DE102017122760A1 - Apparatus for processing web-shaped materials in the passage by means of a pair of rollers - Google Patents
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Bearbeiten von bahnförmigen Materialien im Durchlauf mittels eines Walzenpaares, umfassend eine Oberwalze (10, 110) mit einem auf einer Oberwalzenachse angebrachten Oberwalzenzahnrad (12, 112), eine Unterwalze (14, 114) mit einem auf einer Unterwalzenachse angebrachten Unterwalzenzahnrad (16, 116) und mit Mitteln zum Zustellen der Ober- (10, 110) und/oder der Unterwalze (14, 114), wobei das Oberwalzen- und das Unterwalzenzahnrad (12, 112; 16, 116) derart ausgelegt sind, dass sie sich während der Bearbeitung des bahnfömigen Materials im Eingriff befinden. Eine solche Vorrichtung zu schaffen die ohne aufwendige Hydraulikanlagen zum Bewegen der Walzen auskommt wird dadurch erreicht, dass die Oberwalze (10, 110) an einem kurzen Hebelarm eines zweiseitigen Oberhebels (18, 118) angebracht ist, dass der Oberhebel (18, 118) in seinem Drehpunkt an einem Maschinengestell gehalten ist und dass an einem langen Hebelarm des zweiseitigen Oberhebels (18, 118) eine Betätigungsvorrichtung zum Bewegen des Oberhebels (18, 118) angreift und/oder dass die Unterwalze an einem kurzen Hebelarm eines zweiseitigen Unterhebels (20, 120) angebracht ist, dass der Unterhebel (20, 120) in seinem Drehpunkt an einem Maschinengestell gehalten ist und dass an einem langen Hebelarm des zweiseitigen Unterhebels (20, 120) eine Betätigungsvorrichtung zum Bewegen des Unterhebels (20, 120) angreift.The invention relates to a device for processing web-like materials in the passage by means of a pair of rollers, comprising a top roller (10, 110) with a mounted on a top roller axle upper roller gear (12, 112), a bottom roller (14, 114) with one on a lower roller shaft mounted sub-roller gear (16, 116) and with means for supplying the upper (10, 110) and / or the lower roller (14, 114), wherein the upper roller and the lower roller gear (12, 112, 16, 116) are designed such in that they are engaged during the processing of the sheet material. To provide such a device which does not require expensive hydraulic systems for moving the rollers is achieved in that the top roller (10, 110) on a short lever arm of a two-sided upper lever (18, 118) is mounted, that the upper lever (18, 118) in its pivot point is held on a machine frame and that acts on a long lever arm of the two-sided upper lever (18, 118) an actuating device for moving the upper lever (18, 118) and / or that the lower roller on a short lever arm of a two-sided sub-lever (20, 120 ) is mounted, that the lower lever (20, 120) is held in its fulcrum on a machine frame and that acts on a long lever arm of the two-sided lower lever (20, 120) an actuating device for moving the lower lever (20, 120).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von bahnförmigen Materialien im Durchlauf mittels eines Walzenpaares gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The present invention relates to a device for processing web-like materials in the passage by means of a pair of rollers according to the preamble of claim 1.
Es gibt vielfältige Möglichkeiten bahnförmige Materialien im Durchlauf zu bearbeiten, so zum Beispiel das Bedrucken von Papier-, Metallfolien- oder Kunststoffbahnen, das Prägen von Papier-, Papp-, Textil-, Kunststoff-, Folien- oder Metallbahnen, das Perforieren von Papier-, Papp-, Textil-, Folien- oder Metallbahnen und so weiter. Auch Kalandern zählt dazu. Dabei werden Materialbahnen zwischen zwei Walzen hindurchgeführt. Insbesondere beim Prägen wird eine Walze als Matrize und die andere als Patrize bezeichnet.There are many ways to process web-shaped materials in a single pass, for example printing on paper, metal foil or plastic webs, embossing paper, cardboard, textile, plastic, foil or metal webs, perforating paper , Cardboard, textile, foil or metal sheets and so on. Calendering is one of them too. Material webs are passed between two rollers. In particular, when embossing a roller is referred to as a die and the other as a male.
Aus der
Wird nun die eine Walze von der anderen Walze wegbewegt, so geraten die Zahnräder außer Eingriff mit der Folge, dass beim späteren Heranführen der einen Walze an die Andere dieser Eingriff der Zahnräder aufwendig wieder hergestellt werden muss, wobei zu beachten ist, dass sich die Walzen in der für die Bearbeitung der bahnförmigen Materialien richtigen Position befinden. Hierfür kommen sehr aufwendige und damit teure Sonderlösungen zum Einsatz.Now, if the one roller moved away from the other roller, the gears get out of engagement with the consequence that during the subsequent bringing one roller to the other this engagement of the gears must be restored consuming, it should be noted that the rollers in the correct position for processing the web-shaped materials. For this purpose, very complex and therefore expensive special solutions are used.
Weil die Walzen in der Regel sehr schwer sind, müssen die Hydraulikvorrichtungen entsprechend leistungsfähig sein und sind damit sehr kosten- und wartungsintensiv.Because the rollers are usually very heavy, the hydraulic devices must be correspondingly powerful and are therefore very cost and maintenance intensive.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bearbeiten von bahnförmigen Materialien im Durchlauf der eingangs genannten Art zu schaffen, die ohne aufwendige Hydraulikanlagen zum Bewegen der Walzen auskommt.Based on this, the present invention seeks to provide a device for processing web-like materials in the passage of the aforementioned type, which manages without complex hydraulic systems for moving the rollers.
Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Vorrichtung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.As a technical solution to this problem, a device of the type mentioned is proposed according to the invention with the features of claim 1. Advantageous developments of this device can be found in the dependent claims.
Eine nach dieser technischen Lehre ausgebildete Vorrichtung zum Bearbeiten von bahnförmigen Materialien im Durchlauf hat den Vorteil, dass hierdurch unter Ausnutzung der physikalischen Hebelgesetze eine vergleichsweise kleine Betätigungsvorrichtung eingesetzt werden kann, um die Oberwalze und/oder die Unterwalze zu bewegen. Im Prinzip wäre es ausreichend, wenn entweder die Oberwalze oder die Unterwalze an einem entsprechenden Oberhebel/Unterhebel gehalten ist und die jeweils andere Walze, wie aus dem Stand der Technik bekannt, am Maschinengestell gehalten ist.A trained according to this technical teaching apparatus for processing web-like materials in the flow has the advantage that in this way, taking advantage of the physical leverage laws, a comparatively small actuator can be used to move the upper roll and / or the lower roll. In principle, it would be sufficient if either the top roller or the bottom roller is held on a corresponding upper lever / lower lever and the other roller, as known from the prior art, is held on the machine frame.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist sowohl die Oberwalze an einem Oberhebel gehalten als auch die Unterwalze an einem Unterhebel. Dies gibt dem Benutzer die Freiheit, je nach Anwendungssituation die eine oder die andere Walze zu bewegen. Auch besteht die Möglichkeit beide Walzen gleichzeitig zu bewegen mit dem Vorteil, dass jede Walze einen geringeren Weg zurück zu legen hat. Noch ein Vorteil besteht darin, dass der auf die zu bearbeitende Bahn aufzubringende Walzendruck über die Hebel auf beide Walzen gleichzeitig übertragbar ist, was die an jeder Walze auftretenden Kräfte reduziert und somit die gesamte Vorrichtung (insbesondere das Maschinengestell) weniger stark beansprucht wird.In an advantageous embodiment, both the top roller is held on an upper lever and the lower roller on a lower lever. This gives the user the freedom to move one or the other roller depending on the application situation. It is also possible to move both rollers simultaneously with the advantage that each roller has a smaller path to go back. Yet another advantage is that the roller pressure to be applied to the web to be processed can be transmitted simultaneously to both rollers via the levers, which reduces the forces occurring at each roller and thus less stresses the entire device (in particular the machine frame).
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist dabei der Oberhebel nach oben abgewinkelt und die Unterhebel nach unten abgewinkelt. Dies hat den Vorteil, dass zwischen den nun deutlich beabstandeten langen Hebelarmen des Ober- und des Unterhebels Platz für eine Betätigungsvorrichtung geschaffen ist und der Oberhebel mit seinem langen Hebelarm dennoch nach unten und der Unterhebel mit seinem langen Hebelarm dennoch nach oben bewegt werden kann.In an advantageous development, the upper lever is angled upwards and the lower lever is angled downwards. This has the advantage that between the now clearly spaced long lever arms of the upper and lower lever space for an actuator is created and the upper lever with its long lever arm still down and the lower lever with its long lever arm can still be moved up.
