DE632106C - Vorrichtung zum Herstellen von mit koernigem Stoff, vorzugsweise Schleifmittel, ueberzogenen Streifen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von mit einem körnigen Stoff, z. B. Schleifmittel, überzogenen Streifen von Papier, Leinewand o. dgl. Es ist bereits bekannt, zum Ausrichten von Schleifmittelteilchen derart, daß die längeren Achsen rechtwinklig zur Fläche des ßtreifens gerichtet sind, ein elektrostatisches Feld anzuwenden. Die hierzu bisher verwendeten Vorrichtungen arbeiten aber nicht zufriedenstellend. So ist z. B. versucht worden, das Korn in einem nach dem Streifen hin offenen, eine Elektrode enthaltenden Gefäß zu rühren und das Papier senkrecht nach oben vor der öffnung vorbeizuführen. Hier war aber das Korn auch noch anderen Kräften als den elektrostatischen unterworfen, außerdem war infolge der senkrechten Bewegung des Streifens die Schwerkraft bestrebt, die längeren Teilchen so zu schwenken, daß sie sich flach gegen den Streifen legten.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, das Korn durch seine eigene Schwere auf die nach oben gerichtete Seite eines mit Klebstoff versehenen Streifens aufzubringen, der dann durch ein elektrostatisches Feld hindurchging. Das Korn fällt hierbei in beliebiger Lage auf die Klebstoff fläche und bettet sich in dem Klebstoff, so daß es kaum möglich ist, daß im elektrostatischen Feld noch eine Änderung der Lage eintritt.

Wird nun über der Klebstofffläche und an einer Seite des fallenden Kornstromes eine Elektrode angeordnet, so kann diese nur klein sein und eine geringe Feldstärke noch dazu ³S mit zerstreuten Kraftlinien haben, so daß sie nur eine geringe Wirkung aufweist.

Eine bessere Wirkung wird erzielt, wenn das elektrostatische Feld nicht nur die Teilchen ausrichtet, sondern gleichzeitig die ausgerichteten Teilchen gegen die Klebstoffschicht bewegt, d. h. wenn die mit Klebstoff versehenen Streifen so zwischen den Elektroden hindurchgeführt werden, daß die mit Klebstoff versehene Seite nach unten gerichtet ist, denn dann ist keine schädliche Wirkung anderer Kräfte, z. B. der Schwerkraft, vorhanden.

Die vorliegende Erfindung ist nun eine besondere Art der zuletzt erwähnten Vorrichtung. Gemäß der Erfindung besteht eine der beiden Elektroden aus schlecht leitendem Stoff, während die andere eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweist. Hierdurch wird die Anwendung von sehr großen Spannungsunterschieden, etwa 100 000 Volt, ermöglicht, ohne daß eine Funken- oder eine Lichtbogenbildung zwischen den Elektroden entsteht, während bei Metallelektroden der anwendbare Spannungsunterschied wie auch die Entfernung zwischen den Elektroden sehr beschränkt ist, so daß bei solchen auch

die Stärke des elektrostatischen Feldes und die gegen die Körner, ,ausgeübte Schleuderkraft erheblich geringer ist. Vorzugsweise wird gegenüber ,der.Elektrode aus elektrisch gut leitendem Stoff eine Anzahl von Elektroden aus schlecht leitendem Stoff angeordnet so daß der Querschnitt des elektrostatischen Feldes durch Einschalten oder Abschalten einiger der Elektroden geregelt werden kann, ίο um dadurch die Dichte der Schicht zu ändern. Die Zeichnung gibt als Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung, und zwar zeigen Fig. ι eine schematische Seitenansicht der vollständigen Vorrichtung,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung, durch die das Korn elektrostatisch aufgebracht wird,

Fig. 3 und 4 Seiten- und Endansicht einer abgeänderten Ausführungsform der unteren 2o_ Elektroden.

Die Vorrichtung besteht aus einem Teil A zum Halten einer Rolle 2 für den Streifen P aus Papier, Leinen o. dgl., einem Teil B zum Aufbringen des Klebstoffes auf die eine Fläche des Streifens, einem Teil C zum Aufbringen des körnigen Stoffes auf die mit Klebstoff versehene Seite des Streifens P, einem Teil D zum vorläufigen Trocknen des Klebstoffes und einem Teil E zum Bewegen des Streifens durch die Einrichtungen zur Trockenkammer.

In einem Rahmen 1 ist die Streifenrolle 2 gelagert. Der Streifen wird über eine Rolle 3 und zwischen den Druckwalzen 4, 5 hindurchgeführt, die den Streifen mit einem gewünschten Aufdruck versehen. Von hier läuft er über eine Rolle 7 nach der Vorrichtung für den Klebstoffauftrag. Diese enthält Walzen 8 und 9 zur Führung des Streifens^ eine Walze ir, die in den Klebstoff behälter 12 taucht, eine Walze 13, die den Streifen P mit der Walze 11 in Berührung hält, eine Trommel 15 mit einer Bürste 16 zur Verteilung des Klebstoffes und eine Walze 18, die den Streifen nach der Vorrichtung zum Aufbringen des Kornes weiterleitet.

Die Einrichtung C zum Aufbringen des Kornes besteht aus einer Walze 19 zur Führung des Streifens, Walzen 21 und 22, die zur Einstellung des Streifens als Ganzes einstellbar sind, Elektroden 23 von geringer Leitfähigkeit und einer gut leitenden Metallelektrode 24. Letztere ist in einer veränderlich einstellbaren Entfernung von den unteren Elektroden 23 angeordnet. Zwischen den , Elektroden 23 und 24 läuft ein endloses Zuführband 41 aus Leinewand o. dgl., das von den Rollen 43 und 43 gehalten wird- und auf das von einem Trichter 35 der körnige Stoff aufgebracht wird. Die Menge des zugeführten Kornes wird durch einen Schieber 36 und eine Walze 37 geregelt und die Geschwindigkeit des Bandes durch ein Geschwindigkeits-wechselgetriebe 44, das durch einen Riemen jj'4j-mit der Walze 43 in Verbindung steht. :j. -IjBie Zeichen + und — deuten eine elektroi'y^S'torische Kraftquelle mit einer Spannung *^v'von etwa 30 000 Volt oder darüber an, die entweder ununterbrochener Gleichstrom oder unterbrochener Gleichstrom oder auch Wechselstrom ist. Bei Wechselstrom muß die Periodenzahl so gewählt werden, daß die Zeit ausreicht, um die Teilchen in wirksamer Weise abzuschleudern und auszurichten. Die unteren Elektroden 23 werden am besten mit dem negativen Pol und die oberen Elektroden 24 mit dem positiven Pol verbunden, letztere werden gleichzeitig auch als Vorsichtsmaßnahme geerdet. Es kann aber auch die Polarität der Elektroden eine umgekehrte sein.

Die Einrichtung zum vorläufigen Trocknen besteht aus einer Walze 49 und einem Gebläse 48, welches große Mengen Luft mit geringer Geschwindigkeit gegen die mit Klebstoff und dem Korn versehene Seite des Streifens P bläst.

Zum Führen des Streifens P in die Trockenkammer dienen eine oder mehrere Saugtrommeln 51, 52, eine Führungsrolle 53, eine Zahnstange 55 zum Stützen des Streifens P und eine endlose Fördervorrichtung 54, die den Streifen P in Schleifen auf die Stange 55 legt.

Die untere Elektrode 23 besteht bei dem dargestellten Beispiel aus schlecht leitendem Stoff, der so wenig leitungsfähig ist, daß der durchfließende Strom nicht ausreicht, um einen Lichtbogen zwischen der oberen und unteren Elektrode zu erzeugen; der geringe durchfließende Strom muß aber ausreichen, um das Korn negativ zu laden, so daß es von dem Zuführband, abgestoßen und quer durch das elektrostatische Feld nach der oberen Elektrode hin bewegt wird.

Als schlecht leitender Stoff eignet sich besonders trockenes, astfreies Kiefernholz. Es können jedoch auch andere Stoffe, die man gewöhnlich als Isolatoren bezeichnet, die aber ' für hochgespannte Ströme nur schlechte Leiter sind, verwendet werden, z. B. faserige, durch ein isolierendes Harz gebundene Stoffe. Solche Stoffe dürfen keine isolierenden durchgehenden Schichten haben, vielmehr müssen die Fasern schlecht leitende elektrische Wege von der metallischen Zuleitung nach der oberen Elektrodenfläche hin bilden.

In Fig. 2 bestehen die Elektroden 23 aus Holzstücken 60, 61, zwischen denen eine leitende Metallplatte 62 liegt. Es ist vorteilhaft, eine solche Platte 62 zu verwenden, damit der Ladestrom sich gleichmäßig über die aus Holz bestehende Elektrode ausbreitet und die

spezifische Dichte des nach aufwärts· durch das Holz nach dessen Oberfläche gehenden Stromes verringert wird. Die Metallplatte ist am besten in das Holz eingeschlossen und nicht an dem Boden der Elektrode angebracht, um einen Stromdurchgang nach anderer Richtung als nach der Oberfläche hin zu vermeiden. Für das untere Stück 60 der Elektrode 23 kann auch ein gut isolierender Stoff, z. B.

Glas, an Stelle von Holz verwendet werden. Die Elektroden 23 liegen auf einem Rahmen 63, der mit Hilfe von Stangen 64 an einem Träger 28 aufgehängt ist. Die Stangen 64 bestehen aus stark isolierendem StorL

z. B. Hartgummi.

Die obere Elektrode 24, welche aus einem gut leitenden Stoff besteht, ist ebenfalls an dem Träger 28 aufgehängt, und zwar mit Hilfe von Schrauben 29 und 30, die mit Einstellmuttern 31 und 32 versehen sind.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 sind mehrere untere Elektroden 23 vorgesehen. Es kann aber auch eine einzige Elektrode von entsprechend großem Querschnitt verwendet werden. Die Anordnung einer Anzahl von Teilelektroden ermöglicht es, nach Belieben einen Teil abzuschalten oder anzuschalten, um das elektrostatische Feld zu regeln.

Fig. 3 und 4 zeigen eine abgeänderte Form einer unteren Elektrode. Sie besteht aus einer Platte 65 und nach unten ragenden Leisten 66 aus schlecht leitendem Stoff. An den unteren Enden dieser Leisten 66 ist je eine leitende Metallauflage 6y angebracht, durch die die einzelnen Leisten mit Hilfe eines Leiters 26 mit der Hochspannungsquelle verbunden sind. Die Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende:

Der Streifen P aus Papier oder Leinen läuft über die Walze 3, zwischen den Druckwalzen 4 und 5 hindurch und dann über die Walzen 7, 8 und 9 nach der Preßwalze 13 und der Klebstoffwalze 11; letztere trägt den Klebstoff auf. Dann geht der Streifen zwisehen der Bürstentrommel 15 und der schwingenden Bürste 16 hindurch, die den Klebstoff verteilt und etwaige Anhäufungen ausgleicht. Dann wird der Streifen über die Walzen 18, 19 und die einstellbare Walze 21 in das elektrostatische Feld zwischen der Hochspannungselektrode 23 und der niedriggespannten Elektrode 24 gebracht.

Von dem Trichter 35 werden die körnigen Teilchen auf das Zuführband 41 gebracht, welches sich durch das elektrostatische Feld parallel zu dem Streifen P und in der gleichen Richtung bewegt. Hierbei werden die Teilchen nach aufwärts gegen den Streifen P geschleudert, an dem sie ankleben.· Die Körnchen sind elektrisch, geladen, und die elektrische Ladung häuft sich an den Enden an, wo die Krümmung am größten ist, so daß elektrische Doppelteilchen gebildet werden. Die durch das elektrostatische Feld erzeugten Kräfte drehen die geladenen Körnchen so_t daß ihre größeren Achsen parallel zu den Kraftlinien des Feldes liegen; so ausgerichtet gelangen sie an die mit Klebstoff versehene Fläche an der Unterseite des Streifens. Die ausgerichteten Teilchen bewegen sich als ein Regen von einzelnen Teilchen, die voneinander getrennt sind.

Eine Beobachtung des Raumes zwischen den Elektroden im Betriebe zeigt eine bestimmte bläuliche Farbe, jedoch keinen Lichtbogen oder Funkenübergang. Die bläuliche Färbung beweist, daß ein Koronafeld zwischen den oberen und unteren Elektroden vorhanden ist. Das Korn auf dem Förderband kann seine negative elektrostatische Ladung durch Leitung von den Fasern des Förderbandes oder durch Induktion oder durch die Koronaentladung von der unteren Elektrode durch das Förderband hindurch aufnehmen, möglicherweise auch durch mehrere der ge- *5 nannten Veranlassungen.

Vorzugsweise ist der Zwischenraum zwischen den Elektroden 23 und 24 etwa 25 mm, und es wird ein Spannungsunterschied zwischen 30 000 und 100 000 Volt angewendet. Der Spannungsunterschied wird so eingestellt, daß die Teilchen auf dem Zuführband 41 mit genügender Kraft nach aufwärts geschleudert werden, so daß sie sich teilweise in die Klebstoffschicht einbetten und festkleben. Unter sonst gleichen Verhältnissen ändert sich die erforderliche elektrostatische Spannung in dem Verhältnis der Größe oder der Masse der Teilchen, d. h. für großes Korn ist eine höhere Spannung erforderlich als für 1°° solches geringerer Größe. Für ein Korn von einer Maschengröße von 20 bis 80 Maschen/cm und darüber ist ein Spannungsunterschied von 30 000 bis 50 000 Volt geeignet. Größeres Korn erfordert eine hohe Spannung, und wenn die Korngröße etwa 6,4 Maschen/cm Länge erreicht, dann kann ein Spannungsunterschied bis zu 90 000 Volt erforderlich sein. Ist der Spannungsunterschied für eine bestimmte Korngröße eingestellt, dann bleibt *¹⁰ größeres Korn auf dem Zuführband zurück und fällt in den Behälter 47 hinein.

Es ist zweckmäßig, einen Überschuß an Korn auf das Band 41 zu bringen. Die gewünschte Dichte der Kornschicht wird durch Änderungen der Spannung oder des Raumes zwischen den beiden Elektroden geregelt. Durch die gleichen Mittel kann die Vorrichtung den verschiedenen Kornarten angepaßt werden.

Der Klebstoff wird, wenn das Korn aufgebracht ist, einer vorläufigen Trocknung

unterworfen, damit das Korn in der eingestellten Lage bleibt. Dann geht der Streifen über die Walze 49 und über Saugtrommeln 51 und 52 auf das Trockengestell 55, wo der S Klebstoff vollständig trocknen kann.

Vorzugsweise besteht die unterhalb des Förderbandes angeordnete Elektrode aus schlecht leitendem Stoff, während die obere Elektrode eine gute elektrische Leitungsfähigkeit besitzt. Es kann aber auch die umgekehrte Anordnung verwendet werden.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum Herstellen von mit körnigem Stoff, vorzugsweise Schleifmittel, überzogenen Streifen mittels übereinander angeordneter Elektroden, zwischen denen der mit Klebstoff versehene Streifen so hindurchgeführt wird, daß die mit Klebstoff versehene Seite nach unten gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Elektroden (23, 24) aus schlecht leitendem Stoff besteht, während die andere eine gute elektrische Leitungs-. fähigkeit aufweist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Elektrode (23) nur eine solche Leitfähig-

   keit besitzt, daß der durchgehende Strom zum Aufladen der Teilchen ausreicht, dagegen die Entstehung eines Lichtbogens oder eines Funkens nach der oberen Elektrode nicht ermöglicht.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der Elektrode (24) aus elektrisch gut leitendem Stoff eine Anzahl von Elektroden (23) aus schlecht leitendem Stoff angeordnet sind, die in beliebiger Zahl eingeschaltet oder abgeschaltet werden können, um den Querschnitt des elektrostatischen Feldes zu regeln.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Elektroden (23, 24) in der Bewegungsrichtung des herzustellenden Streifens erheblich größer ist als die Entfernung zwischen den Elektroden, so daß die gewünschte Dichte der Schicht auf dem Streifen allmählich während des Durchganges erreicht wird.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden mit einander zugekehrten ebenen Flächen versehen sind und eine sich über die ganze Breite des Feldes erstreckende Breite haben, so daß ein gleichmäßiges elektrostatisches Feld von großem Querschnitt entsteht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen