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Die Erfindung betrifft eine Leitwalzenanordnung für ein umlaufendes Pressband mit wenigstens einem umlaufenden Pressband und wenigstens zwei im Umlauf angeordnete Leitwalzen, also einer ersten Leitwalze und einer folgenden Leitwalze, wobei das Pressband sich auf der dem zu pressenden Produkt abgewandten Seite unter Nutzung eines Schmiermittels abgestützt ist und wobei die Leitwalzen an ihrer zylinderförmigen Umfangsfläche eine Nut aufweisen.
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Unter Leitwalzen sind in diesem Zusammenhang alle aus dem Inneren des Bandumlaufs auf das Pressband wirkenden Leitrollen und Leitwalzen oder Umlenkwalzen und Umlenkrollen zu verstehen.
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Die Erfindung wird im Folgenden verdeutlicht an sogenannten kontinuierlichen Pressen für die Herstellung von Holzwerkstoffplatten. Diese Pressen haben umlaufende Bänder, die eine Breite bis zu 4 m und eine Länge bis 150 m aufweisen können. Die Erfindung soll jedoch ähnliche Leitwalzenanordnungen für umlaufende Pressbänder ebenfalls erfassen.
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Die Pressbänder zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten stützen sich während des Pressvorgangs auf vorzugsweise beheizbaren Platten ab, wobei in der Regel ein zusätzlich umlaufender oder feststehender Rollstabteppich dazwischengeschaltet ist. Um die Reibung noch weiter zu verringern, ist für eine Schmierung gesorgt, die auf das Pressband oder die Rollstäbe aufgebracht wird. Eine gute Darstellung des augenblicklich noch geltenden Standes der Technik gibt dabei die
DE 41 26 717 C1 an. Das Schmiermittel ist in der Regel Öl, kann aber beispielsweise auch ein Festschmierstoff wie Graphit sein. Dabei ist es schwierig, für eine gleichbleibende Verteilung und somit eine Mindestdicke des Schmierfilms auf dem Pressband über die ganze Breite der kontinuierlichen Presse zu sorgen.
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Hinzu kommt, dass bei der Produktion viel Staub anfällt, der auch in das Innere des Pressbandumlaufs hineingeraten kann. Bei der Holzwerkstoffplattenproduktion sind das beispielsweise Partikel von beleimten Fasern oder Spänen, die wegen der entstehenden Verschmutzung verständlicherweise unerwünscht sind. Geraten sie zwischen die Leitwalzen und das Pressband kann dies sogar zu Beschädigungen führen. Aus diesem Grund sind Leitwalzen bekannt, die Umfangsnuten aufweisen, so dass Schmutz- und Schmiermittelteilchen einen Weg auf dem Pressband durch die von den Nuten gebildeten Durchlässe finden können. Diese Nuten konzentrieren auf der Bandinnenseite Schmierstoff und Verunreinigungen zu gleichmäßigen Längsstreifen. Diese Konzentration führt zu Inhomogenitäten beim Wärmefluss in das Produkt, also beispielsweise eine Holzwerkstoffmatte. Diese wiederum kann zu unerwünschten Dickenabweichungen, Querzugabweichungen, Dichteabweichungen, sichtbaren Streifen im Endprodukt über die Produktbreite führen.
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Aus der
DE 10 2008 000 087 A1 ist eine Leitwalze bekannt, die auf der Oberfläche nicht mit einem Schmiermittel in Verbindung kommt. Sie besitzt zum Breitstrecken eines elastischen umlaufenden elastischen Bandes wenigstens in einem Endbereich eine schraubenlinienförmige Nut auf der Umfangsfläche. Der wesentliche Erfindungsgedanke in der
DE 10 2008 000 087 A1 ist jedoch, dass man in beiden Endbereichen eine schraubenlinienförmig in Umfangsrichtung und axialer Richtung verlaufende Nut einsetzt, wobei die Nuten beider Endbereiche bezüglich der Umfangrichtung in entgegengesetzter Richtung geneigt sind, so dass man bei Rotation der Walze die Enden des umlaufenden Bandes nach außen zieht. Abgesehen davon, dass die Walzen weder bei den beschriebenen elastischen Bändern und selbstverständlich noch viel weniger bei den in der Holzwerkstoffplattenindustrie benutzten Stahlbändern den gewünschten Breitstreckeffekt erbringen, wäre ihr Einsatz bei allen Leitwalzen in der beschriebenen Anordnung unter Nutzung eines Schmiermittels fatal. Das Schmiermittel würde nämlich aus der Bandmitte heraus nach außen transportiert und die Reibung im der Bandmitte würde sich mit negativen Verschleißerscheinungen erhöhen.
