Handhabungstechnik

Bürstenwalzen gegen Falten

Spreizwirkung sorgt für entsprechende Streckung
Ein Konzept gegen Faltenbildung bei der Folienproduktion hat ein Hersteller von technischen Bürsten vorgestellt. Es soll Spannungen vermeiden und die richtigen Spreizkräfte entwickeln.

Der Transport von laufenden Bahnen und Folien birgt einige, auf den ersten Blick vielleicht nicht erkennbare, Probleme. Das können Faltenbildung durch Zugspannungsänderungen, Bahnelastizität und ungenaue Bahnführungen sein. Der Einsatz von sogenannten Breitstreckwalzen kann das vermeiden. Die meisten eingesetzten Bauarten erfordern aber Kompromisse: gebogene Gummiwalzen erzeugen unterschiedliche Bahnspannungen, bei anderen sind die Spreizkräfte so gering, dass Einprägungen in den Folien entstehen können. Ein weiterer Typ führt die Bahn über sich dehnende Rundschnüre und erzeugt unter Umständen Spuren auf der Folie. Außerdem erhöhen zusätzliche Antriebe den Steuerungsaufwand und die Kosten.

Die Firma Mink-Bürsten, Göppingen, hat nach diversen Testreihen in Zusammenarbeit mit der Firma Kiefel Extrusion, Worms, eine Breitstreck-Bürstenwalze auf den Markt gebracht die die genannten Probleme beseitigen soll. Wichtiges Merkmal der Walze sind die am Umfang angebrachten Bürstenleisten, die von der Walzenmitte aus mit schräg nach außen gerichteten Faserbündeln versehen sind.

Spreizung glättet

Bei der Berührung der Warenbahn mit den Fasern tritt durch die Bahnspannung eine geringe, kaum sichtbare Verformung der Faserbündel nach außen ein. Dadurch entsteht die Spreizung, die pro Bürstenleiste nur wenige Zehntelmillimeter ausmacht. Durch die Drehbewegung der Walze wiederholt sich der Spreizvorgang kontinuierlich, so dass als Summe eine gleichmäßige und wirkungsvolle Streckung entsteht. Durch entsprechende Auslegung hinsichtlich Faserwinkel, -durchmesser und Faserbehandlung werden Kontaktspuren auf der Warenbahn beziehungsweise Folie vermieden. Die zylindrische Form der Walze hält die Zugspannung über die gesamte Bahnbreite konstant.

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Die Spreizwirkung entsteht beim ersten Kontakt zwischen Bürstenleiste und Warenbahn. Sie ist nach wenigen Millimetern abgeschlossen, was zu einem sehr kleinen Umschlingungswinkel führt. Minimal beträgt er zwei bis drei Grad, aber auch jeder andere Winkel bis 180 Grad ist möglich. Das erlaubt den Einbau an fast jeder Stelle in einer Anlage, wobei die Walzen wie glatte Umlenkrollen von der Drehrichtung unabhängig arbeiten. Weil die Warenbahn nur die Spitzen der Fasern berührt, ist die Kontaktfläche sehr klein. Das vermeidet Ablagerungen und ermöglicht auch den einfachen Transport von klebrigen Folien. Ein weiterer Vorteil ist, dass nur die tatsächlich berührten Fasern zur Spreizung beitragen und so jedes Bündel unabhängig von dem anderen funktioniert. Das hält die Verformungsarbeit klein und die verformte Masse in Bezug auf die Fasern gering, was für eine schonende Behandlung der Warenbahn sorgt.

Gedämpfte Spitzen

Die Bürstenleisten werden in Alu-Hohlprofile eingebaut und ragen mit ihren Fasern nur etwa 1,5 bis zwei Millimeter aus dem Walzenkörper heraus, was Beschädigungen an den Fasern fast unmöglich macht und so auch hohe Bahnspannungen, wie sie in der Anfahrphase auftreten können, möglich sind. Die Fasern haben durch ihre Verformung auch eine etwas dämpfende Wirkung, das kann Bahnspannungsspitzen abbauen und so zu einem insgesamt ruhigerem Folienlauf führen. Nach dem Einbau sind keine weiteren Justagen notwendig, eine Anpassung an die Warenbahnart oder andere Verfahrensparameter entfällt. Die Walzen arbeiten automatisch und sind so gut wie verschleiß- und wartungsfrei. Der niedrige Preis animiert zum Nachdenken auch einzelne Umlenkwalzen zu ersetzen, was das Umwickeln der Rollen mit spiralförmig angebrachten Klebestreifen entfallen lässt. Die Breitstreckwalzen sind mit leicht laufenden Lagern auf einer durchgehenden Stahlwelle ausgerüstet und die Wellenzapfen und Walzenlänge fertigen die Göppinger nach Kundenwunsch. ma

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