DE4201288C2 - Kerbwalzenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kerbwalzenmaschine nach Anspruch 1 zur Herstellung von plissierten Luftfilterelementen. Für das Plissierverfahren werden nach heutigen Kenntnissen zwei unterschiedliche Ver­ fahren eingesetzt.

Das bekannteste Verfahren ist das Messerfaltverfahren. Bei dieser Methode wird das Medium, wie über eine scharfkantige Tischkante oder Lineal, gefaltet. Das Medium wird über drei mechanisch gekoppelte Klappmesser verfaltet. Durch Verstellung der Kurvenscheiben, sind verschiedene Faltenhöhen herstellbar. Der Nachteil dieser Methode ist der, daß durch relativ hohe Zugkräfte beim Einzug des Mediums in die Faltmesser, z. B. hochwertige Luftfiltermaterialien eingerissen werden können. Die Faltmesser unterliegen aufgrund der großen Reibung zwischen Filtermedium und Messer­ fläche einem hohen Verschleiß. Schlupf während der Herstellung von plissierten Filterpacks, führt häufig zu ungewollten, großen Differenzen in der Faltenhöhe. Nachteilig ist auch die relativ geringe Maschinengeschwindigkeit und die starken Zugkräfte der Messer, die auf das zu plissierende Medium wirken.

Ein anderes Verfahren ist die Plissierung von Medien durch Kerbwalzen. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, daß eine Kerbung mittels Messerleiste und ver­ formbaren Gegenhaltern möglich ist (FR-PS 868211). Ein Freilauf zwischen den Walzen ist allerdings nicht vorhanden. Offen ist auch wie der Transport der Medien funktioniert. Die Walzen sind fest verkoppelt und waren vermutlich über Zahnräder angetrieben.

In letzter Zeit haben sich Weiterentwicklungen der Kerbwalzenmaschine immer mehr durchgesetzt. Besonders in den Fertigungsbereichen, wo hohe Fertigungsgeschwindigkeiten erforderlich sind. Das Kerbwalzverfahren hat darüber hinaus den Vorteil, daß beim Kerben der Medien, keine Zugspannungen auf das Material übertragen werden, sondern nur Druck. Das zu verarbeitende Material wird durch Ober- und Unterwalzen gekerbt. Zur Verstellung der Plissierabstände, sind jeweils neue Kerbwalzenpaare erforderlich. Eine stufenlose Verstel­ lung der Plissierabstände ist nicht möglich. Für verschiedene Plissierabstände müssen also verschiedene Kerbwalzenpaare hergestellt werden. Dies bedeutet einen relativ hohen Kostenaufwand, denn Kerbwalzen sind Präzi­ sionswalzen und müssen auf Präzisionsmaschinen hergestellt werden. Bei häufigem Wechsel der Faltenhöhen, bzw. Plissierabständen, ist eine zeitintensive Rüst- und Einlaufphase erforderlich. Dies bedeutet nicht nur Lohn- sondern auch Materialkosten, die der Produktion verloren gehen.

Aus den vorgenannten Gründen, wurde eine Kerbwalzenmaschine zur Herstellung von variablen Plissierungen auf Papier, speziell Filterpapier entwickelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Filtertechniken zu verbessern. Erstes Ziel der Erfindung war es, ein Kerbwalzenpaar zu entwickeln, mit dem stufenlos, variable Plissierungen herstellbar sind. Durch die besondere Konstruktion der Kerbwalze, der Überstand der Kerbmesser und der verformbaren Gegenhalter über dem Walzendurchmesser, entsteht bei bestimmter Walzen­ stellung, zwischen Ober- und Unterwalze ein freier Spalt von bis zu etwa 1,5 mm Abstand. Dieser Spalt ist für den Durchtransport von verschiedenen Medien mittels Zugrolle aus­ reichend. Der Antrieb der Kerbwalze wird so gesteuert, daß bei Ruhestellung der Kerbwalzen die Kerbwalzen nicht im Eingriff stehen, d. h. Kerbmesser und Gegenhalter stehen nicht aufeinander, sondern um einen bestimmten Winkelbetrag versetzt. Bei dem erfindungsgemäßen Kerbwalzenpaar ist es möglich Papier, Filtermaterial oder ähnliche Medien, bis zu einer Dicke von max. 1,5 mm, mittels eines Zugrollensystems hindurchzuziehen. Das Medium wird mittels Zugrolle in variablen Bahngeschwindigkeiten durch den Spalt zwischen dem Kerbwalzenpaar gezogen. Das Kerbwalzenpaar wird mittels Präzisionsantrieb in einem bestimmten Takt dazugeschal­ tet. Nach jedem Takt befinden sich die Kerbwalzen in Ruhestellung. Die Winkelschritte der Kerbwalzen erfolgen in einer sehr kleinen Zeiteinheit. Der Transport des Mediums mittels Zugrolle wird durch den Eingriff des Kerbmessers auf dem Gegenhalter nicht beeinflußt. Beide Geschwindigkeiten, Zugrollengeschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit der Kerb­ walzen müssen aufeinander abgestimmt werden. Die Pausenzeit des Kerbwalzenantriebs bestimmen die Kerbabstände und damit die Länge der Plissierungen oder Faltenhöhen. Alle Parameter zur Ansteuerung der Antriebsmotoren lassen sich in einem Programm er­ fassen und in einer Steuerung programmieren. Der Aufruf verschiedener Plissierungen erfolgt über ein Programm mittels Wahltaste. Umständliche Einstellarbeiten entfallen.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäßen Kerbwalzen als Prinzipskizze. Die Kerbwalzen 1 werden in entsprechenden Lagern gehalten, wobei die untere Kerbwalze im Festlager eingebaut ist und die obere Kerbwalze über eine Druckverstellvorrichtung- Kerbwalze 6 höhenverstellbar gelagert wird. Durch die Druckverstellvorrichtung-Kerbwalze 6 kann der Anpreßdruck auf das Medium 5 eingestellt werden. Die Fig. 1 zeigt eine Kerbwalzenposition bei der das Kerbmesser 2 der Kerbwalze 1 Oberwalze, im Eingriff zum Gegenhalter 3 der Kerbwalze 1 Unterwalze steht. Das dazwischenliegende Medium 5 wird gekerbt. Die Zugrolle 4 wird über die Druckverstellvorrichtung-Zugrolle 7 so eingestellt, daß kein Schlupf des Mediums 5 entsteht. Würde die in Fig. 1 dargestellte Kerbwalze 1 und die Zugrolle 7, die jeweils getrennte Antriebe erhalten, in Richtung Drehrichtungspfeile zu laufen beginnen, so würde das Medium 5 mal von oben, mal von unten eine Kerbstelle erhalten. Das gekerbte Medium 5 kann hiernach plissiert werden.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäßen Kerbwalzen ebenfalls als Prinzipdarstellung. Die Kerb­ walze 1 Oben befindet sich zur Kerbwalze 1 Unten in einer bestimmten Winkelstellung, die auch als Ruhestellung bezeichnet werden kann. Bei dieser Stellung der Kerbwalzen 1 entsteht zwischen den Kerbmessern 2 und den Gegenhaltern 3 ein Spalt 8, durch den mittels der Zugrollen 4 das Medium 5 frei und ohne Berührung hindurchgezogen werden kann. Die Grundvoraussetzung für dieses Verfahren ist jedoch ein bestimmter Kerbwalzendurch­ messer und ein bestimmter Überstand der Kerbmesser 2 und der Gegenhalter 3 über dem Kerbwalzendurchmesser. Durch die spezielle Konstruktion der Kerbwalzen 1 entsteht wie beschrieben, in bestimmter Winkelstellung ein Spalt 8, durch den das Medium 5 mittels einer Zugrolle 4 hindurchge­ zogen werden kann. Das Medium 5 kann mit einer bestimmten, variablen Geschwindigkeit von der Zugrolle 4 transportiert werden. Werden nun die Kerbwalzen 1 in bestimmten, gleichmäßigen Winkelschritten angetrieben, so entstehen auf dem Medium 5 gleichmäßige Kerbmakierungen. Durch unterschiedliche Ansteuerung der Kerbwalzen 1 mit unterschiedlichen Pausenzeiten in der dargestellten bestimmten Winkelstellung kann man variable Plissierungen auf dem Medium 5 auftragen. Die Antriebsgeschwindigkeiten der Zugrolle 4, die Winkelgeschwindigkeiten der Kerbwal­ zen 1 und die Pausenzeiten der Kerbwalzen 1 lassen sich in einem entsprechenden Programm abspeichern. Die variablen Plissierungen lassen sich über entsprechende Wahltasten abrufen.

Claims (3)

1. Kerbwalzenmaschine zum Plissieren von Bahnmaterial aus Papiere Filtermaterial oder dgl., bestehend aus einer Ober- und einer Unterwalze mit mehreren auf deren Umfang angeordneten Kerbmessern und diesen zusammenwirkenden Gegenhaltern, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbmesser (2) und die Gegenhalter (3) derart auf dem Um­ fang der beiden Kerbwalzen (1) angeordnet sind, daß bei bestimmten Winkelstellungen ein freier Durchgang (8) für das zu kerbende Bahnmaterial (5) zwischen den beiden Kerbwalzen getrennte Antriebe zum taktweisen Antrieb in Winkelschritten oder zum kontinuierlichen Antrieb aufweisen und daß die das Bahnmaterial fördernden zusätz­ lichen Zugrollen (4) mit variabler Drehzahl antreibbar sind.

2. Kerbwalzenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbmesser (2) und die aus verformbaren Material bestehenden Gegenhalter (3) im bestimmten Anstand über den Walzendurchmesser der Kerbwalzen (1) herausragen.

3. Kerbwalzenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreß­ druck der Zugrollen (4) auf das Bahnmaterial (5) durch die Druckverstellvorrichtungen (6) und (7) regulierbar ist.