DE1130998B

DE1130998B - Vorrichtung zum Aufbringen eines UEberzugstreifens aus thermoplastischem Material auf die Kante eines Flachmaterials

Info

Publication number: DE1130998B
Application number: DES50456A
Authority: DE
Inventors: Michael Denis Jepson
Original assignee: Spooner Dryer and Engineering Co
Current assignee: Spooner Dryer and Engineering Co
Priority date: 1956-09-21
Filing date: 1956-09-21
Publication date: 1962-06-07

Description

Vorrichtung zum Aufbringen eines Überzugstreifens aus thermoplastischem Material auf die Kante eines Flachmaterials Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Überzugstreifens aus thermoplastischen Material auf die Kante eines auf seiner Ober- und/ oder Unterseite mit dem gleichen Material versehenen Flachmaterials, wie Band oder Tafel, bei welcher der Streifen mittels einer Führungseinrichtung der zu überziehenden Fläche im Winkel zugeführt und durch eine Preßrolle an diese angedrückt wird, wobei eine Düse vorgesehen ist, mittels der Heißgase in den sich verengenden Raum zwischen Streifen und Kantenfläche geblasen werden kann.
Bei dem Uberzugs- bzw. Auflagematerial kann es sich beispielsweise um synthetischen Gummi, wie Neopren, oder ein synthetisches Harz, wie Polyvinylchlorid. handeln.
Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Anwendung bei der Herstellung von Förderbändern, die aus Gewebe - gewöhnlich aus mehrschichtig gewebtem Material - bestehen, das mit einem Auflagematerial - gewöhnlich mit Polyvinylchlorid - belegt ist, während die Zwischenräume mit dem gleichen Material imprägniert sind.
Es ist bekannt, beim überlappten Aneinanderheften von thermoplastischem Material einen Heißgasstrom gleichzeitig gegen die beiden miteinander zu verbindenden Flächenabschnitte zu richten, um diese so weit oberflächlich zu schmelzen, daß beim Zusammendrücken der Flächen eine Verschweißung eintritt. Das Verschweißen erfolgt fortlaufend längs der Verein dungsnaht, und der Heißgasstrom wird dabei auf die Stelle gerichtet, an der die beiden im Winkel einander zugeführten Materialteile aufeinandertreffen. Auf diese Weise hat man auch schon Streifenmaterial über die Stoßstelle zweier stumpf aneinanderstoßender Materialplatten oder Tafeln geschweißt. Der Heißgasstrom wurde dabei in einem Brenner erzeugt und über eine Handdüse auf die Verbindungsstelle gerichtet. Um eine bessere Führung des Heißgasstromes sicherzustellen, hat man die Düse auch bereits auf einem kleineren, mit Laufrollen versehenen Gestell montiert, welches mit der Hand über die Naht geführt wird. Auf der Oberseite des Gestells ist eine Führung für ein aufzuschweißendes Nahtband vorgesehen, welches unmittelbar nach Passieren der Düse durch eine ebenfalls an dem Gestell gelagerte Andruckrolle auf die Nahtstelle gedrückt wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Aufbringen des Oberzugstreifens an die Seitenkante eines Flachmaterials auf maschinelle Weise und in einem kontinuierlichen Arbeitsablauf zu ermöglichen.
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch Zuführungsrollen oder -walzen für das Flachmaterial und durch Führungsrollen, die den Überzugstreifen einer Preßrolle zuführen, die zur gleichzeitigen Führung der mit dem Überzugstreifen zu versehenden Kante des Flachmaterials dieses mit Seitenflanschen umgreift.
Mit der neuen Anordnung wird sichergestellt, daß einerseits das Überzugsmaterial mit ausreichend hoher Temperatur aufgeschweißt wird, um eine gute Verschweißung sicherzustellen. Andererseits wird aber gewährleistet, daß bei Versagen der Andruckeinrichtung die Erhitzung des Überzugsmaterials unterbrochen wird, dieses also nicht durchschmelzen kann.
Ein weiteres wesentliches Merkmal für die Anbringung eines Streifens an die Seitenkante eines Flachmaterials besteht in der erfindungsgemäßen Ausbildung der Führungsrolle, die nicht nur ein sicheres Zusammenführen des Streifens und der zu bedeckenden Kante des Flachmaterials sicherstellt, sondern zugleich auch gestattet, von oben und von unten auf die Verbindungsstelle einen Druck auszuüben, so daß die Nahtstelle auf der Oberfläche des Flachmaterials nach Fertigstellung des Überzuges nicht zu erkennen ist.
Erst durch die Maßnahme gemäß der Erfindung wird daher eine maschinelle Durchführung des Aufbringens des Überzugstreifens ermöglicht.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematisch gezeichnete perspektivische Darstellung der Erfindung; Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels; Fig. 3 zeigt die Anordnung nach Fig. 2, wobei bestimmte Teile fortgelassen sind; Fig.4 zeigt im Grundriß einen zum Aufbringen eines Auflagestreifens dienenden Kopf, bei dem der Deckel abgenommen ist; Fig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4; Fig. 6 zeigt Teile der Anordnung nach Fig. 4 bei Betrachtung in der Richtung des PfeilsVI in Fig. 4; Fig. 7 ist eine Ansicht der Rückseite des zum Aufbringen eines Auflagestreifens dienenden Kopfes nach Fig. 4.
In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszifferl eine flache Unterstützung, auf der ein mit Polyvinylchlorid überzogenes Flachmaterial, z. B. ein Förderband 2, in Richtung des Pfeils 3 vorwärts bewegt wird. Eine Spule4, die einen Vorrat an streifenförmigem Polyvinylchloridmaterial 5 trägt, ist auf einer durch eine Plattform7 unterstützten senkrechten Achse 6 drehbar gelagert. Eine an ihrer Unterseite einen Flansch 9 tragende Preßrolle 8, die auf einer Achse 10 frei drehbar ist, wird gegen die Kante 11 des Förderbandmaterials 2 gedrückt. Hierzu dienen Federn 12, die in rohrförmigen Bauteilen 13 einer Tragkonstruktion 14 angeordnet sind und gegen die Enden von Stangen 15 drücken, welche ihrerseits die Achse 10 unterstützen.
Die Tragkonstruktionl4 wird durch die Plattform 7 unterstützt. Der Streifen 5 aus Polyvinylchlorid wird von der Vorratsspule 4 aus auf die zylindrische Fläche 16 der Preßrolle 8 geleitet und somit durch die Walze gegen die Kante 11 des Förderbandes 2 gedrückt. Die Spule 4 befindet sich in einem Abstand von der Kante des Förderbandes, damit der StreifenS unter einem Winkel auf die Förderbandkante zuläuft, so daß zwischen der Kante und dem Streifen ein sich verengender Raum entsteht.
Die in dem sich verengenden Raum zwischen der Kante 11 des Flachmaterials 2 und dem auf die Kante 11 zulaufenden Streifen 5 angeordnete Mehrfachdüse 17 ist mit einer Rohrleitungl8 verbunden, und aus den seitlichen Auslässen der Düsel7 wird erhitzte Luft abgeblasen, die in dem ein kurzes Stück hinter der Walze 3 liegenden Bereich auf die Kante des Förderbandes 11 und auf denjenigen Teil des Streifens 5 gelangt, der sich dem Förderband nähert und die Rolle 8 berührt, so daß das Polyvinylchloridmaterial der Förderbandkante und der Innenfläche des Streiofens 5 erweicht wird, damit der Streifen beim Anpressen an die Kante des Förderbandes durch die Rolle 8 mit der Förderbandkante verschweißt wird. Der mittlere Auslaß der Düse 17 leitet erhitzte Luft in die engste Stelle des sich verengenden Raumes, wo der Streifen 5 an die Kante 11 angelegt wird. Es lassen sich auch andere Formen von Düsen verwenden, und die Düse braucht nicht notwendigerweise drei getrennte Auslaßöffnungen aufzuweisen.
Fig. 2 bis 7 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbei spiel, bei dem ein Förderband 20 in Richtung des Pfeils 21 zwischen zwei zum Aufbringen von Abdeckstreifen dienenden Köpfen22, die gemäß Fig.3 auf einem Querschlitten 23 angeordnet sind, hindurchgeführt wird. Die Köpfe 22 lassen sich in der Längs- richtung des Schlittens23 quer zur Längsachse des Förderbandes mittels eines Handrades 24 einstellen, und das Förderband wird zwischen den Köpfen durch an diesen gelagerte Führungsrollen 25 geführt. Zum Zuführen und Vorbeiziehen des Förderbandes an den Köpfen 22 dienen Rollen oder Walzen26, und das Förderband wird durch Bremswalzen 27, die an dem Förderband vor dessen Einführung in den Raum zwischen den Köpfen 22 angreifen, gespannt gehalten.