In einer bevorzugten Ausführungsform arbeitet die Betätigungsvorrichtung nach dem Kniehebelprinzip. Dabei umfasst die Betätigungsvorrichtung einen auf eine Spindel wirkenden Elektroantrieb, der die Spindel in Rotation versetzt, eine Spindelmutter, die sich über die Spindel und den Elektroantrieb axial in Richtung der Spindel bewegt und ein an der Spindelmutter drehbeweglich gehaltenes Oberhebelverbindungselement, welches mit einem freien Ende des langen Hebels des Oberhebels drehbeweglich verbunden ist und ein an der Spindelmutter drehbeweglich gehaltenes Unterhebelverbindungselement, welches mit dem freien Ende des langen Hebelarmes des Unterhebels drehbeweglich verbunden ist.In a preferred embodiment, the actuator operates on the toggle lever principle. In this case, the actuating device comprises an electric drive acting on a spindle which sets the spindle in rotation, a spindle nut which moves axially in the direction of the spindle via the spindle and the electric drive, and a top lever connecting element held rotatably on the spindle nut and having a free end of the spindle long lever of the upper lever is rotatably connected and a rotatably held on the spindle nut Unterhebelverbindungselement which is rotatably connected to the free end of the long lever arm of the lower lever.
Dies hat den Vorteil, dass mit einem Elektroantrieb die Spindel in Rotation versetzt und die Spindelmutter axial vor- oder zurückbewegt werden kann, wobei der Oberhebel und der Unterhebel gleichermaßen nach oben, respektive unten bewegt werden. Durch eine derartige Aufteilung der Kräfte kann bereits ein relativ schwacher Elektroantrieb die vergleichsweise schwere Oberwalze und die vergleichsweise schwere Unterwalze entsprechend bewegen.This has the advantage that the spindle is set in rotation with an electric drive and the spindle nut is axially moved forwards or backwards can, with the upper lever and the lower lever are moved equally up or down. By such a division of forces, a relatively weak electric drive can move the comparatively heavy upper roller and the comparatively heavy lower roller accordingly.
Darüber hinaus ist es mit einer solchen nach dem Knickhebelprinzip arbeitenden Betätigungsvorrichtung möglich, den Spalt zwischen der Oberwalze und der Unterwalze während des Betriebs der Vorrichtung zum Bearbeiten von bahnförmigen Materialien im Durchlauf konstant zu halten, insbesondere wenn zum Beispiel beim Prägen oder Perforieren ein nicht unerheblicher Arbeitsdruck auf den Walzen lastet.Moreover, it is possible with such operating according to the kink-lever principle actuator to keep the gap between the upper roller and the lower roller during operation of the apparatus for processing web-like materials in the flow constant, especially if, for example, when embossing or perforating a considerable working pressure on the rollers.
In einer ganz anderen bevorzugten Ausführungsform ist im Drehpunkt des Oberhebels am Maschinengestell eine Oberhebeldrehpunktachse vorgesehen, an der der Oberhebel schwenkbar gehalten ist. Dies erleichtert die Anbringung der Oberwalze bzw. des Oberhebels am Maschinengestell unter gleichzeitiger Beibehaltung der Verschwenkbarkeit des Oberhebels. In einer bevorzugten Weiterbildung ist auch der Unterhebel in analoger Weise am Maschinengestell gehalten.In a very different preferred embodiment, a Oberhebeldrehpunktachse is provided at the pivot point of the upper lever on the machine frame, on which the upper lever is pivotally supported. This facilitates the attachment of the top roller and the upper lever on the machine frame while maintaining the pivotability of the upper lever. In a preferred embodiment, the lower lever is held in an analogous manner to the machine frame.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist auf der Oberhebeldrehpunktachse ein Oberheblezahnrad insbesondere rotationsbeweglich angebracht, wobei das Oberhebelzahnrad mindestens während der Bearbeitung des bahnförmigen Materials mit dem Oberwalzenzahnrad in Eingriff ist. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist auch an der Unterhebeldrehpunktachse ein entsprechendes Unterhebelzahnrad vorgesehen, welches mit dem Unterwalzenzahnrad in Eingriff ist.In a preferred embodiment, a Oberheblezahnrad is mounted in particular rotationally rotatable on the Oberhebeldrehpunktachse, the Oberhebelzahnrad at least during the processing of the web-like material with the upper roller gear is engaged. In an advantageous development, a corresponding lower lever gear wheel is also provided on the lower lever pivot axis, which is in engagement with the lower roller gear.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zum Bearbeiten von bahnförmigen Materialien im Durchlauf eine an einem Oberhebel gehaltene Oberwalze, ein Oberwalzenzahnrad und ein Oberhebelzahnrad, sowie eine an einem Unterhebel gehaltene Unterwalze mit einem Unterwalzenzahnrad und einem Unterhebelzahnrad. In dieser Ausführungsform befinden sich alle vier Zahnräder während der Bearbeitung des bahnförmigen Materials in Eingriff. Gleichzeitig sind die vier Zahnräder so ausgelegt, dass das Unterhebelzahnrad permanent mit dem Unterwalzenzahnrad und dem Oberhebelzahnrad in Eingriff ist, während das Oberhebelzahnrad permanent mit dem Unterhebelzahnrad und dem Oberwalzenzahnrad in Eingriff ist.In a most preferred embodiment, the apparatus for processing web-like materials comprises in passing a top roll held on a top lever, an upper roller gear and a top lever gear, and a lower roller held on a lower lever with a lower roller gear and a lower lever gear. In this embodiment, all four gears are engaged during processing of the sheet material. At the same time, the four gears are so designed that the lower lever gear is permanently engaged with the lower roller gear and the upper lever gear, while the upper lever gear is permanently engaged with the lower lever gear and the upper roller gear.
Eine solche Vier-Zahnrad-Anordnung hat den Vorteil, dass die Position der Oberwalze in Relation zur Position der Unterwalze zu jeder Zeit definiert ist. Das heißt, auch beim Bewegen der Oberwalze von der Unterwalze weg, also beim Öffnen der Walzen, befinden sich die vier Zahnräder in der oben genannten Eingriffsituation, sodass beim wieder annähern der Oberwalze an die Unterwalze, deren Position nach wie vor exakt bestimmt ist. Somit können die Walzen auch beim Prägen oder Perforieren problemlos geöffnet werden, zum Beispiel um eine neue Materialbahn einzulegen, und bleiben stets in der exakten, vorbestimmten Position mit dem Vorteil, dass nach dem Schließen der beiden Walzen die Produktion sofort fortgeführt werden kann. Auch ist eine teure Sonderlösung zum Justieren der Walzen entbehrlich.Such a four-gear arrangement has the advantage that the position of the top roller relative to the position of the bottom roller is defined at all times. That is, even when moving the upper roller away from the lower roller, so when opening the rollers, the four gears are in the above-mentioned engagement situation, so when approaching the upper roller to the lower roller whose position is still determined exactly. Thus, the rolls can be easily opened even when embossing or perforating, for example, to insert a new material web, and always remain in the exact, predetermined position with the advantage that after closing the two rolls production can be continued immediately. Also, an expensive special solution for adjusting the rollers is unnecessary.
In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform ist der Oberhebel exzentrisch an der Oberhebeldrehpunktachse gehalten. Dies hat den Vorteil, dass hierdurch die Feinjustierung der Position des Oberhebels und damit der Position des Oberhebels in Relation zum Unterhebel oder der Position des Oberhebelzahnrades in Relation zur Position des Unterhebelzahnrades eingestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass etwaige Ungenauigkeiten oder im Material befindliches Spiel hier sehr präzise ausgeglichen werden kann.In another preferred embodiment, the upper lever is held eccentrically on the Oberhebeldrehpunktachse. This has the advantage that in this way the fine adjustment of the position of the upper lever and thus the position of the upper lever in relation to the lower lever or the position of the Oberhebelzahnrades in relation to the position of the lower lever gear can be adjusted. Another advantage is that any inaccuracies or material in the game here can be compensated very precisely.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist auch der Unterhebel in analoger Weise exzentrisch an der Unterhebeldrehpunktachse gehalten, sodass auch hier eine Feinjustierung möglich ist.In an advantageous development, the lower lever is held in an analogous manner eccentrically to the lower lever fulcrum axis, so that a fine adjustment is also possible here.
