DE19954027C2

DE19954027C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung beulstrukturierter Materialbahnen

Info

Publication number: DE19954027C2
Application number: DE19954027A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kratzsch
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1999-11-11
Publication date: 2003-01-23
Anticipated expiration: 2019-11-12
Also published as: DE19954027A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung beulstrukturierter Materialbahnen, mit einer Walze, auf der Stützelemente angeordnet sind, und mit einer Andruckrolle mit einem in Andruckrichtung flexiblen Mantel, bzw. ein Verfahren zur Herstellung beulstrukturierter Material bahnen, unter Verwendung einer Walze, auf der Stützelemente angeordnet sind und unter Verwendung einer Andruckrolle mit einem in Andruckrichtung flexiblen Mantel. Dabei werden die Materialbahnen über die Walze geführt und von der Andruckrolle mit einem gegen die Walze wirkenden Druck beaufschlagt. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Mantels einer Waschmaschinentrommel aus einem Blechzuschnitt, welcher mit einer Beulstruktur versehen ist und Löcher besitzt, die in den Beulfalten angeordnet sind.

Aus der WO 97/39846 A1 ist ein Verfahren zur oberflächenschonenden, versteifenden Struktu rierung dünner Materialbahnen bekannt. Dabei werden die Materialbahnen durch Stütz elemente auf einer Walze abgestützt und durch eine elastische, beispielsweise gummierte Andruckrolle mit einem Überdruck beaufschlagt, so daß sich Beulfalten frei einstellen und die Bahnen mit einer Beulstruktur versehen. Das in der WO 97/39846 A1 beschriebene Verfahren ist eine Weiter entwicklung von Verfahren zur Beulstrukturierung, wie sie in der DE 25 57 215 A1 und der DE 43 11 978 C1 beschrieben sind.

Aus der WO 98/20195 A1 ist es bekannt, ein solches Verfahren zur Beul- bzw. Wölbstrukturierung für den Mantel von Waschmaschinentrommeln anzuwenden. Dabei sollen die im Trommel mantel üblichen Löcher auf den zum Trommeläußeren gerichteten Randkonturen, d. h. den Beulfalten der Wölbung, angeordnet sein. Zu diesem Zweck wird die Materialbahn, hier ein zu einem Zylinder gebogener und verschweißter Blechstreifen, derart auf der Walze plaziert, daß sich die Löcher über den Stützelementen und infolgedessen in den Eckpunkten der beim Strukturierungsprozeß entstehenden Beulfalten befinden.

Bei der Lochung des Blechs entstehen an den Lochrändern Grate, die beim Abrollen einen Verschleiß an der Oberfläche der Andruckrolle hervorrufen. Hierdurch muß die Andruckrolle oder ihr Mantel häufig ausgewechselt werden. Bei einer Erhöhung der Shorehärte des Gummis kann diese Abnutzung zwar vermindert werden; jedoch wird dann der Stanzgrat zurückgedrückt, und die Löcher besitzen undefinierte Durchmesser.

Der Erfindung stellt sich somit das Problem, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstel lung beulstrukturierter, insbesondere gelochter Materialbahnen der eingangs genannten Art zu offenbaren, bei welchem die Standzeiten der Andruckrolle erhöht werden und gleichzeitig definierte Lochdurchmesser eingehalten werden.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Vorrichtung gelöst, bei der die Andruckrolle und/oder die zu strukturierende Materialbahn mit einer Positioniereinrichtung ausgestattet ist (sind), durch welche die Andruckrolle in einen definierten Ausgangsdrehpunkt zu einer Lochung in der zu strukturierenden Materialbahn drehbar ist, und durch ein Verfahren, bei dem die Materialbahnen derart zwischen der Walze und der Andruckrolle hindurchgeführt werden, daß sich in der Oberfläche der Andruckrolle angeordnete Vertiefungen über Löchern in der Materialbahn befinden.

Hierdurch wird der Verschleiß des Mantels der Andruckrolle auf Teilbereiche beschränkt, in denen er akzeptiert werden kann.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung entspricht der Umfang der Andruckrolle dem ganzzahligen Vielfachen des Rapports eines periodischen Lochmusters in mindestens einer zu bearbeitenden Materialbahn. Hierdurch können Materialbahnen hergestellt bzw. bearbeitet werden, deren Länge größer als der Umfang der Andruckrolle ist.

Es ist außerdem vorteilhaft, wenn auf der Mantelfläche der Andruckrolle Vertiefungen derart angeordnet sind, daß sie dem Lochmuster in der zu bearbeitenden Materialbahn entsprechen. Hierdurch kann ein Verschleiß der Andruckrolle vollständig verhindert werden. Außerdem kann als Oberfläche ein Gummi mit höherer Shorehärte verwendet werden, da durch die vertieften Bereiche der Druck auf die Stanzgrate der Löcher verringert oder ganz vermieden wird und diese somit ihren definierten Durchmesser behalten.

Bezüglich des Verfahrens ist die Lösung im Patentanspruch 5 angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Herstellung beulstrukturierter Materialbahnen (radialer Querschnitt) mit Positioniereinrichtungen (5a-c);

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Explosionsdarstellung mit Vertiefungen (10) in der Andruckrolle (4);

Fig. 3 die Draufsicht auf einen beulstrukturierten Mantel (1.1) einer Waschmaschinentrommel (Ausschnitt);

Fig. 4 einen Ausschnitt aus einem unstrukturierten Trommelmantel (1.1) mit einem gestanzten Loch (7).

In den Fig. 1 und 2 ist der prinzipielle Aufbau einer Vorrichtung zur Herstellung beulstruk turierter Materialbahnen dargestellt. Die Materialbahn, in beiden Figuren ein Zylinder (1), dessen Radius bzw. Umfang größer als der Radius bzw. der Umfang der Walze (2) ist, wird mittels einer Greifeinrichtung (6) über eine Walze (2) gestülpt, auf der Stützelemente (3) angeordnet sind. Danach wird eine Andruckrolle (4), die einen Mantel (4a) aus flexiblem Material (beispielsweise Gummi) besitzt, hydraulisch in Richtung der Walze (2) verfahren und drückt den Zylinder (1) gegen die Stützelemente (3). Durch eine Drehung der Walze (2) über einen Antrieb A1 wird der Zylinder (1) ebenfalls in Drehung versetzt. Dabei kommt es durch den von der Andruckrolle (4) aufgeprägten Druck zum Einbeulen des Zylindermantels (1a) zwischen den Stützelementen (3), wobei die Beulen in ihre endgültige Form hineinspringen, ohne im Bereich der Beulmulden eine mechanische Form zu berühren. Alternativ ist eine Drehung des Zylinders (1) oder der Andruckrolle (4) denkbar. Der Antrieb A1 ist mit einer Positionierein richtung (5a) (Drehwinkelgeber) ausgestattet, mit der die Stützelemente (3) auf der Walze (2) in eine definierte Lage zu einer ausgewählten Position auf dem Zylindermantel (1a) gebracht werden können. Alternativ dazu oder zusätzlich kann die Greifeinrichtung (6) mit einer Dreh vorrichtung ausgestattet sein, deren Antrieb A2 über eine Positioniereinrichtung (5b) gesteuert wird.

Über einen weiteren, ebenfalls von Positioniereinrichtung (5c) gesteuerten Antrieb A3 wird die Andruckrolle (4) so lange vor ihrer Berührung mit dem Zylinder (1) gedreht, bis sie einen definierten Ausgangsdrehpunkt zu einem oder mehreren ausgewählten Punkten auf dem Zylindermantel (1a) einnimmt. Bei der später beschriebenen Strukturierung einer Wasch maschinentrommel sind diese ausgewählten Punkte in den Trommelmantel eingestanzte Löcher (7). Die Ausrichtung der Andruckrolle (4) und des Zylindermantels (1a) zueinander kann auch alternativ oder zusätzlich durch eine Positionierung über den Antrieb A2 der Greifein richtung erfolgen.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus dem Mantel (1.1) einer Waschmaschinentrommel. Die Fertigung eines solchen Mantels erfolgt nach einem aus der WO 98/20195 bekannten Prinzip. Dabei wird ein Blechstreifen von einem Coil abgeschnitten und durch Stanzen mit einer Lochung (Löcher 7) versehen. Die Löcher (7) werden in den Eckpunkten eines sechseckigen Wabenmusters (8) angeordnet. Das Muster (8) ist periodisch und weist den Rapport R auf.

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus dem unstrukturierten Mantel im Lochbereich. Beim Stanzen von Löchern (7) mit einem Durchmesser d = 2 mm wird der Lochbereich, an dem das Stanz werkzeug in Pfeilrichtung angreift, um ca. 0,5 mm nach außen gedrückt und das Loch auf 2,3 mm aufgeweitet. Es bildet sich eine kegelstumpfförmige Erhebung (7a), deren größter Durchmesser D ca. 8 mm beträgt. Außerdem weist der zur Kegelspitze gerichtete Lochrand einen umlaufenden Stanzgrat (7b) auf.

Nach dem Stanzen wird der Blechstreifen kreisförmig gebogen und die beiden zueinander weisenden Kanten verschweißt. Der so entstandene, zylinderförmige Mantel (1.1) wird durch Expandieren mit formgebenden, stabilisierenden Konturen (nicht dargestellt) versehen. Auf den expandierten Mantel (1.1) wird eine Beulstruktur nach dem oben beschriebenen Verfahren auf gebracht. Diese Struktur besteht aus einem Muster (8) aus aneinandergereihten Sechsecken (siehe Fig. 3), deren Abmessungen mit denen des Lochmusters übereinstimmen und den gleichen Rapport R besitzt. Durch die Anordnung der Walze (2) im Mantelinneren, wie auch beim Zylinder (1) in den Fig. 1 und 2 dargestellt, werden die Beulfalten (9) bzw. Randkonturen der Sechsecke nach außen gedrückt. Durch eine exakte Positionierung des Trommelmantels auf den Stützelementen wird erreicht, daß sich die Stoßstellen der Beulfalten (9) (Eckpunkte der Sechsecke) genau über den Löchern (7) ausbilden.

Ziel der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens zur Beulstrukturierung von Materialbahnen ist es, daß bei der Durchführung von beliebig vielen Bahnen oder einer beliebig langen Bahn zwischen der Walze (2) und der Andruckrolle (4) nur eine begrenzte Anzahl von Punkten auf dem Mantel (4a) der Andruck rolle (4) durch die Löcher (7) bzw. ihre Stanzgrate (7b) berührt werden. Abhängig von der Länge der Materialbahnen bzw. von dem Weg, den sie über die Andruckrolle (4) laufen, müssen für die Lochmuster (8) unterschiedliche Voraussetzungen gelten:

- Materialbahnen, die kürzer als der Umfang der Andruckrolle (4) sind, müssen ein identisches Lochmuster (8) aufweisen. In diesem Fall ist eine Positioniereinrichtung (5c; 5b) für die Andruckrolle (4) oder für die Materialbahn ausreichend, die dafür Sorge trägt, daß Materialbahn und Rolle (4) vom Beginn der Beulstrukturierung an definiert zueinander ausgerichtet sind.
- Bei Materialbahnen, deren Länge größer als der Umfang der Andruckrolle (4) ist, muß darüber hinaus das Lochmuster (8) auf der Materialbahn eine periodische Struktur und somit einen Rapport R aufweisen. Dann muß zusätzlich zu der vorgenannten Positionierung der Umfang der Andruckrolle (4) so ausgelegt sein, daß er dem ganzzahligen Vielfachen des Rapports R des Lochmusters (8) entspricht.
- Soll bei einer Materialbahn die Lochung (Löcher 7) in den Beulfalten (9) angeordnet werden, muß zusätzlich eine Positionierung der Bahn bezüglich der Stützelemente (3) erfolgen. In diesem Fall muß der Umfang des Mantels (4a) auch dem ganzzahligen Vielfachen des Rapports ausgewählter Stützelemente (3) entsprechen.

Um den Verschleiß des Mantels der Andruckrolle (4) vollständig zu verhindern und die Wahl eines härteren Materials zu ermöglichen, sind auf dem Mantel (4a) Vertiefungen (10) derart angeordnet, daß sie dem Lochmuster (8) in der zu bearbeitenden Materialbahn entsprechen.

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung beulstrukturierter Materialbahnen, mit einer Walze (2), auf der Stützelemente (3) angeordnet sind, und mit einer Andruckrolle (4) mit einem in Andruckrichtung flexiblen Mantel (4a), wobei die Materialbahnen über die Walze (2) geführt und von der Andruckrolle (4) mit einem gegen die Walze (2) wirkenden Druck beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckrolle (4) und/oder die zu strukturierende Materialbahn mit einer Positionierein richtung (5c; 5b) ausgestattet ist (sind), durch welche die Andruckrolle (4) in einen definierten Ausgangsdrehpunkt zu einer Lochung in der zu strukturierenden Materialbahn drehbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang der Andruckrolle (4) dem ganzzahligen Vielfachen des Rapports (R) eines periodischen Lochmusters (8) in mindestens einer zu bearbeitenden Materialbahn entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (2) und/oder die zu strukturierende Materialbahn mit einer Positionierein richtung (5a; 5b) ausgestattet ist (sind), durch welche die Löcher (7) in den Eckpunkten der Beulfalten (9) plazierbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Mantel (4a) der Andruckrolle (4) Vertiefungen (10) derart angeordnet sind, daß sie dem Lochmuster in der zu bearbeitenden Materialbahn entsprechen.

5. Verfahren zur Herstellung beulstrukturierter Materialbahnen unter Verwendung einer Walze (2), auf der Stützelemente (3) angeordnet sind, und einer Andruckrolle (4) mit einem in Andruckrichtung flexiblen Mantel (4a), wobei die Materialbahnen über die Walze (2) geführt und von der Andruckrolle (4) mit einem gegen die Walze (2) wirkenden Druck beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahnen derart zwischen der Walze (2) und der Andruckrolle (4) hindurchgeführt werden, daß sich im Mantel (4a) der Andruckrolle (4) angeordnete Vertiefungen (10) über Löchern (7) in der Materialbahn befinden.

6. Verfahren zur Herstellung eines Mantels (1.1) einer Waschmaschinentrommel aus einem Blechzuschnitt, mit den Verfahrensschritten:

- Versehen des Blechzuschnitts mit Löchern (7);
- Biegen des gelochten Blechzuschnitts und Verschweißen der zueinander weisenden Kanten zu einem Zylinder (1);
- Expandieren des Zylinders (1);
- Abrollen des Zylinders (1) über einer Walze (2) mit Stützelementen im Bereich der Löcher unter Druckbeaufschlagung mittels einer Andruckrolle (4) mit flexiblem Mantel (4a),

dadurch gekennzeichnet, daß im Mantel (4a) der Andruckrolle (4) angeordnete Vertiefungen über den Löchern (7) bzw. über ausgewählten Bereichen der Stützelemente (3) plaziert werden.