DE1511081C - Maschine zur kontinuierlichen Her stellung von Gegenstanden aus Papierstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zur kontinuierlichen Herstellung von Gegenständen aus Papierstoff mit einer um eine waagerechte Achse umlaufenden Trommel, an deren Umfang an Saugleitungen angeschlossene Siebformen einen Papierstolltrog, eine Preßvorrichtung, eine Trockenzone und eine Abgabevorrichtung für die fertigen Gegenstände durchlaufen, wobei die Preßvorrichtung auf > der Tiommelachse gelagerte und über einen bestimmten Bogenabschnitt des Trommelumfanges mit der Trommel synchron mitbewegte und anschließend in die Ausgangslage zurückgeführte Arme aufweist, an deren Enden den Siebformen gegenüberliegende Gegenformen gegen den Trommelumfang gedrückt werden.

Bei einer bekannten Maschine dieser Art bewegt sich die als Gegenform dienende Preßmatrize über eine Weglänge mit den am Trommelumfang angeordneten Formen mit. Bei den für die zeitweilige Synchronbewegung der Gegenform verwendeten bekannten Antriebs- und Kupplungsmitteln besteht die Gefahr, daß bei erhöhten Geschwindigkeiten, beispielsweise bei der Herstellung einfach geformter oder relativ dünnwandiger Gegenstände, ein exakter Synchronlauf nicht mehr gewährleistet ist.

Der Erlindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zu schaffen, bei der unter allen Betriebsbedingungen eine kontinuierliche Arbeitsweise gewährleistet ist, und zwar auch dann, wenn die Maschinengeschwindigkeit verändert wird und/oder Gegenstände verschiedenster Mäterialdicken herzustellen sind. Dazu ist es notwendig, diejenigen Vorrichtungen mit der Trommelbewegung sicher zu synchronisieren, durch die eine Gegenform oder eine Matrize mit dem an der Siebform anhaftenden Gegenstand in. Eingriff gebracht wird. Erfindungsgemäß wird zu diesem Zweck vorgeschlagen, daß die Arme der Preßvorrichtung über ein periodisch während der Synchronbewegung angehaltenes bzw. zur Rückführung der Arme angetriebenes Zahnrad mit einem Zahnkranz am Trommelinnenumfang im Eingrilf stellen und mit entsprechenden, in einem anderen Bogenabschnitt des Trommeliimfangs stehenden Annen der Abgabevorrichtung starr verbunden sind. .

Hierdurch wird die Preßvorrichtung über die genau arbeitende Zahnrad-Zahnkranz-Verbindung mit dem Trommelumfang synchronisiert, wobei auch eine gesteuerte schnelle Rückbewegimg in die Ausgangslage möglich ist. Diese Antriebssteuerung ist bei sämtlichen Maschinengeschwindigkeiten mit der gleichen Genauigkeit wirksam. Da für die Abgabevorrichtung, in der ebenfalls eine mit dem geformten Gegenstand in Eingriff tretende Matrize vorhanden ist, die gleichen Genauigkeitsanforderungen bezuglieh des Synclironlaufes bestehen, gestattet die starre Verbindung zwischen Prellvorrichtung und Abgabevorrichtung die Einsparung einer besonderen Synchronisierung für die Abgabevorrichtung. Darüber hinaus ermöglicht die starre Verbindung, beide Vor- Ou richtungen anlriebsmäßig miteinander zu kuppeln bzw. einen /usät/liclien Antrieb einzusparen.

Zweekmäßigerweise ist innerhalb der Arme der Preßvorrichtung ein gemeinsames Gelriebe zum periodischen Antrieb des /ahnradi-s sowie der Ueweguiigssleueiung der Gegeiilniineu vorgesehen, von dem außerdem eine Antricbsverzweigiiiig an ein innerhalb jedes Annes eier Abgabevorrichtung angeordnetes Getriebe zur Steuerung von nacheinander auf die einzelnen Siebformen ausrichtbaren und radial zum Trommelumfang hin und her bewegbaren Abnehmer- und Abwerfermatrizen geführt ist.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 im Aufriß eine Maschine nach der Erfindung,

■ F i g. 2 die Seitenansicht einer Preßvorrichtung,, teilweise im Schnitt,

Fig. 3 die Frontansicht eines Schwenkarmes'der Preßvorrichtung,

F i g. 4 eine vergrößerte Frontansicht des radial äußeren Endes des Schwenkarmes nach F i g. 3,

F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie XVII-XVII in Fig. 4, ■

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie XVIII-XVIII in F i g. 4,

F i g. 7 eine Ansicht einer Abgabevorrichtung und

F i g. 8 eine Seitenansicht eines der Schwenkarme der Abgabevorrichtung.

Das gezeigte Ausführungsbeispiel einer Formmaschine 10 nach der Erfindung besteht im einzelnen aus einer zylindrischen Trommel 11, die auf einer in zwei Lagern 14 an der Vorder- bzw. an der Hinterseite der Maschine in einem Rahmen 13,38 aufgenommenen waagerechten Welle 12 abgestützt ist. Der Umfang der Trommel 11 ist in eine Vielzahl von Formabschnitten 17 unterteilt, die jeweils aus einer auf einem Saugkasten befestigten Siebplatte 18 bestehen. Die Platten 18 sind mit Befestigungsmitteln versehen, um eine gegenüber Flüssigkeit durchlässige Siebform zu haltern, von denen eines schematisch bei 25 (Fig. 1) angedeutet ist.

Beim Ausführungsbeispiel sind z. B. insgesamt 32 über den Umfang verteilte Formabschnitte 17 vorgesehen. Der Durchmesser und die Länge der Trommel 11 lassen sich zur Unterbringung von Formabschnitten mit größerer oder geringerer Breite bzw. axialer Tiefe in ihren Abmessungen verändern. Jeder Formabschnitt 17 erstreckt sich etwa über die axiale Tiefe der Trommel 11.

An der Stelle 21 befindet sich eine Schöpfstation direkt unterhalb der Trommel 11, in der eine ausreichende Menge formbaren Materials, beispielsweise Papierstoff oder eine andere breiige Suspension, an die Außenflächen der durch den Behälter hindurchgeführten Siebformen angesaugt wird.

An der ansteigenden Seite der im Uhrzeigersinn rotierenden Trommel 11 hinter der Schöpfstation 21 befindet sich eine Putzstation 22 für die Siebformen, die von dort durch eine Preßvorrichtung 23 geführt werden, in der eine Gegenform von außen gegen die Papierstoffmasse gedrückt wird, um die Außenfläche der herzustellenden Gegenstände zu formen und die Formmasse zu entwässern. Anschließend ist eine Trocknungsvorrichtung 24 vorgesehen, in der ein Trockiuingsmedium zirkuliert.

Nach dem Verlassen der Trocknungsvorrichtiing 24 gelangen die Gegenstände in eine Abgabevorrichtung 26, wo sie von ihren Siebl'ormen abgenommen und auf eine aus dem Bereich der Maschine führende Fördereinrichtung 27 aufgesetzt werden. Die Aul'nahnielläehen tier Siebforinen werden dann besprüht und in einer Reinigungsstation 28 vor dem Wiedereintritt in die Seliöpfstation 21 gesäubert.

Die Trommel 11 ist an beiden Stirnseiten mit einem innen verzahnten Kreisring versehen, in den ein von der bei 36 angedeuteten Antriebswelle angetriebenes Ritzel 34 eingreift. Die Welle 36 ist mit einer beliebigen Antriebseinrichtung 39, ζ. Β. einem Elektromotor konstanter oder veränderlicher Drehzahl, gekuppelt. An dem Maschinenrahmen 13 ist an der Vorderseite der Trommel 11 ein Saugkrümmer 74 befestigt, der an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist. Der Krümmer ist an verschiedenen Stellen an eine ortsfeste Verteilerleitung angeschlossen, und zwar beginnend von einer Stelle im Bereich der Reinigungsvorrichtung 22 bis in Richtung des Uhrzeigersinns an eine Stelle vor der Abgabevorrichtung 26. Ein weiterer Saugkrümmer gleicher Form wie die Saugkrümmer 74 kann an der gegenüberliegenden Seite der Trommel 11 vorgesehen und in gleicher Weise an eine zweite ortsfeste Verteilerleitung innerhalb der Trommel angeschlossen sein. Sobald die Saugkästen und damit auch die darauf befestigten Siebformen unter Unterdruck stehen, wird aus der Fasersuspension in die Saugkästen hinein Wasser abgesaugt und von dort durch weitere Saugrohre oder durch Schwerkraft abgeführt.