Während das Förderband zwischen den Köpfen 22 hindurchläuft, wird auf jede der beiden Kanten des Förderbandes mittels einer Preßrolle 29 ein Abdeckstreifen 28 aufgebracht.
Die zum Aufbringen der Abdeckstreifen dienenden Köpfe sind in Fig. 4 bis 6 in Einzeltheiten dargestellt, und sie werden nachstehend näher beschrieben. Da die Köpfe einander bis auf ihre spiegelbildliche Ausführung ähneln, wird nachstehend nur die Beschreibung eines der Köpfe gegeben. Aus einer ein kurzes Stück vor der Preßrolle 29 angeordneten Mehrfachdüse 30 treten drei Ströme eines erhitzten gasförmigen Strömungsmittels aus, um die Kante des Förderbandes 20 und die in Frage kommende Fläche der Abdeckstreifen 28 zu erweichen, bevor das Verschweißen erfolgt. Der aus dem Auslaß 31 austretende Strahl dient zum Vorwärmen der Förderbandkante und zum Verdampfen möglicherweise vorhandener Feuchtigkeit.
Der aus dem Auslaß 32 austretende Strahl trifft auf den Abdeckstreifen 28 auf, während dieser an der Umfangsfläche der Preßwalze 29 anliegt, und bewirkt ein Vorwärmen und Trocknen des Streifens. Der bei 33 austretende Strahl schließlich tritt mehr oder weniger genau in den Raum zwischen der Walze 29 und dem Förderband 20 und bewirkt eine Erweichung des Überzuges des Förderbandes sowie des Abdeckstreifens unmittelbar vor dem Verschmelzen. Der Düse 30 wird ein erhitztes gasförmiges Strömungsmittel von einer bei 60 allgemein angedeuteten Druckquelle aus zugeführt.
Der Überzugs- oder Kantenstreifen 28 wird von einem Vorrat aus über Führungsrollen, wie Spannrollen 45 und 46 und Vorschubwalze oder -rolle 36 zu der Preßwalze oder -rolle29 geführt. Wie man am besten in Fig.S erkennt, umfaßt die Rolle29 einen mit einem Flansch 29 a versehenen unteren Hauptteil 37 mit nach oben ragender Nabe 38 und einen oberen mit Flansch 29 b versehenen Abschnitt39. Das Förderband 20 und der Abdeckstreifen 28 werden von den oberen und unteren Flanschen 29 a, 29 b umfaßt, und der Flanschabschnitt39 ist auf der Nabe 38 mit Hilfe der Einstellschraube40 eingestellt, daß die Entfernung zwischen den Flanschen der Dicke des zu bearbeitenden Förderbandes entspricht. Der Flansch 29 a des Teils 37 trägt einen nach oben ragenden zylindrischen Teil 41, mit dem auf den Abdeckstreifen 28 ein Druck aufgebracht wird. Bei der Verwendung der oberen und unteren Flansche an der Preßrolle 29 ergibt sich die Möglichkeit, Abweichungen zwischen der Dicke des Förderbandes 20 und der Breite des Kantenstreifens'28 auszugleichen, denn die Flansche bewirken in einem gewissen Ausmaß ein Formen des Überzugstreifens und der Kante des Förderbandes.
Die Welle 42 der Preßrolle 29 ist in kugelig ausgebildeten Pendellagern gelagert, deren Lagerschalen oder -pfannen 42a, 42b an Lagerträgern 43 befestigt sind, die durch Federn 54 in Richtung auf das Förderband vorgespannt sind. Die Federbelastung der Lagerträger 43 liefert den Druck, durch den der Abdeckstreifen derart gegen das Förderband gedrückt wird, daß ein Verschweißen erfolgt. Dank der Pendellager kann die Achse 42 kippen und die Rolle 29 allen Änderungen der Winkellage der Förderbandkante folgen.
