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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bandförderer zum Fördern
einer Bahn aus dünnem Kunststoffmaterial, wie beispielsweise ein
Decklagenmaterial für absorbierende Hygieneartikel, in einer
Produktionslinie für absorbierende Hygieneartikel, wobei der Förderer ein
perforiertes Endlosband mit einem Obertrum und einem Untertrum enthält,
welches Obertrum zumindest über einen Teil seiner Länge mit einem
darunterliegenden Saugkasten in Verbindung steht.
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Derartige Förderer werden oftmals in Produktionslinien zur Herstellung
von absorbierenden Hygieneartikeln, wie beispielsweise Windeln,
Hygienebinden und Inkontinenzschutze, eingesetzt, um eine Bahn aus einem
Material zu stützen, das im fertigen Artikel die Decklage eines Artikels
bildet und auf dem andere Komponenten des Artikels, wie beispielsweise
absorbierende Körper, elastische Einrichtungen, etc. plaziert werden, sowie
die Bahn die verschiedenen, in der Produktionslinie hintereinander
plazierten Stationen durchläuft. In Produktionslinien dieser Art wurden
reibgetriebene Bänder mit glatten Ober- und Unterseiten eingesetzt.
Bandförderer dieser Art sind aber im vorliegenden Zusammenhang mit einer
Anzahl von Nachteilen behaftet. Ein Problem besteht darin, dass das Band
oftmals einem Schlupf unterliegt, d. h. sich mit einer anderen
Geschwindigkeit als die bandgetriebene Rolle oder Walze bewegt, was es
schwierig macht, das Band mit einer genauen und konstanten Geschwindigkeit
zu bewegen und somit einen konstanten und spezifischen Abstand zwischen den
nacheinander ablaufenden Ausführungen beizubehalten. Dieses Phänomen kann
manchmal zu schwerwiegenden Störungen in der Produktion führen. Eine Sache,
die zum Bandschlupf beiträgt, besteht im Eintritt von Schmutz zwischen die
Antriebsrolle und dem Band. Dieser Schmutz führt zum Schlupf oder zu
Schlupfschwankungen, die durch andere Faktoren induziert sind. Der
auftretende Schlupf macht es zu Beginn der Produktion schwierig, das Band
auf eine vorbestimmte Laufgeschwindigkeit einzustellen und ist auch
zeitaufwendig. Das in derartigen Förderern verwendete Band neigt auch dazu,
während des Betriebs sich seitwärts zu bewegen, was zu einer
Seitenmissausrichtung der auf der sich bewegenden Materialbahn plazierten
Komponenten führt. Ein weiteres Problem, das insbesondere bei langen
Förderern zum Tragen kommt, besteht darin, dass der durch den Saugkasten
zwischen dem Ober- und dem Untertrum des Bandes erzeugte Druckunterschied
bewirkt, dass das Band sich während des Betriebs nach unten krümmt, was
dazu führen kann, dass bei der Herstellung die Genauigkeit beeinträchtigt
wird.
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Die GB-A-2 237 785 offenbart einen zahnradgetriebenen Saugbandförderer
zum periodischen Transportieren von Kartonzuschnitten.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
Saugbandförderer zum Fördern einer Bahn aus dünnem Kunststoffmaterial in
einer Produktionslinie für absorbierende Hygieneartikel bereitzustellen,
der auf die gewünschte Bandlaufgeschwindigkeit leicht und schnell
eingestellt werden kann und mit dessen Hilfe das Band keinem Schlupf
unterliegen wird, um so Schwankungen in der Bandlaufgeschwindigkeit zu
vermeiden.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen Bandförderer der
zuvor beschriebenen Art gelöst, bei dem des weiteren das Band durch eine
Zahnradanordnung angetrieben ist und in seiner Bewegungsrichtung gesehen
Querrippen enthält, die mit den Zähnen eines Zahnrades und einem Zahntrieb
auf dem Förderer zusammenwirken; die Bandperforationen sich in einem
Längsreihenmuster erstrecken und die Rippen innerhalb der
Perforationsbereiche dergestalt vertieft sind, dass das Band mit Ausnahme
der Rippen eine gleichförmige Dicke hat; und das Oberbandtrum durch
einzelne Schienen getragen ist, die sich im wesentlichen entlang der
gesamten Länge des Oberbandtrums unterhalb jeder Reihe aus Perforation
erstrecken und die innerhalb des Bereichs eines jeden Saugkastens mit den
Bandperforationen in Verbindung stehende obere Öffnungen und mit dem
Inneren des Saugkastens in Verbindung stehende untere Öffnung enthalten
dies ermöglicht es, dass die Bandlaufgeschwindigkeit einfach und
zuverlässig eingestellt und gesteuert werden kann, indem nur der oder die
Zahntriebe, die das Band antreiben, eingestellt und überwacht werden.
