DE4118039A1

DE4118039A1 - Unterdruck-abzugswalze

Info

Publication number: DE4118039A1
Application number: DE4118039A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Worldwide Converting Machinery Inc
Current assignee: Polaroid Corp
Priority date: 1990-07-11
Filing date: 1991-06-01
Publication date: 1992-01-16
Also published as: ITMI911626A1; US5103898A; IT1248050B; ITMI911626A0; FR2664579B1; FR2664579A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Unterdruckabzugswalze gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Allgemein liegt die Erfindung also auf dem Gebiet der Bearbeitungsmaschinen und befaßt sich speziell mit einer verbesserten Walze zum Abziehen einer Materialbahn aus einer Prozeßstation.

Gemäß dem Stande der Technik werden Abzugswalzen ver wendet, um eine Materialbahn aus einer Prozeß- bzw. Bearbeitungsstation abzuziehen. Wenn es sich bei dieser Station um einen Trockner handelt, wird die Abzugswalze gekühlt, so daß sie eine Doppelfunktion hat, nämlich das Abziehen der Bahn aus der Prozeßstation und gleichzeitig das Abkühlen der Bahn. Dabei ist zu beachten, daß die Materialbahn in Umfangsrichtung um einen beträchtlichen Teil des Umfangs der Abzugswalze herumgelegt werden muß, um einen ausreichend großen Kontaktbereich zur Erzeugung der erforderlichen Abzugskraft zu erhalten.

Wenn es um das Abziehen einer mit einem Kleber beschich teten Materialbahn oder einer Materialbahn mit sehr empfindlicher Oberflächenbeschichtung geht, bei der die Beschichtung beim Herumlegen der Materialbahn um eine Kühlwalze beschädigt werden könnte, dann kann häufig keine ausreichende Zugkraft erzeugt werden, wenn man die Rückseite der Materialbahn lediglich in Kontakt mit einer einzigen Walze bringt. In diesen Fällen wird eine Unter druck-Abzugswalze verwendet. Abzugswalzen dieses Typs gehören zum Stand der Technik und besitzen eine per forierte bzw. eine mit Öffnungen versehene Oberfläche, durch die hindurch ein Unterdruck wirksam wird. Dieser Unterdruck wird üblicherweise auf den Kontaktbereich zwischen Abzugswalze und Materialbahn beschränkt. Wenn jedoch eine derartige Unterdruck-Abzugswalze auf der Auslaßseite eines Trockners eingesetzt wird, dann müssen zusätzliche Kühleinrichtungen vorgesehen werden, um die beschichtete Materialbahn abzukühlen, ehe sie einer weiteren Verarbeitung zugeführt wird, beispielsweise in einer Laminiervorrichtung, in der die abgezogene Materialbahn auf eine zweite Materialbahn auflaminiert wird, welche Raumtemperatur hat, da ein Versuch, ein Laminat aus einer kalten Materialbahn und einer heißen Materialbahn herzustellen, zu einem Produkt verringerter Qualität führen würde.

Ausgehend vom Stand der Technik und der vorstehend aufgezeigten Problematik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Unterdruck-Abzugswalze dahingehend zu verbessern, daß sie auch für das Abziehen einer heißen, mit einer empfindlichen Beschichtung, beispielsweise einer Kleberbeschichtung, versehenen Materialbahn geeignet ist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Abzugswalze gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß Kühleinrichtungen zum gleichzeitigen Kühlen der Abzugswalze vorgesehen sind.

Es ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Abzugswalze, daß sie die Funktion einer Abzugswalze mit der Funktion einer Kühlwalze kombiniert.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine Unterdruck-Abzugs- und Kühlwalze geschaffen wird, die relativ einfach aufgebaut ist und im Betrieb zu hervorragenden Ergebnissen führt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Unteransprüche. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Einsatzzweckes einer Unterdruck-Abzugs- und Kühlwalze gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Unterdruck-Abzugs- und Kühlwalze gemäß der Erfindung, wobei einige Teile weggebrochen und andere im Schnitt dargestellt sind; und

Fig. 3 eine Stirnansicht der Walze gemäß Fig. 2, wobei wieder einige Teile weggebrochen und andere im Schnitt dargestellt sind.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 der Zeichnung eine Materialbahn 10, die aus einer Prozeßstation 12 austritt und die mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Unterdruck-Abzugs- und Kühlwalze 14 abgezogen werden kann.

Gemäß Fig. 2 und 3 besitzt die Walze 14 einen hohlen, zylindrischen, inneren Trommelmantel 16, der mit Stirn platten 18 und 20 versehen ist, die einen Durchmesser haben, der größer ist als der Außendurchmesser des Mantels 16. Mehrere wendelförmig verlaufende Rippen - beim Ausführungsbeispiel die fünf Rippen 22, 24, 26, 28 und 30 - sind an der Außen- bzw. Mantelfläche der Trommel 16 zwischen den Stirnplatten 18, 20 in irgendeiner geeigneten Weise angebracht, beispielsweise durch Verschweißen oder dergleichen. Die Rippen 22, 24, 26, 28 und 30 und die Stirnplatten 18, 20 werden von einem äußeren Mantel 32 aufgenommen, dessen Enden nach außen ein kurzes Stück über die Stirnplatten 18 und 20 vorstehen.

Eine hohle Welle 34, die an der Stirnplatte 18 befestigt ist, erstreckt sich über eine kurze Strecke in das Innere des von dem Mantel 16 umschlossenen Raums und endet dort. Mehrere Versorgungsrohre bzw. -leitungen 36, 38, 40, 42 und 44 führen vom Inneren der hohlen Welle 34 zu den zwischen benachbarten Rippen 22 bis 30 liegenden Zwischenräumen.

Die Stirnplatte 20 trägt eine zweite hohle Welle 48, die sich von der Stirnplatte 20 über eine kurze Strecke in das Innere des von dem Mantel 16 umschlossenen Raums er streckt. Rückführrohre bzw. -leitungen, von denen eine Leitung 46 in Fig. 2 angedeutet ist, führen von den Zwischenräumen zwischen benachbarten, wendelförmigen Leitflächen bzw. Rippen zum Inneren der zweiten hohlen Welle 48.

Kühlwasser, welches dem Inneren der ersten hohlen Welle 34 zugeführt wird, wird über die Versorgungsleitungen 36, 38, 40, 42 und 44 den Zwischenräumen zwischen benachbarten Rippen zugeführt. Das Wasser läuft längs der wendelför migen Pfade zwischen benachbarten Rippen zu den Rückführ leitungen, wie beispielsweise zu der Leitung 46, welche das Wasser dem Inneren der zweiten hohlen Welle 48 zuführen, von wo es in einen Vorrat zurückkehrt.

Vorzugsweise ist die äußere Mantelfläche des äußeren Mantels 32 mit mehreren, im Abstand voneinander vorge sehenen Nuten 50 versehen, die in axialer Richtung des Mantels verlaufen und in einem geringen Abstand von den Enden desselben enden. Ferner sind die Enden der Nuten 50 angrenzend an die Enden des äußeren Mantels 32 vorzugs weise durch jeweils eine Nut 49 bzw. 51 miteinander verbunden. Diejenigen Teile des Mantels 32, welche über die Stirnplatten 18 und 20 hinausreichen, bilden jeweils eine Lippe 52 bzw. 54, und jede Lippe 52, 54 dient der Aufnahme einer Lagerplatte 56 bzw. 58. Die Lagerplatten 56 und 58 besitzen jeweils eine Nabe, welche eine Buchse 60 bzw. 62 aufnimmt. Die Buchsen 60 und 62 dienen der drehbaren Lagerung der Hohlwellen 34 und 48, so daß sich die Walze 14 gegenüber den Lagerplatten drehen kann.

Jede der Lagerplatten 56, 58 ist ferner auf der Innenseite der zugeordneten Lippe 52 bzw. 54 mit einer umlaufenden Nut bzw. Ringnut 64 versehen. Im Bereich der äußeren Verbindungsnuten 49 und 51 sind im Nutgrund der Nuten 50 mehrere Öffnungen 66 gebohrt, über die eine Verbindung zwischen den Ringnuten 64 der Lagerplatten 56, 58 und den in Längsrichtung verlaufenden Kanälen bzw. Nuten in der Außenfläche des äußeren Mantels 32 hergestellt wird. Rohre bzw. Leitungen 68, 70, die angrenzend an die oberen Enden der Lagerplatten vorgesehen sind (vgl. Fig. 2), verbinden die Ringnuten 64 mit einer geeigneten Quelle verringerten Druckes.

Ferner sind in geeigneten Bohrungen der Lagerplatten 56 und 58 Zapfen 72 bzw. 74 vorgesehen, um zu verhindern, daß sich die Lagerplatten zusammen mit der Walze 14 drehen.

Über der Außenfläche des äußeren Mantels 32 ist eine dünne Haut 76 angeordnet, die sich gemeinsam mit der Walze 14 dreht. Die Haut 76 ist in ihrem zwischen strichpunktierten Linien 77 liegenden Teil mit Öffnungen bzw. Perforationen 78 versehen. In diesem Bereich ist die gesamte Fläche der Haut 76 mit Perforationen 78 versehen. Der Einfachheit halber sind die Perforationen 78 in Fig. 2 der Zeichnung jedoch nur in begrenzten Bereichen eingezeichnet.

Die Walze 14 ist ferner mit Einrichtungen versehen, die den Unterdruck auf dasjenige Segment der Walze 14 begrenzen, welches in Kontakt mit der Materialbahn 10 steht. Zu diesem Zweck ist auf beiden Seiten der Leitungen 68 bzw. 70 in jeder Ringnut 64 jeweils ein Einsatz eines Paares von Einsätzen 80, 82 angeordnet. Geeignete Befesti gungseinrichtungen, wie z. B. Schrauben 84 und 86 können verwendet werden, um die Einsätze in ihrer Lage zu sichern. Bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausfüh rungsbeispiel begrenzen die Einsätze 82 und 84 die Unterdruckzone auf einen Bogen von etwa 70°.

Beim Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Unterdruck-Abzugs- und Kühlwalze 14 läuft die Materialbahn 10, welche aus der Station 12 austritt, zwischen den Einsätzen 80 und 82 über einen Bogen von etwa 70° über die Oberfläche der Walze 14. Dieser Bereich ist über die Perforationen 78, die Kanäle 50, die Öffnungen 66, die Nuten 64 und die Leitungen 68 und 70 mit einem Bereich reduzierten Druckes verbunden.

Das Kühlwasser, welches über die Hohlwelle 34 zugeführt wird, fließt durch die Leitungen 36, 38, 40, 42 und 44 zu den Zwischenräumen zwischen benachbarten Rippen 22, 24, 26, 28 und 30 längs spiralförmiger Wege zu den Rückführ leitungen - Leitung 46 - und von dort in das Innere der Hohlwelle 48, von wo es zu dem Vorrat zurückkehrt. Da die äußere Haut 76 dünn ist, ergibt sich eine wirksame Wärmeübertragung, so daß die Bahn 10 gekühlt wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst wird und daß eine gekühlte Unterdruck-Abzugswalze geschaffen wird, mit der die Schwierigkeiten überwunden werden, die sich beim Stande der Technik bei der Handhabung von Bahnen mit Kleberbeschichtung oder dergleichen ergaben. Die erfin dungsgemäße Walze kombiniert dabei die Funktionen einer Unterdruck-Abzugswalze und einer Kühlwalze. Dabei ist die Walze erfindungsgemäß außerordentlich einfach aufgebaut und arbeitet auch während längerer Betriebszeiten sehr zuverlässig.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird ferner deutlich, daß gewisse Einzelmerkmale und Merkmalskombinationen auch für sich allein nützlich sind und ohne die übrigen offen barten Merkmale und Unterkombinationen realisiert werden können. Auch diese Einzelmerkmale und Unterkombinationen sollen von den nachfolgenden Ansprüchen erfaßt werden.

Schließlich wird aus der vorstehenden Beschreibung deutlich, daß dem Fachmann, ausgehend von dem beschrie benen Ausführungsbeispiel, zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/oder Ergänzungen zu Gebote stehen, ohne daß er dabei den Grundgedanken der Erfindung verlassen müßte.

Claims

1. Unterdruck-Abzugswalze mit einer äußeren Umfangs fläche, an die eine abzuziehende Materialbahn in einem Kontaktbereich anlegbar ist, und mit Unterdruck- Erzeugungseinrichtungen zum Erzeugen eines Unter druckes zumindest in dem Kontaktbereich der Umfangs fläche, dadurch gekennzeichnet, daß Kühleinrichtungen (16 bis 48) zum gleichzeitigen Kühlen der Abzugswalze (14) vorgesehen sind.

2. Abzugswalze nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
Es ist ein zylindrischer Körper (14) vorgesehen, welcher eine äußere Haut (76) aufweist, an die die abzuziehende Materialbahn (10) in einem Kontaktbereich anlegbar ist,
es sind Unterdruck-Erzeugungseinrichtungen (49, 50, 51, 64, 66, 68, 70, 80, 82, 84, 86) vorgesehen, um in dem Kontaktbereich einen Unterdruck zu erzeugen, und
es sind Kühleinrichtungen (16 bis 48) vorgesehen, mit deren Hilfe zumindest der Kontaktbereich abkühlbar ist.

3. Abzugswalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruck-Erzeugungseinrichtungen Öffnungen (78) in dem Kontaktbereich sowie Einrichtungen (49, 50, 51, 66, 64, 68, 70) zum Erzeugen eines Unterdruckes im Bereich der Öffnungen (78) umfassen.

4. Abzugswalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtungen einen zylindrischen Mantel (32) aus wärmeleitfähigem Material zum Abstützen der Haut (76) sowie Einrichtungen zum Kühlen dieses Mantels (32) umfassen.

5. Abzugswalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haut (76) mit Öffnungen (78) versehen ist und durch einen zylindrischen Mantel (32) derart abge stützt ist, daß sich zwischen dem Mantel (32) und der Haut (76) mindestens ein Zwischenraum (49) ergibt, und daß Verbindungseinrichtungen (49, 51, 66, 64, 68, 70) vorgesehen sind, über die der Zwischenraum (49) mit einer Unterdruckquelle verbindbar ist.

6. Abzugswalze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Haut (76) abstützende Mantel (32) mehrere als Zwischenräume dienende axial verlaufende Nuten (50) aufweist, zwischen denen axial verlaufende Stege zur Abstützung der Haut (76) vorgesehen sind.

7. Abzugswalze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Verbinden des Zwischenraums (49) mit einer Unterdruckquelle ein feststehendes Bauteil (Lagerplatte 56, 58) umfassen, über welches die Nuten (50) in einem begrenzten Kontaktbereich der Walze (14) mit der Unterdruckquelle verbindbar sind.

8. Abzugswalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Bauteil (Lagerplatte 56, 58) mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Nut (64) versehen ist, die mit den im Kontaktbereich befindlichen Nuten (50) in Verbindung steht.

9. Abzugswalze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel ein äußerer Mantel (32) ist, daß im Inneren dieses äußeren Mantels (32) und in radialem Abstand von demselben ein innerer Mantel (16) angeordnet ist und daß die Kühleinrichtungen Leitein richtungen (22, 24, 26, 28, 30) umfassen, mit deren Hilfe zwischen den beiden Mänteln (16, 32) in axialer Richtung der Walze (14) wendelförmig verlaufende Kühlmittelkanäle definierbar sind, denen mittels zugeordneter Zuführeinrichtungen (34, 36 bis 44) Kühlflüssigkeit zuführbar ist.

10. Abzugswalze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (78) in der Haut (76) mit den Nuten (50) des äußeren Mantels (32) fluchten.

11. Abzugswalze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (50) Endbereiche angrenzend an die Enden des Mantels (32) aufweisen und daß die Walze (14) an mindestens einem ihrer Enden eine Aussparung aufweist, die sich in axialer Richtung über die Endbereiche der Nuten (50) hinaus nach innen erstreckt, daß in der Aussparung ein feststehendes Bauteil (Lagerplatte 56, 58) angeordnet ist, welches mit einer sich über einen begrenzten Teil des Umfangs des Bauteils erstrecken den, in Umfangsrichtung verlaufenden Nut (64) versehen ist, und daß Verbindungseinrichtungen (66) vorgesehen sind, über die die Nuten (50) des äußeren Mantels und die in Umfangsrichtung verlaufende Nut (64) des feststehenden Bauteils im Bereich der Endbereiche der Nuten (50) miteinander verbunden sind.

12. Abzugswalze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtungen eine hohle Welle (34, 48) umfassen, welche das feststehende Bauteil (Lagerplatte 56, 58) durchgreift.

13. Abzugswalze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie an beiden Enden eine axiale Aussparung aufweist, in der jeweils ein feststehendes Bauteil (Lagerplatte 56, 58) angeordnet ist, und daß beide feststehenden Bauteile jeweils mit einer Nut (64) versehen sind, die sich im Bereich der Endbereiche der Nuten (50) des äußeren Mantels (32) über einen begrenzten Teil des Umfangs erstreckt und über Verbindungseinrichtungen (66) mit den Nuten (50) des äußeren Mantels (32) verbunden ist.

14. Abzugswalze nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der stationären Bauteile (Lagerplatten 56, 58) von einer Hohlwelle (38, 48) durchgriffen wird.