Trichterspitze
nicht in einzelne Kammern unterteilt wäre.
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Um
eine noch bessere Luftverteilung über die Leitfläche 17 hinweg
zu erzielen, kann der Trichterspitzenkörper 18 mit einer
in 3 partiell und in 4 und 8 strichpunktiert
angedeuteten mikroporösen
Metallschicht 42 zur Bildung der Leitfläche überzogen sein. In diesem Fall
setzen sich die Luftdurchtrittskanäle jeweils aus mehreren Kanallängenabschnitten
zusammen, und zwar aus von den bisher geschilderten Luftdurchtrittskanälen 37 des
Trichterspitzenkörpers 18 ge bildeten
inneren Kanallängenabschnitten
und aus von den Poren der Metallschicht 42 gebildeten äußeren Kanallängenabschnitten.
Die Unterteilung in einzelne Leitzonen 36, die mit unter unterschiedlichem
Druckniveau stehender Druckluft aus den Lufteinspeisekammern 28 versorgt
werden können,
bleibt dabei weiterhin erhalten.
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Es
genügt,
wenn sich die Metallschicht 42 ausschließlich über die
die im Betrieb als Leitfläche 17 fungierenden
Außenflächenbereiche
des Trichterspitzenkörpers 18 erstreckt.
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Die
Umlenkstangen 14 können
ebenfalls mit einer solchen mikroporösen Metallschicht versehen sein.
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Anstatt
aus Metall könnte
die mikroporöse Schicht
auch aus Keramikmaterial oder einer Metall-Keramik-Materialkombination
bestehen.