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Die Erfindung bezieht sich auf eine zur kontinuierlichen wellenförmigen
Verformung von Bahnen aus thermoplastischem Kunststoff bestimmte Maschine mit einer
Heizvorrichtung und zwei umlaufend angetriebenen, zusammenwirkenden Trägern, die
in Abständen voneinander angeordnete Stäbe aufweisen, wobei die Stäbe des einen
Trägers in die Lücken zwischen den Stäben des anderen Trägers eingreifen und der
eine Träger kettenförmig ausgebildet ist.
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Bei den bekannten Maschinen dieser Art sind beide mit Stäben versehene
Träger als endlos umlaufende Ketten ausgebildet, die über je zwei Umlenkrollen herumgeführt
sind und mit ihren gegeneinandergerichteten, parallelen und in der gleichen Richtung
laufenden Abschnitten zusammenwirken.
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Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht vor allem darin, daß es insbesondere
bei längeren kettenförmigen Trägern ziemlich schwierig ist, die aufeinanderliegenden
und ineinandergreifenden Abschnitte dieser Ketten auf geraden und zueinander genau
parallelen Bahnen zu führen und deren Eingriff auf einen genau vorgeschriebenen,
insbesondere aber veränderlichen Wert einzustellen. Bei der bekannten, waagerechten
bzw. schrägen Anordnung der kettenförmigen Träger kann nämlich ein Durchhang der
freien Kettenabschnitte, insbesondere bei höheren Laufgeschwindigkeiten, praktisch
nicht vermieden werden, wobei es sehr schwer ist, für das obere Trum der unteren
Kette einen Durchhang zu erhalten, der gleich dem Durchhang des mit diesem oberen
Trum zusammenwirkenden unteren Trums der oberen Kette ist. Es können also unerwünschte
Relativbewegungen zwischen den aufeinanderliegenden Kettenabschnitten auftreten.
Außerdem sind verschieden große Eingriffstiefen der von den aufeinanderliegenden
Kettenabschnitten getragenen Stäben möglich. Es wäre andererseits möglich, die miteinander
zusammenwirkenden formgebenden Abschnitte der kettenförmigen Stabträger mittels
besonderer Führungen zwangläufig auf streng geraden Bahnen und genau parallel zueinander
zu führen. Eine solche Ausbildung wäre aber mit einem erheblichen zusätzlichen Material-und
Kostenaufwand für die Kettenführungen verbunden. Außerdem würden auch größere Wartungskosten
durch den Verschleiß der Führungen entstehen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile der bekannten Maschinen
zu beheben. Die Erfindung besteht darin, daß der zweite, mit dem kettenförmigen
Träger zusammenwirkende Träger als Trommel ausgebildet und von dem kettenförmigen
Träger auf einem Teil des Umfanges umspannt ist.
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Bei dieser Anordnung werden die schädlichen Relativbewegungen zwischen
den formgebenden Elementen, d. h. zwischen dem kettenförmigen und dem trommelförmigen
Stabträger, mit Sicherheit vermieden, da sich der kettenförmige Stabträger ohne
jeglichen Durchhang auf den steifen trommelförmigen Stabträger abstützt. Außerdem
wird eine über die ganze Länge des Eingriffs abschnittes gleichbleibende, sehr genau
einstellbare Eingriffstiefe zwischen den zwei formgebenden Stabträgern erzielt.
Gleichzeitig werden zusätzliche aufwendige und dem Verschleiß ausgesetzte Führungen
vermieden. Auch gegenüber einfachen, aus zwei kettenförmigen Stabträgern bestehenden
Maschinen werden bei der Maschine nach der Anmeldung eine Umlenkwalze und die entsprechenden
Lager eingespart.
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In einer Weiterentwicklung des Erfindungsgedan-
kens hat es sich als
besonders vorteilhaft erwiesen, daß der kettenförmige Stabträger den trommelförmigen
Stabträger in einem Umfangsbogen von mindestens etwa 1800 umspannt. Diese Anordnung
weist nämlich den Vorteil auf, daß die zu verformende Kunststoffbahn auch bei hoher
Umlaufgeschwindigkeit der Stabträger besonders lange unter dem verformenden Einfluß
dieser Stabträger gehalten wird.