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Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Leitwalzenanordnung für ein geschmiertes umlaufendes Pressband zu schaffen, bei der der Schmierfilm gleichmäßiger verteilt wird.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Nut zumindest auf einem Breitenabschnitt der Leitwalzen als Helix ausgeformt ist und die Steigung der Helix der ersten Leitwalze zu der Steigung der Helix der folgenden Leitwalze in einem gleichen Breitenabschnitt unterschiedlich ist.
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Der Breitenabschnitt ist dabei ein axialer Abschnitt von jeder Leitwalze der zur Produktionsrichtung orthogonal verläuft. Wenn man bei zwei aufeinanderfolgenden Leitwalzen den gleichen Breitenabschnitt betrachtet, so bedeutet das, dass die Umfangsfläche des Breitenabschnitts jeder Leitwalze mit einem umlaufenden Streifen des Pressbandes in Berührung kommt. Unter der Helix ist eine schraubenlinienförmige Nut auf der Umfangsoberfläche der Leitwalze oder anders ausgedrückt eine Nut-Wendelung zu verstehen.
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Die Erfinder haben erkannt, dass man schraubenlinienförmige Nuten auf Leitwalzen mit einem positiven Nutzen trotz aller Bedenken einsetzen kann, wenn die in Bandumlaufrichtung folgende Leitwalze im gleichen Breitenabschnitt eine andere Steigung der Helix als die erste Leitwalze aufweist. Es ist dadurch nämlich möglich, das Schmiermittel auf dem Band changieren zu lassen und somit gleichmäßig zu verteilen.
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Dabei ist es vorteilhaft wenn eine in Bandumlaufrichtung an einem Ende der ersten Leitwalze gesehen rechtsgängige Steigung der Helix durch eine linksgängige Steigung der Helix an der folgenden Leitwalze abgelöst wird.
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Das Schmiermittel wird dabei besonders gleichmäßig verteilt. Aber auch der Schmutz konzentriert sich bis zur nächsten Reinigungsvorrichtung nicht mehr auf bestimmte Längsstreifen. Weder das Schmiermittel noch der Schmutz werden durch die Helix vollständig zur Mitte oder zum Rand des umlaufenden Bandes gedrängt. Beides wäre nachträglich. Diese Anordnung gestattet es dagegen, das Schmiermittel im Sinne der besseren Wirkung gleichmäßig über den Breitenabschnitt des Bandes zu verteilen und zu verhindern, dass sich der Schmutz auf dem Breitenabschnitt in einem schmalen Streifen konzentriert.
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Bevorzugt ist sowohl die erste als auch die folgende Leitwalze axial in zwei Breitenabschnitte geteilt, die unterschiedliche Steigungen der Helix aufweisen.
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Dadurch kann der Fertigungsaufwand der Leitwalzen vermindert werden und der gesamte Bandbreitenbereich abgedeckt werden.
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Vorzugsweise beginnt die Helix des ersten Breitenabschnitts in der Mitte der Leitwalze um 180° versetzt zum Beginn der Helix des zweiten Breitenabschnitts.
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Eins besonders gleichmäßige Verteilung in der Bandmitte ist dadurch sichergestellt
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Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Steigung der Helix der ersten Leitwalze in einem Breitenabschnitt den negativen Wert der der Steigung der Helix bei der folgenden Leitwalze aufweist.
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Damit ist die beste Voraussetzung für ein Changieren von Schmiermittel und Schmutz ohne Konzentration in einem Bereich gegeben.
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Vorzugsweise ist die Helix der ersten und/oder der folgenden Leitwalze zweigängig.
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Damit lässt sich die Verteilung noch einmal mehr vergleichmäßigen.
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Mit besonderem Vorteil besitzt die Nut im Querschnitt die Form eines Kreisabschnitts.
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Dadurch ergibt sich eine besonders einfache Fertigungsmöglichkeit der einzelnen Leitwalzen der Leitwalzenanordnung, weil sie mit einem vorschubgetriebenen Kugelfräskopf an einer Drehbank in die Oberfläche der leitwalze eingebracht werden kann.