Der Abdeckstreifen ist auf seiner mit dem Förderband zu verschmelzenden Seite an den Kanten verdickt. In der Praxis zeigt es sich, daß man dadurch ein besseres Festhaften zwischen dem Förderband und dem Abdeckstreifen erzielt. Die Spannrollen 45 und 46 sind entsprechend mit einem Steg bzw. einer Nut versehen. Gemäß Fig. 7 steht die Rolle 46 unter Federvorspannung in Richtung auf die Rolle 45.
Die Mehrfachdüse 30 ist auf einem Gelenkbolzen 34 drehbar gelagert, und dieser Gelenkbolzen verbindet die Düse 30 über einen Arm 44 (Fig. 6) mit dem Gehäuse des Kopfes 22, so daß man die Düse in die in Fig. 6 bei 35 durch strichpunktierte Linien angedeutete Ruhestellung nach oben schwenken kann; Fig. 6 ist eine Teilansicht, die die Düse mit dem Blick in Richtung des Pfeils 6 in Fig. 4 zeigt. Wenn die Düse ihre hochgeschwenkte Lage einnimmt, wie es bei 35 angedeutet ist, treffen die Ströme des gasförmigen Mediums nicht auf das Förderband oder den Abdeckstreifen auf, so daß man die Bewegung des Förderbandes gefahrlos unterbrechen kann, ohne daß es erforderlich ist, auch die Zufuhr des gasförmigen Mediums zu der Düse abzusperren. In der angehobenen Stellung leitet die Düse das gasförmige Medium in einem hier nicht dargestellten Abzug.
Zwar ist die in Fig. 2 bis 7 dargestellte Vorrichtung hauptsächlich dazu bestimmt, beide Seitenkanten eines Gurtes oder Förderbandes mit einem Kantenschutz zu versehen, wie es bei der Herstellung neuer Förderbänder erforderlich ist, doch kann man erforderlichenfalls auch nur einen der Köpfe benutzen oder nur einen solchen Kopf vorsehen, um nur eine Kante mit einer Auflage zu versehen, wie es bei der Instandsetzung von Förderbändern notwendig sein kann.
Gemäß den Figuren ist der obere Flanschteil 39 der Preßrolle 29 auf die Nabe 38 des Hauptkörpers 37 aufgeschraubt. Nötigenfalls kann der Flansch abschnitt 39 auch auf der Nabe 38 gleitend angeordnet und durch Federkraft in Richtung auf den unteren Flansch vorgespannt sein; diese Anordnung würde sich insbesondere für Fälle eignen, in denen Förderbänder, deren Dicke innerhalb weiter Grenzen variiert, mit Kantenstreifen versehen werden sollen.
Sowohl der obere Flanschabschnitt 39 als auch der Flansch des Hauptkörpers 37 jeder Preßrolle 29 sind mit Kühlöffnungen 56 versehen, durch die während des Betriebes der Maschine mittels der in Fig. 3 erkennbaren Düsen 57 Kühlluft in die Preßrollen eingeleitet wird. Durch diese Kühlung der Preßwalzen wird verhindert, daß ihre Umfangsflächen eine Temperatur erreichen, bei der sie an den Kantenstreifen 28 klebenbleiben und sie nach dem Aufbringen auf das Förderband 20 wieder von dessen Kanten abreißen. Die Düsen 57 sind in Fig. 3 etwas schematisch wiedergegeben; in der Praxis sind sie über geeignete Leitungen mit einem Gebläse verbunden, das die Kühlluft liefert.
Um die Darstellung deutlicher zu halten, sind diese Rohrleitungen und das Gebläse nicht dargestellt, und aus dem gleichen Grund erscheinen die Düsen 57 nur in Fig. 3. Gegebenenfalls kann man auch andere Mittel zum Kühlen der Preßwalzen 29 vorsehen; beispielsweise kann man mit Wasserkühlung arbeiten.
Während des Betriebes besteht zwischen der Geschwindigkeit des Zuführens des gasförmigen Me- diums. der Temperatur des gasförmigen Mediums und der Geschwindigkeit des Aufbringens der Kantenstreifen eine weitgehende gegenseitige Abhängigkeit, und außerdem richten sich diese Faktoren in einem gewissen Ausmaß nach den Eigenschaften des Kantenstreifenmaterials und des Materials des Förderbandes.
