DE1454741C - Einrichtung zum Zufuhren von faserigem Material in den Walzenspalt eines Kalanders - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zuführen von faserigem Material in den Walzenspalt eines Kalanders mit im wesentlichen waagerecht liegenden, zylindrischen Walzen zum Herstellen von Bändern, bestehend aus einem in seinem unteren Teil als Zuführmulde ausgebildeten Trichter, in dem eine antreibbare Welle angeordnet ist, die in Längsrichtung schraubenförmig versetzte Stifte aufweist.

Die Erfindung findet in erster Linie bei der Herstellung von Bremsbelägen Verwendung, die im allgemeinen aus einem faserigen Asbestmaterial bestehen, das durch ein Kunstharz gebunden ist. Wenn Kalanderwalzen zum Verdichten des Materials vor dem Abbinden des Bindemittels zur Anwendung kommen, werden die Bestandteile des Bremsbelages zu einer ziemlich flockigen Masse gewalzt, um das nicht abgebundene Harz gleichmäßig über das faserige Asbestmaterial zu verteilen. Das in dem Bindemittel zur Verwendung kommende Harz ist ein teilweise polymerisiertes und haftfähiges Material, das zu einer Konsistenz verdünnt worden ist, die durch den Zusatz eines Lösungsmittels z. B. Xylol, eine gleichmäßige Benetzung der Asbestfasern ermöglicht. Zu dem Zeitpunkt, wenn das Material in den Trichter des Kalanders eingeführt wird, ist der größte Teil des Xylels schon verdampft, so daß das lose Material nicRt mehr an den Fingern klebt, sondern leicht zu einer Kugel zusammenpreßbar ist.

Zuführeinrichtungen für derartige Materialien sind bekannt. Eine dieser bekannten Einrichtungen besteht aus einem oberhalb des Walzenspaltes angeordneten Behälter, in dem auf einer Welle Rührstangen angeordnet sind, um das Gemisch der zugeführten Materialteile frei von Klumpenbildung zu halten. Die Welle steht senkrecht zu den Walzenachsen. Unterhalb des Behälters ist ein Vorratsbehälter angeordnet, der als Trichter angesprochen werden kann, aus dem unter der Wirkung der Unterwalze das Material in den Walzenspalt eingeführt wird. Der Vorratsbehälter oder Trichter besitzt in Richtung auf die Oberwalze ein Abstreifblech, über das die Höhe des zugeführten Materials eingestellt werden kann. Der Vorratsbehälter hat keinerlei Berührungspunkte mit der Oberwalze. Mit dieser bekannten Zuführeinrichtung kann kein homogenes Band hergestellt werden. Zur Erzielung der Homogenität sind zusätzliche Maßnahmen erforderlich, die darin bestehen, daß das Band entweder nochmals die Kalanderwalzen oder ein zusätzliches Walzenpaar durchlaufen muß. Hierbei wird sich mit großer Wahrscheinlichkeit die Lage der Materialteile innerhalb des Bandes verändern.

Eine andere bekannte Zuführeinrichtung der eingangs erwähnten Art für Kalander, von der die Erfindung ausgeht, weist einen Trichter auf, dessen unterer Teil als Zuführmulde ausgebildet ist. In dieser Zuführmulde läuft eine um ihre Längsachse angetriebene Förderschnecke, deren Achse sich rechtwinklig zu den Walzenachsen erstreckt. Zwischen dem Walzenspalt und dem Ende der Förderschnecke ist eine sich achsparallel zu den Walzen erstreckende Welle mit in Längsrichtung schraubenförmig versetzten radialen Stiften vorgesehen, die das Material von der Förderschnecke erfaßt und in den Walzenspalt drückt. Diese mit Stiften besetzte Welle dient zur Vorverdichtung des faserigen Materials, um so ein Band mit gleichmäßiger Materialverteilung herzustellen. Diese bekannte Einrichtung ist insofern nachteilig, als das durch die Förderschnecke herangeführte Material quer zur Längsrichtung auf die Welle mit ihren Stiften trifft und dabei bereits verklumpt, so daß eine gleichmäßige Verteilung des faserigen Materials auf den Walzenspalt nicht gewährleistet ist. Diese Klumpenbildung wird noch dadurch gesteigert, daß die mit Stiften besetzte Welle das faserige Material vorverdichten soll, ehe es in den Walzenspalt gelangt. Es besteht daher die Gefahr, daß die mit dieser Einrichtung hergestellten Bänder inhomogen sind und

