DE2201744C2

DE2201744C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Hohlraumimprägnierung einer Wellpappenbahn

Info

Publication number: DE2201744C2
Application number: DE2201744A
Authority: DE
Inventors: Edmund Bradatsch; Hermann-J. Dipl.-Ing. 8500 Nürnberg Brandl; Günther 8541 Katzwang Lau; Georg 8181 Weiherhammer Niggel
Original assignee: BOISE CASCADE CORP 83728 BOISE ID US; Boise Cascade Corp
Current assignee: BOISE CASCADE CORP 83728 BOISE ID US; Officemax Inc
Priority date: 1972-01-14
Filing date: 1972-01-14
Publication date: 1982-04-22
Also published as: DE2201744A1; US3896763A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hohlraumimprägnierung einer Wellpappenbahn, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei einem Imprägnierverfahren für Wellpappenbahnen, bei dem das Imprägniermittel in das Wellpappeninnere eingebracht wird und die Imprägnierung somit von innen nach außen erfolgt, ist es bekannt, der laufenden, horizontal liegenden Wellpappenbahn am einen offenen Längsrand das Imprägniermittel unter Druck zuzuführen und das Wellpappeninnere vom anderen Längsrand aus einer Saugwirkung auszusetzen. Auftragsseitig sind dabei mehrere Düsen vorgesehen, denen das Imprägniermittel unter Druck zugeleitet wird und die das Imprägniermittel in das Wellpappeninnere in Form eines Strahles einspritzen. Der Transport des Imprägniermittels quer zur Laufrichtung der Wellpappenbahn im Inneren derselben erfolgt dabei einmal durch das Einspritzen des Imprägniermittels unter Druck und zum anderen wird das die vorhandenen Querkanäle ausfüllende Imprägniermittel, welches jeden Kanal auftragsseitig abschließt, der Saugwirkung ausgesetzt. Dieses bekannte Verfahren besitzt den Nachteil, daß in der Praxis die notwendige Maschinenlänge beträchtlich wird, wenn man die gewünschte Auftragsmenge reproduzierbar erreichen will. Außerdem ist es schwierig die Auftragsmenge zu variieren,
ί Bei diesem bekannten Verfahren füllt der Strahl des Imprägniermittel« die Kanäle in der Wellpappenbahn vollständig aus. Bei diesem bekannten Verfahren ergibt sich aufgrund der hohen Reibung der Flüssigkeitssäulen die Notwendigkeit, eine sehr große Druckdifferenz an ίο die die Wellpappenkanäle durchquerenden Flüssigkeitssäulen anzulegen, um diese vollständig durch die Bahn zu transportieren. Dazu ist ein hoher apparativer Aufwand notwendig, insbesondere benötigt diese Vorrichtung eine große Maschinenlänge. Schwierigkeiten ergeben sich auch bei der Rückgewinnung des ■-verbrauchten« Strahles, da erhebliche Mengen des Imprägniermittels ungenutzt die Wellpappenbahn durchqueren.

Es ist auch bereits bekannt, einen Imprägniermittel-Spray in die Kanäle einzuschließen (DD-PS 82 421). Dieser Spray besteht aus einem Trägerstrom aus Luft, in welchem feinste Tröpfchen des Imprägniermittels mitgerissen werden. Dieser Spray wird mit großer Geschwindigkeit durch die Wellpappenkanäle hindurchgeführt, jedoch ist die Wirksamkeit des Flüssigkeitsniederschlages bei diesem Verfahren außerordentlich gering.

Schließlich ist es auch bekannt, Imprägniermittel zu verdampfen und die Imprägniermitteldämpfe durch die Wellpappenkanäle mittels Unterdruckbeaufschlagung hindurchzuführen. Hierbei ergibt sich ein außerordentlich hoher Energiebedarf durch die Verdampfung des Imprägniermittels.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art, bei welchem die Imprägnierung der Wellpappenkanäle durch einen Strahl des flüssigen Imprägniermittels erfolgt, derart zu verbessern, daß die Wirksamkeit der Imprägnierung erhöht und insbesondere die für eine gründliche Imprägnierung r.otwenJise Bearbeitungslänge in Vorschubrichtung der Wellpappenbahn verringert wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die