In der Praxis zeigt es sich, daß sich einwandfreie Ergebnisse erzielen lassen, wenn das gasförmige Medium eine Temperatur bis zu etwa 4000 C besitzt und mit einer Geschwindigkeit von etwa 8501 in der Minute zugeführt wird, wobei die Luftmenge bei einer Temperatur von etwa 150 C gemessen wird. Beim Aufbringen eines Kantenstreifens aus Polyvinylchlorid auf ein Förderband, das mit Polyvinylchlorid überzogen ist, dessen Schmelztemperatur etwa 160 bis etwa 1650 C beträgt, ließen sich Förderbänder mit einer Dicke von etwa 10 bis etwa 14 mm mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,6 bis etwa 1,8 m in der Minute mit Kantenstreifen versehen. Beispielsweise wurde ein Kantenstreifen auf ein fünfschichtiges, mit Polyvinylchlorid überzogenes Förderband mit einer Dicke von etwa 10 mm mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,4 m in der Minute aufgebracht, wobei Luft mit einer Temperatur von etwa 3600 C und mit einer Geschwindigkeit von etwa 6001 in der Minute zugeführt wurde; die Luftmenge wurde bei etwa 150 C gemessen. Die gleichen Werte für die Lufttemperatur und die Geschwindigkeit der Luftzuführung haben sich auch als geeignet erwiesen, um einen sechsschichtigen, mit Polyvinylchlorid überzogenen Gurt bzw. ein Förderband mit einer Dicke von etwa 11,5 mm (0,46 in) bei einer Geschwindigkeit von etwa 1,1 m in der Minute mit Kantenstreifen zu versehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Aufbringen eines Überzugsstreifens aus thermoplastischem Material auf die Kante eines auf seiner Ober- und/oder Unterseite mit dem gleichen Überzugsmaterial versehenen Flachmaterials, wie Band oder Tafel, bei welcher der Streifen mittels einer Führungseinrichtung der zu überziehenden Fläche im Winkel zugeführt und durch eine Preßrolle an diese angedrückt wird, wobei eine Düse vorgesehen ist, mittels der Heißgas in den sich verengenden Raum zwischen Streifen und Kantenfläche geblasen werden kann, gekennzeichnet durch Zuführungsrollen oder -walzen (26) für das Flachmaterial (2 bzw. 20) und durch Führungsrollen (36, 45, 46), die den Überzugsstreifen (5 bzw. 28) einer Preßrolle (8 bzw. 29) zuführen, die zur gleichzeitigen Führung der mit dem Überzugsstreifen (5 bzw. 28) zu versehenden Kante (11) des Flachmaterials (2 bzw. 20) dieses mit Seitenflanschen (9, 29 a, 29b) umgreift.
2. Vorrichtung, bei der die Anpreßrolle nachgiebig gelagert ist, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßrolle (29) auf einer Welle (42) frei bewegbar gelagert ist, deren kugelförmig ausgebildete Enden in Lagerpfannen (42a, 42 b) gelagert sind, die in Preßrichtung verschiebbar sind und unter Einwirkung von einstellbaren Druckfedern (54) stehen (Fig. 5).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßrolle (29) zweiteilig ausgebildet ist, derart, daß die beiden Seitenflansche(29a, 29b) in Richtung der Rollenachse relativ zueinander verschiebbar sind und Einstellmittel (Einstellschraube 40) vorgesehen sind, mittels derer ein vorbestimmter Abstand zwischen den Seitenflanschen (29 a, 29 b) einstellbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (30) drei getrennte divergierende Düsenauslässe (31 bis 33) aufweist, deren mittlerer (33) in an sich bekannter Weise, auf die Berührungsstelle zwischen Materialkante (11) und Streifen (5 bzw. 28) gerichtet ist, während die beiden äußeren Düsenauslässe (31/32) auf die Kante (11) bzw. den Streifen (5 bzw. 28) an einer Stelle vor der Berührungsstelle gerichtet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Kühlen die Preßrolle (29) Kühlöffnungen (56) aufweist, denen ein Kühlmittel durch Düsen (57) zugeführt werden kann.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (30) die Preßrolle (29) sowie die Führungs- und Antriebsrollen (36, 45, 46) in einem gemeinsamen Gehäuse (Köpfe 22) angeordnet sind, das auf einem Querschlitten (23) quer zur Bewegungsrichtung des Flachmamaterials (2 bzw. 20) verschiebbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 161 620; französische Patentschrift Nr. 989 058; USA.-Patentschriften Nr. 2 367 725, 2 372 737, 2396968.