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Als vorteilhaft haben sich Abmessungen der Nut in Versuchen erwiesen, bei denen die Nutbreite 7 bis 15 mm und die Nuttiefe 0,5 bis 2 mm beträgt.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand darstellender Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
- 1 eine erfindungsgemäße Leitwalzenanordnung für umlaufendes Pressband,
- 2 eine Darstellung der beiden Endbereiche einer Leitwalze,
- 3 eine Darstellung des mittigen Bereichs einer Leitwalze,
- 4 eine ältere Darstellung zur Erläuterung und
- 5 Querschnitt einer Nut.
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Leitwalzenanordnung 1 für ein umlaufendes Pressband 3 dargestellt, welche in einer kontinuierlichen Presse 2 Verwendung findet. Der Aufbau einer derartigen kontinuierlichen Presse 2 ist in 4 schematisch angedeutet. 4. zeigt dabei, dass die kontinuierliche Presse 2 in ihrem grundsätzlichen Aufbau ein Pressenoberteil mit oberer beheizbarer Pressenplatte 4 und ein Pressenunterteil mit unterer beheizbarer Pressenplatte 4 aufweist. Rahmen 11, in denen auch Hydraulikelemente zur Druckgebung abgestützt sind, verbinden das Pressenoberteil und das Pressenunterteil. Im Pressenoberteil sowie im Pressenunterteil sind endlos umlaufende Stahlpressbänder 3 unter Bildung eines Pressspaltes 5 geführt, wobei sich die Stahlpressbänder 3 unter Zwischenschaltung von Rollstäben 6 gegen die Pressenplatten abstützen. Die Rollstäbe sind dabei mittels Rollstablagerbolzen an endlos umlaufenden Rollstabketten geführt, die jedoch nicht dargestellt sind. Die Ketten werden über die strichpunktiert angedeuteten Kettenumlenkrollen 9 geführt. Der Rollstab 1 selbst ist zylindrisch mit vorgegebener Rollstablänge und vorgegebener Rollstabdurchmesser aus Stahl gefertigt.
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Stirnseitig weist ein Rollstab
6 in den Rollstabenden Lagerbohrungen mit vorgegebener Bohrungstiefe unter Bildung hohlzylindrischer Endbereiche mit vorgegebener Wandstärke auf. In die Lagerbohrungen sind die Rollstablagerbolzen mit vorgegebener Eindringtiefe einsetzbar bzw. eingesetzt. über diese Rollstablagerbolzen werden die Rollstäbe
6 in der kontinuierlichen Presse
2 an den Rollstabketten drehbar geführt. Diese Details sind nicht dargestellt aber aus der
DE 4126717 C1 bekannt.
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Dabei werden in der Regel die Rollstäbe bzw. die Rollstabkette mit tropfendem oder gesprühtem Öl aus einer Schmiervorrichtung 12 geschmiert. Dieses Schmiermittel überträgt sich auf die Innenseite der umlaufenden Pressbänder 3 und die beheizbare Pressenplatte 4 und soll dort bei beiden möglichst gleichmäßig über die ganze Fläche verteilt sein.
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Das umlaufende Pressband wird über große Pressbandumlenkwalzen 7 umgelenkt und über Leitwalzen 8 verfeinert geführt, beispielsweise um den Winkel und damit den Verdichtungsprozess im Einlauf 10 in den Pressspalt für beispielsweise eine einlaufende zu verpressende Faser- oder Spanmatte genauestens einzustellen. Aus diesen Umlenk- und/oder Leitwalzen und -rollen kann eine erfindungsgemäße Leitwalzenanordnung 1 gebildet werden.
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Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leitwalzenanordnung 1 ist in 1 dargestellt. Man erkennt zwei Leitwalzen 8 für das abgeschnitten dargestellte Pressband 3. Jede der Leitwalzen 8 besitzt an einem Ende einen Lagerzapfen 18 und am anderen Ende einen Antriebszapfen 19. Jede der Leitwalzen 8 hat zudem zwei Breitenabschnitte 20.1 und 20.2 mit schraubenlinienförmigen Nuten 13 unterschiedlicher Steigung. Die Nuten sind also als Helix 17 in die Oberfläche der Leitwalzen 8 eingefräst. In diesem Ausführungsbeispiel besitzt die erste Leitwalze 15 der beiden Leitwalzen 8 in dem Breitenabschnitt 20.1 eine (von der rechten Seite aus betrachtete) linksgängige Steigung 22 in der Helix 17 und im zweiten Breitenabschnitt 20.2 eine rechtsgängige Steigung 21. Bei der folgenden Leitwalze 16 ist es genau umgekehrt. Sie besitzt im Breitenabschnitt 20.1 eine rechtsgängige Steigung 21 in der Helix 17 und im zweiten Breitenabschnitt 20.2 eine linksgängige Steigung 22. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf zwei Breitenabschnitte 20.1, 20.2 beschränkt. Entscheidend ist, dass zwei aufeinanderfolgende Leitwalzen 8, also in diesem Fall die mit den Bezugszeichen 15 und 16 im gleichen Breitenabschnitt 20.1 oder 20.2 unterschiedliche Steigungen in der Helix 17 besitzen.