•»5 im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Man geht also vom Prinzip des vollen Füllens des Querschnitts der Hohlräume der Wellpappenbahn ab und schickt nur in einen Teil des Querschnitts einen

so massiven Strahl des Imprägniermittels und durch den Rest des Querschnittes ein Gas. Dieses Gas dient dann als Träger für diejenigen beim Auftreffen des sich arffächernden Strahles gegen die Wände der Hohlräume entstehenden Imprägniermitteltröpfchen, welche von der Wand des Hohlraumes wieder abprallen. Diese Tröpfchen werden dann rasch durch den Hohlraum getragen und können an einer anderen Stelle der Hohlraumwand wieder auf diese auftreffen. Die schon auf der Hohlraumwand befindlichen, dort haftenden Tröpfchen werden durch den Gasstrom nicht mehr mitgenommen, sondern können langsam in die Pappe eindringen. Dieses Eindringen kann aber noch außerhalb der eigentlichen Imprägnieranlage erfolgen.
Vorrichtungsgemäß wird diese Aufgabe erfindungs-

bi gemäß dadurch gelöst, daß mindestens eine als Breitstrahldüse ausgebildete Einspritzdüse des flüssigen Imprägniermittels vorgesehen ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung

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sind Gegenstand der Unteransprifche.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen schematischen Vertikalschnitt durch die Vorrichtung zum Imprägnieren einer Wellpappenbahn nach der Erfindung;

F i g. 2 eine Draufsicht;

Fig.3 einen schematischen Vertikalschnitt durch eine Einspritzdüse und F i g. 4 eine Draufsicht von F i g. 3;

Fig.5 einen Vertikalschnitt einer Einspritzdüse geänderter Bauform und

F i g. 6 eine Draufsicht von F i g. 5;

Fig. 7 einen Vertikalschnitt einer Einspritzdüse ΐί anderer Ausführungsform und

F i g. 8 eine Draufsicht;

Fi g. 9 eine schematische Draufsicht der Vorrichtung nach der Erfindung und

F i g. 10 einen schematischen Vertikalschnitt

Die Vorrichtung zum Imprägnieren einer Wellpappenbahn besteht wie üblich aus einer Auftragsvorrichtung 1, und einer Absaugvorrichtung 2 für die mit einem Imprägniermittel zu imprägnierende Wellpappenbahn 3. Vorzugsweise soll die Imprägniervorrichtung in einer Anlage zur Herstellung einer Wellpappenbahn eingesetzt werden, in der die herzustellenden Wellpappenbahnen im wesentlichen in einer horizontalen Ebene geführt werden. Aus diesem Grund wird vorzugsweise auch in der Imprägniervorrichtung die Wellpappenbahn horizontal verlaufen. An ihren Längsrändern 4 und 5 ist die Wellpappenbahn durch Längsführungen 6 und 7 geführt. Die Längsführung 6 besteht aus einer ortsfesten unteren winkelförmigen Führungsschiene 8 und einer höhenbeweglichen, feststellbaren oberen winkelförmigen Führungsschiene 9. Die Führungsteile 10 und 11 der Längsrandführung 7 können Bestandteil der Absaugvorrichtung 2 sein.

Die Auftragsvorrichtung 1 wird von einer Düse 12, einem Verteilerstück 13 und einer Steuereinheit 14 gebildet. Da.· von einer nicht dargestellten Pumpe unter Druck gesetzte Imprägniermittel gelangt über die Leitung 15 zur Steuereinheit 14 und von hier über das Verteilerstück 13 zur Düse 12. Die Steuereinheit 14 kann pneumatisch oder elektromagnetisch betätigbar sein. Das schaltbare Wegeventil der Steuereinheit 14 ermöglicht in der einen Schaltstellung den freien Durchgang des Imprägniermittels zu den Düsen, während die zweite Schaltstellung die Zuleitung i5 mit einer Rückleitung für das Imprägniermittel verbindet, so daß auch nach Abschaltung der Düsen das Imprägniermittel im Kreislauf geführt werden kann, wodurch je nach Art des Imprägniermittels ein Stocken od. dgl. vermieden werden kann. Durch die Steuereinheit 14 können infolge des Einsatzes des Verteilerstücks 13 zwei Düsen 12 gesteuert werden. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden nebeneinander eine Vielzahl von Düsen-Steuereinheiten 12,13 und 15 verwendet.

Damit der aus der Düse 12 austretende Imprägniermittelstrahl richtig in das Innere der Wellpappenbahn 3 bo trifft, ist der Träger 16 der Düsen-Steuereinheit 12, 13, 14 in Pfeilrichtung I höhenbeweglich, in Pfeilrichtung Il horizontal verschiebbar und in Pfeilrichtung III um eine Achse parallel zu dem Längsrand der Wellpappenbahn 3 schwenkbar. ^

Wie aus den Fig./· und 4 ersichtlich, ist die Düse 2 als Flachstrahldüse ausgebildet, die einen scharfen, fächerförmigen Strahl erzeugt. Hierzu geht die Düsenbohrung 17 in eine Düsenaustrittsöffnung 18 über, deren Querschnitt in horizontaler Ebene kreissegmentförmig und in vertikaler Ebene dreiecksförmig ist. Wie aus den F i g. 5 und 6 sowie 7 und 8 ersichtlich, sind auch andere Formen für die Düsenaustrittsöffnung !8 anwendbar. Wesentlich ist, daß die Düsenaustrittsöffnung 18 den Imprägniermittelstrahl 19 möglichst vollständig in das Innere 20 der Wellpappenbahn lenkt, wobei parallel zur Weilpappenebene der Strahl mehr oder weniger aufgefächert sein kann. Der Imprägniermittelstrahl 19 läßt dabei den Zutritt von Saugluft in der in Fig.3 angedeuteten Pfeilrichtung zu. Dies setzt voraus, daß die Düsenöffnung 18 in geringem Abstand vom Längsrand 4 der Wellpappenbahn 3 sich befindet. Andererseits soll die Düsenöffnung 18 möglichst dicht dem Längsrand 4 der Wellpappenbahn 3 zugeordnet sein, weil sonst die Gefahr besteht, daß ein wesentlicher Teil des Imprägniermittelstrahls {9 nicht in das Innere 20 der Wellpappenbahn 3 tritt.

Um die Saugluft in das Innere 20 der Wellpappenbahn 3 zu saugen, ist der Weilpar.;enrand an eine Saugvorrichtung 2 angeschlossen, welch-; eine Vakuumpumpe mit einem vorgeordneten nicht dargestellten Imprägniermittelabschneideraufweist Das Wellpappeninnere 20 ist üblicherweise in voneinander getrennte, quer zur Laufrichtung der Wellpappenbahn liegende Kanäle unterteilt Die Innenwand dieser Kanäle wird mittels des Imprägniermittels imprägniert. Das Imprägniermittel wird über eine beträchtliche Strecke von dem Längsrand 4 aus mittels des Imprägniermittelstrahles imprägniert. Das aus der Düsenaustrittsöffnung 18 unter hohem Druck austretende Imprägniermittel wird entspannt, wodurch es in feinste Tröpfchen verteilt wird. Diese legen sich nach und nach an die Wandung der Wellpappenquerkanäle an. Den weiteren Transport zum Längsrand 5 hin bewirkt die Saugluft, die vom Längsrand 4 her angesaugt wird und welche das Imprägniermittel durch Reibung zum Längsrand 5 hin mitnimmt. Überschüssiges Imprägniermittel wir-i in die Absaugvorrichtung 2 hinein mitgerissen und dort durch einen nicht dargestellten Abschneider abgetrennt und im Kreislauf zur Imprägniermittelpumpe bzw. zu einem dieser vorgeschalteten Behälter zurückgeführt. Über den Abschneider wird die Absauglufi von der Vakuumpumpe, vorzugsweise einer Wasserringpumpe, ausgeblasen.

Um eine Anpassung der Düse an die Art des Imprägniermittels zu ermöglichen, ist wie aus den Fig.3 bis 8 ersichtlich, das Düsenmundstück mit Düsenkanal 17 und Düsenaustrittsöffnung 18 auswechselbar.

Eine Anpassung des Imprägniermittelauftrages ist auch dadurch möglich, daß der Druck der Imprägniermittp'pumpe veränderbar ist, daß die Ventilöffnung veränderbar ist oder daß die Düsenöffnung mittels einer mehr oder weniger weit einschraubbaren Dosiernadel bezüglich ihres Querschnittes zur Ginstellung der abgegebenen Iirprägniermittelmenge veränderbar ist. Vorzuziehen is*, eine Anpassung der abgegebenen Imprägniermittelriienge an die Geschwindigkeit der Wellpappeiibahn. Geschwindigkeitsabhängig kann dabei z. B. der Druck der Imprägniermittolpumpe verändert werden. Bei erhöhter Wellpappengeschwindigkeit muß zum Konstanthalten des Imprägniermittelauftrages im Inneren der Wellpappenbahn die eingebrachte Imprägnierniittelmenge und damit der Druck der Imprägniermittelpumpe erhöht werden. Möglich wäre es auch, geschwindigkeitsabhängig über die

Verstellung der Dosiernadel diese gewünschte Anpassung zu erreichen.