In einer anderen, bevorzugten Weiterbildung ist am kurzen Hebelarm des zweiseitigen Oberhebels ein Lagersitz mittels zwei Schrauben angeschraubt, wobei die Schrauben durch ein Langloch im kurzen Hebelarm hindurch reichen. Hierdurch ist es möglich, die Position der Oberwalze relativ zum Oberhebelzahnrad zu justieren mit dem Vorteil, dass hierdurch der Eingriff des Oberwalzenzahnrades mit dem Oberhebelzahnrad präzise eingestellt werden kann.In another preferred embodiment, a bearing seat is screwed by means of two screws on the short lever arm of the two-sided upper lever, the screws extend through a slot in the short lever arm through. This makes it possible to adjust the position of the upper roller relative to the Oberhebelzahnrad with the advantage that in this way the engagement of the Oberwalzenzahnrades can be precisely adjusted with the Oberhebelzahnrad.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist ein solches Langloch auch im Lagersitz vorgesehen, sodass hier weitere Einstellmöglichkeiten bestehen. In noch einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist auch am kurzen Hebelarm des zweiseitigen Unterhebels ein Lagersitz mittels mindestens zwei Schrauben angebracht, wobei auch in diesem Lagersitz ein Langloch im kurzen Hebelarm und/oder ein Langloch im Lagersitz vorgesehen ist, sodass auch die Positionierung der Unterwalze, insbesondere des Unterwalzenzahnrades, gegenüber dem Unterhebelzahnrad präzise eingestellt werden kann.In an advantageous development of such a slot is also provided in the bearing seat, so there are more adjustment options. In yet another advantageous development, a bearing seat by means of at least two screws is also attached to the short lever arm of the two-sided lower lever, wherein in this bearing seat a slot in the short lever arm and / or a slot in the bearing seat is provided so that the positioning of the lower roller, in particular of the lower roller gear, can be precisely adjusted to the Unterhebelzahnrad.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung und den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; -
2a eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im geöffneten Zustand; -
2b die Vorrichtung gemäß2a im geschlossenen Zustand; -
3 eine Detailansicht der Vorrichtung gemäß2a ohne die Oberwalze und ohne das Oberwalzenzahnrad; -
4 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung gemäß2a .
-
1 a schematic representation of a detail of a first embodiment of a device according to the invention; -
2a a schematic representation of a section of a second embodiment of a device according to the invention in the open state; -
2 B the device according to2a when closed; -
3 a detailed view of the device according to2a without the upper roller and without the upper roller gear; -
4 a schematic side view of the device according to2a ,
Die Vorrichtung zum Bearbeiten von bahnförmigen Materialien umfasst weiterhin einen zweiseitigen Oberhebel
Sowohl der zweiseitige Oberhebel
Der Oberhebel
In einer anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsform sind Oberhebel und Unterhebel, sowie die damit zusammenwirkenden Bauteile wie zum Beispiel Betätigungsvorrichtung, um 90° gedreht angeordnet. In dieser Ausführungsform ist dann der Oberhebel nachlinks und der Unterhebel Nach rechts abgewinkelt ausgeführt, so dass die Betätigungsvorrichtung dazwischen angeordnet werden kann.In another, not shown embodiment, upper lever and lower lever, and the cooperating components such as actuator, are arranged rotated by 90 °. In this embodiment, then the upper lever is designed to the left and the lower lever to the right angled, so that the actuator can be arranged therebetween.
Diese Betätigungsvorrichtung
Diese gesamte Vorrichtung zum Bearbeiten von bahnförmigen Materialien im Durchlauf mittels eines Walzenpaares gemäß
Sobald sich der Elektroantrieb
Sobald die Oberwalze
In den
Der Oberhebel
In dieser Ausführungsform greift ein Antriebszahnrad
In der in den
Die Betätigungsvorrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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CN113290946A (en) * | 2021-07-27 | 2021-08-24 | 华昊无纺布(南通)有限公司 | 3D embossing device for paper diapers |
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DE10312323A1 (en) | 2003-03-19 | 2004-09-30 | A.+ E. Ungricht Gmbh & Co. Kg | Embossing calender, especially for multi-layer paper tissue webs, has an additional roller above and/or below a calender roller at the center camber to adjust the pressure at the cambers |
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2017
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |