DE4335749A1 - Doppelbandpresse mit hydrostatischer Bandstütze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelbandpresse mit hydrostatischer Bandstütze, bei der die Preßbänder durch Stützleisten abgestützt sind.

Kontinuierliche Doppelbandpressen sind beispielsweise aus der EP-A-544645 bekannt. Sie werden insbesondere zur Herstellung von Bahnen oder Platten aus Werkstoffen eingesetzt, die beim Durchgang durch die Doppelbandpresse ganz oder teilweise fließfähig sind. Als Werkstoffe kommen insbesondere Kunststoffe, wie z. B. Thermoplaste oder thermoplastische Phasen durchlaufende Duromere in Frage, die gegebenenfalls Füllstoffe oder Verstärkungsfasern enthalten kön­ nen. Es ist auch möglich, eine Verstärkungsbahn in die Doppelbandpresse ein­ laufen zu lassen, auf die die Werkstoffe vor dem Einlauf in die Doppelbandpres­ se aufgebracht werden, wie dies beispielsweise bei der Herstellung von mit Glasfasermatten verstärkten Thermoplasten der Fall ist.

Die Werkstoffe werden der Einlaufstelle der Doppelbandpresse im allgemeinen drucklos zugeführt. Erst im Spalt zwischen den Preßbändern wird auf die Werk­ stoffbahn ein Druck ausgeübt. Der Druck wird bei isobaren Pressen durch ein fluides Druckmittel, wie z. B. hydraulische Flüssigkeiten oder Druckluft, in Druckkammern auf der dem Werkstoff abgewandten Seite der Preßbänder aus­ geübt. Dabei werden die Druckkammern aus einer Seite der Druckplatten, dem jeweiligen Preßband sowie ringförmigen Dichtungen zwischen Druckplatte und Preßband gebildet. Der hydrostatische Druck des Druckmittels wirkt somit direkt auf das jeweilige Preßband, das diesen Druck als Membran unmittelbar auf die Werkstoffbahn im Preßspalt überträgt, die sich ihrerseits auf das gegenüberlie­ gende Preßband abstützt. Die einander gegenüberliegenden Druckkammern bei­ der Preßbänder müssen daher mit dem gleichen Druck beaufschlagt sein. Die Werkstoffbahn beginnt somit ihren Durchlauf durch die Presse drucklos, gelangt in der Preßzone in Zonen der jeweils eingestellten Drücke und verläßt die Presse wieder drucklos.

Ist die Werkstoffbahn in der Doppelbandpresse in fließfähigem Zustand, dann will sie gemäß dem Druckgradienten fließen. Für den Teil der Presse, der in Bandlaufrichtung vor der Zone eines höheren Druckes liegt, bedeutet das, daß der fließfähige Werkstoff entgegen der Bandlaufrichtung zurückströmen möchte. Dem kann nur durch Zähigkeitskräfte entgegengewirkt werden, wobei es im Be­ reich des Druckaufbaues eine Relativgeschwindigkeit zwischen Werkstoff und Preßbändern entgegen der Transportrichtung gibt, mittels derer der Druck im Werkstoff aufgebaut wird und die dafür sorgt, daß ein Druck schon vor dem Er­ reichen der jeweiligen Druckzone herrscht. Dies steht im Widerspruch zum Prin­ zip der isobaren Presse, bei der in einer Druckzone überall gleicher Druck herr­ schen soll. Durch den vorzeitigen Druckaufbau legen sich die Preßbänder an Druckkammerwände, Dichtungen oder Wärmeübertragungsbrücken an. Dies ist insbesondere deshalb nachteilig, da die genannten Maschinenteile nicht für Gleitung unter hohem Druck ausgelegt sind und dabei überhöhtem Verschleiß unterliegen.

Zur Lösung des Problems wird in EP-A-544.645 vorgeschlagen, die Preßbänder mit je einem Rollenbett abzustützen. Da jedoch auf der Werkstoffseite eine flä­ chenhafte Kraft herrscht, auf der Stützseite aber nur ein Liniendruck über die Drucklinien zwischen Band und Stützrollen übertragen wird, setzt die sich in die­ sen Berührungslinien ergebende Hertzsche Pressung diesem Prinzip sehr enge Grenzen. Sowohl die Bandoberflächen, als auch die Stützrollen werden durch die Hertzsche Pressung in den Berührungslinien ständig wechselnd bis nahe an die Streckgrenzen beansprucht, was insbesonders bei den Preßbändern alsbald zu Ermüdungserscheinungen führt. Darüber hinaus unterliegen die Preßbänder beim Lauf über die Stützrollen einer hohen Biegebeanspruchung, was zu erhöhtem Verschleiß der Preßbänder führt.

Es stellte sich demnach die Aufgabe, die Preßbänder derart abzustützen, daß die genannten Nachteile bei der Abstützung mittels Stützrollen vermieden werden. Die Aufgabe konnte dadurch gelöst werden, daß die Preßbänder mit flächen­ förmigen Stützleisten, die mit fluiden Druckmitteln beaufschlagt sind, abgestützt werden.

Gegenstand der Erfindung ist demnach eine Doppelbandpresse zur kontinuierli­ chen Herstellung von Werkstoffbahnen (23), bei deren Herstellung der Werkstoff einen fließfähigen Zustand durchläuft, mit einem starren Pressengestell, mit im Pressengestell drehbar gelagerten Umlenktrommeln (2, 2′, 5, 5′) mit einem obe­ ren und einem unteren, über die Umlenktrommeln geführten, endlosen Preßband (1, 1′), wobei zwischen den einander gegenüberliegenden Außenseiten der Preßbänder (1, 1′) die Preßzone gebildet wird, in der die Werkstoffbahn geführt und unter einem Flächendruck verpreßt wird, sowie mit Druckkammern (14, 14′, 15, 15′), die in vertikaler Richtung von im Pressengestell befestigten Druckplat­ ten (7, 7′, 10, 10′) und den Innenseiten der Preßbänder (1, 1′), in horizontaler Richtung durch eine innere (9, 9′, 12, 12′) und gegebenenfalls eine äußere (8, 8′, 11, 11′) jeweils ringförmig in sich geschlossene Gleitflächendichtung, zwischen denen ein Ringraum (13, 13′) gebildet wird, begrenzt sind und zur Erzeugung des Flächendruckes auf die Preßbänder mit fluiden Druckmitteln beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in denjenigen Druckkammern, die mit einem niedrigeren Druck betrieben werden als die in Laufrichtung der Preßbänder je­ weils folgende, sowie gegebenenfalls in dem dem Presseeinlauf zugewandten Teil des Ringraumes (13, 13′) vor der in Laufrichtung der Preßbänder ersten Druckkammer, Bandstützleisten (16, 16′, 17, 17′) angeordnet sind, die gegen die Druckplatte abgestützt sind und die mit ihrer dem Band zugewandten Fläche (18′), vorspringenden Seitenbegrenzungen (19′) dieser Fläche und dem Band zusätzliche Stütz-Druckkammern (20′) bilden, die mit einem konstanten Men­ genstrom desselben fluiden Druckmittels beaufschlagt werden wie die Druck­ kammer in bzw. vor der sie angeordnet sind.

Die Stützleisten erstrecken sich über die gesamte Breite des Preßbandes. Die Anzahl der Stützleisten und ihre Breite in Bandlaufrichtung wird so gewählt, daß die gesamte Zone des zurückwirkenden Produktdruckes abgestützt wird. Sie ist von der Produktart sowie von den jeweiligen Betriebsbedingungen abhängig, insbesondere von der Transportgeschwindigkeit der Preßbänder.

Der Mengenstrom des Druckmittels wird druckunabhängig derart eingestellt, daß ein ständiger Fluß des Druckmittels aus der Stütz-Druckkammer (20) zwischen Preßband (1) und Seitenbegrenzung (19) in die umgebende Druckkammer (14) bzw. in den umgebenden Ringraum (13) erfolgt. Dadurch gleiten die Preßbänder mit nur geringer Reibung auf dem fluiden Druckmittel und nicht auf festen Ele­ menten. Das in den Ringraum (13) überfließende Druckmittel kann beispielswei­ se abgesaugt und in den Druckmittelkreislauf rückgeführt werden. Der durch das geringe Abheben des Preßbandes (1) beim Überströmen des in die Stütz-Druck­ kammern eingebrachten Fluidstroms entstehende Spalt zwischen Preßband (1) und Seitenbegrenzung (19) liegt in der Größenordnung von etwa einigen Hun­ dertstel mm.

Die Stützleisten sind bevorzugt gleichzeitig als Wärmeübertragungsleisten aus­ gebildet, die über die Preßbänder eine Beheizung oder Kühlung der Werkstoff­ bahn ermöglichen. Die Stützleisten enthalten dazu bevorzugt entweder Bohrun­ gen mit elektrischen Heizelementen, wie z. B. Heizstäben, oder Kanäle, die mit einem Wärmeträgermedium durchströmt sind.

