DE2737629A1

DE2737629A1 - Kontinuierliche laminiermaschine

Info

Publication number: DE2737629A1
Application number: DE19772737629
Authority: DE
Inventors: Kurt Held
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-20
Filing date: 1977-08-20
Publication date: 1979-02-22
Also published as: US4283246A; DE2737629C2

Description

Kontinuierliche Laminiermaschine

Bei Laminiermaschinen nach dem Doppelbandprinzip zur Erzeugung eines flächig wirkenden Druckes auf eine stetig fortbewegte Materialbahn sieht sich der Konstrukteur vor der Aufgabe, die zwischen den bewegten flexiblen Stahlbändern und der feststehenden, die Reaktionskräfte aufnehmenden Stützkonstruktion auftretenden Reibkräfte niedrig zu halten. Als Lösungen sind im wesentlichen zwei Maßnahmen bekanntgeworden: Die Anordnung von Wälzkörpern zwischen Stahlband und Stützkonstruktion sowie die Anordnung von nach aussen abgedichteten, mit fluiden Druckmitteln gefüllten Druckräumen an gleicher Stelle. Einige weitere andersartige Lösungsversuche haben keine technische Bedeutung erlangt.

Bei bekanntgewordenen Lösungsvorschlägen durch Anordnung von Wälzkörpern, z. B. DOS 2058820, DOS 2343437, DAS 2215618, DAS 2157746, DAS 1004368 hat es sich als schwierig erwiesen, den Bandbereich zwischen dem Tangentenberührungspunkt an den Umlenkrollen, an dem die Stahlbänder von diesen ab - bzw. auf diese auflaufen und der Reaktionszone, in derauf die Bandrückseite Druck ausgeübt wird, kurz zu halten oder ausreichend abzustützen.

Diese sogenannte schädliche Einlaufzone bringt je nach zu verarbeitendem Material erhebliche Beschränkungen für die Anwendung z. B. höherer Bandtemperaturen bei der Herstellung von Laminaten ausz. B. mit Aminoplasten getränkten Papierbahnen: Da in der schädlichen Einlaufzone auf die Materialbahn kein Druck ausgeübt werden kann, kondensieren die Tränkharze zu früh, und die Oberflächen lassen sich in der nachfolgenden Reaktionszone nicht mehr porenfrei verdichten.

Soweit über die gesamte Bandbreite stabförmige Rollen vorgeschlagen wurden, FP1469 225, OP176349, sollte die Führung dieser Rollen ausserhalb oder zu mehreren nebeneinander auch innerhalb der druckbeaufschlagten Zone durch Laschenketten erfolgen, deren einzelne Glieder die zapfenförmigen Enden der Rollen verbinden und auf Abstand halten. Wesentlicher Nachteil dieser Anordnung ist die Gefahr schwerer Maschinenschäden, wenn auch nur eines der vielen Teile einer solchen Kette bricht und zwischen Rollen zerdrückt wird.

Bei Materialbahnen, die eine hohe Verdichtung erfordern, wie z. B. Spänevlies, stört deren Neigung zum Rückfedern in Verbindung mit der Tatsache, daß gerade für diese Anwendung besonders lange schädliche Einlaufzonen charakteristisch sind für alle bekanntgewordenen Lösungsvorschläge. Nur zur Verdeutlichung seien hier DOS 2058820, DOS 2205575 erwähnt.

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Allgemein sind Wälzkörperbänder oder Wälzkörperketten als bekannter Stand der Technik anzusehen für die Lösung der Aufgabe, die Reibung zwischen bewegtem Pressband und feststehender Stützkonstruktion der Maschine zu verringern. Besonders DT OS 2 215 618 macht Vorschläge zur Bewältigung der auftretenden Probleme. Auch dort ist das Problem der langen Einlaufzone nicht erkannt. Außerdem werden keine Hinweise für die zuverlässige Abstandsführung der stabförmigen Wälzkörper gegeben außer dem bekannten durch seitliche Führungsglieder einer Kette. Gleiches gilt für das FP1.469.225. und das Schweizer Patent 327433. Zwar zeigt das erwähnte Schweizer Patent einen, nach dem Beschreibungswortlaut offenbar nicht erkannten Weg, die schädliche Einlaufzone zu vermeiden, jedoch wird über die Laschenkette hinaus keine Anweisung gegeben, wie bei kleinsten Stützweiten am Pressband sicherer und verschleißfreier Betrieb erreicht werden kann.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei wesentlicher Verringerung des Maschinenbauaufwandes eine Lösung vorzuschlagen, die die erwähnten Nachteile vermeidet und die darüber hinaus Vorteile hat, die im Folgenden beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt zwei Stützkörper 1 und 2, deren teils halbzylindrische, teils ebene Außenflächen gehärtet und feinbearbeitet oder mit einem Stahlband 3,4, Fig. 1 und 2, als Lauffläche für Wälzkörper belegt sind. Ober die Stützkörper 1 und 2 ist je ein weiteres, ebenfalls gehärtetes Stahlband 5 und 6 geschoben, dessen Länge so bemessen ist, daß dünne stabförmige Wälzkörper 7 im Wechsel mit Abstandsprofilen 8 entlang des Umfangs in den Zwischenraum zwischen den Bändern 3 bzw. 4 und den Stahlbändern 5 bzw. 6 eingebaut werden können.

Damit die Stahlbänder gespannt und Dehnungen durch Werkstoffermüdung ausgeglichen werden können, ist in den außenliegenden Flächen der Stützkörper 1 und 2 je eine Platte 9 und so angeordnet, daß sie, bei a und a' im Stützkörper 1 sowie sinngemäß in 2 verschiebbar, über exzentrisch gelagerte Spannmittel 11 und 12 aufgebogen werden können.

Werden die Stützkörper 1 und 2 über im Schnitt C - D, Fig. 4 dargestellte Spannplatten 13, 13', 14,14' miteinander verbunden und die Stahlbänder 5 und 6, bezogen auf die einer Materialbahn beidseitig aufliegenden Bandtrums, gleichsinnig angetrieben, so wird auf diese Materialbahn 15 ein von deren Verdichtungswiderstand abhängiger Druck ausgeübt. Werden darüber hinaus die Stützkörper 1 und 2 beheizt, so wird die dort bereitstehende Wärme über die Wälzkörper 7 und die Abstandsprofile 8 in das Stahlband 5, Fig. 2 und von dort in die Materialbahn 15 weitergeleitet.

Um durch den Antrieb sowohl die trotz Wälzlagerung der Stahlbänder nicht unerheblichen Reibkräfte als auch die Verformungskräfte beim Einlauf der Materialbahn in die Maschine sicher bereitzustellen, schlägt die Erfindung vor, an den Seitenkanten der Stahlbänder 5,6 Fig. 3, eine Verzahnung 16 anzuordnen, die in einer Stirnverzahnung bei c, Fig. 3, eines

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Hohlzahnrades 17 kämmt. Solche Hohlzahnräder werden je nach Konstruktionserfordernis an bis zu allen 8 halbkreisförmig gebogenen Bandkanten der Maschine angeordnet. Von dem in Fig. 1 beispielhaft lediglich bei d des Stützkörpers 2 angedeuteten Antriebsmotor 18 wird das für die Bewegung der Stahlbänder erforderliche Drehmoment über die Innenverzahnung und die Stirnverzahnung des Hohlzahnrades an die Stahlband kanten abgegeben. Das Hohlzahnrad 17 bildet zusammen mit dem daran befestigten Führungsring 19 den Innenring eines Großkugellagers, auf dem kugelförmige Wälzkörper in der Führungsbahn eines dessen Außenring bildenden Zahnringes 20 laufen.

Dieser Zahnring 20 trägt an seinem äußeren Rand bei f eine Verzahnung, die nach Teilung und Zahnform zur Aufnahme der Wälzkörper 6 geeignet ist. Diese ragen zu diesem Zweck über die Kante der Stahlbänder 5 und 6 seitlich hinaus und werden axial von einer am Hohlzahnrad 17 vorgesehenen Anlauffläche bei h zentriert. Die Abstandsprofile 8, in Fig. 3 nicht dargestellt, sind axial an von den Zähnen des Zahnringes 20 bei g gebildeten Anschlagflächen zentriert.

Der Zahnring 20 trägt an seinem kleineren Umfang die innere Führungsbahn eines weiteren Großkugellagers. Dessen Außenringe 21 und 22 sind konzentrisch zu den halbzylindrischen Außenflächen in den Stützkörper 1 und 2 eingebaut, und zwar, wie einleuchtet, an deren beiden Seitenflächen je 2 mal. Je zwei gegenüberliegende Zahnringe werden an Zentrierflanschen 23 eines formschlüssigen Verbindungsmittels 24, z. B. einer Hülse oder eines Metallfaltenbalges so befestigt, daß ihre Zahnlücken die Wälzkörper 6 genau rechtwinklig zu den verzahnten Kanten der Stahlbänder 5,6 bzw. zu den Seitenkanten der Stütz körper 1,2 und damit auch rechtwinklig zur Laufrichtung der Bänder fixiert halten.

Wird auf die Innenverzahnung des Hohlrades 17 bei i eine Umfangskraft eingeleitet, so kann sich dieses drehen, unabhängig von dem mit halber Drehzahl umlaufenden, von den in seinen Zahnlücken liegenden Wälzkörpern 7 mitgenommenen Zahnring 20.

Damit diese Maschinenausgestaltung verwendet werden kann sowohl für die Pressbearbeitung elastischer als auch unelastischer Materialbahnen, wird weiter vorgeschlagen, den ebenen Bereich der zwischen den Stahlbändern gebildeten Reaktionszone zwischen der die Reaktionszone bildenden Außenseite des Stützkörpers 1 und der Rückseite des inneren Stahlbandes 3 durch gummielastische Dichtmittel 25 nach außen hermetisch abzudichten und darin mit fluiden Druckmitteln Verformungen der Stützkörper durch Biegekräfte, Dickenunterschiede unelastischer Materialbahnen und geometrische Ungenauigkeiten der Maschinenteile auszugleichen.

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Werden die Stützkörper 1 und 2 durch Spanplatten 13,13', und 14,14' miteinander verbunden, so müssen diese die Einstellung veränderlicher Materialbahndicken wie auch den einfachen Wechsel der Stahlbänder ermöglichen. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, Fig. 4, je zwei Spannplatten 13 und 13' bzw. 14 und 14' an den zu verbindenden Seiten der Stützkörper 1 und 2 anzuordnen, sie mit in den Berührungsflächen mit den Stützkörpern eingearbeiteten Sägezahnprofilen 26 zu versehen, diese gegen die Senkrechte zur Presskraft um etwa den Reibwinkel zu neigen und in dazu passende Gegenprofile 26 in den Stützkörpern 1 und 2 durch nicht dargestellte Spannmittel beeinflußbar wahlweise gleitend oder klemmend eingreifen zu lassen.

Werden für die zwei Spannplatten 13,13' bzw. 14,14' entgegengesetzt geneigte Sägezahnprofile vorgesehen sowie bei g axial fest gelagerte gegenläufige Gewindespindeln 27 und 28, die, formschlüssig synchron angetrieben in Gewinden in den Spannplatten drehen, so läßt sich bei unbetätigtem Spannmittel die Spaltweite zwischen den Preßbändern stufenlos und planparallel verstellen. Bei einseitig betätigtem Spannmittel kann das ungeklemmte Spannplattenpaar entfernt und die Stahlbänder können demontiert werden.

Eine nach den Erfindungsvorschlägen gebaute kontinuierliche Laminiermaschine hat eine Einlaufzone, in der die Verformungskräfte fast ideal abgestützt sind. Bei wärmeempfindlichen Materialbahnen erfolgt der Wärmekontakt mit dem beheizten Stahlband im frühest möglichen Zeitpunkt gleichzeitig mit dem Druckanstieg. Da die Bandantriebskräfte an beiden Kanten über eine Verzahnung mit selbstzentrierender Wirkung auf das Band eingeleitet werden, tritt das Problem der Bandsteuerung nicht auf. Die von den Abstandsprofilen und den Rundlückenzähnen im Wechsel geführten Wälzkörper lassen sich unter günstigen Schmierverhältnissen betreiben und erleichtern den Wärmetransport in die Materialbahn. Durch geometrische Fehler entstehende Unterschiede in den Wälzwegen der einzelnen Wälzkörpern führen zu einem Anstieg der geringen, wechselseitig zwischen ihnen wirkenden Schubkräfte und damit zu einem Druckanstieg in den Schmierfilmen zwischen Wälzkörper und Distanzprofil, ohne daß die Gefahr des Bruches irgend eines in der Wälzbahn befindlichen Teiles besteht. Außerdem führt dieser Druckanstieg zu einer Reaktionskraft auf die Wälzkörper, die Schlupf in Gegenrichtung und damit eine Tendenz zum Lauffehlerausgleich erzeugt.

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Leerseife

Claims

Patentansprüche:

1. Kontinuierliche Laminiermaschine zum Ausüben eines Flächendruckes auf eine bewegte Materialtahn durch über stabförmige Walzkörper auf der feststehenden Stützkonstruktion der Maschine abrollende Pressbänder, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den mit Spannplatten 13,13' und 14,14' miteinander verbundenen Stützkörpern 1 bzw. 2 mit teils planparallelen, teils gegenüberliegend halbzylindrischen Außenflächen und den jeweils um die Stützkörper herum gelegten Stahlbändern 5 bzw. 6 abwechselnd zylindrische Stäbe 7 als Wälzkörper und diesen nach Art einer Gleitlagerschale halbkreisförmig angepasste Abstandsprofile 8 so angeordnet sind, daß die von einer zwischen die Stahlbänder 5 und 6 eingeführten, zu verdichtenden Materialbahn ausgehenden Verformungskräfte von den Wälzkörpern unter Rollreibung in die Stützkörper und in die sie verbindenden Spannplatten eingeleitet werden.

2. Kontinuierliche Laminiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbänder 5 und 6 an ihren Kanten eine Verzahnung aufweisen, die mit der Stirnverzahnung von Drehmoment einleitenden Hohlzahnrädern kämmen, die den Antrieb und die seitliche Führung des zwischen ihnen laufenden Stahlbandes übernehmen.

3. Kontinuierliche Laminiermaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper 7 in passend ausgebildeten Lücken von Zahnringen 20 aufgenommen sind,

die über Verbindungsmittel 24 miteinander synchronisiert, deren rechtwinklige Ausrichtung zur Bandlaufrichtung sichern.

4. Kontinuierliche Laminiermaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbänder durch Aufbiegen einer unter den freien Bandtrums an ihren Enden verschiebbar angeordneten biegsamen Platte 9,10 gespannt werden.

5. Kontinuierliche Laminiermaschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörper 1 und 2 durch keilförmig verzahnte Spannplatten 13,13' und 14,14', die in entsprechende Gegenverzahnungen in den Stützkörpern eingreifen, zur stufenlosen planparallelen Verstellung des Abstandes der Stützkörper voneinander über Gewindespindeln verschiebbar und klemmbar miteinander verbunden sind.

6. Kontinuierliche Laminiermaschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Fugen zwischen Stahlband 5 oder 6 und den Stützkörpern 1 oder 2 als mit fluiden Druckmitteln beaufschlagter Formausgleichsraum ausgebildet wird.

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ORIGINAL INSPECTED