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Dadurch wird erreicht, dass Schmiermittel oder auch Schmutz auf dem Pressband 3 nicht in eine Richtung, also in die Mitte oder nach außen verschoben wird, sondern durch eine Changierung gleichmäßig verteilt wird.
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Das hat zur Folge, dass ein ungleichmäßiges Verschleißen der Maschine vermieden wird. Denn Konzentrationen von Schmutz oder ungeschmierte Flächen auf dem Band würden diesen erhöhten Verschleiß verursachen.
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Der Abstand der Leitwalzen 15 und 16 zueinander ist von untergeordneter Bedeutung und die Leitwalzen können unmittelbar aufeinander folgen oder mit größerem Abstand zueinander versehen sein.
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Wenn die Steigungen der Helix 17 in einem Breitenabschnitt von der ersten Leitwalze 15 zur zweiten Leitwalze 16 genau den gleichen Wert, nur einmal negativ und einmal positiv einnehmen, erfolgt das Traversieren des Schmierstoffs, in der Regel Öl, dann beispielsweise etwa auf einem Viertel der Breite des Pressbandes 3 oder der beheizbaren Pressenplatte 4.
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2 stellt eine Vergrößerung der Endbereiche der Leitwalze 8 und 3 eine Vergrößerung des mittleren Bereichs dar. In 2 erkennt man deutlicher, dass die Oberfläche der Leitwalze 8 an ihren Enden genau entgegengesetzte Steigungen der Helix 17 aufweist. Je nach Drehrichtung wird das Schmiermittel durch die Nuten auf dem Pressband nach außen getrieben oder zur Mitte der Leitwalze 8 gelenkt. Dadurch, dass die folgende Leitwalze ihre Steigungen genau umgekehrt hat, wird dieser unerwünschte Vorgang wieder revidiert und man sorgt für eine gleichmäßige Verteilung.
3 zeigt einen Ausschnitt aus der Mitte der Leitwalze 8. Der Beginn der rechtgängigen Steigung 21 und der Beginn der linksgängigen Steigung 22 sind auf dem Umfang 14 um 180° versetzt. Dadurch wird die Effektivität der Verteilung des Schmiermittels noch einmal gesteigert.
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5 zeigt schließlich die Nut 13 im Querschnitt mit einer Konkavität eines Kreissegments. Auf einfache Weise kann die Nut 13 mit einem Kugelkopffräser erstellt werden, so dass der Querschnitt der Nut 13 ein als Kreisabschnitt ausgebildet ist. Dabei ist als Nutbreite B 7 bis 15 mm und als Nuttiefe T 0,5 bis 2 mm besonders geeignet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leitwalzenanordnung
- 2
- Kontinuierliche Presse
- 3
- Pressband
- 4
- Beheizbare Pressenplatte
- 5
- Pressspalt
- 6
- Rollstab bzw. Rollstabkette
- 7
- Pressbandumlenkwalze
- 8
- Leitwalze
- 9
- Kettenumlenkrolle
- 10
- Einlauf
- 11
- Rahmen mit Hydraulikelementen
- 12
- Schmiervorrichtung
- 13
- Nut
- 14
- Umfangsfläche
- 15
- Erste Leitwalze
- 16
- Folgende Leitwalze
- 17
- Helix
- 18
- Lagerzapfen
- 19
- Antriebszapfen
- 20.1, 20.2
- Breitenabschnitt
- 21
- Rechtsgängige Steigung
- 22
- Linksgängige Steigung
- B
- Nutbreite
- T
- Nuttiefe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4126717 C1 [0004, 0026]
- DE 102008000087 A1 [0006]
