DE4003927A1 - Vorrichtung zur bahnlaufsteuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern von bewegten Materialbahnen in Walzenhohlsaugern, wobei die Bahn auf mindestens zwei Walzen aufliegt und wobei im Bereich der Walzen zwischen der Ober- und Unterseite der Bahn eine Druckdifferenz besteht.

Hohlsauger werden vorzugsweise in Trockenstrecken einge­ setzt, in denen die frisch auf einem Schichtträger aufge­ tragene Schicht oder Schichten nicht die Oberfläche der Führungswalzen berühren dürfen. Die Schichten können foto­ grafische oder magnetische Beschichtungen sein, welche auf einen Papier- oder Kunststoff-Schichtträger mittels einer aus dem Stand der Technik bekannten Gießvorrichtung aufge­ bracht werden. Beim Durchlauf der Materialbahn über den Hohlsauger entsteht eine gesickte, wellenförmige Bahnform. Im Grenzfall eines Hohlsaugers mit nur zwei Walzen weist die Bahn nur eine Sicke auf. Der Krümmungsradius der Sicke in der Bahn oder der Bahnschleife hängt von der Druckdifferenz der Bahnspannung ab. Unabhängig von der Bahnführung durch den Trockner stellt die gesickte Bahnform für jede Walze den für einen guten Bahnlauf ausreichend großen Um­ schlingungswinkel sicher. Daher lassen sich Hohlsauger in den verschiedensten an die jeweilige Bahnführung angepaßten Bauarten einsetzen.

Es ist eine bekannte Forderung bei der Konstruktion von solchen Walzenstrecken, daß für jede Walze ein Mindestum­ schlingungswinkel der Bahn eingehalten werden muß. Hier­ durch werden Relativgeschwindigkeiten zwischen Bahn und Walzenoberfläche vermieden, was bei Materialien mit empfind­ lichen Oberflächen (Filmen oder Magnetband) von Bedeutung ist.

Es sind ebene Hohlsauger bekannt, bei welchen die Walzen­ achsen in einer Ebene liegen und die Bahn senkrecht auf- oder absteigend oder waagrecht tragend oder hängend fördern. Liegen die Walzenachsen auf einer Zylinderfläche, so sind dies Bogen-Hohlsäuger zur Umlenkung der Bahn um beispiels­ weise 90 oder 180°, ohne daß die begossene Bahnfläche in Kontakt mit den Walzen kommt. Auch für räumliche Bahnfüh­ rungen, bei denen die Walzenachsen nicht mehr parallel sind, ist der Hohlsauger geeignet. In der DE-AS 19 62 089 ist eine Trockenstrecke mit mäanderförmiger Bahnführung beschrie­ ben, bei der ebene Walzenhohlsauger zur Auf- und Abwärts­ führung und Bogenhohlsauger zur Bahnumlenkung an den oberen Enden der Vertikalschleifen eingesetzt sind.

Die DE-PS 15 74 295 beschreibt eine Anwendung des Walzen­ hohlsaugers für räumliche Bahnführung mittels gegeneinander verschränkt angeordneter Rollen, während die OE-PS 25 01 482 parallele, bewegliche Rollen beschreibt, welche gegen orts­ feste Rollen in der Bahnebene schwenkbar angeordnet sind.

Eine große technische Bedeutung für lange, horizontal gerade geführte Trockenstrecken hat der in der DE-PS 15 97 656 beschriebene Zwei-Walzenhohlsauger erlangt. In diesen Trocken­ strecken wird die Bahn auf dem ersten Weg aufliegend und auf dem Rückweg hängend an Hohlsaugern geführt.

Aus der EP 00 17 884 ist ein Luftturbinen-Antrieb für Wal­ zen von Hohlsaugervorrichtungen bekannt, der seine Energie aus der Druckdifferenz zwischen der Ober- und der Unter­ seite der Materialbahn erhält.

