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Vorrichtung zum Herstellen von Nopenpaierbahnen für Ver-
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packungszwecke Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum
Herstellen von Noppenpapierbahnen für Verpackungszwecke o.dgl., vorzugsweise aus
Recycling-Papier, das als Bahn von einer Vorratsrolle abgewickelt und über eine
Einrichtung zum Einformen von Noppen zu weiteren Vorrichtungen transportiert wird,
in welchen die genoppte Papierbahn zumindest einseitig mit einer ebenen Papierbahn
kaschiert und/oder mit weiteren Noppenbahnen verbunden und anschließend beispielsweise
in Bahnabschnitte zerschnitten wird.
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Bisher arbeiten Vorrichtungen zum Herstellen derartiger Noppenpapierbahnen
mit zwei gegenläufigen Formwalzen, in deren Oberflächen Druckelemente eingelassen
sind, und durch dessen Walzenspalt die zu bearbeitende Papierbahn hindurchgeführt
wird.
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Um mit einer derartigen Vorrichtung noppenartige Gebilde in die vorzugsweise
aus Recycling-Papier bestehende Papierbahn einbringen zu können, war es erforderlich,
in Papierfuhrungsrichtung vor den gegenläufigen Formwalzen das Papier durch Wasserdampf
aufzuweichen, d.h. in seiner Struktur so zu verändern, daß das Einformen der noppenartigen
Gebilde ohne
Zerstörung der Papierbahn möglich wurde.
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Dieses "Aufweichen" der Papierbahn mit Wasserdampf vor dem Einbringen
der Noppen erleichterte diese Bearbeitung zwar, hatte aberzur Folge, daß hinter
den beiden gegenläufigen Formwalzen die genoppte Papierbahn eine Zone durchlaufen
mußte, in welcher sie, beispielsweise durch Warmluft, getrocknet wurde.
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Eine derartige Herstellung von Noppenpapierbahnen ist sehr aufwendig.
Es muß nicht nur Wasserdampf und Heiß- bzw. Warmluft bereitgestellt werden, sondern
die Gesamtvorrichtung wird durch die Befeuchtungs- und Trockenzonen außerordentlich
groß und sperrig.
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Hinzu kommt, daß das angefeuchtete Papier so instabil und weich ist,
daß zu seinem Transport beispielsweise Filzbänder eingesetzt werden müssen, die
die Gesamtvorrichtung weiter verteuern.
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Dem gegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine wesentlich einfachere Vorrichtung zum Herstellen von Noppenpapierbahnen vorzugsweise
für Verpackungszwecke zu schaffen, die mit wesentlich weniger Wärmeenergie und mit
einem viel geringeren apparativen Aufwand als bisher auskommt.
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Es wurde gefunden, daß sich diese Aufgabe in einfacher Weise dadurch
lösen läßt, daß die Einrichtung zum Einformen der Noppen wenigstens einen Noppenwalze
und eine gegenläufige Andruckwalze einschließt, zwischen deren gummielastischer
Oberfläche und dem mit Noppen versehenen Walzenkranz der Noppenwalze die Papierbahn
hindurcbgeführt wird.
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Infolge der Paarung einer Noppenwalze mit einer Andruckwalze mit gummielastischer
Oberfläche ist es möglich, auf eine Aufweichung der Papierbahn durch Wasserdampf
und damit auf Transportfilzbänder und eine anschließende Trocknung der Papierbahn
hinter jeder Noppenwalze zu verzichten. Es wird dadurch nicht nur eine beträchtliche
Menge an Energie und apparativem AuSwand, die bisher zum Aufweichen und zum Trocknen
der Papierbahn bereitgestellt werden mußten, eingespart, sondern die erfindungsgemäße
Vorrichtung kann zudem in raumsparender Weise kürzer als bisherige Vorrichtungen
zum Herstellen von Noppenbahnen gebaut werden. Alles zusammen wirkt sich in wohltuender
Weise auf die Anlage-Herstellungs- und Betriebskosten aus.
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Im einzelnen weist jede Noppenwalze einen Walzenkranz aus Metall mit
radialen Noppen auf, die aus dem Walzenkranz herausragen. Diese Walzenkränze und
die sie bestückenden Noppen können nach den Ansprüchen 2 - 9 ausgebildet werden.
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Welche Ausführungsform jeweils zum Einsatz kommt, hängt nicht zuletzt
von der Papierstärke, der Bearbeitungsgeschwindigkeit und auch von der Beschaffenheit
des gewünschten Endproduktes ab.
