DE2411165C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Falten einer Bahn aus dünnem, thermoplastischem Werkstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Falten einer Bahn aus dünnem, thermoplastischem Werkstoff in kontinuierlichem Arbeitsgang durch Erwärmen der Bahn zu weichem Zustand und anschließendes Hinabführen in quer verlaufende, zueinander parallele Furchen in einer entlang einer geschlossenen Bahn bewegbaren Form, durch die hindurch ein gegen die Form wirksamer Druckunterschied zwischen beiden Seiten erzeugt werden kann. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. ^6<>

In der DT-PS 8 82 911 ist ein Verfahren zum Falten einer Bahn aus dünnem, thermoplastischem Werkstoff beschrieben, bei dem die fortlaufend von einer Vorrats-

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rolle abgezogene Bahn durch Erwärmen weich ge macht wird und dann zwischen zwei ineinander eingrei fenden Zahnrädern durchgeführt wird, wobei die Bahr eine der Zahnform der Zahnräder entsprechende WeI lung erhält Nach diesem Falten tritt die gewellte Bahr aus dem von den beiden Zahnrädern gebildeten Wal zenspalt aus und wird von einem der beiden Zahnrädei weitergetragen, wozu dieses einen hinter dem Walzen spalt von innen mit Unterdruck beaufschlagten Zahn kranz aufweist, während der Zahnkranz des anderer Zahnrades in dem hinter dem Walzenspalt liegender Umfangsabschnitt von innen her über radial verlaufen de Kanäle mit Überdruck beaufschlagt wird, um da; Ablösen der gewellten Bahn von diesem Zahnrad zi unterstützen.

Bei einem derartigen Falten der Bahn läßt sich nichi vermeiden, daß die weiche Bahn in Längsrichtung un gleichmäßig gedehnt wird, wenn der jeweils zwischer den Zahnflanken des einen Zahnrades liegende Ab schnitt der Bahn beim Weiterlaufen der beiden Zahnrä der vollends bis zum Zahnfuß eingedrückt wird.

Aus der US-PS 34 71 600 ist ferner ein Verfahren be kannt, bei dem die durch Erwärmen weich gemachu Bahn durch in Laufrichtung zunehmenden Unterdrucl in Furchen einer Form gezogen wird, die mit der Ge schwindigkeit der Bahn bewegt wird. Dabei liegt du Bahn zunächst auf den zwischen den Furchen der Forrr liegenden Erhöhungen auf. Auch bei diesem Verfahrer werden durch das Herabziehen der Bahn in die Fur chen die verschiedenen Bahnabschnitte unterschiedlid stark auf Zug beansprucht und unterschiedlich stark ge dehnt. Damit wird die Bahn wiederum in einigen ihrei Abschnitte dünner als in anderen. Infolgedessen ist ii diesen Abschnitten auch die Festigkeit der Bahn herab gesetzt und damit auch die Gesamtfestigkeit der Bahn.

Durch die Erfindung soll demgegenüber ein verbes sertes Verfahren zum Falten einer Bahn angegebe! werden, mit dem gefalteten Bahnen mit in den Bahnab schnitten gleicher Dicke erhalten werden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Bahn nach ihrem Erwärmen und vor Aufbrin gen des Druckunterschiedes mittels einer über dii Bahnbreite wirksamen, gegen die Form gerichtetei mechanischen Kraft nach und nach in eine Furche nacl der anderen gedrückt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somi die Bahn zunächst ohne Streckung und Verformung ii die Form hineingelegt, und erst dann wird die so vor läufig gefaltete Bahn durch Beaufschlagung der Forn mit Unterdruck genau in die gewünschte Gestalt ge bracht, wobei hierbei in der Bahn zusätzliche Verstei iüngsrippen oder Rinnen ausgebildet werden könner Das mechanische Einlegen der Bahn in die Form laß sich bewerkstelligen, solange sich die Bahn zwischei der Zone, in der sie erwärmt wird, und der Form zun Erzeugen der Falten befindet, wo sie lose durchhang) Dabei kann das Abziehen der Bahn von der Vorratsroi Ie an einer Stelle vorgenommen werden, die vor de Zone liegt, in der die Bahn erwärmt und weich gemach wird, so daß auch das Abziehen keine Streckung de Bahn herbeiführt.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge stellten gefalteten Bahnen eignen sich insbesondere al Rieselkörper in Kühltürmen, als Befeuchtungsvorrich tungen, sogenannte Scrubber oder als Kontakt- ode Austauschkörper, über die zwei Medien miteinander ii Verbindung stehen, z. B. Wasser und Luft oder eine an dere Flüssigkeit und ein anderes Gas. Da die nach den

;rfindungsgemäßen Verfahren hergestellten gefalteten Bahnen keine dünnen Abschnitte mit kleinerer Festigkeit aufweisen, können sie dem Gewicht des zugeführten Wassers gut standhalten. Sie vermögen auch Ablagerungen, wie z. B. Eis, zu tragen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der auf die Werkstoffbahn in den Furchen der Formbahn wirksame Druckunterschied unmittelbar nach ihrem mechanischen Falten am größten ist. Damit wird einerseits erreicht, daß die Verformung der weichen Bahn durch Unterdruck dann erfolgt, wenn sie am weichsten ist. Andererseits ist sichergestellt, daß die Bahn auch beim Abkühlen mit Unterdruck beaufschlagt wird und ihre Form beibehält.

In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Werkstoffbahn vor dem Falten, ζ B. während sie beim Abspulen von der Vorratsrolle einer Zugkraft ausgesetzt ist, längs wen^;3stens einer ihrer Seitenkanten so umgebogen bzw. so gefaltet wird, daß die umgebogene Kante der Bahn gegen die endlose Fonnbahn gerichtet ist. Damit wird auf einfache Weise die Festigkeit der fertigen gefalteten Bahn erhöht.

Durch die Erfindung wird ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens angegeben, bei der eine Bahn aus plastischem Werkstoff durch Führungsglieder an einer Heizstation vorbei und dann über eine endlose mit den in der Bahn zu formenden Falten entsprechenden Furchen versehenen Bahn geführt wird, wobei unter dieser ein mit einer Unterdruckquelle verbindbarer Raum vorgesehen ist, welche sich dadurch auszeichnet, daß nach der Heizstation an der Werkstoffbahn-Einlaßseite der endlosen Formbahn ein synchron mit dieser antreibbarer Form- oder Faltkopf angeordnet ist, der an die Furchen in der Bahn angepaßte über die Bahnbreite reichende Flügel oder Leisten trägt und mit diesen so ausgebildet ist, daß die Werkstoffbahn in Falten in die Furchen hinabführt.

In vorteilhafter Weiterbildung dieser Vorrichtung, bei welcher die endlose Formbahn aus mit Furchen gebildeten Platten zusammengesetzt ist, ist vorgesehen, daß die Furchenwände an den Seitenkanten Absätze aufweisen, die in Tiefe und Breite den gefalzten Kanten der Werkstoffbahn angepaßt sind. Die so ausgebildete Vorrichtung eignet sich zum Herstellen der zur Erhöhung der Festigkeit mit umgefalzten Kanten versehenen gefalteten Bahn.

Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf eine in den Zichnungen beispielsweise dargestellte Maschine zur Durchführung des Verfahrens näher be- so schrieben werden. Es zeigen
F i g. 1 und 2 Teilseitenansichten dieser Maschine, F i g. 2a einen Schnitt längs der Linie 2a-2a in F i g. 2b,

F i g. 2b schematisch die Ausbildung der Falten, 5S

F i g. 3 einen Teil der Maschine, in welchem die Seitenkanten der Werkstoffbahn gefalzt werden, F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in F i g. 3, Fig. 5 und 6 je einen Teil einer gefalteten Werkstoffbahn. ^

Die Maschine gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat folgende Hauptteile: eine Station A «in Falzen der Seitenkanten der Werkstoffbahn, cine Sa tion Bzum Erwärmen der Bahn und eine Station C zum Falten der Bahn. ^f'^:

Der Maschinenrahmen 10 umfaßt einen Tisch 12, in welchem eine Vorratsrolle 14 für eine Werkstoffbahn Ifi aus dünnem, thermoplastischem Werk'.toff, wie Polystyrol, PVC oder anderem Kunststoff, gelagert ist. Der Tisch kann auch eine Reserverolie 14' tragen, derart, daß eine frische Rolle in einfachster Weise in den Arbeitsgang eingeschaltet iverden kann. Die Werkstoffbahn 16 wird über zwei Umlenkrollen 18, 20 in Richtung aufwärts zu der Station A geführt, durch die sie z. B. lotrecht hindurchläuft Diese Station ist mit zwei Walzen 22, 24 ausgerüstet, von denen die Walze 22 einen zylindrischen Mittelteil 26 und zwei Endscheiben 28 hat. Die letzteren haben je eine innere, ebene Oberfläche 29, die nach außen in eine kegelige Fläche 30 übergeht. Die zweite Walze 24 hat die Form eines Zylinders, der zu dem zylindrischen Miltelteil 26 der Walze 22 paßt, derart, daß ein die Stärke der Werkstoifbahn etwas übersteigender Spalt zwischen den Enden des Teils 26 und den Oberflächen 29 vorhanden ist. Die Länge der Zylinder 24,26 entspricht der gewünschten endgültigen Breite der fertiggefalteten Werkstoffbahn. Da diese Länge kleiner ist als die Breite der eingespeisten Bahn, werden die Kanten 32 der Bahn zwischen dem Zylinder 24 und den Endscheiben 28 der Walze 22 um 90° abgebogen. Während des weiteren Weges der Werkstoffbahn werden diese um 90° abgebogenen Kanten 32 von Leitschienen 34 um weitere 90° auf die Bahn zu umgelegt, die danach durch ■/.·.·.ei Antriebswalzen 36 am oberen Ende der Station A hindurchgeht. Die Bahn wird also von der Vorratsrolle 14 durch die Station hindurch von den gegeneinander drückenden Antriebswalzen 36 durch Zugkraft abgespult. Die Bahn hat noch Zimmertemperatur und deswegen höchste Festigkeit.

Danach wird die Bahn ungefähr waagerecht zu dem Teil des Rahmens 10 geführt, der die Station B enthält. Im oberen Teil des Rahmens kann eine Abtastrolle 38 vorgesehen sein, die von in Zapfen 42 drehbar gelagerten und von Zugfedern 44 betätigbaren Armen 40 getragen wird. Diese Rolle betätigt die Antriebswalzen 36, derart, daß die Bahn zwischen den Antriebsgliedern und der Station B stets lose durchhängt.

Nach einer Umlenkrolle 46 wandert die Werkstoffbahn lö lotrecht abwärts entlang einer Reihe elektrischer Heizkörper 48. Jenseits des lotrechten Bahnteils kann ein Reflektor 50 angebracht sein, so daß auch die Rückseite der Bahn erwärmt wird. Die Bahn wird nun so weich, daß sie formbar wird. Nach dem Umlegen der Kamen 32 hat die Bahn hier doppelte Stärke, weswegen diese Kanten z. B. unterhalb der Heizkörper 48 der Einwirkung einer zusätzlichen Heizvorrichtung zwecks Zufuhr von Wärme zu diesen Kanten ausgesetzt werden kann. Diese Einrichtung kann aus Rohren bestehen, durch die Warmluft zugeführt wird.

Über eine oder mehrere Umlenk- und Führungsrollen 54 läuft die Werkstoffbahn 16 weiter zu der Station C, in der sie im wesentlichen waagerecht bewegt wird. Diese Station hat einen Formtisch 56, der eine endlose Formbahn zwischen zwei auf Wellen 62 bzw. 64 in dem festen Rahmen 10 gelagerten Kettenrädern 58, 60 bildet. Der Formtisch ist aus Blechen oder Platten (F i g. 2a, 2b) zusammengesetzt, die Furchen 67 haben, die den Falten entsprechen, mit denen die Werkstoffbahr; vergehen werden soll. Die Platten bilden in dem ihcr;r· Trum des Formtisches 56 eine ebene, zusammenhangende Form- oder Faltbahn, deren Furchen zueinander parallel diagonal gestellt sind, worunter zu verstehen ist, daß sie einen schrägen Winkel zu den Seitenkanten der Bahn bilden. Hierbei kann der Tisch so ausgeführt sein, wie in der DT-PS 15 61 496 oder DT-OS 23 18 539 offenbart ist. Auf diese Druckschrif-

ten wird zwecks näherer Beschreibung der baulichen Ausgestaltung und Wirkungsweise des Tisches verwiesen. Die Platten 66 können auf der den Furchen 67 abgekehrten Seite eine ebene Oberfläche 88 haben. Nachdem die Platten oder Bleche in waagerechter Lage dicht aneinander den oberen Trum des Tisches durchlaufen haben, werden die zur Eingangsseite des Formtisches am unteren Teil der endlosen Bahn zurückgeführt, wie aus den vorgenannten Druckschriften näher ersichtlich ist

An der Eingangsseite ist ein Form- oder Faltkopf 68 vorgesehen, der mit zu den diagonal gestellten Furchen in der Form- oder Falzbahn parallelen Flügeln oder Leisten ausgerüstet ist und synchron mit dieser Formoder Faltbahn angetrieben wird, derart, daß eine Leiste oder ein Flügel jedesmal in eine Furche in dem Tisch hinabgeht und dabei einen Teil der Werkstoffbahn 16 mit sich nimmt. Der Formkopf 68 kann hierbei so aus gestaltet sein, wie aus den vorgenannten Druckschriften oder aus der DTPS 20 10 568 hervorgeht. In der F i g. 2b sind drei der Flügel oder Leisten des Formkopfes mit 90a,90fc und 90cbezeichnet. Sie laufen um einen Mittelpunkt 92 in der Umlaufrichtung 94 um und synchron mit der Bewegungsrichtung % des Formtisches 56.

Zwischen der Umlenkrolle 54 und dem Formkopf 68 hängt die Werkstoffbahn 16 lose durch, und eine Zugbeanspruchung und damit zusammenhängende Dehnung der Bahn tritt nicht auf, wenn sie von den Leisten des Form- oder Faltkopfes 68 in die Furchen 67 des Formtisches hinabgeführt wird. Wenn somit der Flüge! 906 beginnt, die weiche Bahn 16 in eine Furche 67 hinabzuführen, hat sich dieser Bahnteil ohne schädliche Gleitbewegung über den vorderen Kamm der Furche, in der Bewegungsrichtung % des Tisches gesehen, gelc£t, befindet sich jedoch frei oberhalb des hinteren Kammes. Das Hineinbringen in die Furche kann von dem Flügel 90c begonnen werden und ist gemäß der F i g. 2b von dem Flügel 90a beendet. Da die Platten !.·'■ des Formtisches 56 kalt sind, wenn sie unter den Formkopf gelangen, ist es von Bedeutung, daß die Werkstoffbahn nicht gekühlt wird und durch zu frühen Teilkontakt mit den Platten 66 eine ungleichförmige Temperatur erhält.

Wenn nun eine Falte in dieser Weise in einer Furche neugebildet worden ist und sich einigermaßen an deren Kontur anschließt wird die Falte auf der Unterseite einem Unterdruck ausgesetzt, der in einem Vakuumkasten 70 unterhalb des oberen Trums des Formtisches erzeugt wird. Dieser Kasten steht durch eine Leitung 72 mit einer Vakuumquelle in Verbindung. Da die Werkstoflbahn erwärmt und weich ist, kann sie sich nun, ohne in der Längsrichtung einer schädlichen Dehnung ausgesetzt zu werden, der Kontur der Furchen genau anpassen. Wie aus den F i g. 2a und 2b ersiehtlieh, haben die Platten 66 Durchbrüche 74, durch welche der Unterdruck die dünne Werkstoffbahn erreicht.

Die Werkstoffbahn setzt dann ihren Weg fort, wobei die neugebildeten Falten in den Furchen 67 des Formtisches 56 liegen, während dieser Tisch durch eine zweite Vakuumzone hindurchgeht, die von einem Kasten 76 begrenzt und mit einer Leitung 78 zu einer Vakuumquelle versehen ist. Der Unterdruck in der zweiten Zone kann kleiner sein als in der ersten, und die zweite Zone dient auch zur Kühlung der gefalteten Werkstoffbahn, so daß diese ihren ursprünglichen, festen Zustand wieder annimmt.

In der F i g. 2 ist am Ende des Formtisches eine Lei krolle 80 angedeutet, hinter der die fertig gefaltete Bahn austritt, um in Schichten gewünschter Länge zerschnitten zu werden.

Die Form der fertigen Kunststoffschicht gent am besten aus den F i g. 5 und 6 hervor. Sie hat diagonal schräg verlaufende Falten oder Wellen 82, die eine Höhe von 5 bis 50, vorzugsweise 12 bis 25 mm haben können, und kleinere Rillen oder flache Rinnen 84. die sich quer zur Längsrichtung der Falten zwischen deren Tälern und Kämmen erstrecken. Diese Rillen oder Rinnen haben zur Aufgabe, die Schicht zu verstärken und die Ausbreitung der Flüssigkeit zu erleichtern, z. B. wenn der fertige Rieselkörper in einem Kühlturm mit Wasser bespült wird.

Die Werkstoffbahn hat umgebogene Kanten 32. die in wesentlichem Grad dazu beitragen, die Festigkeit der Bahn und eines aus ihr hergestellten Rieselkörpers zu erhöhen. Hierbei werden Bahnabschnitte in bekannter Weise (s. zum Beispiel die US-PS 34 15 502) aufeinander gelegt, und zwar so, daß in benachbarten Schichten die großen Falten oder Wellen 32 einander kreuzen. Die Bahnabschnitte können die Stärke eines Zehntels oder einiger wenigen Zehntel eines Millimeters haben, und hierbei wird ihre Stärke an den gefalzten Kanten 32 doppelt so groß wie im übrigen Bereich. Um nun zu vermeiden, daß die Bahnabschnitte innerhalb ihrer dickeren Kanten nicht zu vollem Anliegen aneinander kommen, sind, wie aus der F i g. 2a ersichtlich, die Seiicnkanten der Formbleche mit Absätzen 86 ausgebildet, die zur Breite der Kanten 32 passen. Bei der Formung der weichen Bahn werden daher die nach außen gekehrten Rücken der Falten in derselben Ebene liegen, derart, daß sie sich in ihrer ganzen Längsrichtung gleich gut an den Kämmen der benachbarten Bahnabschnitte abstützen. Hierdurch wird ferner sichergestellt daß ein aus den Bahnabschnitten gebildeter Einsatzkörper in seiner ganzen Erstreckung dieselbe Stärke erhält. Hierbei werden die Bahnabschnitte an den Berührungsstellen zwischen den Kämmen benachbartei Schichten miteinander verbunden, wobei es wesentlich ist, daß die Kämme in derselben Ebene liegen, damit die Anzahl von Berührungsstellen möglichst groß wird Am Hauptteil der Bahn brauchen die umgefalzten Kan tenteile 32 nicht miteinander verleimt zu sein.

Die Station A kann wahlweise auch hinter die Erwiir mungsstation Sund damit vor die Faltstation Cverleg sein. Dann ist die Bahn 16 während des Falzens ihrei Kanten weich.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche: 24

1. Verfahren zum Falten einer Bahn aus dünnem, thermoplastischem Werkstoff in kontinuierlichem S Arbeitsgang durch Erwärmen der Bahn zu weichem Zustand und anschließendes Hinabführen in querverlaufende, zueinander parallele Furchen in einer entlang einer geschlossenen Bahn bewegbaren Form, durch die hindurch ein gegen die Form wirksamer Druckunterschied zwischen beiden Seiten erzeugt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn nach ihrem Erwärmen und vor Aufbringen des Druckunterschiedes mittels einer über die Bahnbreite wirksamen, gegen die Form gerichteten mechanischen Kraft nach und nach in eine Furche nach der anderen gedrückt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Werkstoffbahn in den Furchen der Formbahn wirksame Druckunterschied unmittelbar nach ihrem mechanischen Falten am größten ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werksloffbahn vor dem Falten, z. B. während sie beim Abspulen von der Vorratsrolle einer Zugkraft ausgesetzt ist, längs wenigstens einer ihrer Seitenkanten so umgebogen bzw. so gefalzt wird, daß die umgebogene Kante der Bahn gegen die endlose Formbahn gerichtet ist.

4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum Falten einer Bahn aus plastischem Werkstoff, die durch Führungsglieder an einer Heizstation vorbei und dann über eine endlose mit den in der Bahn zu formenden Falten entsprechenden Furchen versehenen Bahn geführt wird, wobei unter dieser ein mit einer Unterdruckquelle verbindbarer Raum vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Heizstation (B) an der Werkstoffbahn-Einlaßseite der endlosen Formbahn ein synchron mit dieser antreibbarer Form- oder Faltkopf (68) angeordnet ist, der an die Furchen in der Bahn angepaßte über die Bahnbreite reichende Flügel oder Leisten (90) trägt und mit diesen so ausgebildet ist, daß er die Werkstoffbahn in Falten in die Furchen hinabführt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die endlose Formbahn aus mit Furchen gebildeten Platten zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Furchenwände an den Seitenkanten Absätze (86) aufweisen, die in Tiefe und Breite den gefalzten Kanten (32) der Werkstoffbahn angepaßt sind.