DE19716716C2 - Heizvorrichtung für eine Wellpappenanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung für eine Wellpappenanlage mit den Merkma­ len des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Es sind Heizvorrichtungen für eine Wellpappenanlage bekannt. Diese sogenannten Heiz­ partien besitzen mehrere in Laufrichtung der Wellpappenbahn angeordnete Heizplatten, die meist mittels Heißdampf beheizt werden. Diese Heizplatten bilden mit ihrer Oberseite eine ebene, glatte Heizfläche. Über diese Heizfläche läuft die Wellpappenbahn mit konti­ nuierlicher Geschwindigkeit. Sie wird über einen angetriebenen Endlosgurt und Andrück­ vorrichtungen in Form von mechanischen Andrückwalzen oder pneumatischen Druckhau­ ben an die Heizfläche angedrückt. Die Andrückvorrichtung und/oder die Temperatur der Heizfläche ist abhängig von Faktoren, wie z. B. Laufgeschwindigkeit der Wellpappenbahn, Feuchtigkeitswerte und dergleichen, steuerbar. Es können in der Wellpappenanlage oder getrennt von dieser Zugpartien vorgesehen sein. Nachteilig ist, dass die Temperatur der Heizplatten nicht rasch veränderbar ist. Eine Anpassung der Temperatur der Heizplatten an rasche Änderungen der Geschwindigkeit und Beschaffenheit der durchlaufenden Wellpap­ penbahn kann sonst nicht erfolgen. Außerdem besteht zwischen durchlaufender Wellpap­ penbahn und stationären Heizplatten eine hohe Reibung. Hierdurch wird die Förderleis­ tung für die Wellpappenbahn unnötig erhöht. Auch können sich Beeinträchtigungen der Qualität der Wellpappenbahn ergeben.

Aus der DE 44 37 557 A1 der Anmelderin ist eine Heizvorrichtung für eine Wellpappen­ anlage bekannt, bei der oberhalb der Heizplatten ein Transportband aus einem Textil- oder Kunststoffgewebe oder aus Filz besteht, wobei das Transportband zur Erhöhung der Wär­ mezufuhr direkt beheizbar ist. Durch die Materialwahl des Transportbands kann bei dieser Vorrichtung jedoch nur eine relativ konstante Temperatur des Bandes erreicht werden. Da Ziel der Maßnahme des Beheizens des Transportbandes das Beseitigen negativer Einflüsse durch Eindringen von Feuchtigkeit, die aus der Wellpappe in das Band entweicht, war bzw. zu verhindern, dass der Wellpappe durch das Transportband Wärme entzogen wird, spielte diese Tatsache jedoch keine Rolle. Treten jedoch schnelle Änderungen in der Feuchtigkeit der Wellpappenbahn auf bzw. erfolgen rasche Änderungen der Prozesspara­ meter oder der Parameter der zu beheizenden Bahn, so ist es erforderlich, entsprechend schnelle Änderungen in der zugeführten Wärmemenge zu erzeugen, um eine konstante Feuchtigkeit bzw. Qualität der auslaufenden Wellpappenbahn zu gewährleisten.

Aus der JP 3-118 146 A ist eine Heizvorrichtung für eine Anlage zur Herstellung von Wellpappe mit einer Haftbeschichtung bekannt, bei der ein metallischer Endlosgurt mittels Beheizung einer von zwei Umlenkwalzen beheizt wird. Dies führt in Folge der Größe der beiden Umlenkwalzen zu einem relativ trägen Heizsystem. Die Heizvorrichtung wurde mit einem Metallband realisiert, um die zu verklebende rutschfeste Kunststoffbeschichtung nicht zu beschädigen. Die Heizvorrichtung dient vornehmlich zum Erzeugen einer schnel­ len Haftung zwischen den zu verklebenden Bahnen und nicht zum endgültigen Trocknen von bereits verklebten Bahnen.

In der US 3 712 842 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Wellpap­ pe bekannt, wobei eine Komination aus unterhalb der zu trocknenden Bahn vorgesehenen Heizplatten und einem oberhalb der Bahn vorgesehenen umlaufenden Endlos-Metallband verwendet wird. Das Metallband ist mit einem Heizelement in Form eines Gasbrenners beheizt. Damit soll das Ziel erreicht werden, ein Entweichen von Feuchtigkeit in den Heizbereichen zu vermeiden und so den Feuchtigkeitsgehalt in den einzelnen Teilbahnen auszugleichen. Hierzu wird die Temperatur des Metallbands entsprechend gewählt bzw. eine bestimmte Temperaturdifferenz zwischen den Heizplatten und dem Metallband ein­ gehalten.

Die EP 0 412 255 offenbart eine ähnliche Vorrichtung, wobei jedoch zusätzlich zwischen der zu trocknenden Bahn und dem umlaufenden Endlosband ein Transportgurt läuft. An der Unterseite der Bahn finden ebenfalls die bekannten Heizplatten Verwendung, die bisher in der Praxis überwiegend Verwendung finden.

Ausgehend von dem vorstehend skizzierten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Heizvorrichtung für eine Wellpappenanlage zu schaffen, bei der auch bei raschen oder plötzlichen Änderungen der Prozessparameter oder der Parameter der einlaufenden Wellpappenbahn, insbesondere deren Feuchtigkeit, eine möglichst kon­ stante Qualität der auslaufenden Wellpappenbahn gewährleistet ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Dadurch, dass die Heizvorrichtung ein mit der Geschwindigkeit der Wellpappenbahn umlaufendes, beheiztes Metallband aufweist, wird weitgehendst eine Reibung zwischen dem Band und der Wellpappenbahn vermieden. Die notwendige Förderleistung für die Wellpappenbahn wird vermindert. Außerdem besitzt das beheizte Metallband eine geringe Masse, deren Temperatur rasch veränderbar ist. Es ist somit eine schnellere Anpassung an die Verhältnisse und Bedingungen der Wellpappenbahn, wie z. B. die Feuchtigkeit, Ge­ schwindigkeit oder dergleichen möglich. Hierzu ist ein Messfühler vorgesehen, der die Temperatur und/oder Feuchtigkeit der betreffenden Bahn erfasst und die Temperatur des Metallbands abhängig von den Signalen des Messfühlers durch die entsprechende Ansteu­ erung eines schnell reagierenden Heizelements gesteuert oder geregelt.

Vorzugsweise ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung das beheizte Metallband ein dünnes Stahlband. Ein solches ist besonders verschleißarm und kann den entsprechenden Zug- und Streckkräften widerstehen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Metallband dampfdurchlässig. Hierzu kann das Metallband als Lochband, Gespinstband oder dergleichen ausgebildet sein. Das die Well­ pappenbahn abdeckende Metallband erlaubt es auf diese Weise, dass die Feuchtigkeit aus der Wellpappenbahn oder dem Leimauftrag nach außen entweichen kann.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann das schnell reagierende Heizelement eine Infra­ rotquelle, eine Induktionsquelle oder eine Hochfrequenzquelle sein.

In einer anderen Ausführungsform kann das schnell reagierende Heizelement als mit ei­ nem heißen Medium, vorzugsweise Dampf oder Heißgas, beheizte Druckkammer ausge­ bildet sein, welche das Metallband in Richtung auf die Wellpappenbahn beaufschlagt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung finden zwei beheizbare Metallbänder Verwendung, die die Wellpappenbahn an ihrer Ober- bzw. Unterseite beaufschlagen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass zwischen der Wellpappenbahn und den Heizein­ richtungen keinerlei Gleitreibung auftritt und eine Krümmung der Bahn durch eine un­ gleichmäßige Beheizung von Ober- und Unterbahn weitgehend vermieden wird. Des Weiteren ermöglicht die Haftreibung zwischen den Bändern und der Bahn die gleichzeiti­ ge Funktion der Bänder als Transportmittel.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung für eine Wellpappenanlage;

Fig. 2 eine Draufsicht eines Teils des Metallbandes in Form eines Lochbandes;

Fig. 3 eine Draufsicht eines Teils eines Metallbandes in Form eines Gespinstbandes und

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Heizvorrichtung nach der Erfindung mit zwei Metallbändern.

Die Heizvorrichtung 1 weist wie üblich einen Ständer 2 auf, der liegend hintereinander angeordnete Heizplatten 3 tragen kann. Die Heizplatten 3 bilden mit ihrer Oberseite eine ebene, glatte Heizfläche 4.

Quer zur Laufrichtung der Wellpappenbahn 5 können die Heiz­ platten 3 unterteilt sein.

Die Heizplatten 3 können durch beliebige Heizmittel, z. B. Dampf, Gas, elektrische Heizmittel oder dergleichen erhitzt werden. Die Temperatur der Heizfläche kann auf einen vorbe­ stimmten Temperaturwert eingestellt werden. Der Temperaturwert kann in Längs- oder Querrichtung der Laufrichtung der Well­ pappenbahn 5 vorgegeben sein. Es ist auch möglich, diese Tem­ peraturwerte abhängig von der Geschwindigkeit der Bewegung der Wellpappenbahn 5 zu steuern. Die Steuerung der Heizplattentem­ peratur kann auch über Messfühler, abhängig von der Feuchtig­ keit der Wellpappenbahn 5 bzw. der Leimauftragsmenge auf die Wellpappenbahn 5 erfolgen, ggf. in Form einer geschlossenen Regelschleife.

Die über die Heizfläche 4 sich bewegende und an dieser anlie­ gende Wellpappenbahn 5 läuft am Einlaufende 6 der Heizfläche zu und am Auslaufende 7 aus. Sie bewegt sich in der angegebe­ nen Pfeilrichtung I.

An der Oberseite der Wellpappenbahn 5 anliegend läuft ein endloses Metallband 10, das in der angegebenen Pfeilrichtung II umläuft. Es kann die Wellpappenbahn 5 in der angegebenen Förderrichtung bewegen oder zumindest mit der Geschwindigkeit der Bahn mitbewegt werden, um Reibungseinflüsse zu vermeiden. Das Metallband 10 kann, wie in Fig. 1 dargestellt, auslaufsei­ tig durch einen Antriebsmotor 11 über eine Antriebswalze 12 angetrieben werden. Einlaufseitig läuft das Metallband 10 über eine Umlenkwalze 13. Beide Walzen 12, 13 müssen einen relativ großen Durchmesser aufweisen, um die Lebensdauer des Metall­ bandes nicht nachteilig zu beeinflussen.

Das Metallband 10 ist vorzugsweise ein Stahlband. Dies kann auch wie in Fig. 2 ersichtlich mit Löchern 30 versehen sein. Über diese Löcher 30 kann Feuchtigkeitsdampf aus der Wellpap­ penbahn 5 durch das Metallband 10 abziehen. Der Feuchtigkeits­ dampf rührt von der Wellpappenbahn 5 selbst her oder aber von dem aufgebrachten Leim.

Das Metallband 10 kann auch, wie aus Fig. 3 ersichtlich, aus Gespinstfasern 31 bestehen, die in Längsrichtung verlaufen und gegenseitig verwunden sind. Es entstehen dabei zwischen den Fasern aus Metall, vorzugsweise Stahl, Durchtrittszwickel für den Feuchtigkeitsdampf.

Das Metallband 10 wird vorzugsweise mit der Bewegungsge­ schwindigkeit der Wellpappenbahn 5 angetrieben. Hierdurch ergibt sich keine Reibung zwischen Band 10 und der Wellpappen­ bahn 5. Das Band 10 kann gleichzeitig als Förderband wirken bzw. das Fördern der Wellpappenbahn 5 zumindest unterstützen.

In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird Wärme über die Heizplatten 3 von unten und über das Metallband 10 von oben in die Wellpappenbahn 5 eingebracht. Durch die gerin­ ge Wärmekapazität des Metallbands 10 kann eine schnelle An­ passung der Temperatur des Metallbands und damit eine schnelle Anpassung der auf die Wellpappenbahn 5 übertragenen Wärmemenge an die Gegebenheiten, insbesondere an die Feuchtigkeit der Wellpappenbahn erfolgen. Durch rasche Veränderbarkeit der von dem Metallband auf die Bahn übertragbare Wärmemenge wird eine Steuerung bzw. Regelung des Feuchtigkeitsausgleichs zwischen oberen und unteren Schichten der Bahn ermöglicht.

Es wäre auch möglich, als Wärmequelle lediglich ein einziges Metallband 10 auf einer Seite der Wellpappenbahn 5 zu verwen­ den. Die Heizplatten 3 sind durch eine ebene Abstützfläche zu ersetzen.

Die Heizvorrichtung kann auch so ausgebildet sein, dass das Metallband 10 die Unterseite der Wellpappenbahn 5 beauf­ schlagt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass bei einem Reißen der Bahn 5 das Metallband nicht über die Heizplatten 3 schleift, sobald die Andruckmittel gelöst werden.

Schließlich ist es auch möglich, oberhalb und unterhalb der Wellpappenbahn beheizte Metallbänder 10 einzusetzen. Eine derartige Ausführungsform der Erfindung ist in der unten be­ schriebenen Fig. 4 dargestellt.

Selbstverständlich könnten die Heizplatten 3 üblicher Bauart auch durch andere Heizplatten und durch andere bekannte elek­ trische Induktionsplatten oder dergleichen ersetzt werden.

Überhalb des unteren Trumes 16 des Endlosbandes 10 befinden sich ein oder mehrere Andrückvorrichtungen 17, die das untere Trum des Endlosbandes 10 gegen die Oberseite der Wellpappen­ bahn 5 drücken. Diese Andrückvorrichtungen 17 können mechani­ scher Art, z. B. wie bekannt, durch heb- und senkbare Andrück­ walzen oder aber pneumatisch durch Druckhauben gebildet sein. Die Andrückvorrichtungen 17 bestimmen die übertragene Wärme­ energie auf die Wellpappenbahn 5.

Die Andrückvorrichtungen 17 können auch von Gehäusen gebildet sein, die durch Heißdampf oder heißes Gas beheizt werden.

Es wäre auch möglich, ein oder mehrere, nicht dargestellte Erhitzungsquellen, z. B. Infrarotquellen, Induktionsquellen oder Hochfrequenzquellen für das Metallband 10 vorzusehen. Derart beschaffene Heizquellen können an jeder beliebigen Stelle des Metallbands vorgesehen sein, insbesondere auch an dem nicht die Wellpappenbahn 5 beaufschlagenden Trum.

Der zulaufenden einseitigen Wellpappe 20 und/oder Deckbahn 21 und/oder der auslaufenden Wellpappenbahn 22 sind Messfühler 23, 24 oder 25 zugeordnet. Über eine nicht dargestellte Steu­ ereinrichtung können die Andrückvorrichtungen 17 abhängig von den durch die Messfühler gemessenen Temperatur- bzw. Feuchtig­ keitswerte hinsichtlich des Anpresswertes gesteuert werden. Überschreiten die gemessenen Werte einen vorbestimmten Wert, werden die Andrückwerte der Andrückvorrichtungen 17 erniedrigt und umgekehrt.

Jedoch kann durch die Verwendung des schnell reagierenden Heizsystems in Form des beheizten Metallbands 5 auch auf eine solche aufwendige mechanische Lösung verzichtet werden, wenn die Temperatur des Metallbands abhängig von den Signalen der Messfühler 23, 24, 25 gesteuert bzw. geregelt wird.

Zusätzlich kann auch die Temperatur bzw. Feuchtigkeit der zulaufenden Bahnen beeinflusst werden, indem ein bekannter Vorheizer mit Heiztrommel verwendet ist, dessen Temperatur bzw. die Bahnumschlingungswinkel gesteuert wird.

Um den Feuchtigkeitsdampf aus dem Wellpappeninnneren zu ent­ fernen, kann an wenigstens einem Seitenrand der Wellpappenbahn 5 in nicht dargestellter Weise eine Vakuumquelle, wie an sich bekannt, angebracht werden.

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung, bei der oberhalb und unterhalb der zu behei­ zenden Wellpappenbahn 5 Metallbänder 10 vorgesehen sind. Hier­ durch ergibt sich der Vorteil, dass zwischen den wärmezufüh­ renden Flächen, d. h. den Außenflächen der beheizten Metall­ bänder 5, und der zu beheizenden Wellpappenbahn keinerlei Reibung erzeugt wird. Damit wird ein Verschieben der einzelnen Bahnen der Wellpappe während des Trockenvorgangs vermieden. Hierdurch wird wiederum eine verzugsfreie Wellpappe erzeugt, die platzsparend gestapelt und problemlos weiterverarbeitet werden kann.

Die beiden umlaufenden Metallbänder 10 bzw. die damit zusam­ menwirkenden Komponenten sind grundsätzlich ebenso beschaffen, wie das Metallband der Ausführungsform gemäß Fig. 1. Insofern kann auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen werden.

Die der Wellpappenbahn 5 benachbarten Trume der Metallbänder 10 werden jeweils in Richtung auf die Wellpappenbahn von Druckkammern 30 beaufschlagt, wobei das Medium der Druckkam­ mern, vorzugsweise Dampf oder Heißgas, gleichzeitig die für das Beheizen der Bahn 5 erforderliche Wärmemenge und den An­ druck der Metallbänder 10 an die Bahn 5 liefert.

Claims (7)

1. Heizvorrichtung für eine Wellpappenanlage mit mindestens einer Heizeinrichtung auf einer Seite einer fortlaufenden Wellpappenbahn und einer Fördereinrichtung für die Well­ pappenbahn, welche als ein mit der Geschwindigkeit der Wellpappenbahn (5) umlaufendes beheiztes Metallband (10) ausgebildet und unterhalb der Wellpappenbahn angeordnet ist. dadurch gekennzeichnet,
dass der zulaufseitigen Wellpappenbahn oder einer der zu­ laufseitigen Wellpappenbahnen (20, 21) und/oder der aus­ laufseitigen Wellpappenbahn (22) wenigstens ein Messfühler (23, 24, 25) zugeordnet ist, welcher die Temperatur und/oder Feuchtigkeit der betreffenden Bahn erfasst,
dass das Metallband (10) von wenigstens einem schnell rea­ gierenden Heizelement beaufschlagt wird und
dass die Temperatur des Metallbands (10) abhängig von den Signalen des wenigstens einen Messfühlers (23, 24, 25) ge­ steuert oder geregelt wird.

2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das beheizte Metallband (10) ein dünnes Stahlband ist.

3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Metallband (10) dampfdurchlässig als Lochband oder Gespinstband ausgebildet ist.

4. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass schnell reagierende Heizelement eine Infrarotquelle, eine Induktionsquelle oder eine Hochfre­ quenzquelle ist.

5. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das schnell reagierende Heizelement als mit einem heißen Medium, vorzugsweise Dampf oder Heiß­ gas, beheizte Druckkammer ausgebildet ist, welche das Me­ tallband (10) in Richtung auf die Wellpappenbahn beauf­ schlagt.

6. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellpappenbahn (5) quer zu ihrer Förderrichtung an einem Rand an eine Vakuumquelle angeschlossen ist.

7. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei die Ober- und Unterseite der Wellpappenbahn (5) beaufschlagende Metallbänder (10) vorgesehen sind.