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Mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann sowohl eine Noppenpapierbahn,
die ein- oder beidseitig mit ebenen Papierbahnen kaschiert ist, als auch eine Mehrfach-Noppenpapierbahn
hergestellt werden, die aus zwei oder mehr ein- oder beidseitig kaschierten Noppenbahnen
besteht. Die Einzelbahnen werden auf ansich bekannte Weise zusammengeleimt.
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Wieviele Papierbahnen jeweils zusammengeleimt werden, richtet sich
nach den Anforderungen, beispielsweise als Verpackungsmaterial.
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Die Anordnung der Noppen auf dem Walzenkranz ergibt sich aus Anspruch
10, wodurch eine regelmäßige, aber auch eine unregelmäßige Verteilung der Noppen
auf dem Walzenkranz und damit
in den Noppenpapierbahnen ermöglicht
werden kann.
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Um eine ordnungsgemäße Zuführung der Recycling-Papierbahn in den Walzenspalt
zwischen der Noppenwalze und der zugehörigen Andruckwalze sicherzustellen, sind
Umlenkwalzen gemäß Anspruch 11 vorgesehan, die vorzugsweise federnd gelagert sind.
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Die Papierführung erfolgt beispielsweise nach Maßgabe der Papierstärke
nach den Ansprüchen 12 und 13, wobei die jeweiligen Umschlingungswinkel zwischen
Papierbahn und Noppen-oder Andruckwalze variiert werden können.
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Der Papierantrieb erfolgt erfindungsgemäß nach den Ansprüchen 14 und
15, wobei ansich bekannte Gleichlauf- und Nachlaufsteuerungen eingesetzt werden.
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Zur Einstellung des Andruckes gemäß Anspruch 17 werden ebenfalls ansich
bekannte einfache Mittel eingesetzt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung
erläutert.
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Es zeigt: Figur 1 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung,
Figur 2 einen Teilschnitt durch einen Walzenkranz der Noppenwalze, Figur 3 einen
Teilschnitt durch einen anderen Walzenkranz der Noppenwalze in Verbindung mit der
Andruckwalze, Figur 4 einen Teilschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel einer
Noppenwalze, Figur 5 einen Teilschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Noppenwalze und Figur 6 ein Schemabild zur Erläuterung der Anordnung der Noppen
auf dem Walzenkranz.
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Figur 1 zeigt schematisch und in Seitenansicht eine Vorrichtung zum
Herstellen von Noppenpapierbahnen für Verpakkungszwecke o.dgl. nach der Erfindung.
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Die Vorrichtung besteht aus einem Gestell 1, in bzw, an welchem Vorratsrollen
2 bzw. 3 drehbar gelagert sind. Auf diesen Vorratsrollen 2 bzw. 3 sind Papierbahnen,
vorzugsweise Recycling-Papierbahnen 4 aufgewickelt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit einer Vorratsrolle 2, aber
auch zusammen mit einer zweiten Vorratsrolle 3 arbeiten. Die Vorratsrolle 3 läßt
sich auf ansich bekannte Weise auf einem Wagen in das Gestell hineinschieben.
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Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, können auch weitere Vorratsrollen,
nicht in Figur 1 dargestellt sind, mit dem Gestell 1 integriert werden.
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Die Recycling-Papierbahnen werden über freilaufende Umlenkwalzen 5,
die in nicht dargestellter Weise auch federnd gelagert sein können, an eine Andruckwalze
6 geführt, die, wie dieses in Figur 3 schematisch angedeutet ist, eine gummielastische
Oberfläche 6a aufweisen kann, deren Zweck später geschildert wird.
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Im in Figur 1 oben dargestellten Fall wird die Recycling-Papierbahn
4 durch die links liegende Umlenkwalze 5 an die Andruckwalze 6 herangeführt, so
daß die Papierbahn teilweise die Oberfläche der Andruckwalze 6 umschlingt. Die Papierbahn
gelangt dann im Walzenspalt zwischen der Andruckwalze 6 und einer Noppenwalze 8,
durchläuft die aneinanderliegenden Bereiche der gummielastischen Oberfläche 6a und
der Noppenwalze 8, umschlingt die Noppenwalze 8 und gelangt anschließend über eine
Umlenkwalze 5 zu einer weiteren Umlenkwalze
5 am Ende des Gestells
1, von wo aus die Noppenpapierbahn 10 in weitere Verarbeitungsstationen transportiert
wird.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird von der zweiten Vorratsrolle
3 ebenfalls eine Recycling-Papierbahn 4 abgewickelt, die in Richtung des angegebenen
Pfeil es an eine Umlenkwalze 5 gelangt, die ebenfalls federnd gelagert sein kann.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel umschlingt die Papierbahn 4, 10 eine
Andruckwalze 7, wobei die Papierbahn an einer Noppenwalze 9 vorbeigefuhrt wird.
Nachdem der Walzenspalt zwischen der Andruckwalze 7 und der Noppenwalze 9 durchlaufen
ist, gelangt die Noppenpapierbahn 10 zu einer Umlenkwalze 5, die der in Verbindung
mit dem ersten Ausführungsbeispiel erwähnten Umlenkwalze 5 gegenüberliegt.
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Die Noppenpapierbahnen 10 können einzeln oder gemeinsam ihrer weiteren
Verwendung zugeführt werden.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden beide Noppenpapierbahnen
10 mittels einer Leimvorrichtung 12 zwischen den beiden Umlenkwalzen 5 zusammengeleimt.
Außerdem erhält jede Noppenpapierbahn 10 eine Kaschierung mit einer ebenen Papierbahn
11, die jeweils durch eine ansich bekannte Leimvorrichtung 12 zum Kaschieren vorbereitet
wird.
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Die jeweils endgültige Papierbahn 13 verläßt das Paar Umlenkwalzen
5 und gelangt im dargestellten Ausführungsbeispiel in den Walzenspalt zwischen einer
Transportwalze 34 und einer gegenüberliegenden Walze 35. Diesem Transportwalzenpaar
34, 35 kann, ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, ein weiteres entsprechendes
Transportwalzenpaar 34 und 35 folgen. Beide Walzen 34 und 35 werden von einem nicht
dargestellten gemeinsamen Antrieb gleichlaufend gedreht. Der Gleichlauf beider Walzen
wird in ansich bekannter Weise in der Regel durch Zahnräder sichergestellt.
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Mit dem Transportwalzenpaar 34, 35 wird die fertige Papierbahn gezogen
und der weiteren Bearbeitung zugeführt. Diese weitere Bearbeitung kann beispielsweise
durch eine nicht dargestellte fliegende Schneidmessereinrichtung dargestellt werden,
die die endgültige Papierbahn 13 auf gewünschte Längen abschneidet.
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Figur 1 läßt erkennen, daß Jede Noppenwalze 8 bzw. 9 von einem eigenen
Antriebsmotor 41 angetrieben wird. Sonach sorgen die Noppenwalzen 8, 9 dafür, daß
die Recycling-Papierbahn 4 ordnungsgemäß von den Vorratsrollen 2 und 3 abgezogen
wird. Die Antriebsmotore 41 sind regelbare Motore, die beispielsweise durch eine
nur schematisch angedeutete und mit 39 bezeichnete Tänzer-Regelung gesteuert werden.
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Figur 1 läßt weiter erkennen, daß die Andruckwalzen so gelagert sind,
daß ihr Andruck an die zugehörige Noppenwalze einstellbar ist. Zu diesem Zweck ist
ein gegenüber dem Gestell 1 verschwenkbarer Lagerhebel 36 vorgesehen, der mittels
einer Spannspindel 38 und einer Spannfeder 37 gegenüber dem festen Gestell 1 eingestellt
werden kann. Der Figur 1 ist leicht entnehmbar, daß dadurch die Andruckwalze 7 mehr
oder weniger an die Noppenwalze 9 angepresst werden kann. Mit einer entsprechenden
Reguliervorrichtung kann auch die Andruckwalze 6 ausgerüstet sein. Ohne am Kern
der Erfindung etwas zu ändern, können zum Regulieren des Andruckes auch entsprechende
andere Vorrichtungen zum Einsatz kommen.
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Figur 2 zeigt im Teilquerschnitt einen Walzenkranz 14 einer Noppenwalze
8 bzw. 9 mit daraus ausgearbeiteten, beispielsweise herausgefrästen Noppen 18.
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Die Anordnung der Noppen 18 und ihr Abstand zueinander kann dem Verwendungszweck
entsprechend ausgebildet sein.
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Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Walzenkranz
15, der - wie der Walzenkranz 14 - aus Metall hergestellt ist. Die auf seiner Oberfläche
angeordneten Noppen 19 sind Schweißpunkte, deren Oberfläche gegebenenfalls geglättet
ist.
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Figur 3 läßt weiter im Teilquerschnitt die gummielastische Oberfläche
6a der Andruckwalze 6 erkennen. Deutlich ist erkennbar, wie die Noppen 19 sich in
die weiche gummielastische Oberfläche 6a der Andruckwalze 6 einprägen. Dazwischen
verläuft die Recycling-Papierbahn 4, die den Walzenspalt zwischen Andruckwalze 6
und Noppenwalze 8 als Noppenpapierbahn 10 verläßt. Im in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel
umschlingt diese Noppenpapierbahn 11 die Noppenwalze 8, wie dieses im oberen Bereich
der Figur 1 dargestellt ist.
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Figur 4 zeigt im Teilschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Noppenwalze mit einem Walzenkranz 16 aus Metall, in welchem Stufenöffnungen 20 eingearbeitet
sind. Diese Stufenöffnungen 20 nehmen Noppenstifte 22 auf, die aus einem Noppenkopf
23 und einem Führungsende 23a bestehen. Das Führungsende 23a ist in entsprechenden
Öffnungen eines Haltekranzes 21 geführt. Auf dem Führungsende 23 sitzt ein Stoppring
24, zwischen dem und dem Haltekranz 21 eine Feder 25 ausgespannt ist, die den Noppenstift
22 radial nach außen drückt. Die Führungsöffnung 21a im Haltekranz 21 ist so bemessen,
daß die Führungsenden 23a der Noppenstifte 22 leicht darin gleiten.
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Figur 5 schließnich zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem
Walzenkranz 17 aus Metall, in welchem Noppenstifte 27 in Klemmöffnungen 26 eingeklemmt
sind. Die Noppenstifte 27 weisen einen Noppenkopf 28 und ein Stoppring 29 auf.
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Die Noppenköpfe, die aus den jeweiligen Walzenkränzen 14 - 17 herausragen,
können kugelkarlottenartige Druckflächen, aber auch pyramidenstumpfförmige Druckflächen
oder walzenartig geformte Druckflächen aufweisen. Für besondere Zwecke können die
Noppenstifte auch jede beliebige andere Form und Ge staltung aufweisen.
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Während die Noppen 18, 19 bzw. die Noppenköpfe 28 relativ zu ihren
Walzenkränzen 14, 15 und 17 fest sind, sind die Noppenköpfe 23 federnd und relativ
beweglich gelagert.
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Figur 6 zeigt einen abgewinkelten Walzenkranz, der ganz allgemein
mit 30 bezeichnet ist. Durch gedachte Linien 32, die beispielsweise parallel zur
nicht dargestellten Walzenachse verlaufen und durch gedachte Linien 33, die senkrecht
zu den Linien 32 verlaufen, ergeben sich gedachte Schnittpunkte 31, an denen die
Noppen jeweils angeordnet sein können. Wenn, we in Figur 6 dargestellt, die Abstände
zwischen den gedachten Linien 32 und 33 gleichweit sind, ergibt sich eine regelmäßige
Verteilung der Noppen bzw. Noppenköpfe auf dem Walzenkranz.
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Man kann von dieser regelmäßigen Verteilung der Noppen auf dem Walzenkranz
abweiohen, indem die Entfernungen zwischen den gedachten Linien 32 bzw. 33 variiert
werden. Je nach Verwendungszweck gelingt es, die Noppen dann nach einem gewissen
Ordnungsschema unregelmäßig über die Walzenoberfläche zu verteilen.
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Liste der verwendeten Bezeichnungen 1. Gestell 2. Vorratsrolle 3.
Vorratsrolle 4. Recycling-papserbahn 5. Umlenkwalze 6. Andruckwalze 6a. gummielastische
Oberfläche 7. Andruckwalze 8. Noppenwalze 9. Noppenwalze 10. Noppenpapierbahn 11.
ebene Papierbahn 12. Leimvorrichtung 13. endgültige Papierbahn 14. Walzenkranz 15.
Walzenkranz 16. Walzenkranz 17. Walzenkranz 18. Noppen (ausgefräst) 19. Noppen (Schweißpunkt)
20. Stufenöffnung 21. Haltekranz 21 a. Führungsöffnung 22. Noppenstift 23. Noppenkopf
23a. Fuhrungsende 24. Stoppring 25. Feder 26. Klemmöffnung 27. Noppenstift 28. Noppenkopf
29. Stoppring 30. abgewinkelter Walzenkranz 31. Schnittpunkt 32. gedachte Linie
parallel zur Wal z enachs e 33. gedachte Linie senkrecht zu 32 34. Transportwalze
35. gegenläufige Walze 36. Lagerhebel 37. Spannfeder 38. Spannspindel 39. Tänzer-Regelung
40.
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41. Antriebsmotor
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