DE1257516B

DE1257516B - Vorrichtung zum Ausueben einer Vorschubkraft auf eine fortlaufend weiterzufoerdernde Materialbahn

Info

Publication number: DE1257516B
Application number: DEK49565A
Authority: DE
Inventors: Warren Adams Stewart
Original assignee: Koppers Co Inc
Current assignee: Beazer East Inc
Priority date: 1962-04-26
Filing date: 1963-04-24
Publication date: 1967-12-28
Also published as: GB1024566A; FR1360010A; US3140030A

Description

Vorrichtung zum Ausüben einer Vorschubkraft auf eine fortlaufend weiterzufördernde Materialbahn Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausüben einer Vorschubkraft auf eine fortlaufend weiterzufördernde Materialbahn mit einem mit der Materialbahn im Reibeingrifl stehenden, in Vorschubrichtung der Materialbahn angetriebenen, endlosen perforierten Förderband und einer Absaugvorrichtung, mittels deren Gas bzw. Luft aus dem Raum zwischen den jeweils aneinander anliegenden Flächen der Materialbahn und des Förderbandes abbsaugbar ist.
Bei einer derartigen bekannten, in der deutschen Auslegeschrift 1075 932 beschriebenen Vorrichtung zum Ausüben einer Vorschubkraft auf eine fortlaufend weiterzufördernde Materialbahn ist die Absaug vorrichtung als Unterdruckkasten ausgebildet und mit Schlitzen versehen, die mit den Förderbändern ausgerichtet sind. Die Förderbänder sind über Umlenk-und Antriebswalzen geführt. Ihr oberes, mit der Materialbahn im Reibeingriff stehendes Trum ist zwischen den Walzen durch die Oberseite des Unterdruckkastens abgestützt. Wenn im Unterdruckkasten ein vorbestimmter Unterdruck herrscht, unterliegt die Unterseite der auf den Förderbändern aufliegenden Materialbahn über Lochreihen der Förderbänder, die mit den Schlitzen des Unterdruckkastens ausgefluchtet sind, dem im Unterdruckkasten herrschenden Unterdruck. Die Oberseite der Materialbahn steht dagegen unter atmosphärischem Druck, so daß die Materialbahn durch die entsprechende Druckdifferenz gegen die Förderbänder gepreßt und von diesen mitgenommen wird.
Besondere Probleme ergeben sich bei Anordnungen dieser Art dann, wenn mit hohen Druckdifferenzen gearbeitet werden muß, um große Zugkräfte auf die Materialbahn zu übertragen. In solchen Fällen nehmen nämlich die von dem Förderband auf die Abstützung zwischen den Umlenk- und Antriebswalzen - bei der Einrichtung nach der deutschen Auslegeschrift 1075 932 die Oberseite des ortsfesten Unterdruckkastens - ausgeübten Auflagekräfte ganz erhebliche Werte an. Wird beispielsweise mit einer Druckdifferenz von 0,35 kg/cm2 gearbeitet, wirkt auf jeden Quadratmeter des Förderbandes eine Druckkraft von 3500 kg. Eine solche Kraft hat eine enorme Reibung zur Folge, wenn das Förderband, wie bekannt, auf einer stillstehenden Unterlage aufliegt.
Durch die entstehende Reibungswärme ist das Förderband einem raschen Verschleiß ausgesetzt. Der Antrieb des Bandes erfordert eine übermäßige Leistung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile der bekannten Vorrichtung zu beheben, wobei es insbesondere darum geht, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der durch schnellere Abfuhr der Reibungswärme der Verschleiß des Förderbandes herabgesetzt wird. Weiterhin soll die für den Antrieb des Bandes erforderliche Leistung vermindert werden.
Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das an der Materialbahn anliegende Trum des Förderbandes auf dem einen Trum eines in der Vorschubrichtung der Materialbahn mitbewegten endlosen Bandes abgestützt ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe in überraschend einfacher und wirksamer Weise gelöst, d. h., die bei der bekannten Vorrichtung auftretenden Schwierigkeiten werden in zuverlässiger Weise ausgeräumt. Dort, wo der zur Förderung notwendige Differenzdruck zwischen Förderband und Auflage entsteht, ist entsprechend der Erfindung die Relativgeschwindigkeit des Förderbandes mit Bezug auf die Auflage gleich Null, wobei infolge der größeren Oberfläche, welche bei zwei Bändern vorhanden ist, außerdem die Reibungswärme schneller abgeführt werden kann und dadurch der Verschleiß niedrig gehalten wird. Beim Gegenstand der Erfindung kann außerdem in bestimmten Grenzen die für den An- trieb des Förderbandes notwendige Energie, verglichen mit der bekannten Vorrichtung geringer sein.
Merkmale der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich im wesentlichen aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen, in denen zwei Ausführungsformen der Erfindung in beispielhafter Weise dargestellt sind, näher beschrieben. Es zeigt.
F i g. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der Erfindung unter Weglassung einzelner Teile bzw. Abschnitte zum Sichtbarmachen innerer Konstruktionseinzelheiten, Fig.2 in größerem Maßstab eine Seitenansicht des Vakuumbandantriebs der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform, unter Weglassung von Teilen bzw.
Abschnitten zum Sichtbarmachen des inneren Aufbaues, Fig.3 in größerem Maßstab einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1, Fig.4 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Erfindung, F i g. 5 in größerem Maßstab eine Seitenansicht des Vakuumbandantrieb es der Ausführungsform nach Fig.4, unter Weglassung von Teilen zum Sichtbarmachen innerer Einzelheiten, Fig.6 in größerem Maßstab einen Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 4.
Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im einzelnen. Eine Materialbahn, z. B. eine aus mehreren Schichten zusammengesetzte Wellpappebahn 27, für deren Antrieb bei bestimmten Herstellungsstufen z.B. verhältnismäßig große Vorschubkräfte erforderlich sind, läuft nach Verlassen eines Dampfkastens über die Oberseite eines angetriebenen endlosen und mit Durchbrechungen versehenen Förderbandes 33 oder über eine Mehrzahl solcher Bänder, wie es in Fig. 1 in Draufsicht gezeigt ist, die eine sehr breite Materialbahn aufnehmen können.
Fig.2 zeigt an der weggebrochenen Stelle, daß das Förderband 33 mit Querrippen 34 versehen ist, mittels derer es von mit Zähnen versehenen Lager-und Antriebswalzen 36 und 37 zwangläufig angetrieben wird, wobei zwischen diesen Walzen und dem Förderband 33 ein zwangläufiger Gleichlauf aufrechterhalten wird. Durch Auflegen von Unterdruck wird eine feste Berührung zwischen der Materialbahn 27 und dem Förderband 33 aufrechterhalten, die ein Rutschen ausschließt. Da Rutschen bzw. Schlupf ausgeschlossen ist, ermöglicht der zwangläufige Gleichlauf zwischen den Walzen 36, 37 und der Materialbahn 27 die Geschwindigkeit der Materialbahn 27 genau durch Messen der Drehzahl der Walzen mittels üblicher Geschwindigkeits-Meßvorrichtungen anzuzeigen.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt: Während sich das obere Trum des Förderbandes 33 in der Förderrichtung der Materialbahn27 bewegt, verläßt das Förderband 33 die Walze 36 und wird mit der Oberfläche eines flachen endlosen Bandes 38 in Berührung gebracht, das seinerseits mit Teilen der Oberfläche eines Anschlußstücks 39 in Berührung kommt. Auf diese Weise verwandelt das mit dem endlosen Band 38 zusammengeführte und mit diesem als Vakuumbandeinheit zusammenwirkende Förderband 33 die Räume zwischen den Querrippen 34 in eine Vielzahl im wesent- lichen geschlossener Kammern, die durch gemeinsame Hohlräume untereinander verbunden sind.
Wird in diesem im wesentlichen geschlossenen System ein Vakuum erzeugt, so wird der über dem Förderband 33 befindliche Abschnitt der Materialbahn 27 durch atmosphärischen Druck fest gegen das sich bewegende gelochte Förderband 33 gedrückt, und die Materialbahn 27 wird gezwungen - wenn sich das obere Trum des Förderbandes 33, angetrieben von den Walzen 36 und 37, vorwärts bewegt, sich zusammen mit dem Förderband 33 zu bewegen. Sobald jeweils ein Teil des gegen das Förderband 33 angedruckten Abschnittes der Materialbahn 27 am ablaufenden Ende (das rechte Ende in F i g. 2) des Anschlußstücks 39 vorbei- und damit aus der Vakuumzone herausbewegt worden ist, wird das Vakuum jeweils unter diesem kleinen Teil der Materialbahn 27 zerstört, und die die Materialbahn 27 und das Förderband 33 aneinanderdrückende Kraft wird an dieser Stelle ebenfalls zunichte gemacht, wodurch die Materialbahn 27 und das Förderband 33 sich trennen und jeweils auf ihren getrennten Wegen weitergeführt werden.
Das obenerwähnte Vakuum wird dadurch erzeugt, daß mehrere Elemente in der nachstehend beschriebenen Weise zusammenwirken. Ein Sauggebläse oder eine Vakuumpumpe 41 dient dazu, Luft aus einem hohlen Saugkasten 42 abzusaugen, der seinerseits durch Leitungen 43, 44 ,46 und 47 aus in Längsrichtung verlaufenden Hohlräumen 48, 49, 50 und 51 des Anschlußstücks 39, die unter dem Förderband 38 angeordnet sind, Luft absaugt. Ventile 43 a, 44 a, 46 a und 47 a sind in den Saugleitungen angebracht und dienen dazu, die Verbindung entweder des einen model des anderen der (in der Zeichnung nebeneinanderliegend dargestellt) beiden Förderbänder 33 mit der Luftabsaugvorrichtung zu unterbrechen, wenn das eine oder das andere Förderband nicht verwendet wird.
Die Randteile des Förderbandes 33 bzw. der Förderbänder33 sind massiv ausgeführt und erstrecken sich über die gesamte Länge jeder der Bandkanten.
Die Querrippen 34 verlaufen in Querrichtung zwischen den Randteilen 52. Wenn die sich in Querrichtung erstreckenden und mit Zahnprofil ausgebildeten Kammern 53, die zwischen den Querrippen 34 des Förderbandes 33 angeordnet sind, bei der Bandbewegung in die Vakuumzone über dem Anschlußstück 39 gelangen, werden die Unterseiten der Randteile 52 mit der flachen oberen Oberfläche des endlosen Bandes 38 in Berührung gebracht, so daß die im wesentlichen geschlossenen Kammern 53 entstehen.
Die Walze 54 und die Walze 56 für das endlose Band 38 haben glatte Oberflächen und treiben das flache Band 38 mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der die gezahnten Walzen 36, 37 das Förderband 33 antreiben; dadurch wird eine Relativbewegung zwischen den Bändern 38 und 33 verhindert. Das endlose Band 38 bewegt sich so, daß seine Unterseite mit Längsrippen 39 a des Anschlußstücks 39 in Berührung ist und die oberen Öffnungen der Hohlräume 48, 49, 50 und 51 überbrückt und daß seine Oberseite mit den Unterseiten der Randteile 52 und der Querrippen 34 in Berührung ist. Während dieses Durchganges bewegen sich die Kanten bzw. Seitenflächen sowohl des Bandes 33 als auch des Förderbandes 38 anliegend neben nach oben stehenden Teilen 57, 58 und 59 des Anschlußstücks 39, ohne daß diese einander benachbarten Teile mit sehr kleinem Spielraum aneinander anliegen müssen, weil eintretende Luft von unterhalb des Bandes 38 abgesaugt wird.
Um das notwendige Vakuum zu erzeugen, münden die Hohlräume 48, 49 und 50, 51 in die im wesentlichen geschlossenen Kammern 53, und zwar durch Schlitze 60 hindurch, die durch das Band 38 hindurchgehen. Auf diese Weise bildet das Netzwerk von miteinander in Verbindung stehenden Kanälen und Kammern einen im wesentlichen geschlossenen Raum, aus dem mittels der Pumpe 41 durch den Saugkasten 42 und die Leitungen 43, 44, 46 und 47 hindurch Luft abgesaugt werden kann.
Zur Erzeugung des Vakuums an der gewünschten Stelle, nämlich zwischen dem Förderband 33 und der Materialbahn 27, ist das Förderband 33 mit Durchbrechungen bzw. Absaugkanälen 61 versehen, die durch seine obere Oberfläche hindurchgehen und in die Kammer 53 einmünden. Die obere Oberfläche des Förderbandes 33 besteht aus einer besonderen Gummilage oder ähnlichem Material, in das ein Netzwerk von Rillen oder Nuten 62, die in Längsrichtung und in Querrichtung des Förderbandes 33 verlaufen, eingeschnitten ist. Dadurch wird ein ganzes Netzwerk örtlich begrenzter Zonen zwischen dem Förderband 33 und der Materialbahn 27 immer dann luftleer gemacht, wenn aus den Kammern 53 durch die Absaugkanäle 61 hindurch, die zwischen den Rillen oder Nuten 62 und den Kammern 53 liegen, Luft abgesaugt wird.