Eine Anpassung ist dabei kontinuierlich oder stufenweise möglich. Bei einer Vielzahl von so nah wie möglich nebeneinander angeordneten und steuerbaren ί Düsen ist es auch denkbar, daß man die Düsen in einer beliebigen Reihenfolge einschaltbar macht. Bei steigender Bahngeschwindigkeit können dann zunächst abgeschaltete Düsen zusätzlich angeschaltet, bei fallender Bahngeschwindigkeit abgeschaltet werden. κ

Weiter wäre es möglich den Imprägnierniittelauftrag dadurch zu steuern und/oder zu regeln, daß man die lemperatur des Imprägniermittels oder den Luftmengendurchsat/ durch die Wellpappenkanäle ändert. lerner ware es auch möglich die Bahngeschwindigkeit r /u beeinflussen.

Damit die Düsen nicht eingeschaltet werden können. wenn sich keine Wellpappe in der Imprägniervorrichtung befindet und diese daher nicht ungewollt vollgespritzt werden wird, sind ein oder mehrere Fühler .> < vorzusehen, die auf das Vorhandensein der Wellpappe ansprechen. Dabei ist es /weckmäßig, am Einlauf und .im Auslauf einen Fühler vorzusehen, und das Zuschalten der Diisen erst dann zu ermöglichen, wenn beide Fühler durch die eingelaufene Wellpappe betätigt sind. : Am Ende der Wcllpappenbahn wird abgeschaltet, so bald der Einlauffühler von der vorbeigelaufenen Wellpappe nicht mehr betätigt wird. Das letzte Stück der Welip.ippenbahn wird dann zwar nicht mehr imprägniert, jedoch wird ein Vollspritzen der Vorrich tung sicher vermieden.

Wie aus F i g. 9 und 10 ersichtlich, können die Fühler 20 für die vorbeilaufende Wellpappenbahn 3 mit den Diisen 12 kombiniert sein, wobei dann die zugehörigen Steuereinheiten die einzelnen Düsen gesteuert von der zu- oder der ablaufenden Wellpappenbahn 3 nacheinander ein b/.w. nacheinander ausschalten.

Die Fühler für das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Wellpappenbahn 3 können zusätzlich auch als Lagefühler für die Wellpappenbahn ausgebildet sein und kontrollieren ob der Wellpappenrand richtig in den Führungen läuft. Als l.agefühler kann zusätzlich auch auf der .Saugseite ein solcher Fühler, vorzugsweise am Eingang und am Ausgang, vorhanden sein.

Vorteilhafterweise wird die saugseitig über sie Wellpappenkanäle mit angesaugte Saugluft vorerwärmt, wozu sie saugseitig über einen nicht dargestellten Wärmetauscher geführt wird.

Wahlweise kann auch Luft über den Wärmetauscher durch ein Gebläse in die Wellpappenkanäle gedrückt werden. Dies bietet die Möglichkeit, beim Anlaufen der Anlage erkaltete Anlagenteile, wie z. B. Diisen und dgl.. vorzuwärmen.

Der Imprägnierphase kann sich eine Kühlphase anschließen. Hierfür wird vorzugsweise dasselbe Prinzip verwendet, nur wird anstatt eines Imprägniermittels Wasser verwendet.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Hohlraumimprägnierung einer Wellpappenbahn, bei welchem eine erste der Bahnlängskanten mit Unterdruck beaufschlagt wird und in die gegenüberliegende, zweite Bahnlängskante das Imprägniermittel und ein Gas eingeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf die zweite Bahnlängskante der Wellpappenbahn mindestens ein massiver Imprägniermittelstrahl gerichtet wird, dessen Querschnittsabmessung zumindest in einer transversalen Richtung kleiner ist als die Querschnittsabmessung der Hohlräume der Wellpappenbahn in dieser Richtung, und daß der verbleibende Teil des Querschnittes der Hohlräume gleichzeitig mit Gas beaufschlagt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Imprägniermittelstrahl schräg zur Ebene der Wellpappenbahn eingespritzt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprach 1 oder 2, gekennzeichnet durch mindestens eine als Brcitstrahldüse ausgebildete Einspritzdüse (12).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüsen einen zentralen Düsenkanal (17) und einen transversal zu diesem verlaufenden, auf die Bahnlängskante der Wellpappenbahn (1) ausgerichteten Schlitz (18) aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüsen (12) unter Abstand von der benachbarten Bahnlängskante der Wellpappenbi^hn (1) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem cter Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüsen (12) in der Ebene der Wel'pappenbahn (1) einstellbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüsen (12) um eine zur Förderrichtung der Wellpappenbahn (1) parallele Achse verschwenkbar sind.