ίο keine gleichmäßige Materialverteilung und Dicke aufweisen. Außerdem ist der konstruktive Aufwand recht erheblich, da sowohl die Förderschnecke als auch die mit Stiften besetzte Welle einen Antrieb benötigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Zuführen von faserigem Material in den Walzenspalt eines Kalanders zu schaffen, mit der die Nachteile der bekannten Einrichtungen dieser Art vermieden werden. Mit dieser Einrichtung soll das Fasermaterial gleichmäßig verteilt, ohne örtliche Verdichtungen aufzuweisen, dem Walzenspalt zugeführt werden, damit in einem Durchgang ein gleichförmig homogenes Band erzeugt werden kann. Die Zuführeinrichtung soll einfach im Aufbau und daher wirtschaftlich herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die mit Stiften versehene Welle in der parallel zum Walzenspalt verlaufenden Zuführmulde angeordnet ist und sich von dem neben den Walzen befindlichen Trichter bis in den Bereich der Walzen erstreckt.

Wie ersichtlich, dient in diesem Falle die mit Stiften schraubenförmig besetzte, sich achsparallel zu den Walzen erstreckende Welle nicht der Vorverdichtung des Fasermaterials, sondern nur der lockeren gleichmäßigen Verteilung desselben vor dem Walzenspalt, so daß von den Walzen erfaßtes Material ein gleichförmig verdichtetes homogenes Band ergibt, was in denkbar einfachster Weise erreicht wird.

Da die Dicke des herzustellenden Bandes vom Durchmesser der Walzen und der Dichte des zugeführten Materials abhängig ist, sieht die Erfindung zur Herstellung dickerer Bänder eine Vorverdichtungsvorrichtung vor, die sich dadurch auszeichnet. daß mehrere in gleichem Abstand voneinander über die Breite des Walzenspaltes verteilte und zu dem Walzenspalt etwa rechtwinklig angeordnete dünne Stangen in Richtung auf den Walzenspalt hin- und herbeweglich sind.

An Stelle dieser hin- und herbewegten Stangen, mit denen das Fasermaterial vorverdichtet wird, können aber auch mehrere in gleichem Abstand voneinander über die Breite des Walzenspaltes verteilte, zu dem Walzenspalt etwa rechtwinklig angeordnete und mit Wendeln versehene Wellen vorgesehen sein. Mit dieser letzteren bevorzugten Vorverdichtungsvorrichtung hat man es vollkommen in der Hand, eine vorbestimmte Vorverdichtung zu erzielen, indem lediglich die Drehzahl der mit Wendeln versehenen Wellen verändert wird.

Die Erfindung wird durch zwei Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt:

F i g. 1 eine Draufsicht der Zuführungseinrichtung, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, Fi g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1, F i g. 4 einen Schnitt, der im wesentlichen der F i g. 2 entspricht, jedoch eine andere Ausführungsform darstellt.