Die Konstruktion der Walzenhohlsauger ist bei allen Typen gleich. Die Hohlsauger bestehen aus mindestens zwei frei drehbar gelagerten Walzen, die auf der Rückseite ein unter Unterdruck stehendes Gehäuse besitzen, welches die Walzen weitgehend gegen den normalen Luftdruck abdichtet. Über die Vorderseite der Walzen wird die Bahn geführt und von dem normalen Luftdruck gegen die Walzen, hinter denen Unter­ druck herrscht, gepreßt. Es entsteht so ein erhöhter Bahn­ druck gegen die Walzen und eine größere Umschlingung der Walzen durch Einsaugen der Bahn.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche auf antreib­ bare Hohlsaugerwalzen verzichtet, bei der die Bahnspannung bei gleichzeitig erhöhter Seitenstabilität der Material­ bahn möglichst gering gehalten wird und bei der die Bahn ohne Gefahr von Beschädigungen wie Verkratzen oder Falten möglichst genau geführt wird. Eine weitere Aufgabe bestand darin, die Vorrichtung in einer Trockenstrecke von begrenz­ ter Länge in möglichst geringer Anzahl auch bei hoher Bahn­ geschwindigkeit zu installieren. Schließlich war noch die Aufgabe zu lösen, in der Vorrichtung die Zugänglichkeit der Walzen zwecks Reinigung zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß wurden die Aufgaben gelöst mit einer Vor­ richtung mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmalen. Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen, den Zeichnungen und der Be­ schreibung hervor.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher er­ läutert und zwar zeigt

Fig. 1a-b eine erfindungsgemäße Ausführungsform im Quer­ schnitt (a) beziehungsweise im Längsschnitt (b)

Fig. 2a-b eine besonders bevorzugte erfindungsgemäße Vorrich­ tung im Querschnitt (a) beziehungsweise im Längs­ schnitt (b)

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäß Fig. 2

Fig. 4 eine schematische Anordnung der erfindungsgemäßen Hohlsauger-Vorrichtungen in einer Trockenstrecke.

Wie aus der Fig. 1a zu ersehen, läuft eine beschichtete Materialbahn (1) in Pfeilrichtung mit der beschichteten Seite oben und der Trägerseite unten über das Walzenpaar (2, 3), welche zusammen mit dem Saugkasten (11) und dem Saugstutzen (4) einen aus dem Stand der Technik bekannten Zwei-Walzenhohlsauger darstellen. Die Walzen (2, 3) sind mit Lagerzapfen (9) in den Seitenstücken des Saugkastens (11) gelagert. Unter dem Einfluß der Saugwirkung umschlingt die Trägerbahn die beiden Walzen im Bereich (5).

Erfindungswesentlich ist, daß im freien Raum (10) zwischen dem Walzenpaar (2, 3) benachbart der Oberseite der Walzen an den Seitenflächen des Saugkastens (11) beiderseits ein Dichtkeil (6) angebracht ist, dessen freies Ende so weit in Richtung Bahnmitte hineinragt, daß er zumindest die Rän­ der (17) der Materialbahn (1) in ihrem durchgekrümmten Teil untergreift. Die den Walzen (2, 3) zugekehrten Flächen des Dichtkeils (6) sind der zylindrischen Außenfläche der Wal­ zen nachgebildet und befinden sich in einem sehr geringen Abstand von diesen, um möglichst wenig Falschluft anzusau­ gen. Die der Unterseite der Materialbahn zugekehrte Fläche des Dichtkeils (6) verläuft, wie aus Fig. 1b hervorgeht, im wesentlichen parallel zur Bahn, kann aber auch nach innen abgeschrägt verlaufen. Die Druckdifferenz zwischen Ober­ und Unterseite der gekrümmten Bahn (5) wird so eingestellt, daß die Bahn gerade über dem Dichtkeil schwebt. Die den Walzen zugewandten Flächen des Saugkastens (11) sind eben­ falls als Dichtleisten (7, 8) gestaltet und geringfügig von den Walzen beabstandet.

Eine besonders bevorzugte Ausführung der Erfindung geht aus den Fig. 2a und 2b sowie 3 hervor. Hier hat der Dicht­ keil (12) an seiner der Bahn zugekehrten Seite eine wannen­ förmige Gestalt und ragt mit der Unterseite nicht so weit in den Innenraum (10) zwischen den Walzen hinein. Die seit­ lichen Dichtleisten (13, 14) des Saugkastens (11) sind un­ terhalb der Drehachse der Walzen angebracht, so daß die Zugänglichkeit der Walzen zwecks Reinigung hier noch we­ sentlich verbessert ist. Die wannenförmige Ausführung des Dichtkeils, der zur Bahnmitte in der Form eines Anlaufkeils schräg abfällt, wie aus Fig. 2b zu erkennen, hat als Vor­ teil, daß auch bei seitlichem Verlaufen der Bahn, also senk­ recht zur Laufrichtung, doch stets die Bahn über dem Dicht­ keil beabstandet ist beziehungsweise schwebt. Der Abschrä­ gungswinkel α des Keils beträgt einige Grad, vorzugsweise 3°.

Die Fig. 3 zeigt in Aufsicht die erfindungsgemäße Vorrich­ tung gemäß Fig. 2 und besonders die beiderseitige symmetri­ sche Anordnung der Dichtkeile (12, 12′) und ihre keilförmig nach innen verengt zulaufende Form. In einer zweckmäßigen Ausführung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie aus Fig. 4 zu erkennen, dreimal in einer Trockenstrecke (15) angeordnet, nämlich in der Nähe des Eingangs, der Mitte sowie des Ausgangs. Ein Absaugventilator (16) beispiels­ weise ein Radialventilator ist über Zwischenventile (17, 18, 19) mit den drei Hohlsaugervorrichtungen verbunden, wobei das Prozeßgas über einen Ventilator (20) wieder in die Trockenstrecke (15) eingespeist werden kann.

Beispiel

Eine 67 cm breite mit einer Magnetschicht begossene Kunst­ stoffträger-Bahn lief mit ihrer Rückseite mit einer Geschwin­ digkeit von 300 m/Minute durch eine etwa 20 m lange Trocken­ strecke, die mit 140°C Trockentemperatur betrieben wird, über mehrere Aluminiumwalzen mit einem Durchmesser von 80 mm und einer Breite von 75 cm. Die drei Walzenpaare der Hohlsaugervorrichtungen hatten einen radialen Abstand von 10 mm, in den Innenraum ragte beiderseits ein Dichtkeil, bestehend aus eloxiertem Aluminium wie in Fig. 2a, 2b, beziehungsweise 3 dargestellt, mit einem radialen Abstand von etwa 0,5 mm zu der Lauffläche der Walzen und mit einer Länge von 75 mm, hinein. Die seitlichen Dichtleisten (13, 14) des Saugkastens (11) waren jeweils weniger als 0,5 mm von den Walzenflächen beabstandet. Der Abschrägewinkel α des Dichtkeils betrug 3°. Bei einer Druckdifferenz von 4 bis 10 mbar zwischen Ober- und Unterseite der Materialbahn und bei einem Bahnzug von 8 bis 14 kp war eine stabile Steuerung der Materialbahn zu erreichen, ohne daß Beschädigun­ gen beobachtet wurden.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Steuern von bewegten Materialbahnen in Walzenhohlsaugern, wobei die Bahn (1) auf mindestens zwei Walzen (2, 3) aufliegt und wobei im Bereich der Walzen zwischen der Ober- und Unterseite der Bahn (1) eine Druckdifferenz besteht, dadurch gekennzeichnet, daß in dem freien Raum (10) zwischen den Walzen (2, 3) beiderseitig Abdichtkeile (6, 12) so angeordnet sind, daß sie von den Walzenaußenkanten ausgehend zur Bahnmitte hineinragen und unterhalb des durchhängenden Bahnteils (5) so angeordnet sind, daß sie die Bahnränder (17) unter­ greifen und wobei die den Laufflächen der Walzen zuge­ kehrten Flächen des Dichtkeils von diesen geringfügig beabstandet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkeil (12) an seiner Oberseite in Laufrich­ tung der Bahn (1) wannenförmig ausgehöhlt ist und gleich­ zeitig quer zur Laufrichtung unter einem Winkel α, der vorzugsweise bei etwa 3° liegt, keilförmig in Richtung Bahnmitte abfällt.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtkeile (6, 12) aus eloxiertem Alu­ minium bestehen.