Eine mögliche Anordnung der erfindungsgemäßen Stützleisten in einer Doppel­ bandpresse mit zwei in Laufrichtung hintereinander angeordneten Druckplatten­ paaren ist beispielhaft in Fig. 1 dargestellt. Die Arbeitsrichtung ist durch den Pfeil gekennzeichnet. Die Presse wird so betrieben, daß in den Druckkammern 15, 15′ des 2. Druckplattenpaares 10, 10′ ein höherer Fluiddruck herrscht als in den Druckkammern 14, 14′ des ersten Druckplattenpaares 7, 7′. In Fig. 1 bedeu­ ten 1 das obere, 1′ das untere Preßband, 2, 2′ obere und untere einlaufseitige Umlenktrommel, 3, 3′ deren jeweilige Lagerung, 4, 4′ deren Bandspanneinrich­ tung, 5, 5′ die auslaufseitigen Umlenktrommeln, 6, 6′ deren Lagerung, 7, 7′ das erste Druckplattenpaar, 8, 8′ die äußeren der jeweils beiden ringförmigen Dich­ tungen des ersten Druckplattenpaares, 9, 9′ die entsprechenden inneren Dich­ tungen, 10, 10′ das zweite Druckplattenpaar, 11, 11′ die äußeren der jeweils beiden ringförmigen Dichtungen des zweiten Druckplattenpaares, 12, 12′ die entsprechenden inneren Dichtungen, 13, 13′ die Ringräume zwischen jeweils in­ nerer und äußerer Dichtung, erster Druckplatte und Preßband, 14, 14′ die mit fluidem Druckmittel gefüllten Druckkammern des ersten Druckplattenpaares, 15, 15′ die mit fluidem Druckmittel gefüllten Druckkammern des zweiten Druck­ plattenpaares, 16, 16′ Stützleisten im jeweils einlaufseitigen Teil der Ringräume 13, 13′ und 17, 17′ Stützleisten an der der zweiten Preßplatte 10, 10′ zugewand­ ten Seite der Druckkammer 14, 14′.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die untere Stützleiste 17′. Es bedeuten 1′ das untere Preßband, 7′ die untere erste Druckplatte, 14′ die Druckkammer, 18′ die dem Preßband 1′ zugewandte Fläche, 19′ die vorspringende Seitenbegrenzung dieser Fläche, 20′ die von 11′, 18′ und 19′ begrenzte Stütz-Druckkammer der Brandstützleiste 17′, 21′ den Zuführkanal für das Druckmittel und 22′ Kanäle für Heizelemente oder fluide Wärmeträger.

Claims (4)

1. Doppelbandpresse zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffbahnen (23), bei deren Herstellung der Werkstoff einen fließfähigen Zustand durchläuft, mit einem starren Pressengestell, mit im Pressengestell drehbar gelagerten Umlenktrommeln (2, 2′, 5, 5′) mit einem oberen und einem unte­ ren, über die Umlenktrommeln geführten, endlosen Preßband (1, 1′), wobei zwischen den einander gegenüberliegenden Außenseiten der Preßbänder (1, 1′) die Preßzone gebildet wird, in der die Werkstoffbahn geführt und unter einem Flächendruck verpreßt wird, sowie mit Druckkammern (14, 14′, 15, 15′), die in vertikaler Richtung von im Pressengestell befestigten Druckplatten (7, 7′, 10, 10′) und den Innenseiten der Preßbänder (1, 1′), in horizontaler Richtung durch eine innere (9, 9′, 12, 12′) und gegebenenfalls eine äußere (8, 8′, 11, 11′) jeweils ringförmig in sich geschlossene Gleitflä­ chendichtung, zwischen denen ein Ringraum (13, 13′) gebildet wird, be­ grenzt sind und zur Erzeugung des Flächendruckes auf die Preßbänder mit fluiden Druckmitteln beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in denjenigen Druckkammern, die mit einem niedrigeren Druck betrieben wer­ den als die in Laufrichtung der Preßbänder jeweils folgende, sowie gege­ benenfalls in dem dem Presseeinlauf zugewandten Teil des Ringraumes (13, 13′) vor der in Laufrichtung der Preßbänder ersten Druckkammer, Bandstützleisten (16, 16′, 17, 17′) angeordnet sind, die gegen die Druck­ platte abgestützt sind und die mit ihrer dem Band zugewandten Fläche (18′), vorspringenden Seitenbegrenzungen (19′) dieser Fläche und dem Band zusätzliche Stütz-Druckkammern (20′) bilden, die mit einem konstan­ ten Mengenstrom desselben fluiden Druckmittels beaufschlagt werden wie die Druckkammer in bzw. vor der sie angeordnet sind.

2. Doppelbandpresse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützleisten gleichzeitig als Wärmeübertragungsleisten ausgebildet sind.

3. Doppelbandpresse gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützleisten in Bohrungen elektrische Heizstäbe enthalten.

4. Doppelbandpresse gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützleisten Kanäle enthalten, die mit einem Wärmeträgermedium durch­ strömt werden.