F i g. 1 zeigt einen eine obere und eine untere Walze 10 bzw. 12 aufweisenden Kalander. Der zwischen den Walzen eingestellte Spalte A entspricht der Dicke des herzustellenden Bremsbelages.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, ist zur Zuführung des Materials in den Walzenspalt A ein Trichter B vorgesehen, dessen Mündungsende H durch Seitenwände 38 und 40 gebildet ist, die die Umfange der Walzen 10 und 12 teilweise umgreifen. Wie am besten aus F i g. 2 ersichtlich, verschließen die Walzen 10 und 12 die ihnen zugekehrte Öffnung des Mündungsendes, während die den Walzen 10 und 12 abgekehrte Seite durch eine senkrechte Platte 42 abgeschlossen ist, die an einem waagerechten Führungsbügel 44 befestigt ist und sich von diesem nach oben erstreckt. Der Bügel 44 erstreckt sich waagerecht über die untere Walze, und an seiner Unterseite ist eine weitere Platte 46 angeordnet, die sich zwischen Flansche 28 und 30 der unteren Walze 12 bis im wesentlichen an ihren Umfang erstreckt, um die Rückseite des Mündungsendes H des Trichters B abzuschließen. Es ist ersichtlich, daß das in das Mündungsende H eingeführte Material in den Walzenspalt A geführt wird, in dem es verdichtet und durch den Umlauf der Ober- und Unterwalze durch den Spalt Ajxach. außen befördert wird.

Das Mündungsende H des Trichters B wird ununterbrochen und gleichförmig durch eine Fördervorrichtung beschickt, die im wesentlichen achsparallel zu den Walzen angeordnet ist. Die Fördervorrichtung C besteht aus einer Zuführmulde 48 mit einer U-förmigen Bodenplatte 50, die am Boden der Seitenwände 52 des Trichters B angeschweißt oder anderweitig befestigt ist, in der das mit rohem flockigem Harz überzogene Asbestmaterial enthalten ist. Der Trichter B weist eine äußere Stirnwand 54, die sich nach unten erstreckt und das untere Ende der Zuführmulde 48 vollkommen abschließt und eine innere Stirnwand 56 auf, die an dem oberen Rand der Bodenplatte 50 endet, um eine Förderung des Materials vom Trichter B zum Walzenspalt zu ermöglichen. Die Bodenplatte 50, die die Zuführmulde 48 bildet, steht aus dem Behälter in Richtung auf die Walze 10 und 12 um ein erhebliches Stück vor, um - eine einstellbare Verlängerung für die Fördervorrichtung C zwischen dem Trichter B und dem Mündungsende H zu bilden. Die Zuführmulde 48 wird durch einen einstellbaren Teil ergänzt, der aus einer U-förmigen Platte 58 besteht, die über die Außenseite der Bodenplatte 50 geschoben wird und an der Seitenwand 40 des Mündungsendes H geschweißt oder anderweitig befestigt ist. Die Seitenwand 40 des Trichters B ist ausgeschnitten, so daß sie die U-förmige Platte 58 aufnehmen kann und die Zuführmulde 48 sich uneingeschränkt zum Mündungsende H hin öffnet.

Das rohe Bremsbelagsmaterial wird mittels einer umlaufenden Welle 60, die in Längsrichtung eine Anzahl schraubenförmig versetzte, sich radial erstrekkende Stifte 62 aufweist, durch die Zuführmulde 48 gefördert. Die Stifte 62 haben das Bestreben, das Material zu lockern und es in einem losen flockigen Zustand zu halten.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird die untere Walze 12 im Uhrzeigersinne, die obere Walze 10 entgegen dem Uhrzeigersinne und die mit Stiften versehene Welle 60 ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinne gedreht. Die Welle 60 erstreckt sich in bestimmten Fällen vorzugsweise nahezu über die gesamte Breite des Mündungsendes H, wodurch die Stifte 62 das Material in lockerer Form im Mündungsende H halten und das Fasermaterial über die gesamte Breite desselben bewegen, so daß es sich an der Rückseite der oberen Walze 10 staut. Die Oberfläche der Walze 10 ist mit Nuten oder Rillen 64 versehen, die sich über ihre gesamte Breite erstrecken, so daß das sich an der Oberfläche der Oberwalze 10 stauende Material nach unten in den Walzenspalt A geführt, in demselben verdichtet und durch denselben gedrückt wird.

Obwohl nicht unbedingt erforderlich, ist es doch erwünscht, eine Vorrichtung im Trichter B vorzusehen, die das Rohmaterial in lockerer Form hält, bevor es der Fördervorrichtung C zugeführt wird. Eine solche Vorrichtung kann, wie in den Zeichnungen gezeigt, aus einer Welle 66 bestehen, die der Welle 60 der Fördervorrichtung C sehr ähnlich ist und parallel zu dieser verläuft. Die Welle 66 weist ebenfalls eine Anzahl sich radial erstreckender Stifte 68 auf, die in Längsrichtung schraubenlinienförmig angeordnet sind. Die Steigung der Schraubenlinie ist entgegengesetzt zu derjenigen der Fördervorrichtung C gerichtet. Die Welle 66 erstreckt sich aus dem äußeren Ende des Trichters B heraus, was auch bei der Welle 60 der Fördervorrichtung C der Fall ist, und die beiden Wellen sind durch zwei nicht gezeigte Zahnräder miteinander verbunden, welche die Welle 60 in entgegengesetzter Richtung gegenüber der Welle 66 drehen. Die Welle 60 ist ihrerseits durch einen Kettentrieb 70 angetrieben, der von einem Elektromotor mit veränderlicher Drehzahl über ein Untersetzungsgetriebe 72 angetrieben wird. Die Welle 66 und die Stifte 68 dienen zur Verteilung des Rohmaterials über die Breite des Trichters B und halten es gleichzeitig in lockerem Zustand, bevor es von der Fördervorrichtung C erfaßt wird. Da die Walzen 10 und 12 notwendigerweise einen begrenzten Durchmesser haben, ist der Materialmenge, die von den Rillen 64 der Oberwalze 10 in den Walzenspalt hineingezogen wird, eine Grenze gesetzt. Die Größe der Walzen setzt daher der Dicke des Bremsbelages, die mit der Vorrichtung erzeugt werden kann, eine annähernde obere Grenze.

Um die Dicke der Bremsbeläge, die von einem gegebenen Kalanderwalzendurchmesser erzeugt werden kann, zu erhöhen, ist die in den F i g. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung vorgesehen. Diese besteht im allgemeinen aus mehreren Stangen 74, die in Längsrichtung zum

5c Walzenspalt hin- und herbewegt werden, um das Material in der Mündungsöffnung H gegen die Oberflächen der Walzen zu drücken. Die Stangen 74 können in beliebiger Weise hin- und herbewegt werden, vorausgesetzt, daß die Hin- und Herbewegung gleichmäßig und konstant ist. Der Antrieb, der für die Hin- und Herbewegung der Stangen 74 vorgesehen ist, ist vorzugsweise regelbar, um die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung und die Länge des Hubes und damit das Ausmaß der vor der Bearbeitung im Kalander stattfindenden Vorpressung des Materials zu verändern. Die in den F i g. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung besteht aus einer Traverse 76, in die die Stangen 74 eingeschraubt sind, wobei die Traverse 76 durch die Kolbenstange 78 eines Druckluftzylinders 80 hin- und herbewegt wird. Der Druckluftzylinder 80 wird wiederum durch ein Ventil gesteuert (nicht dargestellt), das seinerseits von einer gleichfalls nicht dargestellten Zeiteinstellvorrichtung betätigt wird.

Es wurde festgestellt, daß die Verwendung nur eines Stößels an Stelle der Mehrzahl von Stangen 74 keine Bremsbeläge gleichmäßiger Dichte ergibt. Anscheinend führt ein einziger Stößel zu einer Ballung des Fasermaterials, bevor es den Spalt A passiert, um die Asbestfasern auszurichten und zu verhindern, daß sie sich wahllos gerichtet durch den kalandrierten Bremsbelag erstrecken. Andererseits wurde festgestellt, daß mehrere im Durchmesser kleinere Stößel die erwünschte Kompaktheit des Materials bewirken, wobei trotzdem eine gegenseitige Überlappung der Asbestfasern aufrechterhalten bleibt, so daß in dem kalandrierten Erzeugnis keine Spaltbildungen auftreten. Offenbar bewirkt jeder Hub der Stößel kleinen Durchmessers, daß das Material nur um einen Teil jeder einzelnen Faser verdichtet wird, während sich der übrige Teil von den anderen losen Fasern lösen kann, bevor er durch den folgenden Hub der Stangen verdichtet wird. Auf diese Weise wird ein Belag erzeugt, dessen Fasern miteinander verflochten sind und sich in alle Richtungen erstrecken.

