DE19603076A1

DE19603076A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gefalteten Flächenbahnen

Info

Publication number: DE19603076A1
Application number: DE1996103076
Authority: DE
Inventors: Uwe Baensch; Volker Richter
Original assignee: Individual
Current assignee: Richter Volker De
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1996-01-19
Publication date: 1997-07-24
Anticipated expiration: 2016-01-20
Also published as: DE19603076B4

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von gefalteten Flächenbahnen.

Bisher gibt es zur Herstellung von gefalteten Flächenbahnen zwei maschinelle Verfahren, die nach dem Messerfaltprinzip oder nach dem Rotationswalzenprinzip arbeiten.

Beim Messerfaltprinzip werden zwei Messerbalken, auf denen jeweils ein Messer befestigt ist, über Kurvenscheiben so gesteuert, daß jeweils ein Messer das Filtermaterial greift und es gegen das noch in Ruhe befindliche Messer preßt. Die Ruheposition für das Obermesser ist der tiefste Punkt, für das Untermesser der höchste Punkt des Verfahrensweges. Hinter den Messern befindet sich eine Kompressionseinheit. Sie besteht aus zwei parallel übereinanderliegenden Heizplatten. Die obere Heizplatte ist höhenverstellbar, um die Faltenhöhe einzustellen. Zwischen den beiden Heizplatten wird die gefaltete Flächenbahn hindurchgeführt. Beim Faltvorgang fährt das Obermesser nach oben, klappt im oberen Punkt das Messer nach vorn und fährt wieder abwärts. Beim Abwärtsfahren wird das Obermesser über eine Kurvensteuerung wieder angeklappt. Während des Anklappvorganges greift es in das Material und zieht es gegen das Untermesser. Beim Herausfahren des Untermessers aus der Ruheposition wird das Material durch das obere Messer gehalten. Nachdem das Untermesser vollständig den Faltbereich verlassen hat, wird durch den Anpressdruck des Obermessers, das die Flächenbahn in die hinter dem Messerbalken befindliche Komprimiereinheit gedrückt. Das Obermesser bleibt vor dem Kompressionstisch in Ruhe und verhindert so das Herausspringen der gefalteten Flächenbahn. Nun fährt das Untermesser den gleichen Bewegungsablauf wie das Obermesser und preßt ein neues Stück Flächenbahn gegen das Obermesser. Damit ist eine Falte entstanden.

Beim Rotationswalzen wird das Material zwischen zwei gegenüberliegenden gegensinnig rotierenden Walzen durchgezogen und dabei durch in den Walzen befindliche Stege und Nuten konkav und konvex vorgeprägt. Durch zwei weitere Walzen werden die Falten aufgerichtet und n einer nachgesetzten Aufstellvorrichtung verdichtet.

Nachteilig bei beiden Verfahren ist es, daß sie sich nicht zur Herstellung von alternierenden Faltenhöhen, das heißt, Falten, die sich in der Faltenhöhe abwechselnd ändern, eignen. Desweiteren sind die maximal erreichbaren Faltenhöhen auf derzeit 120 mm bei Messerfaltmaschinen und 60 mm bei Rotationsfaltmaschinen begrenzt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzubieten, mit denen es möglich ist, alternierende Faltenhöhen zu erzeugen und die Faltenhöhen auf über 150 mm Faltenhöhe zu erweitern.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit dem kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 4.

Durch senkrecht zur Flächenbahn, linear bewegbare Prägestempel ist es möglich, die Vorprägung unabhängig von einer Walze auszuführen. Durch Bewegungssteuerung eines Transportwalzenpaares wird dadurch die Möglichkeit gegeben, Faltenhöhen bis 60 mm, und durch Umlegung der Aufstelleinheit in eine vertikale Lage, praktisch jede technisch vernünftige Faltenhöhe einzustellen. Ein weiteres Walzenpaar ermöglicht die Einstellung alternierender Faltenhöhen.

Die Bewegung der Prägestempel erfolgt hierbei über Kurven-, Exenter-, Spindel- oder Linearantrieb oder auch über hydraulische oder pneumatische Arbeitszylinder. Durch Trennung der Vorprägung und der Transportbewegung der Walzen ist es möglich, über eine elektronische Steuerung eine Regelung des Transportes und der Faltenhöhe zu erreichen. Aufgrund der geregelten Steuerung und der sich daraus ergebenen minimalen Abweichung vom Ist-Wert, ist die Produktion von Ausschuß aufgrund unkorrekter Faltenhöhe praktisch ausgeschlossen. Die Heiztische befinden sich weit außerhalb des Arbeitsbereiches und können den Prozeß daher thermisch nicht beeinflussen.

Das Verfahren der Faltung ist jederzeit reproduzierbar, das heißt, ein einmal gefahrenes Programm wird in der Steuerung gespeichert und steht für Folgeaufträge zur Verfügung. Das sonst übliche aufwendige Einstellen der Faltmaschine entfällt. Die Prägestempel werden im Herstellerwerk einjustiert und können dann vom Bediener per Software auf eine materialabhängige Prägetiefe programmiert werden. Der Bediener hat einzig für die Zuführung des Materials zu sorgen, da alle weiteren Prozesse automatisch ablaufen. Dadurch ist ein Bediener der Vorrichtung in der Lage, zwei oder mehr Maschinen zu bedienen. Insbesondere in Bereichen, in denen Filter für Feinstfilterung gefertigt werden, zum Beispiel Blutfilter oder Kabinenfilter für die Chipherstellung, darf das Filtermaterial bei der Herstellung nicht verunreinigt werden. Durch die praktisch vollautomatische Bedienung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die Maschine über ein Bedienpult aus zu steuern, so daß die Flächenbahnen und die Vorrichtung durch Verkleidung von der Außenwelt abgetrennt werden können und dadurch keine Verschmutzung hineingetragen werden kann.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachstehenden Beschreibung, näherer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele. Es zeigt

Fig. 1 eine Filterfaltvorrichtung mit durchlaufender Flächenbahn,

Fig. 2 Filterfaltvorrichtung mit vertikal angeordneter Aufstelleinheit.

Von einer Flächenbahnrolle 7 durchläuft eine Flächenbahn 1 die Vorrichtung gemäß Fig. 1. Die Flächenbahn 1 tritt zuerst in eine Prägeeinheit 2 ein. Hier erfolgt durch eine alternierende Auf- und Abwärtsbewegung eines oberen Prägestempels 3 und eines unteren Prägestempels 4 eine konkave und konvexe Vorprägung der Flächenbahn jeweils an der Unter- und Oberseite. Eine obere Stempelführung 26 und eine untere Stempelführung 27 gewährleistet hierbei die lineare vertikale Bewegung des oberen Prägestempels 3 und des unteren Prägestempels 4 und den entsprechenden Prägedruck bei der Prägung. Die Vertikalbewegung des oberen und unteren Prägestempels 3 und 4 wird durch einen oberen Stempelantrieb 5 und einen unteren Stempelantrieb 6 bewirkt. Eine danach angeordnete obere Führungswalze 8 und eine untere Führungswalze 9 erzeugt die geforderte Transportgeschwindigkeit der Flächenbahn 1.

Die Erzeugung der gegenläufigen Rotationsbewegung der oberen Führungswalze 8 und der unteren Führungswalze 9 erfolgt mit einem oberen Führungswalzenantrieb 10 und einem unteren Führungswalzenantrieb 11. Der obere Führungswalzenantrieb 10 ermöglicht gleichzeitig eine vertikale Auf- und Abwärtsbewegung der Führungsrolle 8.

In Richtung der durchlaufenden Flächenbahn 1 gesehen ist hieran anschließend eine Tänzerwelle 24 angeordnet. Die Tänzerwelle 24 hält die Flächenbahn in einer gewissen Spannung und gleicht damit unterschiedliche Geschwindigkeiten beim Transport der Flächenbahn 1 aus.

Hieran anschließend durchläuft die Flächenbahn 1 eine Aufstelleinheit 28. Die Aufstelleinheit 28 besteht aus einer oberen Aufstellwalze 12 und einer unteren Aufstellwalze 13, die über einen oberen Aufstellwalzenantrieb 14 und einen unteren Aufstellwalzenantrieb 15 in gegenläufige Rotation und in vertikale Auf- und Abwärtsbewegungen versetzt werden können. Durch die vertikale Auf- und Abwärtsbewegung der Aufstelleinheit erfolgt das Aufstellen der Falten und das Hineindrücken der gefalteten Flächenbahn 1 in eine Transporteinheit 16. Die Transporteinheit 16 besteht aus einem oberen Transportwalzenpaar 17 und einem unteren Transportwalzenpaar 18, die auf die Faltenköpfe 23 einen Pressdruck ausüben, so daß eine Verdichtung der Falten bereits in der Transporteinheit 16 erfolgt. Die Rotationsbewegung und die Vertikalbewegung der Transporteinheit 16 erfolgt über einen Transportwalzenantrieb 19. Die gefaltete und verdichtete Flächenbahn 1 wird von der Transporteinheit 16 kommend in einen Heiztisch 20 hineingedrückt.

Über die obere Faltenführung 21 und die untere Faltenführung 22 des Heiztisches 20 wird Wärmeenergie auf die Faltenköpfe gerichtet, so daß ein Plissiereffekt entsteht.

Über eine elektronische Steuereinheit 25 werden alle Antriebe der erfindungsgemäßen Vorrichtung geregelt bzw. gesteuert. Bei gleichförmiger Transportgeschwindigkeit der Flächenbahn 1 wird die Faltenhöhe durch die Größe der Transportgeschwindigkeit festgelegt. Das erfolgt über den oberen Führungswalzenantrieb 10 und den unteren Führungsantrieb 11. Gleichzeitig wird über den oberen Aufstellwalzenantrieb 14 und den unteren Aufstellwalzenantrieb 15 die der entsprechenden Faltenhöhe erforderliche Vertikalbewegung der Aufstelleinheit 28 bewirkt.

Alternierende Faltenhöhen können über die oberen und unteren Stempelantriebe 5 und 6 oder über die Veränderung der Transportgeschwindigkeit der Flächenbahnen erreicht werden. Die dadurch erforderliche alternierende Vertikalbewegung der Aufstelleinheit 28 wird über die elektronische Steuereinheit 25 geregelt.

Die in Fig. 2 dargestellte Filterfaltvorrichtung zeigt eine vertikale Lage der Aufstelleinheit 28, die es möglich macht, die Flächenbahn 1 in vertikaler Richtung gefaltet aufzustellen, so daß sich praktisch jede technisch vernünftige Faltenhöhe (Abstand zwischen den sich gegenüberstehenden Faltenköpfen 23) realisieren läßt.

Bezugszeichenliste

1 Flächenbahn
2 Prägeeinheit
3 oberer Prägestempel
4 unterer Prägestempel
5 oberer Stempelantrieb
5a unterer Stempelantrieb
7 Flächenbahnrolle
8 obere Führungswalze
9 untere Führungswalze
10 oberer Führungswalzenantrieb
11 unterer Führungswalzenantrieb
12 obere Aufstellwalze
13 untere Aufstellwalze
14 oberer Aufstellwalzenantrieb
15 unterer Aufstellwalzenantrieb
16 Transporteinheit
17 oberes Transportwalzenpaar
18 unteres Transportwalzenpaar
19 Transportwalzenantrieb
20 Heiztisch
21 obere Faltenführung
22 untere Faltenführung
23 Faltenkopf
24 Tänzerwelle
25 elektronische Steuereinheit
26 obere Stempelführung
27 untere Stempelführung
28 Aufstelleinheit

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von gefalteten Flächenbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine durch eine Prägeeinheit (2) hindurchgeführte Flächenbahn (1) mittels eines linear in vertikaler Richtung auf- und abbewegbaren oberen und unteren Prägestempels (3, 4) eine konkave und konvexe Vorprägung eingebracht wird, daß die vorgeprägte Flächenbahn (1) anschließend durch eine die Faltenhöhe bestimmende Transportbewegung eines Führungswalzenpaares, durch das die vorgeprägte Flächenbahn (1) hindurchgeführt wird, in Richtung eines weiteren Walzenpaares transportiert wird, daß die Aufstellung der Falten und deren Eintrag in eine Transporteinheit (16) vornimmt und von der die gefaltete Flächenbahn (1) in einen Heiztisch (20) gedrückt wird, wobei die Prägestempelbewegung, die Bewegung der Walzenpaare und der Transporteinheit sowie die Temperatur des Heiztisches über eine elektronische Steuerung geregelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Transporteinheit (16) durch Einstellung des Abstandes eines oberen Transportwalzenpaares (17) und eines unteren Transportwalzenpaares (18) sowie durch Wahl des Abstandes einer oberen Faltenführung (21) und einer unteren Faltenführung (22) des Heiztisches (20) ein Pressdruck erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Einstellung einer alternierenden Transportgeschwindigkeit der Flächenbahn (1) in Verbindung mit einer entsprechenden Auf- und Abwärtsbewegung der Prägestempel (3, 4) und der Aufstellwalzen (12, 13) eine alternierende Faltenhöhe erzeugt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufstellen der Falten horizontal erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufstellen der Falten vertikal erfolgt.

6. Vorrichtung zur Herstellung von gefalteten Flächenbahnen bestehend aus

- einer Prägeeinheit (2) mit oberen und unteren Prägestempel (3, 4), die linear und vertikal in einer oberen und unteren Stempelführung (26, 27) bewegbar geführt sind, vor der eine Flächenbahnrolle (7) mit abwickelbarer Flächenbahn (1) angeordnet ist,
- einem in Richtung durchlaufender Flächenbahn (1) danach angeordneten aus einer oberen und unteren Führungswalze (8, 9) bestehendes Walzenpaar,
- einer danach angeordneten Aufstelleinheit (28) mit aus einer oberen und unteren Aufstellwalze (12, 13) bestehendes Walzenpaar,
- einer daran sich anschließenden Transporteinheit (16) mit oberen und unteren Transportwalzenpaar (17, 18) für die Aufnahme der gefalteten Flächenbahn und
- einem Heiztisch (20) mit oberer und unterer Faltenführung (21, 22) zum Plissieren der gefalteten Flächenbahn (1),

wobei die oberen und unteren Prägestempel (3, 4), die obere und untere Führungswalze (8, 9), die obere und untere Aufstellwalze (12, 13), das obere und untere Transportwalzenpaar (17, 18) und die obere und untere Faltenführung (21, 22) des Heiztisches (20) mit Antrieben für eine lineare Vertikalbewegung und/oder Kotationsbewegung verbunden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe mit einer elektronischen Steuereinheit (25) verbunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der oberen und unteren Führungswalze (8, 9) und der oberen und unteren Aufstellwalze (12, 13) eine Tänzerwelle (24) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufstelleinheit (28) horizontal angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufstelleinheit (28) vertikal angeordnet ist.