So wird also - wenn einer der zwischen den Querrippen 34 liegenden Räume 53 über das Anschlußstück 39 läuft, und zwar an dessen linker Seite (nach F i g. 2) - dieser in eine im wesentlichen geschlossene Kammer verwandelt, die ein Teil eines im wesentlichen abgeschlossenen Luftraumes ist, und zwar infolge des Zusammenwirkens und der Zuordnung der Bänder 33 und 38 und der in Verbindung herstellenden Schlitze 60, die in die Hohlräume 48, 49 und/oder 50, 51 münden. Bewegt sich dieser betreffende Raum bzw. die inzwischen gebildete Kammer 53 unter der Antriebswirkung der Endwalzen 36 und 37 weiter nach rechts, so wird dieser im wesentlichen geschlossene Raum bzw. die Kammer 53 der Wirkung der Pumpe 41 ausgesetzt, die durch den Saugkasten 42, die Leitungen 43, 44 und/oder 46, 47 die Hohlräume 48, 49 und/oder 50, 51 und die Schlitze 60 hindurch Luft absaugt. Hierdurch wird bewirkt, daß aus dem Netzwerk von Rillen oder Nuten 62 Luft durch die Absaugkanäle 61 angesaugt wird, wodurch zwischen der Materialbahn 27 und dem Förderband 33 Luft abgesaugt und dort das erforderliche Vakuum erzeugt wird.
Diejenigen Kammern 53, die keine direkt mit der Oberfläche des Förderbandes 33 in Verbindung stehenden Absaugkanäle 61 haben, können noch als Kanäle für die Luft, die abgesaugt wird, wirken und die Bildung des erforderlichen Vakuums unterstützen, und zwar infolge der besonders gewählten Länge und der versetzten Anordnung der Schlitze 60; denn dadurch sind alle Kammern 53 durch die ihnen gemeinsamen, in Längsrichtung verlaufenden Tischhohlräume untereinander verbunden.
Wenn in dem Netzwerk von Rillen 62 zwischen der Materialbahn 27 und der Oberfläche des Förderbandes 33 ein Vakuum erzeugt wird, so wird der Druck der Atmosphäre zu einer sehr großen Kraft, die die Materialbahn 27 gegen die obere Oberfläche des Förderbandes 33 drückt. Die Folge ist, daß die gesamte Einheit aus den Bändern 33 und 38 (die hier Vakuumbandantrieb genannt wird) abwärts gedrückt wird. Durch die Rippen 39a des Anschlußstücks 39 ist eine verkleinerte Berührungsfläche geschaffen, die die Reibung zwischen der Vakuumbandeinheit und dem Anschlußstück 39 auf ein Mindestmaß verringert. Die Rillen 64 verlaufen vorzugsweise bis zu den Enden des Anschlußstücks 39 und münden in die Atmosphäre. Durch diese Anordnung wird das Entstehen unerwünschter Wärme infolge Reibung zwischen der Oberfläche des Anschlußstücks 39 und der Vakuumbandeinheit weitgehend verringert.
Durch Anwendung dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung wird, da das Förderband 33 zwangläufig von den mit Zähnen versehenen Walzen 36 und 37 vorgeschoben wird, eine sehr starke Ziehkraft auf die Materialbahn 27 übertragen, d. h. den Zug ausgeübt, der erforderlich ist, um z. B. eine Wellpappbahn mit großer Kraft durch eine Behandlungsstation zu ziehen. Die Größe der Ziehkraft, die ausgeübt werden kann, hängt natürlich von dem Druckunterschied zwischen dem atmosphärischen Druck und dem in dem Netzwerk von Rillen 62, Kammern 53 und Hohlräume 48, 49 und 50 und 51 erzeugten Vakuum ab.
In den F i g. 4, 5 und 6 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird Luft - anstatt von unterhalb des Bandantriebs her - von den Seitenflächen der Bandeinheit her abgesaugt.
Um die Luft von den Seitenflächen der Einheit her abzusaugen, erstrecken sich die Rippen 34 quer von Kante zu Kante des mit diesen Rippen versehenen Förderbandes 33, das bei dieser Ausführungsform verwendet wird. Bewegt sich das obere Trum des Förderbandes 33 in die Absaugzone, so legt sich die Unterseite des Förderbandes 33 direkt an die obere Seite eines flachen, nicht gelochten, endlosen Bandes 38 an, das in der in der bevorzugten Ausführungsform dargestellten Weise auf dem Anschlußstück 39 aufliegt, und verwandelt dadurch die Räume zwischen den Rippen 34 in Kammern mit offenen Enden. Die Kanten bzw. Seitenflächen der aus den aneinanderliegenden Bändern 33 und 38 gebildeten Einheit laufen mit verhältnismäßig geringem Abstand neben den nach oben stehenden Teilen 57, 58 und 59 des Anschlußstücks 39. Hohlräume 48, 49, 51 und 52 sind in den Teilen 57, 58, 59 angeordnet, und zwar anschließend an die offenen Enden der Räume bzw. Kammern 53.
Auf diese Weise wird ein im wesentlichen abgeschlossener Luftraum hergestellt, der aus den von den Hohlräumen 48 und 49 bzw. 51 und 52 untereinander verbundenen Kammern 53 besteht und aus dem mittels der Pumpe 41 durch die Leitungen 43, 44, 46, 47 und durch den Saugkasten 42 Luft abgesaugt wird.
Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen sind Absaugkanäle 61 vorgesehen, die durch die obere Oberfläche des Förderbandes 33 hindurchgehen. Diese Absaugkanäle münden auf der einen Seite in die Kammern 53 und auf der anderen Seite in das Netzwerk von Nuten 62.
In jeder anderen Hinsicht ist die Arbeitsweise dieser abgewandelten Ausführungsform die gleiche wie bei der bevorzugten Ausführungsform. Jedoch sind - damit zwischen der Unterseite des Vakuumbandantriebs und der Oberseite des Anschlußstücks 39 die Reibungskraft auf ein Minimum verringert wird -in dem Anschlußstück 39 Lufteinlaßkanäle 63 vorgesehen, die atmosphärischen Druck an die Unterseite der Bandeinheit gelangen lassen.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Ausüben einer Vorschubkraft auf eine fortlaufend weiterzufördernde Materialbahn mit einem mit der Materialbahn im Reibeingriff stehenden, in Vorschubrichtung der Materialbahn angetriebenen- endlosen perforierten Förderband und einer Absaugvorrichtung, mittels deren Gas bzw. Luft aus dem Raum zwischen den jeweils aneinander anliegenden Flächen der Materialbahn und des Förderbandes absaugbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Materialbahn anliegende Trum des Förderbandes (33) auf dem einen Trum eines in der Vorschubrichtung der Materialbahn mitbewegten endlosen Bandes (38) abgestützt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband (33) an seiner Innenfläche Querrippen (34) aufweist, deren Stirnflächen in der Abstützungszone des Förderbandes gegen die glatte Außenfläche des Bandes (38) anliegen.
3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das an dem Förderband (33) anliegende Trum des Bandes (38) auf einem Anschlußstück (39) geführt ist, das die im Bereich der Abstützungszone- von dem Förderband (33) und dem Band (38) zwischen den Querrippen (34) gebildeten Kammern (53) mit der Absaugvorrichtung (41 bis 44) verbindet, sowie daß das Förderband (33) mit Absaugkanälen (61) versehen ist, die einerseits an der an der Materialbahn anliegenden Außenfläche des Förderbandes (33) und andererseits in den Kammern (53) münden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (39) die von der Materialbahn abliegende Seite des Ban- des (38) untergreift und sich an die Seitenflächen der miteinander im Eingriff stehenden Trümer des Förderbandes (33) und des Bandes (38) anschließt.
5. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (38) Ausnehmungen (Schlitze 60) aufweist, die die Kammern (53) mit an die Absaugvorrichtung (41 bis 44) angeschlossenen Hohlräumen (48 bis 51) des Anschlußstückes (39) verbinden.
6. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Querrippen (34) unter Bildung von Querkanälen (53) mit beidseitig offenen Enden über die ganze Breite des Bandes (38) erstrecken und diese offenen Enden innerhalb der Abstützungszone in entlang der Seitenfläche des Förderbandes (33) verlaufende Hohlräume (48 bis 52) des Anschlußstükkes (39) münden.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrippen (34) als Zähne ausgebildet sind, die in entsprechenden Verzahnungen der Lager- und Antriebswalzen (36, 37) des Förderbandes (33) eingreifen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband(33) an seiner Außenfläche mit in Längs-und/oder Querrichtung verlaufenden, vorzugsweise ein Netzwerk bildenden Rillen oder Nuten (62) versehen ist, in die die Absaugkanäle(61) münden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Innenseite des Bandes (38) gegenüberliegende Auflagefläche des Anschlußstückes (39) Längsrippen (39 a) besitzt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (39) im Bereich der der Innenseite des Bandes (38) gegenüberliegenden Auflagefläche Lufteinlaßkanäle (63) aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 075 932.