F i g. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Vorrichtung zum Stopfen des Fasermaterials vor dem Kalandrieren durch die Walzen 10 und 12. Bei dieser Ausführungsform sind der Trichter B und die Fördervorrichtung C mit denen der vorigen Ausführungsfornwdentisch. Die gezeigte Vorrichtung unterscheidet sich von der in F i g. 2 dargestellten grundsätzlich durch die Anordnung mehrerer umlaufender, auf Wellen 92 angebrachter Schneckenwendeln 90 an Stelle der Stangen 74, die etwa den gleichen Durchmesser wie die Stangen 74 besitzen, wobei die Wellen 92 an ihren äußeren Enden kleine Zahnräder 94 tragen. Die Wellen 92 sind in Büchsen gelagert, die in einem Lagerblock 96 angeordnet sind. Dieser Lagerblock ist am Maschinenrahmen außerhalb des Mündungsendes H angebracht. Die einzelnen Zahnräder 94 stehen mit Stirnrädern 98 im Eingriff, wobei das am weitesten innen gelegene Zahnrad 94 mit einem nicht dargestellten Untersetzungsgetriebe verbunden ist, das von einem Elektromotor mit veränderlicher Drehzahl angetrieben wird. Durch Veränderung der Drehzahl des Elektromotors kann das Ausmaß der Verdichtung des in den Walzenspalt gelangenden Fasermaterials beeinflußt werden. Der Umlauf der Schneckenwendeln 90 zieht und drückt das Fasermaterial allmählich zusammen, wenn es sich zum Walzenspalt hinbewegt. Beim Durchlauf durch den Walzenspalt A wird das Material dann endgültig verdichtet.

Es können Beläge verschiedener Breiten kalandriert werden, indem die wirksamen Breiten der Walzen 10 und 12 und des Trichtermündungsendes H verändert werden. Die Breite des Mündungsendes H wird dadurch eingestellt, daß die befestigte U-förmige Platte

ίο 58 in Längsrichtung über die U-förmige Bodenplatte geschoben wird, bis die Seitenwand 40 zur Oberwalze 10 ausgerichtet ist. Gleichzeitig muß die Platte und die Platte 46 ausgewechselt werden, so daß Platten vorhanden sein müssen, die die gleiche Breite wie die Walze 10 haben. Die Anzahl der Stangen 74 bzw. der Schneckenwalzen 90 wird in gleichem Maß verändert, wie es die Breite der Walze 10 bedingt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Zuführen von faserigem Material in den Walzenspalt eines Kalanders mit im wesentlichen waagerecht liegenden, zylindrischen Walzen zum Herstellen von Bändern, bestehend aus einem in seinem unteren Teil als Zuführmulde ausgebildeten Trichter, in dem eine antreibbare Welle angeordnet ist, die in Längsrichtung schraubenförmig versetzte Stifte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Stiften (62) versehene Welle (60) in der parallel zum Walzenspalt verlaufenden Zuführmulde (48) angeordnet ist und sich von dem neben den Walzen (10, 12) befindlichen Trichter (B) bis in den Bereich der Walzen (10,12) erstreckt.

2. Zuführungseinrichtung nach Anspruch l,dadurch gekennzeichnet, daß mehrere in gleichem Abstand voneinander über die Breite des Walzenspaltes verteilte und zu dem Walzenspalt etwa rechtwinklig angeordnete dünne Stangen (74) in Richtung auf den Walzenspalt hin- und herbeweg-Hch sind.

3. Zuführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere in gleichem Abstand voneinander über die Breite des Walzenspaltes verteilte, zu dem Walzenspalt etwa rechtwinklig angeordnete und mit Wendeln (90) versehene Wellen (92) vorgesehen sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen