DE19816931A1

DE19816931A1 - Heizvorrichtung für eine bewegte Materialbahn, insbesondere Vorheizer für eine Wellpappenanlage

Info

Publication number: DE19816931A1
Application number: DE19816931A
Authority: DE
Inventors: Thomas Bauer
Original assignee: BHS Corrugated Maschinen und Anlagenbau GmbH
Current assignee: BHS Corrugated Maschinen und Anlagenbau GmbH
Priority date: 1998-04-16
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 1999-10-21
Anticipated expiration: 2018-04-17
Also published as: EP1071557A1; EP1071557B1; DE19816931C2; WO1999052707A1; US6485402B1; DE59900354D1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung für eine bewegte Materialbahn, insbesondere Vorheizer für eine Wellpappenanlage, mit einer rotierenden Heizwalze (3), welche von der zu beheizenden Materialbahn (13) mit einem vorbestimmten Umschlingungswinkel umschlingbar ist, und mit wenigstens zwei Führungen (7, 11) für die Materialbahn, welche gemeinsam unter Beibehaltung ihrer relativen Positionen zueinander um den Umfang der Heizwalze verschwenkbar sind. Der Umschlingungswinkel ist durch die Position einer ersten (7) der wenigstens zwei Führungen bestimmt. Eine zweite (11) der wenigstens zwei Führungen ist relativ zur ersten Führung so angeordnet, daß in der den maximalen Umschlingungswinkel definierenden Position der Führungen die nicht die Heizwalze (3) unmittelbar umschlingende Materialbahn (13) durch die zweite Führung (11) in einem Abstand zur Heizwalze geführt ist. Erfindungsgemäß ist eine dritte Führung (9) vorgesehen, welche, in Umfangsrichtung der Heizwalze (3) gesehen, in einer der Position mit maximalem Umschlingungswinkel entgegengesetzten, den minimalen Umschlingungswinkel definierenden Position die Bahn vollkommen vom Umfang der Heizwalze (3) abhebt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung für eine bewegte Materialbahn, ins besondere einen Vorheizer für eine Wellpappenanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Heizvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 23 02 449 C3 be kannt. Diese Vorrichtung besteht aus einer Heizwalze, die vorzugsweise durch Dampf als Wärmemedium beheizbar ist. Das Beheizen der Materialbahn erfolgt dadurch, dass die Heizwalze von der Materialbahn mit einem vorbestimmten Umschlingungswinkel umschlungen wird. Um eine Anpassung der zugeführten Wärmeenergie zu ermöglichen, sind bei der bekannten Vorrichtung zwei Füh rungsrollen vorgesehen, die um den Außenumfang der Heizwalze verschwenkbar sind. Die Führungsrollen weisen eine feste Relativposition zueinander auf und sind hierzu an zwei starr miteinander verbundenen Armen angeordnet. Die Arme sind gemeinsam mittels eines geeigneten Antriebs um die Achse der Heizwalze schwenkbar.

In einer Position, die den minimalen Umschlingungswinkel definiert, befinden sich die beiden Führungsrollen außer Eingriff mit der Materialbahn. Die Mate rialbahn, welche über eine starre zulaufseitige Führungsrolle zugeführt wird, verläuft in dieser Position mit einem bestimmten Rest-Umschlingungswinkel um die Heizwalze zu einer ablaufseitigen starren Führungsrolle.

Die beiden verschwenkbaren Führungsrollen können aus dieser Position in Um fangsrichtung verschwenkt werden, bis die in Schwenkrichtung vordere Um lenkrolle in Eingriff mit der Materialbahn kommt. Werden die beiden Führungen weiter verschwenkt, so vergrößert sich der Umschlingungswinkel entsprechend. Um ein Schleifen des Bahntrums zwischen der starren zulaufseitigen Führungs rolle und der den Umschlingungswinkel definierenden Rolle zu vermeiden, wird dieses Bahntrum mit der zweiten schwenkbaren Führungsrolle ab Überschreiten eines gewissen Verschwenkwinkels (gerechnet ab der Position mit minimalem Umschlingungswinkel) in einem ausreichenden Abstand von der Heizwalze ge halten.

Mit dieser bekannten Heizvorrichtung wird ein maximaler Umschlingungswinkel ermöglicht. Des weiteren gewährleistet diese Ausführungsform in der Position mit dem minimalen Umschlingungswinkel (Rest-Umschlingungswinkel) ein äußerst einfaches Zuführen der zu beheizenden Materialbahn. Denn diese muss lediglich zwischen der Umfangsfläche der Heizwalze und den beiden ver schwenkbaren Führungsrollen hindurchgeführt werden.

Nachteilig bei dieser Heizvorrichtung ist jedoch, dass ein gewisser Rest-Um schlingungswinkel verbleibt und demzufolge der Materialbahn unvermeidbar eine bestimmte minimale Wärmeenergie zugeführt wird.

Aus der DE-OS 15 11 061 ist des weiteren eine Vorrichtung zum Präparieren von zu verleimendem bandförmigen Material, wie Wellpappe, bekannt, bei der die Materialbahn ebenfalls um eine verschwenkbare Führungsrolle geführt wird. In der Position, in weicher bei Verwendung einer einzigen Führungsrolle ein minimaler Umschlingungswinkel entstünde, greift bei dieser bekannten Vor richtung eine weitere Führungsrolle ein, welche in dieser Position die Material bahn vollkommen von der Umfangsfläche der Heizwalze abhebt. In dieser Posi tion mit Null-Umschlingungswinkel verläuft die Materialbahn S-förmig zwi schen den beiden Führungsrollen. Die in der Position mit Null-Um schlingungswinkel die Materialbahn abhebende Führungsrolle ist wiederum starr mit der den Umschlingungswinkel definierenden Führungsrolle verbunden. Beide Führungsrollen sind mittels eines verschwenkbaren Arms um die Achse der Heizwalze schwenkbar. Bei dieser bekannten Vorrichtung kann somit in der Position mit Null-Umschlingungswinkel die Energiezufuhr zur Materialbahn vollkommen ausgeschaltet werden.

Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch, dass nur ein relativ ge ringer maximaler Umschlingungswinkel erreichbar ist. Eine Vergrößerung der beheizten Länge ist bei dieser bekannten Ausführungsform nur durch eine Ver größerung des Heizwalzendurchmessers erreichbar. Dies ist mit beträchtlichen Kosten verbunden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, eine Heizvorrichtung für eine bewegte Materialbahn, insbesondere einen Vorheizer für eine Wellpappenanlage, zu schaffen, bei der mit möglichst gerin gem Aufwand eine maximale beheizte Länge der Materialbahn erreichbar ist und bei der gleichzeitig die beheizte Länge auf einfache Weise bis auf null variiert werden kann.

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

Durch das erfindungsgemäße Vorsehen einer dritten Führung, die selbstver ständlich wiederum als Führungsrolle ausgebildet sein kann, bei einer Heizvor richtung gemäß der DE 23 02 449 C3, werden sowohl der Vorteil eines maximal erreichbaren Umschlingungswinkels (und damit einer maximalen beheizbaren Länge der Materialbahn) und andererseits das Variieren des Umschlingungswin kels bzw. der beheizbaren Länge bis auf null erreicht.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind sämtliche Führungen mit einem um die Achse der Heizwalze verschwenkbaren Trägerteil verbunden. Alle Führungen können dabei denselben Abstand vom Umfang der Heizwalze aufweisen.

Die dritte, die Materialbahn in der Position mit Null-Umschlingungswinkel ab hebende Führung ist bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in Umfangsrichtung der Heizwalze gesehen, in einem minimal zulässigen Abstand von der ersten Führung angeordnet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines ma ximalen Umschlingungswinkels, da die drei gemeinsam verschwenkbaren Füh rungen, um den maximal möglichen Winkel verschwenkbar sind, bevor die dritte Führung in Berührung mit dem zu- bzw. ablaufenden Trum der Materialbahn gerät. Selbstverständlich muss die dritte Führung in radialer Richtung (bezogen auf die Heizwalze) so angeordnet sein, dass in der Position mit Null-Um schlingungswinkel tatsächlich ein Abheben der Materialbahn an der Um fangsfläche der Heizwalze erfolgt.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Materialbahn über eine starre zulaufseitige Führung zugeführt und eine starre ablaufseitige Führung abgeführt, wobei die zulaufseitige und ablaufseitige Führung mit der Achse der Heizwalze im Wesentlichen auf einer Geraden liegen. Hierdurch er gibt sich der Vorteil eines maximal möglichen Umschlingungswinkels. Dieser beträgt ca. 270 bis 280°.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die dritte Führung, bezogen auf die Heizwalze, gegenüber der ersten Führung in radialer Richtung nach außen versetzt sein. Dabei werden die erste und dritte Führung in der Position des mi nimalen Umschlingungswinkels (Null-Umschlingungswinkels) S-förmig von der Materialbahn umschlungen.

Wird bei dieser Ausführungsform die dritte Führung innerhalb des durch die Achsen der ersten und zweiten Führung und die Achse der Heizwalze definierten Mittelpunktswinkels angeordnet, so können die Führungen soweit verschwenkt werden, bis die erste Führung gerade nicht in Berührung mit dem zulaufseitigen bzw. ablaufseitigen Trum der Materialbahn gerät. Hierdurch ergibt sich ein ma ximaler Umschlingungswinkel.

In der Position des Null-Umschlingungswinkels werden bei dieser Ausführungs form die erste und dritte Fühlung extrem S-förmig umschlungen. Hierdurch wür de wiederum das Einfädeln der Materialbahn, beispielsweise nach einem Reißen, erschwert. Aus diesem Grund kann die dritte Führung aus der normalen Arbeits stellung in eine Position, in Umfangsrichtung der Heizwalze gesehen, vor die erste Führung in eine Einfädelstellung überführbar sein. Dies kann vorzugsweise durch ein Verschwenken der dritten Führung um die Achse der ersten Führung erfolgen. Die dritte Fühlung kann dabei bevorzugt in der Einfädelstellung und/oder der Arbeitsstellung arretierbar ausgebildet sein.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü chen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung mit drei Führungsrollen in der Position des Null-Umschlingungswinkels;

Fig. 2 die Ausführungsform in Fig. 1 in der Position mit maximalem Umschlin gungswinkel und

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer Heizvorrichtung nach der Erfindung, die den maximal möglichen Umschlingungswinkel gewährleistet.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine erste Ausführungsform einer Heizvorrichtung nach der Erfindung. Die Heizvorrichtung 1 umfasst eine Heizwalze 3, die in einem nur schematisch dargestellten Maschinengestell 5 gelagert und rotierbar angetrieben ist. Die Heizwalze 3 kann beispielsweise mit tels Heißdampf beheizt werden.

Die Heizvorrichtung 1 umfasst des weiteren drei Führungen 7, 9, 11, die vor zugsweise als Führungsrollen ausgebildet sein können.

Der Heizvorrichtung 1 wird eine zu beheizende Materialbahn über eine stationäre zulaufseitige Führung 15 zugeführt und über eine ebenfalls stationäre ablaufseiti ge Führung 17 abgeführt. Die stationären Führungen 15, 17 können entweder in der Heizvorrichtung 1 integriert sein oder aber Bestandteil vor- bzw. nachgeord neter Maschinen bzw. Anlagenteile sein.

In der in Fig. 1 durchgezogen dargestellten Position ist die zu beheizende Mate rialbahn 13 zunächst der Führungsrolle 9 zugeführt und verläuft von dieser zur stationären ablaufseitigen Führungsrolle 17, ohne die Heizwalze 3 zu berühren. In dieser Position erfolgt somit praktisch keine Zuführung von Wärmeenergie zur Materialbahn 13 (abgesehen von der Strahlungswärme).

Die Führungsrollen 7, 9, 11 sind auf einem um die Achse A verschwenkbaren Teil 19 vorzugsweise drehbar gehalten. Selbstverständlich können auch an bei den Seiten der Heizwalze 3 entsprechende verschwenkbare Teile 19 vorgesehen sein, welche die Führungsrollen 7, 9, 11 beidseitig drehbar lagern. Die ver schwenkbaren Seitenteile 19 können dann durch einen geeigneten Antrieb um die Achse A der Heizwalze 3 verschwenkt werden.

Werden die drei Führungen 7, 9, 11 durch das Verschwenken des Trägerteils 19 in Pfeilrichtung (Fig. 1) in Umfangsrichtung der Heizwalze 3 bewegt, so legt sich die Materialbahn 13 mit zunehmendem Umschlingungswinkel an die Umfangs fläche der Heizwalze an. Mit zunehmendem Umschlingungswinkel vergrößert sich selbstverständlich die beheizte Länge der Materialbahn, wodurch bei kon stanter Bahngeschwindigkeit die der Materialbahn 13 zugeführte Wärmemenge ansteigt. In Fig. 1 ist eine weitere Zwischenposition der Führungsrollen 7, 9, 11 strichliert eingezeichnet. Diese Position entspricht in etwa einem Verschwenken der Führungen 7, 9, 11 um einen Verschwenkwinkel von 180°. In dieser Position wird die Materialbahn 13 von der zulaufseitigen stationären Führung 15 zunächst der Führungsrolle 7 zugeführt, umschlingt diese und verläuft dann zur Umfangs fläche der Heizwalze 3. Diese wird mit einem Umschlingungswinkel von ca. 180° umschlungen, bevor die Materialbahn 13 über die ablaufseitige stationäre Führungsrolle 17 abgeführt wird.

Fig. 2 zeigt den bei der Ausführungsform nach Fig. 1 maximalen Umschlin gungswinkel α_max. In dieser Position der Führungsrollen 7, 9, 11 berührt die Füh rungsrolle 9 gerade nicht das ablaufseitige Trum der Materialbahn. Ein weiteres Verschwenken der Führungsrollen wäre zwar grundsätzlich möglich, würde je doch dazu führen, dass das ablaufseitige Trum der Materialbahn 19 infolge des Kontakts mit der Führungsrolle 9 in einer Richtung ausgelenkt würde, in welcher dieses Trum immer weiter von der Umfangsfläche der Heizwalze 3 abgehoben würde. Somit bliebe der insgesamt erreichbare Umschlingungswinkel allenfalls konstant.

In der in Fig. 2 dargestellten Position des maximal möglichen Umschlingungs winkels α_max wird die Führungswalze 7, welche den Umschlingungswinkel defi niert, ebenso umschlungen wie in der in Fig. 1 strichliert dargestellten Zwischen position. Allerdings verläuft in dieser Stellung des maximalen Umschlingungs winkels die Materialbahn 13 von der stationären zulaufseitigen Führung 15 zu nächst zur Führungsrolle 11 und erst von dieser zur Führungsrolle 7. Die Füh rungsrolle 11 verhindert ein Berühren bzw. Schleifen des zuführseitigen Trums der Materialbahn 13 mit der Heizwalze bzw. der bereits um die Heizwalze ge schlungenen Materialbahn.

Aus den Fig. 1 und 2 wird somit deutlich, dass durch die Verwendung der drei Führungsrollen 7, 9, 11 sowohl ein Null-Umschlingungswinkel (Fig. 1) als auch ein großer maximaler Umschlingungswinkel α_max erreichbar ist.

Die in Fig. 3 dargestellte weitere Ausführungsform der Erfindung entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2. Jedoch wurde die Führungsrolle 9 so angeordnet, dass diese in der normalen Arbeitsposition, bezo gen auf die Heizwalze 3, gegenüber der den Umschlingungswinkel definierenden Führungsrolle 7 im wesentlichen radial nach außen versetzt ist.

Hierdurch ergibt sich zwar ein geringfügig größerer Platzbedarf für die Heizvor richtung 1, jedoch ermöglicht diese Bauform einen noch größeren maximalen Umschlingungswinkel α_max. In der in Fig. 3 strichliert dargestellten Position des Null-Umschlingungswinkels ist die Materialbahn 13 extrem S-förmig um die Führungsrollen 7 bzw. 9 geführt, bevor die Materialbahn über die ablaufseitige stationäre Führung 17 abgeführt wird. Hierdurch wurde das Einfädeln der Mate rialbahn 13 (praktisch unabhängig von der Stellung der Führungsrollen 7, 9, 11) erschwert. Um diesem Nachteil Abhilfe zu schaffen, kann die Führungsrolle 9 aus der in Fig. 3 strichliert dargestellten normalen Arbeitsposition in eine Einfä delstellung bewegbar sein. Dies kann beispielsweise durch eine schwenkbare Ausbildung der Führungsrolle 9 um die Achse der Führungsrolle 7 erreicht wer den. Die Einfädelposition der Führungsrolle 9 ist in Fig. 3 gepunktet dargestellt. In dieser Position kann die Materialbahn 13 auf einfache Weise an der Außen seite der Führungsrolle 9 vorbei und zwischen die Innenseiten der Führungsrol len 7, 11 und dem Außenumfang der Heizwalze 3 hindurch eingefädelt werden.

Um ein sicheres Einfädeln bzw. Arbeiten der Heizvorrichtung zu gewährleisten, kann die Führungsrolle 9 selbstverständlich in der Einfädelstellung bzw. in der normalen Arbeitsstellung arretierbar ausgebildet sein.

Diese in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Führungs rolle 7, welche den Umschlingungswinkel definiert, praktisch bis an das ablauf seitige Trum der Materialbahn 13 heran verschwenkt werden kann. Anders als bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 wird der maximal erreichbare Umschlingungswinkel nicht durch die Führungsrolle 9 begrenzt.

In dieser, in Fig. 3 durchgezogen dargestellten Stellung des maximal möglichen Umschlingungswinkels muss die Führungsrolle 11 selbstverständlich immer noch gewährleisten, dass das zulaufseitige Trum der Materialbahn 13 möglichst nicht in Kontakt mit der Umfangsfläche der Heizwalze 3 bzw. der darum ge schlungenen Materialbahn gelangt. Die Position der Führungsrolle 11 kann hier zu in großen Grenzen frei gewählt werden.

Claims

1. Heizvorrichtung für eine bewegte Materialbahn, insbesondere Vorheizer für eine Wellpappenanlage,

a) mit einer (rotierenden) Heizwalze (3), welche von der zu beheizenden Materialbahn (13) mit einem vorbestimmten Umschlingungswinkel α umschlingbar ist, und
b) mit wenigstens zwei Führungen (7, 11) für die Materialbahn, welche gemeinsam unter Beibehaltung ihrer relativen Positionen zueinander um den Umfang der Heizwalze (13) verschwenkbar sind,
c) wobei der Umschlingungswinkel α durch die Position einer ersten (7) der wenigstens zwei Führungen (7, 11) bestimmt ist und
d) wobei eine zweite (11) der wenigstens zwei Führungen (7, 11) relativ zur ersten Führung (7) so angeordnet ist, dass in der den maximalen Umschlingungswinkel α_max definierenden Position der Führungen (7, 11) die nicht die Heizwalze (3) unmittelbar umschlingende Material bahn (13) durch die zweite Führung (11) in einem Abstand zur Heizwalze (3) gehalten ist,
dadurch gekennzeichnet,
e) dass eine dritte Führung (9) vorgesehen ist, welche, in Umfangsrich tung der Heizwalze (3) gesehen, in einer der Position mit maximalem Umschlingungswinkel entgegengesetzten, den minimalen Umschlin gungswinkel definierenden Position die Bahn (13) vollkommen vom Umfang der Heizwalze (3) abhebt.

2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine, mehrere oder alle Führungen als Führungsrollen (7, 9, 11) ausgebildet sind.

3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Führungen (7, 9, 11) mit einem um die Achse (A) der Heizwalze (3) verschwenkbaren Trägerteil (19) verbunden sind.

4. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Führungen (7, 9, 11) denselben Abstand vom Umfang der Heizwalze (3) aufweisen.

5. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Führung (9), in Umfangsrichtung der Heizwalze (3) gesehen, einen minimal zulässigen Abstand von der ersten Führung (7) aufweist.

6. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, bezogen auf die Bewegungsrichtung der Material bahn (13), eine stationäre zulaufseitige Führung (15) und eine stationäre ablaufseitige Führung (17) vorgesehen ist und dass die stationären Führun gen (15, 17) so angeordnet sind, dass die Führungen und die Achse (A) der Heizwalze (3) im Wesentlichen auf einer Geraden liegen.

7. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 5 und 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die dritte Führung (9), bezogen auf die Heizwalze (3), gegenüber der ersten Führung (7) in radialer Richtung nach außen versetzt ist, wobei die erste (7) und dritte (9) Führung in der Position des minimalen Umschlingungswinkels S-förmig von der Materialbahn (13) umschlungen werden.

8. Heizvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Führung (9) innerhalb des durch die Achsen der ersten (7) und zwei ten (11) Führung und die Achse (A) der Heizwalze (3) definierten Mittel punktswinkels angeordnet ist.

9. Heizvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Führung (9) zur Erleichterung des Einfädelns der Materialbahn (13) aus ihrer Arbeitsstellung in eine Position, in Umfangsrichtung der Heizwalze (3) gesehen, vor die erste Führung (7) (Einfädelstellung) über führbar, vorzugsweise verschwenkbar, ist.

10. Heizvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Führung (9) in der Einfädelstellung und/oder der Arbeitsteilung arre tierbar ist.