DE2508119C2 - Verfahren und vorrichtung zum dosieren des leimauftrages auf eine laufende bahn, insbesondere wellpappenbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dosieren des Leimauftrages auf eine iaufende Bahn, insbesondere Wellpappenbahn, bei dem der Leim aus einem LeimbehäUer, in den der Leim zufließt, über eine Leimauftragswalze dosiert auf die angepreßte Bahn übertragen wird und die überschüssige Leimmenge ai-s dem Leimbehälter über einen Überlauf abfließt, sowie eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens.

Der Leimauftrag auf eine fortlaufende Bahn, z. B. eine Wellpappenbahn, erfoigt bei bekannten Leim-Auftragsjwerken dadurch, daß eine Auftragswalze Leim aus iinem Leimbehälter schöpft. Über eine Dosierwalze oder ein Dosierrakel wird die Leimfilmstärke auf der 'Auftragswalze feinfühlig eingestellt. Die zu beleimende Papierbahn läuft angedrückt über diese Auftragswalze hinweg. Von der Auftragswalze wird der Leim bei einer Weiipsppsnbshn auf die Weüeaspitzen der Bahn aufgetragen. Mit der Auftragswalze wirkt ein Schaber zur Reinigung der Auftragswalze zusammen. Bei einer Dosierwalze arbeilet auch mit dieser ein Schaber zusammen. Ein Überlauf am Leimbehälter sichert ein gleichmäßiges Leimniveau in dem Leimauftragsbehälter.

Die auf der Auftragswelze befindliche Leimmenge ist abhängig vom eingestellten Leimspalt, von der Eigenschaft des verwendeten Leims (Viskosität, Feststoffge halt), von der Oberflächenstruktur der Auftragswalze (Raster, glatt, verchromt), von der Kundiauigenauigkeit und Zylindrizität der Auftragswalze und der Abquetschwalze sowie von der Umfangsgeschwindigkeit der beiden Walzen.

Die von der Auftragswalze auf die fortlaufende Bahn übertragene Leimmehge ist abhängig von der auf diesel Walze befindlichen Leimnienge, der Geschwindigkeit!,-? differenz zwischen Bahn und Auftragswalze, den Leimeigenschaften und nicht zuletzt von den Eigenschaften des gefahrenen Papiers (Papierart, Feuchte, Temperatur) und vom Drück der Weüenspuzeh auf die Auftragswalze.

Ist der Leimauftrag zu gering, wird die Verklebung mangelhaft. Bei zu hohem Leimauftrag steigt neben

25 OM

dem Leimverbrauch auch der Energiebedarf bzw. wird ,die Produktionsgeschwindigkeit eingeschränkt, da das im Leim enthaltene Wasser verdampft werden muß. Es .^sollte daher immer nur die Leimmenge aufgetragen ,jWerden,die für eine ausreichende Verklebung erforder- _, hch ist. .■■,--< —

'Z^ Eine weitere wesentliche Einflußgröße für den \Leimauftrag ^st die Tatsache»., daß aufgrund der

" ~ ^physikalischen und.geometrischensGegebenheiten trotz ,^konstantem. Leimspalts ,der Leimauftrag sich -mit „ * -zunehmender Prq^ulctjpnsgeschwindigkeit verändert.
. - -_a Man .versucht deshalb in der Praxis bei glatten - Leim walzen den Leisiiauitrag. durch Verändern des Werh'ältnissesLeirpwjijze.ng'' chwindigkeit zu Papjenge-,·, schwindigkeit· in Äbhäng?yirei.t der Produktionsge- is schwindigkeit konstar; zm nahen. Zum Beispiel wird .dies dprch einen Leim^i-ksantrieb mit zugeordnetem _ -ς Substraktionsget; - ^se realisiert. Die Auftragswalze ^wird über ö?n «-,nuieb geschwindigkeitsproportional angetrieben, -«-öei der Motor für das Differential eine konstante Drehzahl subtrahiert.

Eine weitere Möglichkeit, um konstanten Leirnauftrag zu erhalten, besteht darin, den Leimspalt abhängig von der Produktionsgeschwindigkeit zu verstellen.

Auch wird versucht, durch den Einsatz sogenannter ■Rasterwaizen mit konstantem Antrieb die Auftrajsmenge über den gesamten Geschwindigkeitsbereich konstant zu halten, wobei das von der Rasterung ,aufgenommene Leimvolume/i die Auftragsmenge ergibt, die noch bis zu einem gewissen Grad durch das !Verändern des Anpreßwalzendruckes beeinflußt werfen kann.

Alle bisher bekannten Lösungen ergeben nur ■angenähert einen konstanten Leimauftrag über den Produktionsgeschwindigkeitsbereich und berücksichtigen zudem so gravierende Einflüsse wie z. B. Viskositätsänderung, Papiersaugverhalten usw. überhaupt nicht. Auch kann bei allen diesen bekannten Leimauftragsverfahren eine gewünschte Leimauftragsmenge •von vornherein durch Einstellungen am Leimw^rk nicht festgelegt werden. Die bekannten Leimauftragswerke !ermöglichen auch keine Messung des tatsächlichen Ist-Leimauftragswertes, so daß in der Regel ein überhöhter Leimsuiirsg erfolgt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Dosieren des Leimauftrages auf eine laufende Bahn sowie eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens zu schaffen, durch das es möglich wird, eine bestimmte Leimmenge vorzuwählen, und den gewünschte.. Leirnsüfirag unabhängig von den genannten Einfiußgrößen konstant zu halten.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, c'aß die Leimzuflußmenge zum Leimbehälter auf einen νοϊ bestimmten Wert gehalten oder diese Zuilußmenge gemessen wird, daß die Leimüberlaufmcnge festgestellt , wird, daß die sich aus der Differenz von Leiinzufiußmenge und Leimüberlaufm^iige ergebende Ist-Leimauftragsmenge mit einer voreingestellten Soll-Leimauftragsmenge verglichen wird und abhängig von dem auftretenden Differenzwert eine die Ist-Leimauftragsmenge verändernde Greße selbsttätig beeinflußt wird.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß hierdurch ein Verfahren zum Leimauftrag und ein Leimauftragswerk geschaffen wird, das es ermöglicht, einmal den Leimauffag bestimmende Größen vorzuwählen und den Leimauftrag auf die fortlaufende Bahn tatsächlich konstant zu halten. Das Verfahren und die Vorrichtung zeichnen :ich außerdem durch besondere Einfachheit

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.,.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten. Ausfuhrungsbeisp.ielen näher erläutert. In der Zeichnungzeigen

Fig. I eine schematische Darstellung der Vorrichtung zum Dosieren des Leimauftrages auf eine Wellpappenbahn;

F i g. 2 eine schematische Ansicht einer geänderten Ausführungsfopm und

F i g. 3 eine Ansicht einer anderen Ausführungsform, r Die Vorrichtung zum Dosieren; des Leimauftrages wird in Verbindung; miceiner doppelseitigen .Wellpappenbahn J-beschrieben.

r Wie üblich überführt eine 1n,^:Rfeilnichtung -.1 umlaufende Auftragswalze 2 den; Leim 3 aus dem wann.enartigen Leimbe.hälter .4 auf die herzustellende^ .noch_.einseitige Wellpappenbahn 1. Über eine Dosiervorrichtung, z. B. ein Dosierrakel 5, wird abhängig vom Spalt 6 des Rakels zur Auftragswalze ?, die Leimfilmstärke 7 auf der Auftragswalze 2 feinfühlig eingestellt.

Wie üblich könnte anstelle eines Dosierrakel? 5 auch eine Dosierwalze (nicht dargestellt) eingesetzt werden.

Von der Auftragswalze 2 wird der Leim auf die Wellenspitzen der Bahn 1 aufgetragen. Die Bahn 1 wird dabei möglichst ohne Deformation der Wellen über eine Andrückwalze 8 an die Auftragswalze 2 angedrückt.

Bei einer herzustellenden, einseitigen Wellpappe wird die Auftragswalze 2 zur Leimabgabe an die noch in den Zähnen der nicht dargestellten Wellungswalze liegende Wellenbahn angefahren, um auf die Wellenspitzen Leim aufzubringen.

Der übliche Schaber 9 dient zur Reinigung der Auftragswalze 2.

Wird anstelle eines Dosierrakels 5 eine Dosierwalze verwendet, arbeitet ein weiterer Schaber mit der Dosierwalze zusammen und sichert mit einen gleichmäßigen Leimauftrag.

Der Leimbehälter 4 besitzt auf einer Seite einen tieferliegenden Überlauf 10, durch den im Leimbehälter 4 ein gleichbleibendes Niveau gesichert wird.

Der Leim wird aus hinein nicht dargestellten Reservoir der Leimaufbereitung über eine Leitung J2 der Dosierpumpe 13 zugeführt, während die überschüssige Leimmenge über die Rückleitung 14 zum Reservoir zurückfließt. Die Dosierpumpe 13, z. B. eine Zahnradpumpe, wird von einem Elektromotor 15 mit konstanter Drehzahl angetrieben. Die Pumpe 13 fördert eine konstante, vorbekannte Leimmenge in den Leimbehälter 4. Die dem Leimbehälter 4 zudosierte Leimmenge ist gleich der maximal möglichen Leimauftragsmenge für die Bahn 1 bei maximaler Bahngeschwindigkeit plus einer Leimüberlaufmenge Dip ühpriiiiifpnHp Leirprr.er¹.-ge verhindert auch bei minh.ialen Verbrauch an Leim ein Absetzen desselben im Behältern Die überlaufende 1 »iimmenge fließt aus einem tieferliegenden Behälterteil 16 über die Abflußleitung 17 durch einen Durchflußmesser 18 in den Zwischenbehälter i9. Aus diesem wird der Leim über eine Pumpe 20 in die Rückleitung !4 zurückgepumpt. Ein Niveauregler 21 welcher mit dem Leimniveau im Zwischenbehälter 19 zusammenarbeitet, stejert den elektrischen Antriebsmotor 22 der Pumpe 20.

Die nicht verbrauchte, den Durchflußmesser 18 durchsetzende Leimmenge, wird von diesem gemessen. Die Differenz zwischen der konstanten Leimzulaufmenge in dem Behälter 4, die an einem Regler 23

voreingestellt werden kann, und der gemessenen Ablaufmenge ist die aus dem Leimbehälier 4 durch die Auftragswalze 2 entnommene und auf die Bahn 1 übertragene Leimmenge Qm. Diese Leimmcngc Qm wird mit der am Regler vorangestellten Lcimmengc Ο,«« verglichen. Abweichungen werden durch Verandern der Stärke des Leimfilmes 7 auf der Auftragswalze 2 durch Ändern der Stellung des Rakcls 5 ausgcrcgclt. Hierfür ist der Ausgang des Reglers 23 mit einem Stellmotor 24 verbunden, welcher den Spalt 6 /.wischen Dosiei rakel 5 und Auftragswalze 2 entsprechend verändert.

Es wäre aber auch möglich, den Spalt 6 /wischen Dosierrakel 5 und Auftragswalze 2 konstant zu halten und dafür den Regler 23 über einen variablen Antrieb, die Drehzahl der Leimauflragswalzc 2 bei gleichbleibender Bahngeschwindigkeit und damit die Leimauftragsmcnge auf die Bahn I /u verändern. Dabei wird der Leimauftrag auf die Bahn durch das Verhältnis von Umfangsgeschwindigkeit der Leimwalze zur Bahngeschwindigkeit ausgeregelt.

Die auf die Bahn 1 aufzutragende Lcimmengc ζλ,,,ιι (l/min) läßt sich durch folgende Formel beschreiben:

(λ.π =

AR χ V.

Hierin bedeuten:

γ = gewünschte Leimauftragsmcngc in l/m^;:
AB — Arbeitsbreite der Bahn in m;
V = Bahngeschwindigkeit in m/min.

Der Regler 23 weist von Hand bedienbarc Einstcllcr für die gewünschte Auftragsrncngc γ und die Bahnarbeitsbreite AB auf. Diese Werte werden an den Einstellern am Regler 23 von Hand vorangestellt. Das der Bahngeschwindigkeit V proportionale Signal wird von einem nicht dargestellten, mit der Bahn zusammenarbeitenden Tachogenerator geliefert.

Soll die gewünschte Lcimaufiragsmenge in g/m² alro eingegeben werden, so muß dem Regler 23 zusätzlich über einen Einsteller ein Faktor K für den Feststoffanteil der Leimemulsion eingegeben werden.

Anstatt der Dosierpumpe 13 mit Antriebsmotor 15 kann ein v/eiterer Durchflußmesser ähnlich dem Durchflußmesser 18 vorgesehen werden. Die gemessene Leimzulaufmenge zum Behälter 4 wird dann dem Regler 23 fortlaufend ansteile des konstanten, vorangestellten Wertes für den Lcimzulauf eingegeben.

Die geänderte Ausführungsform nach Y i g. 2 entsprich"., soweit gleiche ße/ugszcichcn für die Bauteile verwende! sind, der Ausfuhrungsform nach F i g. 1.

Abweichend von der Ausführungsfor'm nach F i g. 1 ist, daß die Antriebe der Pumpen 13 und* 20 mit dem nicht dargestellten Antrieb der Auftragswalze ^r2 verbunden sind, was durch die strichliertc Linie 30 angedeutet ist. Hierdurch wird eine von der Drehzahl der Auftragswalze 2 und damit der-Bahngeschwindigkeit abhängige Lcimfördcrmcnge erreicht.' Die' Differenz, zwischen der vorangestellten Lcim/ulaufmengc . und der vorangestellten Ablaufmcngc ergibt' die' /u

:io verbrauchende Lc'rnauftragsmcngc (^,„ii'-AVird von der ■ Bahn 1 mehr oder weniger Leim abgenommen als (?soii entspricht, so läuft mehr oder weniger Leim über'den Überlauf 10. Die daraus resultierende Änderung des Niveaus 31 des Leims im tieferen Behältertcil 16 bewirkt eine Änderung der Stärke des Leimfilmes 7 auf der Auftragswalze 2. indem der Niveauregler 32 über den Slcllmot'-r 23 den l.cimspalt 6 entsprechend verstellt. Die Eingabe von gewünschter Iximauftragsmenge y und Bahnbrciie AB erfolgt durch Änderung der Drehzahl der Pumpen 13 und 20 durch ein vorgeschaltetes Regelgctricbe. oder z. B. bei Kolbendosierpumpen durch Verstellung des Hubes. So kann z. B. die gewünschte Aiifiragsmcnge über ein der Pumpe 13 vorgeschaltetes Regelgetriebe, die Bahnarbeitsbreite AB über uric Hubverstellung dieser Pumpe und der Faktor K über eine Hubverstellung der Pumpe 20 eingegeben werden

Die Ausführungsform nach F1 g. 3 sieht eine Regelung des Leimauftrages wie bei der Ausführungsform nach Fig.2 vor. Um ein Absetzen des Leims im Behälter 4 zu verhindern, wird über die Pumpen 20,40 eine konstante !.einmenge umgepumpt. Die Pumpe 40 fördert Leim in der angegebenen Pfeilrichtung in den Behälter 4. Die Pumpe 20 fördert dieselbe Leimmenge aus dem tieferliegenden Behälter 16 über den Abfluß 17 zur Rückleitung 14 zurück. Der Antrieb der Pumpen 20, 40 erfolgt über den Motor 22 mit konstanter Drehzahl. Der Antrieb der Dosierpumpe 13 ist wieder mit dem Antrieb der Auftragswalze 2 gekuppelt. Dies ist wiedd durch die strichpunktierte Linie 30 angedeutet. Die gewünschte Leimauftragsmenge für die Bahn 1 wird über ein Regelgetriebe 50. welches der Pumpe 13 vorgeschaltet sein kann, eingestellt Bei Einsatz einer Kolbendosierpumpe kann die Einstellung unter Wegfall des Regelgetriebes durch Hubverstellung vorgenommen werden. Bei Beibehaltung des Regelgetriebes 50 * kann über die Hubverstellung die Arbeitsbreite der Bahn eingegeben werden.
Im einfachsten Fall wird nur eine Größe eingegeben,

die aus einem Diagramm entnommen wird, das die anderen variablen γ. AB. Vund K berücksichtigt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

·. *ffe -

Claims (6)

1. 250R119

   Patentansprüche.

   1 Verfahren zum Dosieren des Leimauftrages auf ^eine laufende Bahn, insbesondere Wellpappenbahn, ,'bei denvder Leim aus liriem Leimbehalter, in den dsr Leim zufließt, über eine Leimauftragswalze dosiert üf die angepreßte "Bahn übertragen »"^rd und die **- 'überschüssige Leimmenge aus dein Leimbehalter \ ^t über einen Überlauf abfließt, dadurch gekenn- ^ " zeichnet, daß die Leimzuflußmenge zum Leim-^ -C" ζ behalter (4) aufeinem .vorbestimmten Wertgehalten ^. =*- oder diese Zuflußmeiige gemessen wird, daß 'die .,,,Leimuberiaufmenge* festgestellt wird; daß die sich ^> "aus der Differenz von Leimzuflußmengf und - - „ Leimiiberlaufmenge ergebende Ist-Leimauftrags- ^s menge (Οώ) mit einer voreingestellten Soll-fceimauf-'» "^tragsmenge (Qson) verglichen wird und abhangig von dem auftretenden Differenzwert sine d\e Ist-Leimauftragsmenge verändernde Große selbsttätig beeinfiü3twird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Leimbehalter, der über einen Zulauf mit einer Leimzufuhrquelte verbunden ist, einem Überlauf für den überschüssigen Leim, einer in den Leimbehälter eintauchend umlaufenden Leimauftragswalze, au die die zu beleimende, laufende Bahn angedrückt ist und eines einstellbaren Dosierers für die * Menge des auf die Bahn zu übertragenden Leims, dadurch gekennzeichnet, daß im Zulauf zum Leimbehälter (4) eine die Leimdurchflußmenge bestimmende Vorrichtung (13) angeordnet ist, daß nacn dem überlauf (10) des Leimbehälters eine die Leimafc lußmenge bestimmende Vorrichtung (18, 32) angeordnet ist, daß diese die Leimabflußmenge bestimmende Vorrichtung mit einer selbsttätigen Steuervorrichtung (23, 24) verbunden ist, deren Ausgang mit einer Vorrichtung (5) zur Beeinflussung der Leimübertragsmenge für die Bahn (1) verbunden ist.
3. - 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Leimdurchfluß im Zulauf des Leimbehälters (4) für die Leimauftragswalzt (2) -bestimmende Vorrichtung eine Förderpumpe (13) ist, die eine vorbestimmte konstante Leimmenge von solcher Größe in den Leimbehälter fördert, daß diese gleich ist der maximal möglichen Leimauftragsmenge auf die Bahn bei maximaler Bahngeschwindigkeit plus einer Leimüberlauf menge.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Leimdurchfluß im Zulauf des Leimbehälters (4) bestimmende Vorrichtung eine Durchfluß-Meßvorrichtung ist, die mit der Steuervorrichtung (23) verbunden ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Überlauf (10) angeordnete, die Leimabflußmenge bestimmende Vorrichtung eine Durchfluß-Meßvorrichtung (18) ist. deren Meßausgang mit der Steuervorrichtung (23) verbunden ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (23) Handsteller für die Eingabe der Einstellwerie der gewünschten Leimauftragsmenge (γ), der Bahnbreite (AB)und der Bahngeschwindigkeit (V) aufweist und daß die Steuervorrichtung diese Einstellwerte als Faktoren des Produktwertes für den Sollwert (Qsoii) der aufzutragenden Leimmenge verarbeitet.

   ^o 7 Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- -jPj zeichnet, daß der «Ablauf des Leimbehälters (4) für" ^-."die Auftragswalze^) mit einem 'Zwischenbehälter "

   - M9) verbunden isO der über eine "Pumpe (20) mit einer Ringleitung (12. 14) verbunden fet, an die ein Leimreservoir und d<e Pumpe (13) fur den

   "Leimzulauf zum Leimbehalter (4) fur die Auftrags walze (2) angeschlossen ist und daß em Niveauregler 72!) im Zwischenbehälter den Antrieb (22) der *· Piimpe(20) steuert

   -?-8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2-7, „ >- "dadurch gekennzeichnet, daß die Forderpumpe (1Λ V¹Tfür den «Leimzufluß in den Leimbehaiter, die ^{! ζ} ^Leimaufcragswalze (2) und die Ruckforderpumpe ^ •\ (70) fur den Leim in die Ringleitung (12, 14) ' antriebsmaßig verbunden sind

   "«. 9 Vorrichtung nach Anspruch 8. dadurch gekenn-

   - ^zeichnet, daß die Leimauftragswalze (2) über em ^₁ -Regeigeiriebc angetrieben ist

   10 Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Forderpumpe (13) fu. den Leimzufluß in den Leimbehalter (4) über ein Regelgetnebe (50) angetrieben ist.