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Die Kunststoffbahn kann also mit möglichst hoher Geschwindigkeit unter
Erzielung einer großen Produktionsleitung durch die Maschine durchgezogen werden,
und es ist gleichzeitig möglich, das gewellte Kunststoffband so lange im Eingriff
mit den formgebenden Stabträgern zu halten, bis es sich genügend abgekühlt hat und
ohne weitere Verformungsgefahr abgezogen werden kann.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Maschine sind die Stäbe der Trommel und/oder die Stäbe des kettenförmigen Trägers
senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung verstellbar. Dadurch kann die Eingriffstiefe
zwischen den zwei formgebenden Stabträgern besonders einfach abgeändert und eingestellt
werden.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung sind die Stäbe der Trommel
und/oder die Stäbe des kettenförmigen Trägers vorzugsweise hohl und an ihren beiden
Enden offen ausgebildet. Diese Ausbildung der Stäbe gestattet deren selbsttätige
Kühlung durch einen ungezwungenen natürlichen Luftdurchfluß und ermöglicht außerdem
eine zwangläufige Umlaufkühlung, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die
Stäbe der Trommel und/oder die Stäbe des kettenförmigen Trägers an einen Kühlmittelumlauf
angeschlossen werden.
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Bei einer bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemäßen Maschine greift
der kettenförmige Stabträger in eine äußere Verzahnung des trommelförmigen Stabträgers
ein. Durch diese formschlüssige Kupplung der beiden umlaufenden Stabträger wird
zunächst der mit der Erfindung erzielte Vorteil eines Vermeidens von Relativbewegungen
zwischen den zusammenwirkenden Stabträgern wesentlich gefördert. Außerdem ist es
möglich, nur einen der umlaufenden ineinandergreifenden Stabträger zwangläufig anzutreiben,
wobei dieser angetriebene Stabträger den anderen Stabträger mitnimmt. Infolgedessen
wird in einfacher Weise die synchrone Bewegung der beiden umlaufenden Stabträger
sichergestellt, wobei gleichzeitig eine für die erweichte Kunststoffbahn äußerst
schädliche Kraftübertragung über die im Eingriff stehenden Stäbe der umlaufenden
Stabträger vermieden wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus folgender
Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
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Fig. 1 zeigt schematisch im senkrechten Schnitt eine Maschine zur
wellenförmigen Verformung von thermoplastischen Kunststoffbahnen; F i g. 2 zeigt
einen Abschnitt der Käfigtrommel im Aufriß von der Seite gesehen; F i g. 3 zeigt
denselben Abschnitt der Käfigtrommel im senkrechten Querschnitt; F i g. 4 zeigt
das eine Ende eines Stabes des Gittergurtförderers in schaubildlicher Darstellung
von unten gesehen; Fig. 5 zeigt im Grundriß einen mit der Käfigtrommel im Eingriff
stehenden Randteil des Gittergurtförderers;
Fig. 6 ist ein Schnitt
nach der Linie VI-VI der Fig. 5.
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Die dargestellte Maschine ist zur wellenförmigen Verformung von kontinuierlichen
Kunststoffbahnen 1 oder von einzelnen Kunststoffblättern bestimmt. Sie besteht aus
einer etwa waagerechten, rotierenden Trommel2, die käfigartig ausgebildet ist, d.
h. auf ihrem Umfang mit achsparallelen und in regelmäßigen Abständen untereinander
auf einem Zylindermantel angeordneten Stäben 3 versehen ist. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel besteht die Käfigtrommel 2 aus zwei, auf der Welle 102 im Abstand
untereinander befestigten Scheiben 202, an denen die Stäbe 3 angeordnet sind. Die
Enden der Stäbe 3 sind dabei vorzugsweise durch entsprechende Ausnehmungen der Scheiben
202 durchgeführt und lösbar an den Scheiben 202, z. B. mit Hilfe von Splinten 4
od. dgl., befestigt. Die Stäbe 3 sind außerdem rohrförmig ausgebildet, und ihre
beiden Enden sind vorzugsweise offen, um eine Luftströmung durch die Stäbe zu ermöglichen
und dadurch eine bessere Abkühlung derselben zu erzielen.
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Um die Käfigtrommel 2 ist ein kontinuierlicher Gittergurtförderer
5 herumgeführt, der quergerichtete und untereinander in regelmäßigen Abständen angeordnete
Stäbe 6 aufweist, die zumindest teilweise in die Lücken zwischen den Stäben 3 der
Käfigtrommel 2 eingreifen. Der vom Gittergurtförderer 5 umspannte Umfangsbogen der
Käfigtrommel 2 ist vorzugsweise größer als 1800 und beträgt z. B. etwa 2000. In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Gittergurtförderer 5 aus zwei
parallelen, in sich geschlossenen Laschenketten 105, vorzugsweise Rollenketten,
die um Kettenräder 7 herumgeführt und untereinander durch die Querstäbe 6 des Förderers
5 verbunden sind. Die Ketten 105 greifen außerdem in eine entsprechende Verzahnung
8 der Käfigtrommelscheiben 202 ein. Infolge dieser formschlüssigen Kupplung zwischen
Käfigtrommel 2 und Gittergurtförderer 5 wird die synchrone Bewegung von Trommel
2 und Förderer 5 sichergestellt und es kann nur eines dieser Elemente angetrieben
werden. Gleichzeitig wird eine Kraftübertragung über die im Eingriff stehenden Stäbe
3 und 6 vermieden.
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Die Stäbe 6 des Gittergurtförderers 5 können ebenfalls ausgewechselt
werden und sind außerdem senkrecht zu der Ebene des Gittergurtförderers, d. h. in
radialer Richtung in bezug auf die Käfigtrommel 2 verstellbar. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel sind die Stäbe 6 des Gittergurtförderers 5 rohrförmig ausgebildet
und mit ihren offenen Enden, vorzugsweise unter Reibungsschluß, auf entsprechende
Verbindungsstücke 9 gesteckt, die an den Gliedern der Laschenketten 105 befestigt
sind. Jedes Verbindungsstück 9 weist an seinem freien äußeren Ende einen längsgerichteten
Schlitz oder vorzugsweise mehrere längsgerichtete und untereinander parallele Schlitze
10 auf. In einen dieser Endschlitze 10 des Verbindungsstückes 9 greift ein auf der
entsprechenden Laschenkette 105 vorgesehener und parallel zu der Ebene des Gittergurtförderes
5 verlaufender Flansch 11 ein. Das Verbindungsstück 9 ist mit Hilfe eines Schraubenbolzens
12 od. dgl. an dem Flansch 11 der Laschenkette 105 befestigt. Durch Einstecken des
Flansches 11 in verschiedene Schlitze 10 des Verbindungsstückes 9 kann die Lage
der Stäbe 6 in senkrechter Richtung zu der Ebene des Gittergurtförderers 5 und infolgedessen
auch die Eingriffstiefe dieser
Stäbe 6 in die Lücken zwischen den Stäben 3 der Käfigtrommel
2 abgeändert und eingestellt werden.
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Die beschriebene Befestigung der Stäbe 6 an den beiden Laschenketten
105 läßt ferner beide Enden dieser Stäbe offen und gestattet deshalb eine Luftströmung
durch die Stäbe.
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Die Stäbe 3 bzw. 6 der Käfigtrommel 2 bzw. des Gittergurtförderes
5 können eine beliebige, den angestrebten Wellungen der Kunststoffbahn angepaßte
Querschnittsform aufweisen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die
Stäbe 3 und 6 eine rechteckige bzw. quadratische Querschnittsform, die aber auch
rund, dreieckig, oval od. dgl. sein kann.
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Es ist auch möglich, daß die Stäbe 3 der Käfigtrommel 2 einerseits
und die Stäbe 6 des Gittergurtförderers 5 andererseits unterschiedliche Querschnittsformen
aufweisen.
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Die kontinuierliche, zu verformende Kunststoff bahnl wird z. B. mit
Hilfe von Walzenpaarenl4 von einer Rolle 12 abgewickelt und anschließend durch eine
Heizvorrichtung 15 durchgezogen, die die Kunststoffbahn 1 erweicht, d. h. auf eine
solche Temperatur erwärmt, bei der sie plastisch verformbar ist.
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Die erweichte Kunststoffbahn 1 wird zwischen die Käfigtrommel 2 und
den um diese herumgeführten Gittergurtförderer 5 eingeführt, wobei sie durch die
ineinandergreifenden Stabsätze 3 und 6 wellenförmig verformt und gleichzeitig weiterbefördert,
d. h. in Umlaufbewegung mitgenommen wird. Die Querschnittsform der erzielten Wellung
hängt hauptsächlich von der Querschnittsform und -größe der Stäbe 3, 6 sowie von
der Eingriffstiefe derselben und von dem gegenseitigen Abstand dieser Stäbe ab.
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Die Geschwindigkeit, mit der die zu verformende Kunststoffbahn 1
von der Rollel3 abgezogen und durch das Walzenpaar 14 dem Einlauf zwischen Käfigtrommel
2 und Gittergurtförderer 5 zugeführt wird, ist größer als die Umfangsgeschwindigkeit
der Käfigtrommel 2, um die durch die Wellung hervorgerufene Kürzung der Kunststoffbahn
in Längsrichtung zu gestatten, d. h. eine Wellung der Kunststoffbahn ohne Streckung
und Dehnung derselben zu ermöglichen. Außerdem legt sich die aus dem Walzenpaar
14 austretende erweichte Kunststoffbahn 1 unter Bildung einer weiten Schlaufe A
auf den Umfang der Käfigtrommel 2 vor dem Einlauf zwischen Käfigtrommel 2 und Gittergurtförderer
5. Diese Schlaufe A bildet einen Materialvorrat, der eventuelle Unregelmäßigkeiten
in der Zuführung der Kunststoffbahn 1 ausgleicht und unerwünschte Streckungen bei
der Verformung dieser Bahn zwischen Käfigtrommehl 2 und Gittergurtförderer 5 verhindert.
Man erhält infolgedessen eine gleichförmige und - falls erwünscht - auch sehr tiefe
Wellung der Kunststoffbahn, die hauptsächlich durch eine entsprechende Faltung der
Kunststoffbahn und nicht durch eine Streckverformung dieser Bahn erzielt wird.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der vom
Gittergurtförderer 5 umspannte Umfangsbogen der Käfigtrommel 2 etwa vom oberen Scheitel
dieser Trommel bis etwas nach dem unteren Scheitel der Käfigtrommel, wie es aus
Fig. 1 ersichtlich ist. An der Stelle, in der sich der Gittergurtförderer 5 von
der Käfigtrommel 2 löst, wird auch die gewellte Kunststoffbahn 101 von dieser Trommel
abgezogen und zunächst für eine bestimmte Strecke von dem Gittergurtförderer 5 weitergetragen.
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Anschließend wird die gewellte Kunststoffbahn 101
vom
Gittergurtförderer 5 z. B. auf einen weiteren Gurtförderer 16 od. dgl. abgelegt.
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Die wellenförmige Verformung der erweichten Kunststoffbahn 1 erfolgt
unmittelbar nach dem Erfassen 4ieser Bahn zwischen der Käfigtrommel 2 und dem mit
der Trommel zusammenwirkenden Gitter--gurtförderer 5. Für den ganzen restlichen,
vom Gittergurtförderer 5 umspannten Umfangsbogen der Käfigtrommel 2, der sich im
dargestellten Ausführungsbeispiel über einen Winkel von mehr als 1800 erstreckt,
wird die bereits gewellte Kunststoffbahn zwischen -den Stäben 3, 6, die ihre Verformung
herbeigeführt haben, festgehalten und dabei so stark abgekühlt, daß sie von der
Käfigtrommel 2 ohne andere unerwünschte plastische Verformungen abgezügen werden
kann. Durch diese Abkühlung der gewellten Kunststoffbahn 101, während sie noch »in
der Form sitzt«, d. h. zwischen den Formelementen (Stäben 3, 6) eingespannt ist,
wird eine einwandfreie Regelmäßigkeit und Genauigkeit der Wellung erzielt.
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Die Abkühlung der zwischen Käfigtrommel 2 und Gittergurtförderer
5 erfaßten, gewellten Kunststoffbahn 101 kann auch künstlich gefördert und beschleunigt
werden, etwa mit Hilfe von Gebläsen, Blasdüsen oder mit Hilfe eines Kühlmediums,
das in den hohlen Stäben 3, 6 der Käfigtrommel 2 bzw. des Gittergurtförderers S
umläuft. Der unterste Teil der Käfigtrommel 2 kann auch in ein Kühlbad bzw. in ein
Behandlungbad, etwa für die Oberflächenbehandlung, der gewellten Kunststoffbahn
101 tauchen.
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-Durch diese Zwangskühlung der gewellten, zwischen Käfigtrommel 2
und Gittergurtförderer 5 erfaßten Kunststoffbahn 101 kann die Drehgeschwindigkeit
der Trommel 2 und infolgedessen die Leistung der Maschine wesentlich erhöht werden.
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Es ist selbstverständlich möglich, die Maschine nach der Erfindung
auch zur wellenförmigen Verformung von anderen bahn- oder blattförmigen Werkstoffen
zu verwenden, wobei die Heizvorrichtung 15 fehlen oder ausgeschaltet werden kann.