Die Schöpfstation 21 besteht aus einem Papierstofftrog 82, in dessen offene Oberseite die Siebformen eingetaucht und hindurchgeführt werden. Die Papierstoffsuspension gelangt über eine Rohrleitung 83 in den Trog, dessen Flüssigkeitsspiegel mittels Überlaufs auf vorbestimmter Höhe gehalten wird, wobei überschüssige Fasersuspension über die Auslaßöfinungen 84 und 86 abläuft. Der Papierstofftrog 82 ruht auf in der Höhe verstellbaren Stützen 87 und 88. Auf diese Weise sind der Drehwinkel der Trommel, über den die Siebformen in die Suspension eintauchen, und demzufolge auch die Zeitdauer des Eintauchens bei gegebener Trommeldrehzahl mit Hilfe der Stützen regelbar. Diese Werte werden unter Berücksichtigung der Gestalt, der Papierstoffart und der Dicke des zu formenden Gegenstandes eingestellt. Im Bereich der Schöpfstation 21 ist außerdem eine steuerbare Saugeinrichtung 90 vorgesehen, um einen an die Siebformen angelegten Unterdruck während der Eintauchzeit unabhängig von dem mit dem Krümmer 74 angelegten Hauptvakuum feinfühlig beeinflussen zu können.

Die Preßvorrichtung 23 umfaßt zwei Schwenkarme 111 und 112, die auf der Welle 12 außerhalb der Lager 14 drehbar angeordnet sind. Beide Arme sind an ihren äußeren Enden durch eine Preßbodenplatte 113 (F i g. 1) starr miteinander verbunden, die sich in einem Abstand parallel zu den Siebformen am Umfang der Trommel 11 befindet. Eine radial weiter einwärts zwischen den Schwenkarmen angeordnete Platte 114 dient zur Halterung von Gegenformen 116. Um die Gegenformen 116 nacheinander gegen den auf den Siebformen befindlichen Papierstoff zu pressen, ist im Ausführungsbeispiel eine über Leitung 119 mit Druckluft beaufschlagte, radial einwärts wirkende Federanordnung 117 vorgesehen, während eine mechanische Kurvensteuerung 118 die Gegenformen 116 radial nach außen bewegt.

Die Schwenkarme 111 und 112 der Preßvorrichtung werden synchron bezüglich der Drehbewegung der Trommel 11 derart angetrieben, daß sie zunächst mit der Trommel über eine Bogenlänge ihres Weges mitgehen, in der sich die Gegenformen an die Siebformen anlegen und anschließend wieder entfernen, um darauf eine schnelle Rückbewegung im Gegenuhrzeigersinn (F i g. 1) auszuführen, bis sich der Vorgang wiederholt. Der Drehwinkel der Schwenkarme 111, 112 muß kleiner als der Abstand zwischen den einzelnen Siebformen am Trommelumfang sein. Innerhalb des Gehäuses 115 eines jeden Schwenkarmes sind Antriebsmittel für die Schwenkbewegung und die Kurvensteuerung 118 untergebracht, die über schematisch angedeutete Kupplungen 122 mit der Welle 36 des Hauptantriebes 39 (F i g. 1) verbunden sein können. Innerhalb der Gehäuse 115 ist jeweils ein treibendes Zahnrad 115 a vorgesehen, das auf einer gemeinsamen, sich zwischen den beiden Schwenkarmen erstreckenden, mit dem Antrieb verbundenen Welle 122α (Fig. 4) sitzt. Innerhalb des Gehäuses 115 steht je ein Zwischenrad 115 b im Eingriff mit dem mit konstanter Drehzahl umlaufenden Zahnrad 115«. Auf den Wellen 115 c der Zwischenräder sind mitdrehende Kurvenscheiben 115 d befestigt, die jeweils an einem zur Kurvensteuerung 118 gehörenden Folgerad anliegen, über das die Gegenformen 116 periodisch in Radialrichtung entgegen der Wirkung der Luftfeder 117 angetrieben werden.

Im Gehäuse 115 der Schwenkarme ist ferner ein Zahnrad 115 e auf einer Welle 115/ befestigt und steht mit dem Zwischenrad 115 b im Eingriff. Auf der Welle 115/ mitdrehend sind zwei Kurvenscheiben 125 a und 125 b befestigt, welche den treibenden Teil einer Kurvensteuerung 125 bilden (Fig. 4, 5). Der angetriebene Teil der Steuerung 125 besteht aus zwei Dreieckplatten 125 c, 125 d und einer dazwischen angeordneten kreisförmigen Platte 125e, die auf einer Welle 125g (Fig. 6) befestigt sind, welche ein mit dem innen verzahnten Ring 29 bzw. 30 der Trommel im Eingriff stehendes Zahnrad 125 h trägt. Zwischen den Platten 125 c, 125 d und der Kreisplatte 125 e ist jeweils an den Ecken der Dreieckplatten eine Rolle 125 / gelagert.

Wenn die Kurvenscheiben 125 a, 125 & mit der Welle 115 / umlaufen, legen sie sich periodisch an eine Rolle 125 / an, so daß die Welle 125 g und das Zahnrad 125 h über annähernd V3 Umdrehung bezüglich des Gehäuses und des Zahnkranzes 29, 30 rotieren und damit die Schwenkarme 111, 112 relativ zur Trommel rückführend bewegen. ■'

Die Synchronisierung der Kurvensteuerungen 125 ist so ausgelegt, daß die Schwenkarme 111, 112 bezüglich der Trommel 11 rückwärts schwenken, wenn sich die Gegenformen von den Formteilen abgehoben haben. Nach jeder Weiterschaltung der Folgeanordnung uni Vs Umdrehung durch die Kurvensteuerung 125 a, 125 b werden somit die Zahnräder 125 h bis zur nächsten Weiterschaltung festgehalten und bewirken während dieser Zeit das Mitdrehen der Schwenkarme 111, 112 mit der Trommel.

Innerhalb des durch die Kurvensteuerung 125 einstellbar festgelegten Arbeitswinkels der Preßvorrichtung legen sich die Gegenformen an die Siebformen an, um dabei das Papierstoffmaterial zu verdichten, die Außenflächen der herzustellenden Gegenstände zu formen und bis zu einem gewissen Grad auch eine weitere Entwässerung des Papierstoffes zu bewirken.

Während des folgenden Weges der Siebformen und der darauf befindlichen Gegenstände am Trommelumfang erfolgt die Trocknung durch Heißluft innerhalb von Hauben 120, wobei der Unter-

druck in den Saugkästen die Heißluft durch die geformten Gegenstände hindurch zieht, so daß eine Durchtrocknung im Gegensatz zu einer reinen Oberflächentrocknung durchgeführt wird.

Die in Fig. 1, 7 und 8 dargestellte Abgabevorrichtung 26 besteht genau wie die Preßvorrichtung aus zwei beiderseits der Trommel auf der Welle 12 gelagerten Schwenkarmen 126 und 127, die an ihren äußeren Enden miteinander verbunden sind und zwischen sich eine im Querschnitt dreieckförmige Abnehmereinrichtung 123 aufweisen. Jede der drei Seiten der Abnehmereinrichtung trägt eine Abnehmermatrize 128, die radial von außen gegen die zu entleerende Siebform bewegt und mit dem erfaßten angesaugten Gegenstand anschließend verschwenkt wird.

Die Schwenkarme 126,127 sind mit den Schwenkarmen 111, 112 der Preßvorrichtung 23 über Arme 129 (F i g. 1) starr verbunden, so daß während der Mitbewegung der Preßvorrichtung mit der Trommel auch die Abgabevorrichtung 26 mitschwenkt, wobei dieser Zeitraum ausreicht, um die Abnehmermatrize an den in der Siebform befindlichen Gegenstand heranzufahren, den Gegenstand anzusaugen, ihn radial nach außen mitzunehmen und nach einer Weiterschaltung der dreieckförmigen Abnehmereinrichtung um 120° den Gegenstand mit Hilfe von Druckluft auf eine Fördereinrichtung 27 abzugeben.

Anschließend wird eine weitere Abnehmermatrize in ihre Betriebslage gebracht, wobei sich die Schwenkarme 126,127 gleichzeitig mit den Schwenkarmen 111, 112 der Preßvorrichtung im Gegenuhrzeigersinn zurückbewegen.

Die Verbindungsarme 129 zwischen den Schwenkarmen der Preß- und Abgabevorrichtung dienen zur Lagerung einer Welle, an deren beiden Enden je ein Kegelzahnrad 129 α sitzt, von denen eines mit einem entsprechenden Kegelrad 129 b auf den Wellen 115 / der Schwenkarme 111 bzw. 112 und das andere mit einem entsprechenden Kegelrad 129 c auf einer der Wellen 129 d der Schwenkarme 126,127 im Eingriff steht. Über diese Wellen 129 d wird sowohl eine Kurvensteuerung 129/, 129 g angetrieben zur synchronisierten radialen Ein- und Auswärtsbewegung der Abnehmereinrichtung 123 längs der Schwenkarme als auch eine Kurvensteuerung 135 zur Weiterschaltung der Abnehmereinrichtung auf die nächste Abnehmermatrize um 120° über eine in F i g. 7 gezeigte teleskopische Übertragungswelle 129 e, 129 n, wobei die bei 146, 147 schematisch dargestellten Ventilanordnungen den innerhalb der Abnehmervorrichtung 123 zum Abnehmen der Gegenstände erforderlichen Unterdruck und den nach der Weiterschaltung um 120° zur Abgabe erforderlichen Überdruck oder Abblasdruck steuern.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Maschine zur kontinuierlichen Herstellung von Gegenständen aus Papierstoff, mit einer um eine waagerechte Achse umlaufenden Trommel, an deren Umfang an Saugleitungen angeschlossene Siebformen, einen Papierstofftrog, eine Preßvorrichtung, eine Trockenzone, und eine Abgabevorrichtung für die fertigen Gegenstände durchlaufen, wobei die Preßvorrichtung auf der Trommelachse gelagerte und über einen bestimmten Bogenabschnitt des Trommelumfangs mit der Trommel synchron mitbewegte und anschließend in die Ausgangslage zurückgeführte Arme aufweist, an deren Enden den Siebformen gegenüberliegende Gegenformen gegen den Trommelumfang gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (111,112) der Preßvorrichtung (23) über ein periodisch während der Synchronbewegung angehaltenes bzw. zur Rückführung der Arme angetriebenes Zahnrad (125 h) mit einem Zahnkranz (33) am Trommelinnenumfang im Eingriff stehen und mit entsprechenden in einem anderen Bogenabschnitt des Trommelumfanges stehenden Armen (126, 127) der Abgabevorrichtung (26) starr verbunden sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Arme (111,112) der Preßvorrichtung (23) ein gemeinsames Getriebe zum periodischen Antrieb des Zahnrades (125 /1) sowie der Bewegungssteuerung der Gegenformen (116) vorgesehen ist, von dem außerdem eine Antriebsverzweigung (129) an ein innerhalb jedes Armes (126,127) der Abgabevorrichtung (26) angeordnetes Getriebe zur Steuerung von nacheinander auf die einzelnen Siebformen ausrichtbaren und radial zum Trommelumfang hin und her bewegbaren Abnehmer- und Abwerfermatrizen (128) geführt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen