DE2915804A1 - Einzelantrieb fuer walzenhohlsauger - Google Patents
Einzelantrieb fuer walzenhohlsaugerInfo
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Description
Leverkusen, Patentabteilung HRS/Th
1 β. MR. 7979
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Antrieb der Walzen von Walzenhohlsaugern zum Fördern
oder Abbremsen von Materialbahnen, z.B. fotografischer
Film- oder Papierbahnen. Die Bahn liegt hierbei auf mindestens 2 nahe beieinander angeordneten Walzen auf,
und es besteht eine Druckdifferenz im Bereich der Walzen
zwischen der Vorder- und der Rückseite der Bahn, welche die Bahn an die Walzen andrückt. Hierbei entsteht eine
gesickte, wellblechartige Bahnform. Im Grenzfall eines Hohlsaugers mit nur 2 Walzen weist die Bahn nur eine
Sicke auf. Der Krümmungsradius der Sicke in der Bahn oder der Bahnschleife hängt von der Druckdifferenz
und der Bahnspannung ab.
Hohlsauger werden vorzugsweise in Trockenstrecken eingesetzt, in denen die frisch auf eine Unterlage aufge-
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tragene Schicht oder Schichten nicht die Oberfläche der
Führungswalzen berühren dürfen. Unabhängig von der Bahnführung durch den Trockner stellt die gesickte Bahnform
für jede Walze den für einen guten Bahnlauf ausreichend großen Ümschlingungswinkel sicher. Daher lassen sich
Hohlsauger in den verschiedensten an die jeweilige Bahnführung angepaßten Bauarten einsetzen.
Es sind so ebene Hohlsauger bekannt, bei welchen die Walzenachsen in einer Ebene liegen und die Bahn senkrecht
auf- oder absteigend oder waagrecht tragend oder hängend fördern. Liegen die Walzenachsen auf einer
Zylinderfläche, so sind dies Bogenhohlsauger zur Umlenkung
der Bahn um zum Beispiel 90° oder 180°, ohne daß die begoßene Bahnfläche in Kontakt mit den Walzen
kommt. Auch für räumliche Bahnführungen, bei denen die Walzenachsen nicht mehr parallel sind, ist der Hohlsauger
geeignet.
In der DE-AS 19 62 089 ist eine Trockenstrecke mit mäanderförmiger Bahnführung beschrieben, bei der ebene
Walzenhohlsauger zur Auf- und Abwärtsführung und Bogenhohlsauger
zur Bahnumlenkung an den oberen Enden der Vertikalschleifen eingesetzt sind.
Die DE-PS 15 74 295 beschreibt eine Anwendung des Walzenhohlsaugers
für räumliche Bahnführung.
Eine große technische Bedeutung für lange horizental gerade geführte Trockenstrecken hat der in der DE-PS
15 97 656 beschriebene 2-Walzenhohlsauger erlangt.
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In diesen Trockenstrecken wird die Bahn auf dem ersten Weg aufliegend und auf dem Rückweg hängend an Hohlsaugern
geführt.
Die Konstruktion der Walzenhohlsauger ist bei allen Typen gleich. Die Hohlsauger bestehen aus mindestens
2 frei drehbar gelagerten Walzen, die auf der Rückseite ein unter Unterdruck stehendes Gehäuse besitzen,
welches die Walzen weitgehendst gegen den normalen Luftdruck abdichtet. Über die Vorderseite der Walzen
wird die Bahn geführt und von dem normalen Luftdruck gegen die Walzen, hinter denen Unterdruck herrscht,
gepresst. Es entsteht so ein erhöhter Bahndruck gegen die Walzen und eine größere Umschlingung der Walzen durch
Einsaugen der Bahn.
^ Es ist weiterhin bekannt» Walzenhohlsauger auch als
Antriebselement zu benutzen. Hierzu kann ein Elektromotor mit Getriebe verwendet werden, wobei das gelieferte
Drehmoment über Riementriebe, Zahntriebe oder dergleichen auf die einzelnen Walzen des Walzenhohlsaugers
verteilt wird. Die sich dadurch ergebende Koppelung der Drehbewegung der einzelnen Walzen hat bei der Förderung
kratzempfindlicher Bahnen, wie z.B. fotografischer
Filme, den erheblichen Nachteil, daß die walzenseitige Bahnoberfläche bei Einstellung oder Änderung des Unter-
2^ druckes oder der Bahnspannung beschädigt wird, weil sich
der Krümmungsradius der Bandschleife nicht frei, sondern
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nur unter gleichzeitiger Relativbewegung zwischen Walzen- und Bandoberfläche je nach der herrschenden
Druckdifferenz und Bahnspannung einstellen kann.
Eine Entkopplung der Drehbewegung der einzelnen Walzen ließe sich erreichen, wenn man an jede Walze eine
Rutschkupplung anbrächte. Der konstruktive Aufwand wäre aber beträchtlich, da die einzelner Kupplungen
sehr feinfühlig reagieren müßten und eine ständige Wartung erforderten. Natürlich ist es auch möglich
für den Antrieb jeder einzelnen Walze einen besonderen, kleinen Elektromotor einzusetzen. Eine derartige Lösung käme
z.B. in Frage, wenn man daran denkt, einen großräumigen Trockner mit Zweiwalzenhohlsaugern zur Verminderung des
sich von Walze zu Walze aufbauenden Bahnzuges mit einer größeren Zahl von elektrischen Einzelwalzenantrieben zu
versehen (z.B. für die beiden in den obengenannten Schriften angegebenen Trocknungsanlagen).
Der Aufwand, insbesondere für die weitverzweigte Installation der Regelung und der Energiezufuhr, wäre
jedoch beträchtlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Einzelantrieb zu finden, der möglichst einfach ist, keine
besondere Installation zur Energiezufuhr und ein Minimum an Wartung benötigt.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß Motore zum Antrieb mindestens einer der Walzen vorgesehen sind,, deren abgegebene Leistung aus dem
'Druckgefälle zwischen der Vorder- und Rückseite der
Bahn erzeugt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Motor
zum Antrieb als Turbine ausgebildet und gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsforrn ist der Turbinenläufer
fest auf einem Achsschenkel der Walze des Walzenhohlsaugers angeordnet.
überraschend zeigt sich, daß auch bei geringen Druckdifferenzen
schon eine Zugkraft auf die Bahn übertragen werden kann, die wesentlich größer ist, als die sich
aus dem Reibungswiderstand der Walzenlager und dem Walkwiderstand der Bahn ergebende Bremskraft.
Von großer praktischer Bedeutung ist die Anwendung des Luftturbinenantriebes auf die schon erwähnten langen
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Trockenstrecken moderner Begießmaschinen mit Zweiwalzenhohlsaugern,
wie sie in den obengenannten DE-PS und DE-AS beschrieben sind, wenn es sich als erforderlich
erweist, den in solchen Strecken sich aufbauenden Bahnlaufwiderstand
durch Zwischenantriebe zu kompensieren. Solche Zwischenantriebe lassen sich an jedem beliebigen
Zweiwalzenhohlsauger durch Anordnung von einer oder mehrerer Luftturbinen in einfacher Weise verwirklichen.
Da es keinen großen Aufwand bedeutet, auch eine größere Anzahl von Zwischenantrieben vorzusehen, hat man eine
einfache Möglichkeit, den Bahnspannungsaufbau von Antrieb zu Antrieb
sehr gering zu halten. Insbesondere wird auch die Beschleunigung der Walzen beim Anfahren der Maschine
erleichtert. Im Extremfall kann man jede Walze in jedem Walzenhohlsauger mit einem Luftantrieb versehen.
Die Erfindung wird im folgenden in einer Ausführungsform und einem Beispiel näher beschrieben. Es zeigen
Figur 1 einen Zweiwalzenhohlsauger mit Antrieb als Längsschnittdarstellung, senkrecht zur Ebene
der beiden Walzen geschnitten
Figur 2 einen Zweiwalzenhohlsauger als Querschnittsdarstellung, geschnitten durch die beiden
Walzen
Figur 3 einen Schnitt durch die abgewickelte Leitwerk- und Turbinenbeschaufelung
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Figur 4 eine Ansicht auf die Turbinenschaufeln als senkrechter Schnitt durch das Gehäuse der
Figur 1
Figur 5 eine Draufsicht auf das Lager eines Zweiwalzenhohlsaugers mit Turbinenantrieb der
Walzen als waagerechter Schnitt durch das Gehäuse der Figur 1·
Nach Fig. 1 und 2 läuft eine Materialbahn 1, zum Beispiel ein mit fotografischer Emulsion beschichteter Film, über
die Walzen 2, die zusammen mit dem Saugkasten 5 und dem an einen nicht gezeichneten Ventilator angeschlossenen
Saugstutzen 6 den Zweiwalzenhohlsauger bilden. Die Walzen sind in Fig. 1 links wie üblich in Kugellagern 4
gelagert. Rechts ist zwischen den Lagern4 und den Walzen für jede Walze ein Turbinenantrieb 9,10 angeordnet, der
seine Energie aus dem Druckgefälle der Luft zwischen dem Außenraum und dem Inneren des Saugkastens 5 bezieht.
Die Strömungsrichtung der Luft ist durch Pfeile angedeutet.
Die beiden Turbinen sind in einem gemeinsamen Gehäuse 7 angeordnet. Das Antriebsaggregat besteht aus dem auf dem
Hohlsaugerkasten 5 aufgeschraubten Gehäuse 7, den beiden
Buchsen 8, in denen die Kugellager 4 angeordnet sind,
den mit den Buchsen fest verbundenen Leitschaufelkränzen
und den auf den Walzenzapfen 3 sitzenden Turbinenschaufeln 1o. Das Gehäuse 7 und die Buchsen 8 sind mit einem Durchbruch
11 versehen, durch den die durch die Leitschaufel-
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kränze 9 und die Turbinenschaufeln 10 strömende Luft über den Anschlußkanal 12 in den Hohlsaugerkasten 5
abströmt.
Die Form der Leitschaufeln 9 und der Turbinenschaufeln
10 ist als Schnitt in Figur 3 dargestellt. Die Luft tritt durch die feststehenden Leitschaufeln 9 gelenkt
auf die Turbinenschaufeln 10, wird von diesen umgelenkt, wodurch die Walze 2 angetrieben wird.
In Figur 4 ist in einem Schnitt durch das Gehäuse 7 eine Draufsicht auf die Turbinenschaufeln 10 dargestellt.
Die angesaugte Luft verläßt hier den Bereich der Turbinenschaufeln 10 und gelangt über den Durchbruch
durch Buchse 8 und Gehäuse 7 und den Anschlußkanal 12 (Figur 1) in den Saugkasten 5.
Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf das Lager eines Zweiwalzenhohlsaugers mit Turbinenantrieb, wobei das
Gehäuse 7 in der Ebene der Walzenachse aufgeschnitten ist.
Es wurden Versuche mit einem einseitig an beiden Walzen angetriebenen Zweiwalzenhohlsauger nach den Figuren
1 bis 5 durchgeführt. Der verwendete Zweiwalzenhohlsauger hatte folgende Abmessungen:
Walzendurchmesser 7 8 mm TürbinenradbeschaufeIung
Anzahl der Schaufeln : 24
äußerer Schaufeldurchmesser: 70 mm
innerer Schaufeldurchmesser: 50 mm
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Bei einem Unterdruck von 10 Millibar im Saugkasten 5 und einem Luftdurchsatz je Turbine 9,10 von 0,0264 m /see
ergab sich je Waise 2 ein Drehmoment von 0,035 Nm. Insgesamt betrug der dadurch erzeugte Bahnzug etwa das
2,8-fache des Lagerreibungs- und Walkwiderstandes des
Zweiwalzenhohlsaugers bei einer Bahngeschwindigkeit von
1 m/sec.
Natürlich läßt sich die erfindungsgemäße Konstruktion
nicht nur zum Antrieb, sondern auch zum Abbremsen des Bandes einsetzen.
Auch kann der Antrieb eines Walzenhohlsaugers so erfolgen, daß eine Wal2e an einer Seite oder auch an
beiden Seiten angetrieben wird. Bei beidseitigem Antrieb kann durch einfache in die Anschlußkanäle 12 eingebaute
Klappen und entsprechende Anordnung der Turbinen der Antrieb der Walze 2 so gesteuert werden, daß wahlweise
ein Transport in Laufrichtung der Bahn 1 oder ein Abbremsen der Bahn 1 erfolgt.
Die Erfindung ist nicht auf Zweiwalzenhohlsauger beschränkt, sondern umfaßt auch Mehrwalzenhohlsauger mit
dem Antrieb einer oder mehrerer Walzen auf einer oder beiden Seiten mit Turbinen.
AG 16 39
0 3 δ 9 ί 5 / υ 0 i Ίί
ORIGINAL INSPECTED
1 . | Materialbahn |
2. | Walzen |
3. | Walzenzapfen |
4. | Walzenlager |
5. | Saugkasten |
6. | Saugstutzen |
7. | Gehäuse |
8. | Buchse |
9. | Leitschaufel |
10. | Turbinenschaufel |
11 . | Durchbruch durch Buchse und Gehäuse |
12. | Anschlußkanal |
AG 1639
ORIGINAL INSPECTED
030045/0042
Claims (3)
1. Vorrichtung zum Antrieb der Walzen von Walzenhohlsaugern
zum Fördern oder Abbremsen von Materialbahnen, z.B. fotografischer Film- oder Papierbahnen,
wobei die Bahn auf mindestens zwei Walzen aufliegt
und im Bereich der Walzen zwischen der Vorder- und Rückseite der Bahn eine Druckdifferenz besteht,
dadurch gekennzeichnet, daß Motore zum Antrieb mindestens einer der Walzen (2) vorgesehen sind,
deren abgegebene Leistung aus dem Druckgefälle zwischen der Vorder- und Rückseite der Bahn (1)
erzeugt wird.
2. Vorrichtung zum Antrieb von Walzenhohlsaugern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor
als Turbine (9,10) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung zum Antrieb von Walzenhohlsaugern nach
Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbinenläufer (10) fest auf einem Achsschenkel der
Walze (2) des Walzenhohlsaugers angeordnet ist.
AG 1639
030045/0042
INSPECTED
Priority Applications (4)
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DE19792915804 DE2915804A1 (de) | 1979-04-19 | 1979-04-19 | Einzelantrieb fuer walzenhohlsauger |
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ID=6068705
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-
1979
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-
1980
- 1980-04-05 DE DE8080101846T patent/DE3060126D1/de not_active Expired
- 1980-04-05 EP EP80101846A patent/EP0017884B1/de not_active Expired
- 1980-04-16 US US06/141,136 patent/US4344552A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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EP0017884A1 (de) | 1980-10-29 |
DE3060126D1 (en) | 1982-02-18 |
US4344552A (en) | 1982-08-17 |
EP0017884B1 (de) | 1981-12-30 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |