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Technischer Bereich
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Die
Erfindung beschäftigt
sich mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Wellpappe. Im Einzelnen bezieht
sich die Erfindung auf eine sogenannte „double facer"-Vorrichtung, die
im Bereich der Wellpappenherstellung dazu verwendet wird, einen
Bogen glatten Kartons mit einem Bogen gewellten Kartons, der aus
zwei oder mehreren Lagen bestehen kann, mittels Klebstoff zu verbinden.
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Technischer Hintergrund
der Erfindung
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Wellpappe
besteht aus einer mehrlagigen Bahn, die aus wenigstens einer glatten
Lage, welche durch Klebstoff mit einer gewellten Bahn verbunden ist,
besteht. Die glatte Bahn wird üblicherweise
mit „Liner" bezeichnet. Normalerweise
besitzt die Wellpappe wenigstens zwei Liner, zwischen denen und an
die wenigstens eine gewellte Bahn eingeschlossen und geklebt ist.
Die Struktur des Kartons kann auch komplizierter sein, wenn eine
größere Stärke erforderlich
ist. Beispielsweise können
die glatten und die gewellten Lagen alternierend sein. In diesem Fall
werden die beiden äußeren Lagen
durch Liner gebildet, das heißt
sie sind glatte Lagen, zwischen welchen gewellte Lagen, die durch
glatte Lagen getrennt sind, alternierend verteilt sind.
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Bahnen
aus glattem Karton dienen zur Herstellung dieser Art von Produkt.
In einer ersten Maschine, „single
facer" genannt,
wird eine Wellung einer ersten glatten Bahn durch ein Paar von Wellzylindern
erzeugt. Die gewellte Bahn wird mit einer glatten Bahn oder Liner
nach Auftrag eines Klebstoffes auf die auf der gewellten Bahn erzeugten
Rillen verbunden. Beispiele von Maschinen dieser Art sind beschrieben
in den Dokumenten US-A-3,527,638; US-A-5,628,865; US-A-5,785,802; US-A-5,415,720.
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Das
Verbinden eines mehrlagigen Halbfertigproduktes, das durch wenigstens
eine glatte Einlage und eine gewellte Lage gebildet ist, mit einer
anderen glatten Lage, wird durch Maschinen erhalten, die als „double
facers" bezeichnet
werden. Beispiele dieser Maschinen sind beschrieben in folgenden
Dokumenten: EP-B- 0,648,599;
EP-A-0,949,064; EP-A-0,949,065; US-A-5,526,739; US-A-6,189,445; US-A-5,837,974;
US-A-5,456,783; US-A-5,466,329; US-A-5,256,240; 5,00,473; WO-A-9924249; EP-A-0,750,986;
EP-A-1,101,599; EP-A-0,839,642; EP-A-0,862,989; EP-A-0,819,054; US-A-5,836,241; EP-B-0,409,510;
US-A-5,466,329; US-A-5,561,918.
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Diese
Vorrichtungen werden kurz gesagt durch eine Reihe von erwärmten Flächen oder
Platten gebildet, über
welche die Pappe läuft.
Genauer, eine glatte Bahn oder Einlage („Liner") wird der Vorrichtung zugeführt und
mit einem halbfertigen Produkt verklebt, welches seinerseits durch
eine glatte Bahn gebildet ist, die vorher auf eine gewellte Bahn geklebt
worden ist. Mehrere halbfertige Produkte, die durch eine glatte
Bahn und eine gewellte Bahn, die miteinander verklebt sind, gebildet
werden, können gleichzeitig
der Vorrichtung zugeführt
werden, um eine Pappe mit mehreren gewellten Lagen zu produzieren.
Vorher wird der Klebstoff auf die obersten Bereiche der Wellen der
gewellten Bahn oder Lage aufgebracht, die dann mit der Einlage in
Kontakt gebracht wird. Der durch mehrere Lagen gebildete Karton
wird dann gegen die erwärmten
Platten durch eine Reihe von Druckelementen gepresst. Ein flexibles
Zugelement, wie etwa ein Gurt oder eine Matte, können zwischen den Druckelementen
und der Pappe vorgesehen sein.
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In
den „double
facer"-Vorrichtungen älterer Bauart
sind die Druckelemente durch Rollen gebildet, die in Reihe längs der
Längsrichtung
der Zufuhr der Pappe angeordnet sind, wobei ihre Drehachsen orthogonal
zur Zufuhrrichtung weisen. Diese Art von Vorrichtungen hat den schwerwiegenden
Nachteil, einen gleichmäßigen Druck
auf den Karton nicht ausüben
zu können,
da die Rollen sich nicht den Deformationen der darunter liegenden
heißen
Platten anpassen, die sich aufgrund thermischer Verwerfungen deformieren.
Dies führt
zu einem ungleichmäßigen Ankleben
der Lagen der produzierten Wellpappe.
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Zur Überwindung
dieser Nachteile wurden Vorrichtungen entwickelt, bei denen die
Rollen durch Druckelemente unterschiedlicher Anordnung ersetzt worden
sind. Die Schriften US-A-5,456,783 und EP-B-0,623,459 beschreiben
eine Druckvorrichtung, die eine Reihe von Querbalken aufweist, welche
mit Andruckelementen oder Druckschuhen verbunden sind, die elastisch
gegen den darunter liegenden Karton beaufschlagt und mit den Querbalken
durch Hebel befestigt sind, die Bewegungen im Raum begrenzen.
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Die
Schriften EP-B-0943,423 und US-A-6,189,445 beschreiben ein zu dem
vorstehend erwähnten ähnliches
System, bei dem die Andruckelemente oder Schuhe jedoch mit den Querbalken durch
ein bewegliches Lager und Federn befestigt sind, die eine erhöhte Mobilität der Schuhe
erlauben. Das Lager ruht auf den Schuhen über Federn.
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Ferner
wurden Systeme entwickelt, bei denen der Druck durch flüssigkeitsgefüllte Behältnisse ausgeübt wird,
die auf Platten ruhen, die ihrerseits direkt auf der Pappe ruhen
(EP-B-0,409,510).
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All
den genannten Systemen liegt die Aufgabe zugrunde, die Druckelemente
den Deformationen der darunter liegenden erwärmten Platten anzupassen.
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Ein
weiterer kritischer Aspekt bei der Herstellung von Wellpappe besteht
in der Möglichkeit,
das Druckprofil längs
der Zufuhrrichtung der Pappe zu modifizieren. Dazu sind Vorrichtung
mit Einstell-Betätigern
entwickelt worden, die längs
der gesamten Länge
des Drucksystems verteilt sind. Ein Beispiel einer derartigen Vorrichtung
ist in der Schrift US-A-5,466,329 beschrieben. Diese Art Lösungen ist besonders
kompliziert und teuer, wobei weiterhin das Vorsehen einer großen Anzahl
von Betätigern
notwendig ist.
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Die
Dokumente EP-A-0,750,986, US-A-5,746,010, US-A-5,853,527 und US-A-5,832,628 beschreiben
eine Vorrichtung, bei der der Druck auf die Pappe durch eine Art
Matte ausgeübt
wird, die an ihren Enden aufgehängt
ist, so dass die Position im Raum durch Anheben eines oder beider
Enden eingestellt werden kann. In dieser Weise wird die Kontaktfläche zwischen
dem Druckgurt und der darunter liegenden Pappe reduziert. Nichtsdestoweniger
bietet diese Lösung
beschränkte Vorteile
insofern, als diese Vorrichtung lediglich das Erhöhen oder
Erniedrigen der aktiven Länge
der Vorrichtung, das heißt
die Länge,
längs welcher
Druck zwischen Pappe und darunter liegenden heißen Platten ausgeübt wird,
erlaubt. Andererseits ist es nicht möglich, das Druckprofil zu modulieren
und einzustellen.
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„Double
facer"-Vorrichtungen
haben eine nutzbare Breite, die durch die Breite der heißen Platten
bestimmt ist, das heißt
durch ihre Quererstreckung orthogonal zur Längsrichtung der zugeführten Pappe,
wie auch durch die Breite, über
welche die Andruckelemente wirken. Wellpappe wird selbst in sehr
kleinen Chargen produziert, die voneinander in der Art des benutzten
Materials, der Anzahl der Lagen und auch in der Breite sich unterscheiden.
Dies bedeutet, dass in vielen Fällen
die Vorrichtung Karton verarbeitet, deren Breite kleiner ist als
die maximale Betriebsbreite. Wenn dies auftritt, wirkt eine größere Abnutzung
auf die Andruckelemente. An den Seitenbereichen, an denen sich kein
Karton befindet, drücken
diese direkt auf die darunter liegenden heißen Platten oder gegen den
Gurt oder die Matte, die zwischen den Andruckelementen und der Pappe
angeordnet sind. In diesem Fall reiben die Kantenbereiche des Gurtes
(dort, wo sich kein Karton befindet) direkt auf den heißen Platten
und sind daher extrem hoher thermischer Belastung ausgesetzt.
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Zusätzlich zu
dem Abnützungsproblem
verhindert der direkte Druckkontakt zwischen dem Gurt und den heißen Platten
das normale seitliche Entweichen der Feuchtigkeit, die in dem Klebstoff
enthalten ist, woraus sich Schwierigkeiten im Verkleben ergeben.
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Die
Schrift EP-0-839,642 beschreibt eine Vorrichtung, mit der eine Bahn
glatten Kartons mit einer Bahn von gewelltem Karton entsprechend
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 verbunden wird. Diese bekannte
Vorrichtung umfasst eine Reihe von erwärmten Platten, die längs der
Längsrichtung
der Zufuhr des Kartons ausgerichtet sind, wobei sich oberhalb der
erwärmten
Platten Druckelemente befinden, die den Karton gegen die erwärmten Platten drücken, die
durch elastische Elemente mit einer Tragstruktur verbunden sind,
welche mehrere Rahmen aufweist, die entsprechend der Längsrichtung ausgerichtet
sind.
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Aufgaben und Zusammenfassung
der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sogenannte „Double
Facer"-Vorrichtung anzugeben,
mit der Wellpappe hergestellt werden kann, und die ganz oder teilweise
gegenüber
den bekannten Vorrichtungen verbessert ist.
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Im
Einzelnen soll mit der Erfindung gemäß einem ersten Aspekt eine
Vorrichtung geschaffen werden, die es möglich macht, eine optimale
Anpassung des Druckprofils zu erreichen, das heißt der Druckentwicklung längs der
Längsrichtung
der Zufuhr der Pappe.
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Diese
und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung, die dem Fachmann
nach der Lektüre
des folgenden Textes deutlich werden, werden mit einer Vorrichtung
entsprechend dem Patentanspruch 1 erhalten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
umfasst eine Reihe von erwärmten
Platten, die längs
einer Längsrichtung
der Zufuhr des Kartons ausgerichtet sind sowie oberhalb der erwärmten Platten
Andruckelemente, um die Pappe gegen die erwärmten Platten zu drücken, welche
durch elastische Elemente mit einer Tragstruktur verbunden sind.
Die Tragstruktur umfasst mehrere Rahmen, die entsprechend der Längsrichtung
ausgerichtet sind und deren Neigung bezüglich der Horizontalen einstellbar
ist, um die Druckentwicklung durch die Andruckelemente auf die Pappe
längs der
Längsrichtung
der Zufuhr zu modifizieren.
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Mit
dieser Anordnung ergibt sich der erste wichtige Vorteil, das Druckprofil
in einer extrem vielseitigen Art und Weise in Bewegungsrichtung
der Pappe einstellen zu können.
Jeder Rahmen kann mit einer eigenen Neigung positioniert werden,
so dass der Druck der verschiedenen Andruckelemente, die durch den
einzigen Rahmen getragen werden, sich in einer im Wesentlichen linearen
Weise variiert, aufgrund der graduellen Variation der Kompression
der elastischen Elemente, die zum Beispiel durch Druckfedern gebildet
sind. Im Prinzip kann jeder Rahmen an einem Festpunkt angelenkt
werden, während
sein gegenüber
liegendes Ende in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung beweglich
ist, um die Neigung des Rahmens einzustellen. Entsprechend einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung können nichtsdestoweniger
beide Enden des Rahmens vertikal beweglich sein. Dies macht es möglich, eine
größere Flexibilität in der
Verteilung der Drücke
längs der
Zufuhrrichtung des Kartons zu erreichen. Dazu kann jedes Ende des
Rahmens mit wenigstens einem anhebenden und absenkenden Betätiger ausgerüstet sein.
Durch Einstellen der Höhe
des Endes des Rahmens bezüglich
der durch die darunter liegenden erwärmten Platten definierten Fläche wird der
durch die darunter liegenden Druckelemente ausgeübte Druck erhöht oder
erniedrigt, und zwar durch eine größere oder geringere Kompression
der elastischen Elemente.
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Entsprechend
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die Rahmen aneinander gehängt. In diesem Fall ist an
den Aufhängepunkten
ein einziger Betätiger
vorgesehen, der auf zwei aufeinander folgende Rahmen wirkt.
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Jeder
Rahmen kann vorteilhafterweise durch ein Paar von Querendbalken
gebildet sein, die miteinander durch eine Struktur verbunden sind,
die sich längs
erstreckt, das heißt
ungefähr
parallel zur Vorschubrichtung der Pappe. Diese Struktur kann durch einen
oder mehrere Längsbalken
gebildet werden, die an den Querbalken zur Bildung des Rahmens befestigt
sind. Die Druckelemente können
in diesem Fall an den Längsbalken
befestigt sein.
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Nach
einem anderen Aspekt besteht die der Erfindung zugrunde liegenden
Aufgabe in einer bevorzugten Ausführungsform darin, eine Vorrichtung zu
schaffen, die es möglich
macht, die Abnutzungsprobleme und/oder andere Probleme zu reduzieren, die
mit dem Verarbeiten von Wellpappen unterschiedlicher Breiten zusammenhängen, welche
unterhalb einer maximalen Operationsbreite der Vorrichtung liegen.
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Dazu
kann jeder Rahmen auf jeder Seite wenigstens einen Längsbalken
tragen, der bezüglich des
Rahmens, der bezüglich
des ihn tragenden Rahmens anzuheben ist und daher bezüglich der
darunter liegenden erwärmten
Platten beweglich ist. Wenn der Rahmen durch Längsbalken gebildet ist, die
an Querbalken befestigt sind, sind die beweglichen Längsbalken
bezüglich
der Längsbalken,
die den festen Teil des Rahmens bilden, außerhalb angeordnet, welche
somit in einer zentralen Position angeordnet sind. Vorzugsweise
sind mehr als ein beweglicher Seitenbalken (und vorzugsweise drei
Seitenbalken) auf jeder Seite jedes Rahmens vorgesehen. Alternativ
erstrecken sich alle Längsbalken
zwischen zwei Querbalken jedes Rahmens und können bezüglich des Rahmens beweglich
sein, und die Querbalken können
miteinander mit einer separaten Verbindungsstruktur, die sich in
Längsrichtung
erstreckt, verbunden sein, beispielsweise durch einen oder mehrere
Hilfsbalken, die über
den beweglichen Längsbalken
positioniert oder zwischen ihnen eingeschoben sind. Die Druckelemente
können
in diesem Fall lediglich an den beweglichen Längsbalken befestigt sein. In
der gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsform
jedoch besitzt der Rahmen eine Reihe von zentralen Längsbalken,
die fest mit den Querbalken verbunden sind, sowie auf jeder Seite
eine Reihe von beweglichen Längsbalken,
parallel zu den festen Zentralbalken. Die Druckelemente sind an
den festen und beweglichen Längsbalken
befestigt.
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Wie
nachstehend unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform der Erfindung erläutert wird, wird
eine Anordnung mit Längsbalken
durch den Rahmen getragen und ist bezüglich des Rahmens beweglich,
so dass es möglich
wird, Nachteile zu vermeiden oder jedenfalls zu reduzieren, die
durch die Variabilität
der Breiten der von der Vorrichtung verarbeiteten Kartons hervorgerufen
sind. Tatsächlich können einer
oder mehrere der externen beweglichen Längsbalken jedes Rahmens bezüglich des Rahmens
angehoben werden, um den Druck auf die darunter befindlichen elastischen
Elemente zu reduzieren oder zu eliminieren, durch welche die Andruckelemente
an den Rahmen befestigt sind. Auf diese Weise drücken die Druckelemente nicht
länger gegen
die darunter liegenden erwärmten
Platten oder gegen den Gurt, wenn ein solcher vorgesehen ist.
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Die
Andruckelemente können
regelmäßig aus
einer Vielzahl von transversalen Ausrichtungen einzelner Andruckelemente
bestehen, die in Längsrichtung
der Zufuhr des Kartons nacheinander positioniert sind. Nichtsdestoweniger
erstreckt sich entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung jedes Andruckelement quer zur Längsrichtung der Zufuhr für die gesamte
Operationsbreite der Vorrichtung, das heißt mit einer Länge, die
im Wesentlichen äquivalent
der nützlichen Breite
der Vorrichtung ist. Sie können
in diesem Fall durch eines oder mehrere elastische Elemente an allen
Balken oder jedenfalls an einer Vielzahl von Längsbalken befestigt sein, die
nebeneinander platziert und sowohl fest wie auch beweglich bezüglich des
Rahmens sind.
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Um
eine gleichmäßige Verteilung
des Druckes in der Querrichtung zu erhalten, wird jedes Andruckelement
vorzugsweise mittels wenigstens einem elastischen Element an jedem
Längsbalken
befestigt. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere elastische
Verbindungselemente (zum Beispiel drei) vorgesehen zwischen jedem
Balken und jedem Andruckelement. Diese können vorteilhafterweise durch
Spiraldruckfedern gebildet sein.
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Das
Andruckelement kann vorteilhafterweise gebildet sein durch einen
einen Schuh bildenden Bogen, der wenigstens einen ebenen Kontaktabschnitt mit
dem darunter liegenden Karton oder mit dem darunter liegenden, den
Karton fördernden
Gurt besitzt. Wenn der Schuh oder das Andruckelement über die gesamte
Breite der Vorrichtung zusammenhängend ist,
wird es vorteilhafterweise mit Öffnungen
oder Schlitzen und wenn nötig
mit Verstärkungsmitteln ausgerüstet sein,
um einen geeigneten Grad von Elastizität und Festigkeit in den verschiedenen
Bereichen des Schuhs zu erhalten. Typischerweise sind Verstärkungsabschnitte
in der Höhe
der Verbindungspunkte der elastischen Elemente vorgesehen.
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Dem
Vorstehenden kann man entnehmen, dass mit einer Anordnung von Längsbalken,
die bezüglich
des Rahmens beweglich sind, der Vorteil erhalten wird, die Breite
des Bereiches zu erhöhen
oder zu reduzieren entsprechend den spezifischen Produktionsanforderungen,
in welchen der Schuh gegen den Karton oder den darunter liegenden
Gurt gepresst wird, um das Ausüben
von Druck auf die Flächen
der erwärmten
Platten in dem Bereich, in dem sich keine Pappe befindet, zu vermeiden.
Es ist klar, dass eine auf diese Weise erhaltene Einstellung relativ
grob ist, da die Breite des aktiven Bereichs schrittweise modifiziert
werden kann entsprechend dem Abstand zwischen zwei benachbarten
Längsbalken.
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Entsprechend
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung können
zur Erzielung feinerer Einstellung die Rahmen mit einer einstellbaren Bewegung
ausgerüstet
sein, und zwar in Querrichtung zu der Längsrichtung der Zufuhr von
Pappe. Auf diese Weise wird die Genauigkeit der Einstellung der Breite
des aktiven Bereichs erhöht,
wie noch weiter unten im Einzelnen beschrieben wird.
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Weitere
Vorteile und Merkmale von Ausführungsformen
der Erfindung sind in den beigefügten abhängigen Ansprüchen angegeben
und werden unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform im Einzelnen beschrieben.
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Angabe der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird durch die folgende Beschreibung und die beigefügte Zeichnung
besser verstanden werden, die lediglich eine nicht begrenzende praktische
Ausführungsform
der Erfindung erläutern. In
der Zeichnung sind äquivalente
Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es
zeigen:
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1:
eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung;
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2:
eine Ansicht längs
II-II des heißen
Abschnittes der Vorrichtung;
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3:
eine vergrößerte Draufsicht
und teilweise Querschnittsansicht des Kartonzuführbereichs der Vorrichtung;
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4:
eine vergrößerte Ansicht
eines Details aus 3;
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5:
einen Längsquerschnitt
eines Verbindungsbereichs zwischen zwei benachbarten Rahmen;
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6:
eine Draufsicht auf einen Andruckschuh oder -element;
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7 und 8:
Querschnitte längs
VII-VII und VIII-VIII in 6;
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9:
eine vergrößerte Querschnittsansicht längs IX-IX
in 8;
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10:
eine vergrößerte Seitenansicht
entsprechend X-X in 4 und
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11:
eine vergrößerte Ansicht
entsprechend XI-XI in 4.
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Ins Einzelne gehende Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung
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Die
Erfindung als Ganzes wird schematisch in den 1 und 2 dargestellt.
In jeder dieser Figuren ist die Verarbeitungslinie in zwei Teile
unterbrochen, um die Anforderungen darzustellen. Sie besitzt eine
Vielzahl von beheizten Platten 3, die entsprechend einer
Längsrichtung
der Kartonzufuhr, angezeigt durch F, ausgerichtet sind. Jede beheizte
Platte 3 erstreckt sich quer zur Richtung F über die
gesamte nutzbare Breite der Vorrichtung. Auf der Abstromseite der
beheizten Platten – Anordnung 3,
die den heißen
Teil 5 der Vorrichtung bildet, befindet sich ein Übergabeabschnitt 7,
der eine Reihe von Leerlaufrollen 9 aufweist, die mehr
oder weniger in gleicher Höhe
wie die obere Fläche
der beheizten Platten 3 angeordnet sind. Der Abschnitt 7 umfasst
weiterhin einen Fördergurt 11,
der um die Rollen 13, 15, 19 angetrieben
ist, von denen wenigstens eine angetrieben ist. Die Rolle 13 wird
durch einen Schwingarm 21 gehalten, auf den ein Betätiger 23 zur
Erzeugung einer geeigneten Spannung für den Fördergurt 11 einwirkt.
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Über den
Abschnitten 5 und 7 befindet sich ein Fördergurt 25,
der um zwei Antriebsrollen am Eingang 27 und am Ausgang 29 der
Vorrichtung angetrieben ist. Das untere Trumm des Fördergurts 25 erstreckt
sich parallel zu der Ebene, die durch die oberen Flächen der
beheizten Platten 3 definiert ist, sowie zum oberen Trumm
des Fördergurtes 11.
Das obere Trumm ist andererseits um eine Reihe von Führungsrollen
und um ein Paar von Spannrollen 31, 33 geführt, die
von einem Element 35 getragen werden, welches um eine Achse
A rotieren kann. Die Rotation um die Achse A wird von einem Kolben/Zylinderbetätiger 37 bewirkt,
der die notwendige Spannung für
den Fördergurt 25 liefert.
Die Antriebsrolle am Einlass 27 kann bezüglich des
Weges des Kartons angehoben werden, das heißt bezüglich der Höhe, an welcher die beiheizten
Platten 3 positioniert sind, um ein leichteres Einführen der
Bogen oder Komponenten der gewellten Pappe am Anfang jedes Produktionszyklus
zu ermöglichen.
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Zwischen
dem unteren Trumm des Fördergurts 25 und
der oberen Fläche
der beheizten Platten 3 und zwischen dem Fördergurt 25 und
dem Fördergurt 11 ist
ein Weg für
die verschiedenen Komponenten zur Bildung von Wellpappe definiert.
Diese umfassen wenigstens eine erste Komponente, die durch eine
einfache zusammenhängende
Bahn aus glattem Karton und wenigstens einer zweiten Komponente
aus wenigstens einer Bahn aus glattem Karton gebildet ist, die vorher
an eine Bahn von gewelltem Karton angeklebt worden ist. Allgemeiner,
die Vorrichtung kann mit einer Vielzahl von Komponenten gefüttert werden,
die durch eine glatte Bahn und eine gewellte Bahn gebildet werden,
die vorher miteinander verklebt worden sind, und eine glatte Bahn.
In der Vergrößerung des Zuführbereichs
gemäß 10 sind
diejenigen Komponenten, die zur Bildung der Wellpappe vorgesehen
sind, die mit C angegeben ist, mit N1, N2, N3 und N4 markiert, wobei
die ersten drei (N1–N3)
jeweils durch eine glatte Bahn gebildet werden, die vorher mit einer
gewellten Bahn verbunden worden sind, während die letzte (N4) eine
einfache glatte Bahn darstellt.
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Klebstoff
ist auf die Spitzen der Wellungen der gewellten Bahnen der verschiedenen
Komponenten, aus denen der Karton C gebildet werden soll, aufgebracht,
um die verschiedenen Komponenten miteinander zu verkleben. Dazu
ist es nicht notwendig, hohen Druck auf die Komponenten auszuüben, da
dies die Wellungen auf den gewellten Bogen beschädigen würde, jedoch muss ein relativ
niedriger Druck über
eine verlängerte
Zeitspanne ausgeübt werden,
während
gleichzeitig der Klebstoff bei einer hohen Temperatur gehalten wird.
Die dazu erforderliche Wärme
wird von den beheizten Platten 3 geliefert. Andererseits
wird Druck auf die obere Fläche
der gewellten Pappe durch eine spezielle Anordnung von Druckelementen
ausgeübt,
die schematisch in 1 und 2 und in
größerer Einzelheit
in den nachfolgenden Figuren dargestellt sind.
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Eine
Reihe von Rahmen 41 sind längs der Ausdehnung des heißen Abschnittes 5 der
Vorrichtung über
den beheizten Platten 3 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
sind drei Rahmen 41 vorgesehen, obgleich diese Anzahl entsprechend den
Produktionsanforderungen variieren kann. Jeder Rahmen 41 umfasst
zwei Endquerbalken 43, die miteinander durch sechs zentrale
Längsbalken 45 fest verbunden
sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist jeder Rahmen am nachfolgenden Rahmen aus noch zu erläuternden
Zwecken angelenkt. Entsprechende Kolben/Zylinderbetätiger 47,
die das Anheben und Absenken der Rahmen steuern, sind an jedem Ende
der Querbalken 43 der verschiedenen Rahmen 41 vorgesehen.
Da die Rahmen aneinander angelenkt sind, wie man besonders deutlich
aus 2 entnimmt, muss nur ein Kolben/Zylinder 47 an den
zusammen angehängten
Enden der Balken 43 vorgesehen sein.
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Die
soweit beschriebene Anordnung macht es möglich, dass die Neigung jedes
einzelnen Rahmens bezüglich
der Längsrichtung
F und, falls nötig, bezüglich der
Querrichtung aus noch zu erläuternden Zwecken
eingestellt werden kann.
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Jeder
Rahmen trägt
auf jeder Seite und außerhalb
der zentralen Längsbalken 45 drei
bewegliche Längsbalken 49.
Jeder bewegliche Längsbalken 49 ist
an seinen Enden mit dem jeweiligen Rahmen 41 mittels eines
Paares von Kolben/Zylinderbetätigern 51 verbunden,
die das Anheben und Absenken dieser beweglichen Längsbalken
bezüglich
des Rahmens steuern.
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Die
Druckelemente, die den Karton gegen die erwärmten Platten 3 drücken, werden
in diesem Beispiel durch eine Reihe Andruckschuhen 53 gebildet,
die in Längsrichtung
ausgerichtet sind und von denen jeder sich über die gesamte nützbare Länge der
Vorrichtung erstreckt. Jeder Schuh 53 umfasst eine Platte 55 (vgl. 5, 7, 8)
mit Kanten, die orthogonal zur Längsrichtung
geformt und aufwärts
gebogen sind, um einen Zusammenstoß mit dem darunter liegenden
Fördergurt 25 zu
vermeiden, gegen welchen sie pressen und durch den sie Druck auf
die darunter liegende gewellte Pappe ausüben. Wie man insbesondere aus 6 entnimmt
(in welcher ein Schuh 53 in Draufsicht zu erkennen ist),
ist die jeden Schuh bildende Platte 55 mit Längsschlitzen 57 perforiert,
die mit ihrer größeren Dimension parallel
zur Längsrichtung
F und zueinander in einer Richtung ausgerichtet sind, die bezüglich der
Längsrichtung
geneigt ist, und auch bezüglich
der Querrichtung. Eine zweite Reihe von Längsschlitzen 59 ist
mit ihrer größten Dimension
parallel zur Richtung der Ausrichtung der Löcher 57 angeordnet.
Die Löcher 57, 59 sind
auf dem Schuh symmetrisch ausgebildet.
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Profilbalken 61 mit
einem U-förmigen
Querschnitt sind auf die Platte 55 geschweißt, an deren Höhe Spiralfedern 63 befestigt
sind mittels Splints 64 (9), die
in in Lagern 65 vorgesehene Löcher eingreifen, wobei die
Lager an den Profilbalken 61 befestigt sind. Das gegenüber liegende
Ende jeder Spiralfeder 61 ist an dem einen oder anderen
der festen zentralen Längsbalken 45 oder
beweglichen seitlichen Längsbalken 49 mittels
Splinten 66 befestigt, die in in Lagern 68 ausgebildete
Löcher
eingreifen, welche an die Balken 45 oder 49 angeschweißt sind. Im
Einzelnen ist jeder in dem dargestellten Ausführungsbeispiel dargestellte
Schuh durch drei Spiralfedern 63 mit jedem der sechs festen
Balken 45 und den drei beweglichen Balken 49 in
dem jeweiligen Rahmen befestigt.
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Mit
dieser Anordnung wird die folgende Wirkung erreicht: Auf den Fördergurt 25 (und
daher auf den Karton, der zwischen dem unteren Trumm und den erwärmten Platten 3 gepresst
ist) wird Druck ausgeübt
durch eine größere oder
kleinere Kompression der Spiralfedern 63. Diese Kompression
wird durch Anheben oder Absenken der Rahmen 41 mittels
der Kolben/Zylinderbetätiger 47 eingestellt.
Da jedem Rahmen vier Kolben/Zylinderbetätiger 47 zugeordnet
sind, ist es leicht, das Druckprofil längs der gesamten Ausdehnung
des heißen
Abschnittes 5 der Vorrichtung einzustellen und die Neigung
jedes Rahmens bezüglich
des vorhergehenden Rahmens und des nachfolgenden Rahmens ebenfalls
einzustellen. Zum Beispiel ist es möglich, einen hohen und mehr oder
weniger konstanten Druck über
die erste Länge zu
erzeugen, die dem ersten der Rahmen 41 entspricht, und
dann eine graduelle Reduktion an Druck zu erzeugen, um den ersten
Rahmen mehr oder weniger horizontal und in der so nahe wie möglichen
Position zu der Fläche
zu positionieren, die durch die erwärmten Platten definiert ist,
mit folglich hoher Kompression der Spiralfedern 61. Die
aufeinander folgenden Rahmen werden leicht aufwärts gerichtet sein von der
Aufstromseite zur Abstromseite, um den Druck graduell zu reduzieren.
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Um
zu verhindern, dass der Rahmen 41 und die Andruckschuhe 53 unter
dem Einfluss der Reibung mit dem Fördergurt 25 in Richtung
F der Pappe gezogen werden, ist der Rahmen 41 am weitesten aufstromseitig
an der festen Struktur befestigt, die auch die erwärmten Platten 3 trägt, und
zwar mittels eines Paares von Ankerstangen 67. Weiterhin
ist gemäß 6, 7 und 8 jedes
Druckelement, was durch den Schuh 53 gebildet wird, an
den festen Längsbalken 45 mittels
eines Gelenks 69 befestigt, das in einer mehr oder weniger
zentralen Position angeordnet und an die festen Längsbalken 45 angehängt ist.
Weiter ist jeder Schuh mit einigen der festen Balken 45 und/oder
beweglichen Balken 49 mittels Gelenken 71 befestigt.
Das Gelenk 69 reduziert auch merklich jede Querbewegung.
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Die
Flexibilität
jeder Platte 55 wird durch die Längsschlitze 57, 59 und
die Verteilung der elastischen Elemente erhalten, die in diesem
Ausführungsbeispiel
durch die Spiralfedern 63 gebildet werden, wobei die Flexibilität auch erlaubt,
dass die Andruckelemente sich den Deformationen der oberen Fläche der
erwärmten
Platten 3 anpassen, die durch die thermische Verwerfung
verursacht werden; auf diese Weise wird ein steuerbarer Druck über die
gesamte Kontaktfläche
des Kartons mit den erwärmten Platten
erhalten.
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Da
die Breite des verarbeiteten Kartons nicht stets der nutzbaren Querdimension
der Vorrichtung entspricht, sondern oft kleiner ist als diese, ist
in gewissen Fällen
die gesamte Breite der erwärmten
Platten 3 nicht durch Karton abgedeckt, und es gibt zwei seitliche
Banden, in welchen der Fördergurt 25 die beheizten
Platten 3 direkt kontaktiert oder auf sie zuweist. Wenn
keine speziellen Maßnahmen
ergriffen werden, verursacht dies eine schnelle Abnutzung der Vorrichtung
aufgrund der hohen Temperatur der beheizten Platten 3 und
folglich ein Überhitzen
des Fördergurts 25.
Um diesen Nachteil zu vermeiden oder jedenfalls zu reduzieren, sind
nur einige der Längsbalken,
die jedem Rahmen zugeordnet sind, bezüglich des Rahmens fixiert,
während
andere (jene in den äußersten
seitlichen Positionen, bezeichnet mit 49) bezüglich des
sie tragenden Rahmens durch einen Kolben/Zylinderbetätiger 51 beweglich
sind. Wenn auf diese Weise die Breite des zu verarbeitenden Kartons
kleiner als die maximale Breite der Vorrichtung ist, reicht es zum
Verhindern des Pressens der seitlichen Bereiche der Platten 55 durch
den Fördergurt 25 direkt
gegen die oberste Fläche
der heißen
Platten 3 aus, eine geeignete Anzahl von beweglichen Längsbalken 49 bezüglich des
relativen Rahmens anzuheben, die Federn 63 zu entlasten
und den Abwärtsdruck
durch die Schuhe längs
der seitlichen Banden der durch die beheizten Platten 3 definierten
Fläche
im Wesentlichen zu entlasten. In Praxis arbeitet der Kolben/Zylinderbetätiger 51 im
Gegendruck.
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Wenn
es erforderlich ist, die Kompressionsbelastung des Schuhs oder Andruckelements 53 gegen
die darunter liegende Matte oder Gurt 25 und damit im Wesentlichen
gegen den Karton C zu eliminieren, können die Enden von einem oder
mehreren der beweglichen seitlichen Balken 49 durch die
Betätiger 51 angehoben
werden, was die Kompressionswirkung auf die entsprechenden Federn 63 eliminiert. Das
Anheben der Balken 49 setzt sich fort, bis die Federn 63 entspannt
sind, was teilweise das Gewicht der Platten 55 mit den
Andruckelementen 53 auf ihnen entlastet. In den Bereichen,
in welchen sie keinen Druck auf den darunter liegenden Karton ausüben müssen, floaten
sie tatsächlich,
und verbleiben auf einer Seite die in den Federn 63 aufgehängt ist und
gleiten auf der anderen Seite im Wesentlichen gewichtslos auf der
darunter liegenden Matte oder den Gurt 25. In dem Zentralbereich,
in welchem die Federn 63 an den festen Balken 45 und/oder
den Balken 49, die nicht angehoben worden sind, befestigt sind,
werden die Platten 55, die die Andruckschuhe oder Elemente 53 bilden,
mit geeignetem Druck gegen den Gurt 25 weiter andrücken und
somit den Karton C gegen die obere Gleitfläche der erwärmten Platten 3 belasten.
Die Platten 55 werden daher nicht deformiert.
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Die
Anzahl der beweglichen Balken 49 wird so gewählt, dass
die Arbeitsfläche,
das heißt
die Breite der Vorrichtung, auf welche Druck auf den Karton ausgeübt wird,
reduziert werden kann zu der minimalen Breite des durch das System
zu verarbeitenden Kartons. Daher kann die Anzahl der beweglichen
Balken auf jeder Seite des Rahmens (die im vorliegenden Beispiel
drei beträgt)
variieren als Funktion der Betriebsbedingungen.
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Die
dargestellte Vorrichtung hat den weiteren Vorteil, dass sie es möglich macht,
selbst genauere Einstellung der Operationsbreite der Vorrichtung
zu erhalten. In einigen Operationsumständen kann jede Kante des Kartons
mehr oder weniger an dem Ausrichtungspegel der Federn 63 positioniert
werden, das heißt
mehr oder weniger an dem Pegel eines der beweglichen Balken 49.
