DE2531505C3

DE2531505C3 - Vorrichtung zum Glätten von Materialbahnen

Info

Publication number: DE2531505C3
Application number: DE19752531505
Authority: DE
Inventors: Heinrich L Dipl Ing Baumgarten
Original assignee: Kleinewefers Industrie Co GmbH and Co KG
Current assignee: Kleinewefers Industrie Co GmbH and Co KG
Priority date: 1975-07-15
Filing date: 1975-07-15
Publication date: 1978-09-28
Also published as: DE2531505B2; DE2531505A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Glätten von Bahnen, wie z. B. aus Papier, durch mittels Druckkörper auf die Bahn ausgeübten Druck, wobei die Bahn über eine Widerlagerfläche geführt ist und die Druckkörper mehrere, im wesentlichen in Bahnquerrichtung nebeneinander gehaltene Körper mit geringeren Abmessungen als die Bahnbreite sind und mehrere Druckkörper in Laufrichtung gestaffelt querversetzt sind.

Durch die DE-PS 1 08 892 ist eine Vorrichtung zum Glätten von Buntpapier bekannt, bei der eine Walze mit an ihrem Umfang in Reihen nebeneinander und von Reihe zu Reihe querversetzt angeordneten Glättsteinen Anwendung findet. Die Glättwirkung wird hierbei dadurch erreicht, daß die Geschwindigkeit der Papierbahn immer kleiner als die Geschwindigkeit der Glättsteine ist.

Dieser, wie allen übrigen Vorrichtungen, bei denen die Bearbeitung der Warenbahn mit Hilfe einer Walze erfolgt, haftet der Nachteil an, daß der Ausgleich der Walzendurchbiegung hohe Aufwendungen erforderlich macht, um eine über die Breite tier Warenbahn gleichmäßige Bearbeitung /u erreichen. Ebenso ergeben Unregelmäßigkeiten in der Starke der Warenbahn eine über die Fläche ungleiche Behandlung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung /ti schaffen, mit der es möglich ist, jene durch die Durchbiegung von Walzen und durch die Stärkenunterschiede der Warenbahn auftretenden Nachteile zu beheben, so daß eine über die Breite der Warenbahn ■"> gleichmäßige Behandlung erfolgen kann, die wahlweise veränderbar ist

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Druckkörper durch Magnetkraft beaufschlagbare, senkrecht zur Bahnoberfläche frei bewegliche ίο Kugeln, Ringe, Rollen, Stifte sind, die ein Druckkörperfeld bilden.

Durch die DE-AS 11 64 233 ist zwar eine Vorrichtung

zur Erzeugung eines Preßdruckes auf bahnförmige Materialien mittels Magnetkraft bekannt, aber auch hier sind sich von einer Bahnseite zur anderen erstreckende Walzen mit den vorstehend beschriebenen Nachteilen vorgesehen.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, in Abkehr von der bisherigen Anwendung von sich über die Breite der Warenbahn erstreckenden Walzen einzelne Druckkörper zu verwenden, die sich in ihrer Gesamtheit über die Breite der Warenbahn erstrecken und sich durch magnetische Kräfte unabhängig voneinander senkrecht gegen die Vt'arenbahn ziehen oder drücken lassen.

_>> Da das Magnetfeld die Kugeln, Ringe, Rollen oder Stifte in ihrer Lage hält, genügt es bei entsprechender Ausbildung derselben nur die äußeren Kugeln, Ringe, Rollen oder Stifte des Druckkörperfeldes in ihrer Lage durch Käfige, Stangen, Leisten od. dgl. zu halten.

Ui Auch können mehrere Kugeln, Ringe, Rollen übereinander angeordnet werden.