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Die Schienen sind vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das
eine gute gute thermische Leitfähigkeit aufweist, vorzugsweise Bronze, und
sind auf ihren Oberseiten mit einer verschleißfesten Schicht beschichtet,
die aus einem Material besteht, das eine geringe Reibung zum Band aufweist,
vorzugsweise Teflon (eingetragene Marke). Die Schienen werden vorzugsweise
einen Querschnitt aufweisen, der zu den Vertiefungen in den Bandrippen
komplementär ist, wodurch eine Seitenbewegung des Bandes verhindert wird.
Die Schienen besitzen vorzugsweise einen U-förmigen Querschnitt mit einem
Bodenteil und zwei aufrecht stehenden Schenkeln. Jeder Saugkasten wird auch
ein Kühlungsmittel zum Kühlen der oberen Wand des Saugkastens enthalten.
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Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher beschrieben, in denen
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Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Bandförderers gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung ist;
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Fig. 2 den Bandförderer der Fig. 1 von oben darstellt, wobei Teile des
Bands und der oberen Wand des Saugkastens entfernt sind;
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Fig. 3 ein schematischer Querschnitt des in den Fig. 1 und 2 gezeigten
Bandförderers ist;
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Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Bands gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung ist;
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Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Bandes und der an
der oberen Wand des Saugkastens angebrachten Schienen, die mit dem Band
zusammenwirken, ist, und
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Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Schienenvariante
ist, die in einem erfindungsgemäßen Bandförderer eingesetzt ist.
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Die dargestellte Ausführungsform eines Bandförderers enthält ein
Endlosband 1 mit einem Obertrum 2 und einem Untertrum 3. Das Endlosband 1
läuft um die zwei Räder 4, 5, von denen zumindest eines angetrieben ist,
wie es in Fig. 2 angedeutet ist, die das durch einen Motor 6 angetriebene
Rad 5 zeigt. Ein Saugkasten 7 ist zwischen dem Ober- und Untertrum 2 und 3
des Bandes 1 angebracht. Ebenso ist eine Spanneinrichtung 8 enthalten, die
dazu dient, das Band 1 gespannt zu halten, indem das Rad 4 in Längsrichtung
des Bandes verrückt wird. Zu diesem Zweck ist das Rad 4 der Darstellung der
Fig. 1 und 2 auf dem Saugkasten 7 derart angebracht, dass es in
Längsrichtung des Bands verschiebbar ist und ist durch eine hydraulische
Kolben-Zylinder-Einrichtung 9 bewegbar. Das Band 1 ist vorzugsweise aus
einem faserverstärkten Polymer hergestellt, beispielsweise einem mit
Fiberglas verstärktes Polyurethan.
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Die Innenseite des Bandes 1, d. h. die Fläche, die zum Saugkasten
zeigt, ist entlang ihres gesamten Umfangs mit querverlaufenden Rippen 10
mit trapezförmigem Querschnitt versehen, wobei diese Rippen mit Rippen oder
Zähnen auf den Rädern 4 und 5 zusammenwirken, von denen die Rippen 11 auf
dem Rad 4 in Fig. 2 schematisch gezeigt sind.
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Das Band 1 enthält auch Reihen 12 aus durchgehenden Löchern oder
Perforationen 13, die mit dem Inneren des Saugkastens 7 durch Öffnungen in
der oberen Wand 15 des Saugkastens und mit Hilfe von längs verlaufenden
Schienen 14 in Verbindung stehen. Die Schienen erstrecken sich unter jede
Reihe 12 aus Perforationen und die Rippen 10 auf dem Band 1 sind mit
Vertiefungen 16 versehen, die es ermöglichen, dass die Innenseite des Bands
1 an den Oberseiten der Schienen 14 anliegt. Die Schienen 14 haben einen U-
förmigen Querschnitt mit Schenkeln 18, 19, die von einem Boden 17 aufrecht
abstehen. Die Böden der Schienen sind mit Löchern 20 versehen und
entsprechende Löcher sind auch in der oberen Wand 15 des Saugkastens
vorhanden.
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Die Schienen 14 erstrecken sich somit unterhalb jeder Reihe 12 aus
Perforationen 13 in dem Obertrum 2 des Bands 1 und bilden in Verbindung mit
dem Saugkasten 7 lokale Unterdruckkammern. Aufgrund dessen unterliegt nur
das Obertrum 2 des Bandes 1 der Drucklast aufgrund des Druckunterschieds
zwischen der Außen- und Innenseite des Bandes innerhalb der Bereiche der
Schienen 14, was eine signifikante Abnahme der Last darstellt, verglichen
mit dem Fall, wenn der Unterdruck über die Gesamtheit des Zwischenraums
zwischen dem Obertrum des Bands und der oberen Wand des Saugkastens
herrscht. Die Schienen stellen auch sicher, dass das Obertrum des Bandes
konstant flach gehalten wird, was bedeutet, dass die auf dem Band
plazierten Komponenten immer eine genau definierte Höhenlage einnehmen. Die
Vertiefungen 16 in den Rippen 10 auf dem Band 1 werden vorzugsweise eine
Gestalt haben, die zu der Querschnittsform der Schienen komplementär ist,
wodurch das Obertrum des Bandes daran gehindert wird, sich seitwärts zu
bewegen. Die seitlichen Positionen der Komponenten in Bezug auf das
Förderband sind somit auch genau definiert. Da das Band durch den
Zahnradantrieb daran gehindert wird, zu schlupfen, ist die Geschwindigkeit,
mit der sich das Band bewegt, völlig durch die Umfangsgeschwindigkeit des
Zahntriebes festgelegt, was es ermöglicht, dass die Längsposition der
Komponenten, die auf dem Band gefördert werden, genau und leicht
festzulegen ist.
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Aufgrund der lokalen Druckunterschiede zwischen der Außen- und
Innenseite des Obertrums 2 des dargestellten Bandförderers wird somit das
Obertrum gegen die Oberseite der Schienen 14 gedrückt. Die zwischen dem
sich bewegenden Band und den Oberseiten der Schenkel 18, 19 der Schienen 14
erzeugte Reibung wird Wärme erzeugen. Um diese erzeugte Wärme abzuführen,
werden die Schienen vorteilhafterweise aus einem Material gefertigt, das
eine gute thermische Leitfähigkeit besitzt, wie beispielsweise Bronze, und
um die Reibung und hiermit die Reibungswärme zu reduzieren, werden die
Oberseiten der Schienen vorzugsweise mit einem Material 21 beschichtet, das
einen niedrigen Reibungseffekt auf das sich bewegende Band haben wird, wie
beispielsweise Teflon (eingetragene Marke). Ein Kühlungsmittel kann
günstigerweise in dem Saugkasten angeordnet sein, wie es schematisch in
Fig. 3 gezeigt ist. Dieses Kühlungsmittel kann aus einem System aus sich
längserstreckenden Leitungen 22 bestehen, die sich auf beiden Seiten einer
Reihe von Öffnungen in der oberen Wand 15 des Saugkastens 7 erstrecken und
die an den Enden des Saugkastens miteinander verbunden sind, um so eine
sich schlängelnde Schleife zu erhalten, durch die ein Kühlmittel strömen
kann.
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In Fig. 3 ist auch eine Leitung oder ein Rohr 23 gezeigt, durch das
der Saugkasten 7 mit einer nicht gezeigten Unterdruckquelle verbunden ist.
Wenn der Saugkasten relativ lang ist, können praktischerweise mehrere
derartige Verbindungsleitungen entlang der Länge des Suagkastens angeordnet
sein.
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Wenn sich das Band bewegt, streifen die Seitenränder des Obertrums 2
des Bandes an den Dichtungen 26, wie es aus der Fig. 3 zu ersehen ist,
wobei diese Dichtungen die Doppelfunktion innehaben, die Außenteile des
oberen Bandtrums flach zu halten und zu verhindern, dass Schmutz und
dergleichen zwischen das Band und die obere Wand 15 des Saugkastens
eindringen. Dies reduziert die Gefahr beträchtlich, dass im Fall eines
Lecks zwischen den durch die Schienen 14 definierten Unterdruckkammern und
der Umgebung im Raum zwischen dem Band und der oberen Wand der Saugkastens,
Schmutzpartikel oder dergleichen zwischen die Oberseiten der Schienen und
die Innenseite des Oberbandtrums eindringen.
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Die Fig. 6 zeigt eine andere Führungsschiene 24 mit U-förmigem
Querschnitt, wobei diese Schiene sich von den Führungsschienen 14 durch die
Schenkel unterscheidet, die den Schienenboden, der mit Langlöchern 24
anstatt der kreisförmigen Öffnungen, die in den Böden der jeweiligen
Schienen 14 vorhanden sind, versehen ist, verbunden ist. Die Schiene 24
kann mit der oberen Wand eines Saugkastens in der gleichen Weise wie die
Führungsschienen 14 zusammengesetzt sein, wobei in diesem Fall der
Saugkasten vorzugsweise mit Öffnungen versehen ist, die den Öffnungen 25
entsprechen. Selbstverständlich ist es auch machbar, die Schiene 24 derart
zu montieren, dass der Boden aufwärts zeigt, das heißt, der Boden liegt
proximal zum Förderband, obwohl dies aus verschiedenen Gründen nicht
bevorzugt wird, wobei einer hiervon die Zunahme der Reibung ist, die das
zur Folge hätte.
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Die vorliegende Erfindung schafft somit einen Saugbandförderer, bei
dem die Position der Oberseite des Bandes sowohl vertikal als auch seitlich
an jedem Punkt des Bewegungspfades des Obergurttrums sehr genau definiert
ist. Ferner kann die Geschwindigkeit, mit der das Band läuft, leicht
eingestellt und beibehalten werden, indem der Bandzahntrieb gesteuert und
überwacht wird, und das Band kann auch viel schneller als ein
reibgetriebenes Band beschleunigt und verzögert werden, wobei die
Geschwindigkeit des letzteren Bandtyps durch den Bandschlupf beeinflusst
wird. Der Zahnradtrieb und der Führungseffekt, der durch die
Führungsschienen erzielt wird, ermöglichen es, lange erfindungsgemäße
Bandförderer zu bauen, beispielsweise Förderer mit bis zu 30 m Länge, was
mit Bandförderern der in der Einleitung definierten Art zuvor nicht möglich
war.
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Es versteht sich, dass die beschriebene beispielhafte Ausführungsform
bezüglich verschiedener Aspekte innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche
modifiziert werden kann. Beispielsweise kann der Förderer eine Anzahl
verschiedener Saugboxen entlang seiner Länge enthalten, wobei die Schienen
auch zwischen ihren äußersten Enden Querwände enthalten werden, die die
durch die Schienen definierten Unterdruckkammern begrenzen und die mit
jedem Saugkasten verbunden sind. Ferner können die Bandzahnprofile und die
Zahntriebe andere Formen haben als die, die gezeigt sind, und es können
mehr als zwei Zahnräder vorgesehen sein. Insbesondere kann es bei langen
Förderern notwendig sein, mehr als einen Zahntrieb zu verwenden. Das Muster
der Perforationen und somit auch die Anzahl an Schienen kann
selbstverständlich variieren. Die Schienen und die Vertiefungen in den
Rippen auf dem Band können eine andere Querschnittsform haben.
Beispielsweise kann die Schiene die Form eines gestutzten V's haben, bei
dem die Schenkel auseinandergehen, wobei die Höhenlage des oberen Bandtrums
mechanisch durch die zusammenwirkenden schrägstehenden Flächen der Schienen
und Vertiefungen geführt ist. Eine reibhemmende Beschichtung kann auch auf
denjenigen Teilen der Außenseiten der Schienen vorgesehen sein, die mit den
Seitenflächen der Ausnehmungen zusammenwirken. Ferner können die Schienen
und das Band aus Materialien hergestellt sein, die sich von denjenigen
unterscheiden, die erwähnt wurden, und es ist im weitesten Aspekt des
erfindungsgemäßen Konzeptes möglich, Rippen vorzusehen, die keine
Vertiefungen auf der Innenseite des Bandes haben. Aufgrund dessen versteht
sich, dass die Erfindung lediglich durch den Inhalt der nachfolgenden
Ansprüche beschränkt ist.