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Rollenwalkmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Rollenwalkmaschine,
insbesondere für das Walken von Wollfilzen und vornehmlich von leichten Wollfilzen,
wobei die Filzbahn durch ein aus Ober- und Unterwalzen bestehendes Walzensystem
durchgeführt wird, und zwar vorzugsweise unter elastischem Andrücken jeder Oberwalze
an die korrespondierende Unterwalze bzw. gegen die zwischenliegende Filzbahn, und
wobei die Filzbahn vorzugsweise endlos die Maschine mehrfach durchläuft.
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Die herkömmliche und auch heute noch sehr verbreitete Walkmethode
für das Walken von leichten und schweren Stückfilzen ist das Hammerwalkverfahren,
wobei ein bis vier Hämmer auf die im Strang oder breit eingelegte Ware einschlagen.
Das Verfahren ist nicht sehr schonungsvoll und verursacht nicht nur eine starke
Strapazierung des Filzes, sondern auch einen unegalen Warenausfall infolge des ungleichmäßigen
Auftreffens der Hammerschläge auf die Ware.
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Walken ist gleichbedeutend mit Verdichten und Verfestigen des Filzes.
Der Filz schrumpft unter Anwesenheit von sauren, neutralen oder alkalischen Walkmitteln
in der Länge und Breite entsprechend der Laufzeit bis zu 40% seiner Ausgangsfläche
ein und wird dadurch dichter und härter.
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Der Vorteil des eingangs definierten RoIIenwalkverfahrens gegenüber
dem Hammerwalkverfahren liegt darin, daß die Ware durch eine Walzenbearbeitung schonungsvoller
und wesentlich gleichmäßiger behandelt wird. Der Verlust an Fasern während des Walkens
ist geringer.
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Jedoch weist auch das Rollenwalkverfahren in der bisher bekannten
Ausgestaltung noch Mißstände auf; man beobachtet häufig Streifenbildung und noch
immer Ungleichmäßigkeiten, wenn diese auch geringer sind als beim Hammerwalkverfahren.
Störend ist insbesondere die Bildung von Längsstreifen.
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Es ist zwar schon eine Vorrichtung zum Filzen und Walken von Hutfachen
mit paarweise zusammenwirkenden Walzengängen bekanntgeworden, bei der jede einzelne
Walze jeweils aus einer Mehrzahl von gegensinnig bzw. wechselsinnig angeordneten
Kegelstümpfen zusammengesetzt ist. Diese ältere Vorrichtung kann auch in nicht naheliegender
Übertragung auf das technologisch und industriell feinliegende Gebiet des Walkens
von Filzbahnen oder endlosen Filzbahnen keinen Erfolg bringen, vielmehr bleiben
die schon erwähnten Nachteile bekannter Rollenwalkverfahren auch dann bestehen,
also insbesondere Streifenbildung, Ungleichmäßigkeiten u. dgl.
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Eine andere ältere Vorrichtung, die sich ebenfalls auf dem entfernt
liegenden Gebiete des Walkens von Hutstumpen, und zwar von zusammengerollten Hutstumpen,
bewegt, sieht Walzen vor, die jeweils mit vielen parallel zueinander angeordneten
Ringwülsten versehen sind, wobei der Durchmesser der Ringwülste in Richtung zur
Walzenmitte abnimmt. Es handelt sich hier also darum, eine spezielle Zerklüftung
der Walzenumflächen vorzunehmen, die mit der Erfindung nicht vergleichbar ist. Eins
Übertragung des Bekannten auf das anderen Bedingungen unterworfene Gebiet des Walkens
von Filzbahnen oder endlosen Filzbahnen ist im Hinblick auf die bei der älteren
Vorrichtung gewählte Walzenanordnung unmöb lich und könnte auch in Abwandlung nur
zu einem außerordentlich negativen Erfolg führen, wobei eine sehr erhebliche Ungleichmäßigkeit
des Produkts und mit größter Wahrscheinlichkeit auch ein Zerreißen des Gefüges des
Produkts die Folgen sein würden. Im Prinzip sind Vorrichtungen, die zum Walken von
Hutstumpen dienen, wegen der völlig anderen Bedingungen und Voraussetzungen mit
Vorrichtungen zum Walken längerer oder endloser Filzbahnen nicht vergleichbar und
auch nicht von Gebiet zu Gebiet austauschbar.
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Der Vollständigkeit halber sei noch eine dritte ältere Vorrichtung
erwähnt, die ebenfalls mit Ringwülsten versehene Walzen aufzeigt, wobei die Walzen
in Art von zwei Walzenreihen angeordnet sind. Auch diese ältere Vorrichtung ist
bestimmt für das Walken von Hutstumpen, und auch seine Übertragung auf das andere
Gebiet des Walkens von Filzbahnen oder endlosen Filzbahnen ist unmöglich, weil sich
die gleichen schweren Mißstände einstellen würden, die zuvor schon erwähnt wurden.
Zu dieser älteren Vorrichtung ist noch ergänzend zu sagen, daß sie eines besonderen
zwischen
den Walzen laufenden- Transportmittels bedarf.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung, die sich auf die konstruktiv
prinzipiell anders aufgebauten Zylinderwalkmaschinen bezieht, ist ein einziges Walzenpaar
vorgesehen, wobei die eine Walzenumfläche konvex und die andere konkav ausgebildet
ist. In solchen Zylinderwalkmaschinen werden Stränge bearbeitet, nicht aber flächige
Filzbahnen. Zylinderwalkmaschinen können nur verwendet werden, wenn ein schon stark
verfestigter Filzstrang vorhanden ist, der zuvor etwa durch ein Hammerwalkverfah.ren
erzeugt ist.
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Alle Merkmale der Erfindung dienen dem Zweck, völlig einwandfreies
Produkt zu erzeugen, das also eine hochwertige glatte Oberfläche besitzen, keine
Ungleichmäßigkeiten der Stärke aufweisen und homogen, d. h. überall gleichmäßig
verfilzt sein soll.
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Sehr wichtig ist auch, daß durch die Erfindung ermöglicht werden soll,
daß der Rollenwalke ein Produkt, d. h. eine Bahn zugeführt wird, die vor der Bearbeitung
in der Rollenwalke einen noch losen inneren Zusammenhang besitzt; es handelt sich
also darum, eine Rollenwalke zu schaffen, die für die Bearbeitung eines nur wenig
vorverdichteten Vor- oder Zwischenprodukts geeignet ist. Bekannte Verfahren, seien
es nun Zylinderwalk- oder Hammerwalkverfahren, führten dann, wenn ein solches noch
empfindliches Vor- oder Zwischenprodukt zugeführt wurde, nicht zu befriedigenden
Ergebnissen weil sie das zugeführte Produkt nicht ausreichend schonend und gleichmäßig
beeinflußten.
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Für den Ausfall des Produkts sind bei einer Rollenwalkmaschine wesentlich
die Ausbildung des Walzensystems, auch die richtige Wareneinführung, vor allem noch
das Auftafelungssystem, das Transportsystem und das Klimatisierungssystem.
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Die Erfindung löst sämtliche gestellten Aufgaben bei einer eingangs
definierten Rollenwalkmaschine dadurch, daß eine Teilanzahl der Oberwalzen und/
oder eine Teilanzahl der Unterwalzen zylindrisch, d. h. mit über die ganze wirksame
Länge gleichbleibendem Außendurchmesser gestaltet sind, während die Restteilanzahl
der Oberwalzen und/oder der Unterwalzen nicht zylindrisch, und zwar in sich nach
den Enden hin verjüngender Weise, vorzugsweise ballig oder bombiert, ausgestaltet
sind, wobei asymmetrische oder vorzugsweise symmetrische Bombierung gewählt ist.
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Die weiteren wichtigen Merkmale der Erfindung sind besonders klar
der Beschreibung des Ausführungsbeispiels und den Patentansprüchen zu entnehmen,
jedoch werden im folgenden zu einzelnen Merkmalgruppen noch Erläuterungen gegeben.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung des Walzensystems erzielt eine schonende
Stauchung und Walkung der durchlaufenden Filzbahn unter Vermeidung von Streifenbildung
und Ungleichmäßigkeiten.
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Die erfindungsgemäßen Eigenheiten des Einfuhrfeldes, insbesondere
die Anordnung von Breitstreckwalzen, bewirken eine relativ lose Führung der zunächst
noch wenig verfestigten durchlaufenden Filzbahn unter Zulässigkeit hoher Laufgeschwindigkeit,
unter Vermeidung des Entstehens großer Spannungen, unter Vermeidung eines Verzugs.
oder einer Beschädigung der Ware, ferner unter Vermeidung der Längsfaltenbildung
und auch unter Vermeidung eines Verlaufens der Bahn. Die Merkmale der Erfindung,
die sich auf das Auftafelungssystem beziehen, bewirken nicht nur dieses Auftafeln,
sondern auch ein zusätzliches Walken.
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Die sich auf das Transportsystem beziehenden Merkmale der Erfindung
tragen der Forderung auf Regelung der Transportgeschwindigkeit Rechnung, wobei das
erfindungsgemäß vorgeschlagene Lattentransportband einen besonders guten Warenausfall
begünstigt.
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Das Klimatisierungssystem gemäß der Erfindung trägt ebenfalls wesentlich
zum Erfolg bei. Es mag erwähnt werden, daß es vorteilhaft ist, in dem die Rollenwalkmaschine
einhüllenden Gehäuse dauernd einen Zustand aufrechterhalten, der sich durch warme,
feuchte Luft bei einer Temperatur von beispielsweise 35 bis 45° C auszeichnet. Die
erhebliche Luftfeuchte verhindert ein allzu rasches Austrocknen des Filzes trotz
der notwendigen Wärme und trotz der geforderten hohen Geschwindigkeit der Filzbahn.
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Der Erfindungsgegenstand ist an Hand eines Ausführungsbeispieles in
der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 schematisch eine Rollenwalkmaschine von
der Seite, Fig. 2 eine bombierte Walze, Fig. 3 eine Breitstreckwalze, Fig.4 einen
vergrößerten Ausschnitt aus dem Lattenrosttransportband im Schnitt.
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Auf dem Maschinentisch oder -gestell sind gemäß Fig. 1 oberhalb der
Tischfläche das Walzensystem W und das Einführungssystem E angeordnet, während sich
unterhalb des Tisches das Transportsystem T befindet. An einem Ende ist das Auftafelungssystem
A und am anderen Ende das Umlenksystem U angeordnet.
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Das Walzensystem W besteht aus einer größeren Anzahl von Unterwalzen
8, die drehbar, aber im übrigen fest gelagert sind, wobei alle Drehachsen vornehmlich
in einer waagerechten Ebene liegen. Oberhalb einiger, mehrerer oder aller Unterwalzen
8 sind korrespondierende Oberwalzen 6 angeordnet, die durch Federn 7 nach unten
gedrückt werden. Die Filzbahn F läuft zwischen Unter- und Oberwalzen gemäß Fig.
1 von links nach rechts linear durch. In bekannter Art sind die Unterwalzen des
Systems angetrieben, und zwar so, daß die Drehzahlen der einzelnen Unterwalzen in
Richtung zum Warenaustritt aus dem Walzensystem geringer werden.
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Die Unterwalzen sind bei diesem Ausführungsbeispiel zylindrisch gestaltet
und metallisch, jedoch mit einem Weichgummibelag versehen, der widerstandsfest ist
gegenüber sauren, neutralen und alkalischen Walkmitteln sowie gegenüber Fettlösern.
Die Oberwalzen sind teils zylindrisch, teils bombiert etwa in Art der Fig. 2, und
sie können einen Hartgummibelag 6' (Fig. 2) besitzen.
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Die Oberwalzen 6 sind entweder auf Lücke über den Unterwalzen oder
genau über der jeweils korrespondierenden Unterwalze 8 angeordnet.
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Es werden vorzugsweise auch Unterwalzen bombiert ausgeführt sein.
Die federnden Mittel ? zum Andrücken der Oberwalzen 6 an die Unterwalzen 8 können
jeweils an den Achsstummeln. 6" (Fig. 2) der Oberwalzen angreifen und individuell
einstellbar sein, so daß eine pendelartige Verstellung der Oberwalzen möglich ist,
wobei zusätzlich eine Verstelhnöglichkeit in Art des Verschränkens vorgesehen sein
kann.
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Die Unter- bzw. Oberwalzen sind teils zylindrisch,
teils
bombiert, wobei einzelne bombierte Unter- bzw. Oberwalzen oder Gruppen von bombierten
Unter-bzw. Oberwalzen sich abwechselnd mit einzelnen zylindrischen Unter- bzw. Oberwalzen
oder Gruppen von zylindrischen Unter- bzw. Oberwalzen.
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Bezeichnet man beispielsweise eine zylindrische Oberwalze mit »Z«
und eine bombierte Oberwalze mit »B«, dann können die Oberwalzen 6 gemäß Fig. 1
von links nach rechts etwa nach folgenden oder ähnlichen Systemen bzw. Regeln angeordnet
werden: ZZBZBZBZBBZBBBZBBZBZ ZBZBBBZBBZBZBZZZ ZZBBZZBBBZZBBBBZZBBZBZ. In Richtung
von links nach rechts gesehen (Fig. 1) kann also der prozentuale Anteil bombierter
Oberwalzen in jeweils gleichen Teilausschnitten des Systems anwachsen und dann wieder
abnehmen, wobei man schnelles Anwachsen des Anteils und langsames Abnehmen, gleichmäßiges
Anwachsen des Anteils bis zur Mitte und gleichmäßiges Abnehmen von dort oder andere
Varianten wählen kann. Es ist zweckmäßig, am Ende oder an anderer Stelle des Walzensystems
eine oder einige zylindrische Unterwalzen vorzusehen, denen keine Oberwalzen zugeordnet
sind.
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Das Maß der Bombierung der Walzen und insbesondere der Oberwalzen
kann den in Fig. 2 dargestellten Verhältnissen entsprechen. Beispielsweise kann
der Durchmesser einer bombierten Walze bis zu 25 % größer sein als der bzw. die
Stirnenddurchmesser der Walze; der größte Durchmesser einer Walze kann etwa ein
Zehntel bis ein Hundertstel der Walzenlänge sein.
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In Fig. 1 links vom Walzensystem W befindet sich die Wareneinführung
E (Einfuhrfeld). Sie besteht, gesehen von rechts nach links, zunächst aus einer
möglichst nahe am Walzensystem W angeordneten Breitstreckwalze 2, etwa einer Bananenwalze
bekannter Bauart gemäß Fig. 3. Verteilt auf die Länge der Wareneinführung E sind
Führungs- oder Stützwalzen 3. In einigem Abstande von der Breitstreckwalze 2 befindet
sich auf jeder Warenbahnseite ein Kantenführer 4 mit Kantenabtaster; vornehmlich
handelt es sich um Kantenführer mit Schrägwalzen und abschwenkbarer oberer Walze,
wobei die axiale Länge dieser Walzen gegenüber üblichen Ausführungen von (15 bis
25 cm Länge) wesentlich vergrößert ist.
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Vorteilhaft ist es, eine weitere Breitstreckwalze 2' am vorderen,
in Fig. 1 linken Ende der Wareneinführung vorzusehen, wobei sich vor dieser die
Umlenkung U befindet, etwa bestehend aus verstellbaren Spannriegelwalzen 1.
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Die an sich zum Klimatisierungssystem gehörende Besprühungsvorrichtung
5, etwa in Art eines die Warenbahnbreite überstreichenden Sprührohrs mit Regelung
der Sprühwirkung, ist im Bereich der Wareneinführung E angebracht.
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Wichtig ist bei dieser Wareneinführung die Länge des Einfuhrfeldes
E, die je nach Maschinengröße und Filzbahnbreite verschieden sein kann, im Normalfalle
beispielsweise nicht geringer als 2 m sein soll; als Regel kann man angeben, daß
die Länge des Einfuhrfeldes E gleich oder größer sein soll als die Länge des Walzensystems
W. Der Zweck der Maßnahme ist, der Filzbahn Gelegenheit zu geben und es zu bewirken,
die beim Walken auftretenden Falten zu verlieren und sich auszurichten. Wichtig
für diesen Effekt ist auch der dreh- oder schwenkbare Spannriegel l zur Einregelung
der Warenbahnspannung.
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Hinter dem Walzensystem (Fig. 1 rechts) befindet sich das Auftafelungssystem
A. Es besteht hier aus dem vornehmlich einstellbaren schrägen Blech oder einer Art
Stauchrutsche 9, die so bemessen und in solchem Abstand angeordnet und so schräg
gestellt ist, daß sie auf die auftreffende und abrutschende Filzbahn F den Auftafelungseffekt
und zusätzlich einen gewissen Walkeffekt ausübt. Dies wird beispielsweise dann erreicht,
wenn die aus dem Walzensystem austretende Filzbahn F etwa senkrecht auf das Schrägblech
9 auftrifft. Einstellbarkeit des Schrägbleches 9 ist, wie angedeutet, vorteilhaft.
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Das Transportsystem T besteht aus einem endlosen, auf Stütz- und Umlenkwalzen
gelagerten und geführten und entsprechend regelbar angetriebenen erfindungsgemäß
unter anderem zwecks besseren Luftzutritts als Lattenrost ausgebildeten Kettenband
(Transportband) 11, etwa mit vier parallelen Ketten, an deren Gliedern 12 die Latten
13 sitzen, wie in Fig. 4 vergrößert dargestellt.
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Unterhalb des Transportbandes 11 befindet sich die gerippte Heizschlange
10, die hinsichtlich der Wärmeabgabe regelbar bzw. hinsichtlich Konstanz von Temperatur
und Luftfeuchtigkeitsgrad steuerbar sein kann und ihre Wärmezufuhr elektrisch, mit
Warmluft, Heißwasserdampf od. dgl. erhält.
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Die Einkapselung der Maschine ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
Ihre Ausbildung ist nach dem eingangs Gesagten ohne weiteres verständlich.
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Es mag noch erwähnt werden, daß erfindungsgemäß in vielen Fällen mit
Vorteil im Walzensystem sogenannte Beruhigungsstufen bestehen können, beispielsweise
erzielt durch gleiche Drehzahlen zweier oder dreier benachbarter Unterwalzen, wobei
in diesem Falle die korrespondierenden Oberwalzen zylindrisch sein können.
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Ferner mag noch erwähnt werden, daß erfindungsgemäß mit gutem Erfolg
in speziellen Fällen bei Anwendung unsymmetrisch bombierter Walzen die Wahl hintereinander
angeordneter bombierter Walzen mit verschiedenen seitlichen Versetzungen der größten
Durchmesser getroffen werden kann.