Die Rollen können in weiterer Ausbildung der Erfindung sowohl zylindrische, wie tonnenförmige Rollen sein, die gleichfalls wieder auf einer Stange oder

ti Leiste aufgereiht sind. Sie können jedoch, wie auch die Ringe, durch einen Käfig gehalten sein, in welchem die Rollen wiederum senkrecht zur Warenbahn und damit in Richtung der Druckausübung frei beweglich sind. Bei Anwendung von Kugeln können diese entweder in

üi einem Käfig frei rotieren oder aber nach Art einer Perlenschnur aufgereiht sein oder aber in anderer geeigneter Weise so z. B. durch das Magnetfeld selbst in ihrer frei gegen die Warenbahn beweglichen Lage gehalten werden.

r» Insbesondere, wenn die Auflage, auf welcher die Warenbahn bei der Behandlung aufliegt, eine gekrümmte Oberfläche hat oder aber um z. B. eine stufenweise Bearbeitung der Warenbahn zu bewirken, kann das Magnetfeld in Warenbahnlaufrichtung unterschiedlich

in ausgebildet und veränderbar sein.

Insbesondere zum Einführen der Warenbahn sind in weiterer Ausführung der Erfindung die Druckkörper in Rahmen od. dgl. gehalten, die mit den Kugeln, Ringen, Rollen oder Stiften von der Warenbahn abschwenkbar

r> oder entfernbar sind.

In der Zeichnung sind Alisführungsbeispiele der Vorrichtung nach der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Ausführungsform, bei welcher feststehcn-

hi) de Magnete angewendet werden, die seitlich oder oberhalb des die Warenbahn führenden v/alzenförmigen Widerlagers aus magnetisierbarem Material angeordnet sind,

F i g. 2 eine Ausführungsform, bei welcher das

»ι Widerlager als Walzenmantel aus magnetisierbarem oder nicht magnetisierbjiem Material besteht und der Magnet innerhalb des Walzenmantels angeordnet ist,
F i g. i eine Vorrichtung, bei welcher tue /i\

behandelnde Warenbahn auf einem Förderband aus magnetisierbarem oder nicht magnetisierbarem Material aufliegt, das auf einem ebenen Widerlager gleitet und Kugeln auf Höhe dieses ebenen Widerlagers, das ein Magnet ist, angeordnet sind,

F i g. 4 und 4a in der Draufsicht und der Seitenansicht eine Ausführungsform, bei welcher in Reihen nebeneinander angeordnete Kugeln das Druckkörperfeld bilden, wobei die in Bahnlaufrichtung aufeinanderfolgenden Reihen um den halben Durchmesser der Kugeln und um einen davon abweichenden Betrag gegeneinander versetzt sind,

F i g. 5 und 5a in der Draufsicht und der Seitenansicht eine Ausführungsform, bei welcher der Abstand aufeinanderfolgender Kugelreihen in Warenbahnlaufrichtung geringer als bei der Ausführungsform nach Fig.4 und 4a ist und die Kugeln einer folgenden Reihe in die Kugellücke einer vorgehenden Reihe ragen,

Fig.6 und 6a die Möglichkeit der Anordnung von übereinanderliegenden Kugeln, wodurch arjedeutet ist, daß Kugelhaufen Anwendung finden können, die mit geeigneten Mitteln zusammengehalten werden,

F i g. 7 und 7a eine Ausführungsform mit tonnenartigen Rollen,

F i g. 8 und 8a eine Ausführungsform mit siehenden runden Stiften,

F i g. 9 und 9a eine weitere Ausführungsform mit stehenden, im Querschnitt mehreckigen Stiften,

Fig. 10 und Il je eine Ansicht in Warenbahnlängsrichtung zweier Anordnungsmöglichkeiten von Kugeln in Bahnquerrichtung.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 ist die Warenbahn W um die Walze 1 aus magnetisierbarem Material geführt. Seitlich oberhalb der Walze sind vorzugsweise symmetrisch zu deren vertikaler Mittelebene Elektromagnete oder Permanentmagnete 2 angeordnet, deren der Walze zugekehrte Fläche J der Krümmung dieser Walze angepaßt ist, so daß ein konstanter Spalt 4 zwischen der Walzenoberfläche 5 und dem Magneten gebildet wird, wodurch auch ein konstantes Magnetfeld zwischen der Walze und dem Magneten erzeugt wird. Der Magnet 2 kann radial auf die Walze I zu verstellt werden.

Auf der Warenbahn aufliegend sind in dem Spalt 4 quer zur und in Warenbahnlaufrichtung (Pfeil 6) nebeneinander Kugeln 7 als Druckkörper angeordnet, die aus geeignetem magnetisierbarem Material bestehen und unter Wirkung des Magnetfeldes zwischen der Walze 1 und dem Magneten 2 gegen die Warenbahn W senkrecht zu dieser unabhängig voneinander gezogen werden. Wie bei der Erläuterung der Ausführungsform nach den F i g. 4 bis 9 sind die einzelnen Reihen der Kugeln 7 in Laufrichtung der Warenbahn W gegeneinander versetzt, so z. B. ist die Kugelreihe Il der Kugeln 7 gegenüber der Kugelreihe I in Querrichtung der Warenbahn um einen bestimmten Betrag versetzt. Gleiches gilt von den Reihen III, IV und V der Kugeln 7, so daß letzten Endes der Zwischenraum zwischen der Berührungsstelle der Kugeln 7 der Reihe I mit der Warenbahn vollständig durch die Berührungsstelle der Kugelreihen H bis V überdeckt wird und hierdurch die Warenbahn W über ihre gesamte Breite durch die Kugeln 7 der Reihen I bis V druckbeaufschlagt wird.

Wenn hier vorstehend nur fünf Reihen Für jede Seile der Walze I dargestellt sind, so können natürlich eine gröllere Anzahl von Reihen Anwendung finden, so daß letztlich etwa 10 bis 20 Kiigclrcihcn vorgesehen sind, deren Kugeln derart gegenüber den Kugeln einer vorgehenden Reihe versetzt sind, daß, wie beschrieben, die gesamte Warenbahn über ihre Breite durch mehrere auf gleicher oder annähernd gleicher Höhe gelegene Kugeln druckbelastet wird.

Die Kugeln 7 werden in ihrer Lage so durch einen Käfig 8 gehalten, daß die Kugeln senkrecht zur Warenbahn W gegeneinander frei beweglich bleiben. Der Käfig 8 ist so gestaltet und angelegt, daß er dafür sorgt, daß die Kugeln in ihrer Lage, insbesondere in

ίο ihrer zur Warenbahn quergerichteten Lage, gehalten werden, aber auch, um die Kugeln in ihrer Gesamtheit von der Warenbahn Wabheben zu können, wenn es gilt, eine neue Warenbahn einzuziehen. Zu diesem Zwecke kann die Magnetkraft des Magneten 2 aufgehoben

Γι werden und der Käfig 8 mit den Kugeln 7 in Richtung auf den Magneten 2 zu bewegt werden. Der Käfig selbst kann an einer nicht dargestellten Halterung der Vorrichtung in seiner Lage gehalten werden.

Die Stärke des Magnetfeldes kann — beispielsweise

durch Änderung des Spulenstromes des Elektromagnetes oder durch Änderung des Spaltes 4 — beliebig gestaltet werden, so daß auch der Druck der Kugeln gegen die Warenbahn W variiert werden kann. Hierbei kann das Magnetfeld in seiner Gesamtheit geändert

.·■) werden, wie auch das Magnetfeld in und quer zur Laufrichtung der Warenbahn W(Pfeil 6) unterschiedlich gestaltet werden kann.

Die Oberfläche der Kugeln kann glatt, gerillt oder rauh sein. Bei der Ausführungsform nach der F i g. 2 sind

tu die Kugeln 7 wiederum in einem Käfig 8 gehalten. Innerhalb des Walzenmantel 9 ist ein Elektro- oder Permanentmagnet 2 angeordnet, durch den die Kugeln 7 gegen die Warenbahn W gezogen werden. Auch die Kugelreihen der Ausführungsform nach der F i g. 2 sind

r> in Querrichtung der Warenbahn W derart gegeneinander versetzt, daß die Kugeln 7 die gesamte Oberfläche der Warenbahn druckbeaufschlagen. Der Versatz in Querrichtung der Warenbahn kann auch hierbei von Querkugelreihe zu Querkugelreihe verschieden oder

in gleich groß sein.

Bei der Ausführungsform nach F i g. J ist ein ebenes Widerlager 10 vorgesehen, über das ein Förderband 11 gleitet, das auf den Führungsrollen oder dem Widerlager 10 aufliegt. Dieses ist als Magnet ausgebildet, und

Ii die Druckkörper sind auch in diesem Falle unabhängig voneinander in Richtung der Normalen zur Warenbahn W verstellbar, wie auch die Kugelreihen I, 11 ...V, Vl gegeneinander querversetzt sind, so daß die gesamte Warenbahn druckbelastet wird. Das in bezug auf die

in Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 Gesagte ist auch bei der Vorrichtung nach F i g. 3 anzuwenden möglich.

F i g. 4 und 4a läßt die Anordnung der Kugclreihen I, II, III als Beispiel für den Versatz quer zur Warenbahn Werkennen. Die Kugeln 7a der QuerkugHreihe Il sind

li gegenüber den Kugeln Tb der Querreihe I um den halben Kugeldurchniesser D/2 gegeneinander versetzt, während die Kugeln Tc der Reihe III gegenüber den Kugeln 7a der Reihe Il um einen ein wenig kleineren oder größeren Betrag als der halbe Durchmesser, d. h.

ι»» D/2 F X querversetzt ist. Um ein ähnliches Maß sind die weiter in Laufrichtung (Pfeil 12) der Warenbahn IV zu denkenden Querkugelreihen versetzt, so daß let/ten Endes die gesamte Oberfläche der Warenbahn durch die Kugeln 7 der Querreiheii I, II. Ill ...

"· druikhclastel wird.

Aus Fig. 4 und 4a ist feiner /u erkennen, il.iß die Kugeln 7 frei gegenüber ihren Nachbai kugeln in Richtung auf die Warenbahn beweglieh sind. Ki /. 15. ,ml

Höhe der Kugel 7.1 in Fig.4 eine Noppe einer Textilbahn vorhanden, so wird lediglich eine Kugel Ta angehoben, während die Nachbarkugeln derselben Reihe Il ihre Funktion ebenso ausüben wie die übrigen auf der Warenbahn aufliegenden Kugeln.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 und 5a ragen zur Platzersparnis die Kugeln der Kugelreihe Il und III in den Zwischenraum 13 zwischen zwei benachbarten Kugeln 7 der vorhergehenden Kugelreihe. Hierbei sind die Kugeln 7 der Reihe III um ein kleines Maß mehr oder weniger als D/2 gegenüber den Kugeln der Reihe Il querversetzt.

Die Ausführungsform nach Fi g. 6 und 6a soll zeigen, daß es auch möglich ist, Kugelhaufen anzuwenden, durch die gewünschtenfalls ein noch höherer Druck auf die Warenbahn erzeugbar ist. Die zusätzlichen Kugeln 14, 15 der Kugelreihen VII und VIII sind insbesondere bei Kugelreihen anwendbar, die oberhalb der Walze angeordnet sind und ein Magnet, wie Fig. 2 zeigt, innerhalb des Kugelmantels vorhanden ist. Gleiches gilt, wenn nach Fig. 3 ein ebenes Magnetwiderlager gewählt wird.

Fig. 6 und 6a zeigt ferner, daß die Kugeln der zusätzlichen Kugelreihen VII, VIII in einem größeren Abstand oder aber wie die Kugeln der Reihe VIII mit geringerem Abstand auf den darunterliegenden Kugelreihen I, II, III aufliegen können.

Die Kugelreihen I bis III und VII und VIII nach den !·" i g. 4 bis 6a können durch entsprechende Haltemittel, wie z. B., Käfige nach den Fig. 1 und 2, in ihrer Lage gehalten werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 und 7a finden als Druckkörper unter Einfluß eines Magnetfeldes tonnenartige Rollen 16 Anwendung, die in ihrer Längsrichtung nebcneinanderliegend mit ihren Stirnseiten 17 sich berühren und mit einer Mittelbohrung 18 versehen sein können, durch die eine Stange 19 erheblich geringerer Stärke ragt. Die Stange 19 dient lediglich dazu, die tonnenförmigen Druckkörper in ihrer Lage zu halten, ohne diese hierbei in ihrer Bewegung senkrecht zur Warenbahn W zu beeinflussen. Die Stangen 19 können miteinander verbunden an der Vorrichtung befestigt sein. Auch die Rollen 16 sind in Querrichtung gegeneinander versetzt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 und 8a bestehen die Druckkörper aus senkrechtstehenden. im Querschnitt runden oder mehreckigen Stiften 20. die wiederum unabhängig von Nachbarkörpern senkrecht zur Warenbahn W durch die Magnetkraft und gegebenenfalls durch ihr Eigengewicht, wenn die Stifte in den oberen Quadranten des Walzenbereichcs angeordnet sind, auf die Warenbahn wirken. Die Stifte 20 besitzen einen abgerundeten Fuß 21 und sind ebenso versetzt angeordnet, wie die Kugeln nach den F i g. 1 bis 6a. Die Stifte besitzen einen Längsschlitz 22, durch den eine entsprechende im Querschnitt rechteckige oder längliche Haltestange 23 ragt, die es den Stiften 20 ermöglicht, in Richtung senkrecht zur Warenbahn sich unabhängig voneinander frei zu bewegen, jedoch in ihrer Stellung gegeneinander gehalten zu werden. Auch sind von der Halteeinrichtung in Form der Stange 23 abweichende Mittel anzuwenden möglich, wobei die Stifte sich um ihre Längsachse drehen können. Hierbei kann der Fuß des Stiftes eine flache Wölbung erhalten, was auch bei der in Fig.8 und 8a wiedergegebenen Ausbildungsform unter Anwendung von Haltcstangen 23 möglich ist.

ßei der Ausführungsform nach F i g. 9 und 9a sind gleichfalls senkrechtstehendc Stifte 24 angewendet, die

■ι wie die Stifte 20 der Fig. 8 und 8a einen Querversatz haben, so daß die gesamte Oberfläche der Warenbahn gleichfalls wieder durch alle Stifte druckbeaufschlagt wird. Auch diese Stifte 24 sind in ihrer Lage gehalten und wirken durch die Magnetkraft und gegebenenfalls

κι je nach Anordnung durch ihr Eigengewicht unabhängig voneinander auf die Warenbahn. Der Fuß 25 der Stifte kann gleichfalls mehr oder minder flach gewölbt sein.

Auf Käfige zwischen den Druckkörpern kann verzichtet werden, wenn das Magnetfeld bei entspre-

r, chender Ausgestaltung die Druckkörper in ihrer Lage hält. Gegebenenfalls brauchen nur seitliche Begrenzungen des Druckkörperfeldes Anwendung zu finden, während die Einhaltung des Abstandes der Druckkörper untereinander durch die gegenseitige Abstoßung der magnetisierten Druckkörper gewährleistet ist.

In Fig. 10 ist je eine Anordnungsmöglichkeit von Kugeln quer zur Warenbahnlängsrichtung dargestellt, wobei die Kugeln einer ersten Kugelquerreihe I (Mittelpunkt M) mit 50 bezeichnet sind, während die

r, Kugeln 51 (Mittelpunkt N) die zweite Querreihe II, die Kugeln 52 (Mittelpunkt O) die dritte Querreihe III, die Kugeln 53 (Mittelpunkt P) die vierte Querreihe IV usw. bilden. Diese Anordnung entspricht der nach F i g. 4 und 4a.

Eine Abwandlung zeigt Fig. 11, wo die Kugeln 60 (Mittelpunkt M) die erste Reihe I, die Kugel 61 (Mittelpunkt N) die zweite Reihe II, die Kugeln 62 (Mittelpunkt O) die dritte Reihe III, die Kugeln 63 (Mittelpunkt P) die vierte Kugelreihe IV usw. bilden.

Hier sind die Kugeln einer Reihe jeweils um einen konstanten Betrag gegenüber der vorhergehenden Reihe querversetzt. Letztlich bleibt bei einer endlichen Zahl von Kugelreihen eine Anzahl von Restrippen von vernachlässigbar geringer Höhe in Längsrichtung der bahn übrig.

Vorstehendes läßt den Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung erkennen. Sie bedarf u. a. keines Walzengerüstes, keiner Walzenausrichtung, keiner Einrichtung zur Arbeits- und Kräfteeinsparung beim

4ϊ Walzenwechsel, keines Andrehens von Walzen, wie auch kein Abwalken von Walzenbelegen zu befürchten ist.

Das zur Anwendung gelangende Magnetfeld kann verschiedenartig geändert werden, so z. B. durch Änderung des magnetischen Widerstandes oder der magnetischen Spannung in Längs- und Querrichtung der Warenbahn. Es zeigt sich eine große Variationsmöglichkeit der Warenbahnbearbeitung durch einfache Arbeitsvorgänge, z. B. durch Verstellen von Potentiometern. Hierzu können die Druckkörper eine entspre chende Oberfläche aufweisen. Auch kann Wärme den Druckkörpern oder dem Widerlager zugeführt oder von diesen abgeführt werden.

Die Erfindung ist nicht auf das Glätten von Papier

bii beschränkt Sie kann ebenso zur Druckbehandlung, wie Verdichten, Prägen, Quetschen, oder zur Warmbehandlung von Warenbahnen wie Papier, Textilien, Kunststoffen, Metallfolien, dünne Holzfurniere und Leder Anwendung finden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Glätten von Bahnen, wie z. B. aus Papier, durch mittels Druckkörper auf die Bahn ausgeübten Druck, wobei die Bahn über eine Widerlagerfläche geführt ist und die Druckkörper mehrere, im wesentlichen in Bahnquerrichtung nebeneinander gehaltene Körper mit geringeren Abmessungen als die Bahnbreite sind und mehrere Druckkörper in Laufrichtung gestaffelt querversetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkörper durch Magnetkraft beaufschlagbare, senkrecht zur Bahnoberfläche frei bewegliche Kugeln (7,14,15,50-53,60-63), Ringe, Rollen (16), Stifte (20,24) sind, die ein Druckkörperfeld bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (7, 14, 15, 50-53, 60-63), Ringe, Rollen (16) oder Stifte (20, 24) durch Käfige, Leisten, Streben, Stangen od. dgl. (8, 19, 23) in ihrer Lage gehalten sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur die äußeren Druckkörper des Druckkörperfeldes durch Käfige, Leisten, Stangen od. dgl. in ihrer Lage gehalten sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (14,15), Rollen oder Ringe in mehreren Lagen (I-111 und VII, VIII) übereinander angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld in Warenbahnlaufrichtung und quer hierzu unterschiedlich ausgebildet oder veränderbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch ΐ bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkörper (7,14—16, 20, 24,50-53,60—63) in Rahmen od. dgl. gehalten sind, die mit den Druckkörpern von der Warenbahn (W) abschwenkbar oder entfernbar sind.