Wenn der bewegliche Balken in Höhe
der Kante des Kartons nicht angehoben wird, neigt wenigstens ein
Teil der Platte 55 außerhalb
der Kante des Kartons dazu, in Kontakt mit der darunter liegenden
Fläche
zu kommen, die durch die beheizten Platten 3 definiert
ist, wodurch es schwierig wird, Feuchtigkeit aus dem Karton frei
zu setzen. Wenn andererseits dieser Balken angehoben wird, wird
der Kantenbereich des Kartons nicht richtig beklebt, und zwar aufgrund
des Fehlens des notwendigen Druckes.
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Zur
Vermeidung dieses Nachteils und um eine genauere Einstellung und
Anpassung der Vorrichtung an die Breite des zu verarbeitenden Kartons zu
erreichen, ist der Rahmen 41 so ausgelegt, dass er in einer
Querrichtung, das heißt
orthogonal zur Richtung F der Zufuhr des Kartons, seitlich bewegt werden
kann, um den halben Abstand zwischen zwei Längsbalken 49. Auf
diese Weise werden unter den beschriebenen Umständen nicht zwei seitliche Balken
auf den Pegel der beiden Kanten des Kartons angehoben, was zu einem
unrichtigen Verkleben führen kann,
sondern die Rahmen bewegen sich transversal und nur einer der beweglichen
Längsbalken
wird angehoben, während
der andere abgesenkt bleibt.
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Um
eine Querbewegung der Rahmen mindestens am Pegel des Querbalkens 43,
der am weitesten aufstromseitig des ersten Rahmens 41 sich befindet,
zu erreichen, ist ein Kolben/Zylinderbetätiger 81 (3, 4, 10, 11)
vorgesehen, dessen Stange an eine L-förmige Klammer 83 angelenkt
ist, die um eine Achse B schwingen kann. Die Klammer 83 trägt ein Leerlaufrad 85,
das zwischen zwei Seiten 87 integral mit dem Balken 43 des
Rahmens 41 eingreift.
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Die
Schwingung zwischen den beiden Positionen (in ausgezogenen bzw.
gestrichelten Linien in 11 angedeutet)
der Klammer 83, die durch einen Betätiger 81 gesteuert
wird, bewegt demzufolge quer zu dem ersten und folglich allen Rahmen 41.
Die Ankerstangen 67, die die Rahmen halten, sind an ihren Enden
durch Kugelverbindungen 67A, 67B (4) befestigt,
die die Querbewegung ermöglichen.
Man beachte, dass eine Querbewegung des Rahmens auch erhalten werden
kann mit einem anderen Mechanismus und wenn nötig, mit größerer Genauigkeit. Eine größere Anzahl
von Mechanismen 81, 83, 85, 87 kann
ebenfalls vorgesehen sein, beispielsweise eine an jedem Ende jedes
Rahmens 41. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit den drei
Rahmen 41 sind vier Mechanismen 81, 83, 85, 87 als
Beispiel vorgesehen.
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Um
das Erwärmen
und folglich das Ankleben effizienter zu machen in dem Bereich aufstromseitig von
den erwärmten
Platten 3, wo verschiedene Kartonkomponenten eingeführt werden,
ist eine Rolle vorgesehen (1 und 10),
um den glatten Bogen N4 vorzuheizen. Diese Rolle 88 wird
von innen her erwärmt
mit Dampf oder einem anderen Wärme transportierenden
Medium, welches das gleiche sein kann wie dasjenige, das zur Erwärmung der
Platten 3 dient. Die glatte Bahn oder Einlage N4 der gewellten
Pappe wird eingeführt
und um die Vorheizrolle 88 geführt.
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Je
nach den Betriebsbedingungen kann ein größerer oder kleinerer Bereich
des Kontaktes des Kartons mit der Vorheizrolle 88 erforderlich
sein, wobei eine Antriebsrolle 89 parallel zur Vorheizrolle 88 vorgesehen
ist, die an ihren Enden durch Lager 93 integral mit Getrieberingen 91 getragen
wird. Durch Drehen der Getrieberinge 91 kann die Rolle 89 dazu veranlasst
werden, irgendeine Position zwischen zwei Endpositionen anzunehmen,
die in 10 gestrichelt beziehungsweise
ausgezogen dargestellt sind. Wie man aus dieser Figur erkennt, kann
der Kontaktbereich des Einschubs oder der glatten Bahn N4 folglich
von einem maximalen oberen Wert bei 200° (wenn die Rolle 89 in
der gestrichelt dargestellten Position in 10 ist)
bis zu einem minimalen Wert bei mehr oder weniger 20–30° (Rolle 89 in
der ausgezogenen Position in 10) variieren.
Der Maximalwert dient für
maximale Produktionsgeschwindigkeiten. Eine Variation des Kontaktbereiches
kann auch als Funktion der Art und der Stärke des den Bogen N4 bildenden
Kartons erforderlich sein.
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Die
Zeichnung erläutert
eine Vereinfachung der Erfindung als praktische Ausführungsform
derselben, die in Formen und Anordnungen verändert werden kann, ohne dass
von dem Schutzbereich der beigefügten
Ansprüche
abgewichen wird. Bezugszeichen in den Ansprüchen sollen lediglich das Lesen und
das Verständnis
der Erfindung im Lichte der vorstehenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen
erleichtern und den Schutzbereich nicht begrenzen.