DE4119543A1 - Luftabdichtung fuer eine maschine zum herstellen von wellpappe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftabdichtung und insbesondere eine Luftabdichtung, die zu große Luftverluste in einer mit Druck beaufschlagten Vorrichtung zum Herstellen einseitig beschichteter Wellpappe verhindert.

Einseitig beschichtete Wellpappe wird in der Weise herge­ stellt, daß ein Schichtmaterial an einem gewellten Material unter kontrollierten Bedingungen angeklebt wird. Eine Bahn aus zu wellendem Kernmaterial wird durch zwei gegensinnig umlaufende gewellte Walzen hindurchgeführt. Eine Aufbring­ vorrichtung bringt dann einen Klebstoff an den Erhebungen der Wellungen an. Eine Bahn aus Schichtmaterial wird an die klebenden Erhebungen des gewellten Materials durch eine Druckwalze angebracht, die mit einer der gewellten Walzen zusammenarbeitet. Das Endprodukt ist eine einseitig be­ schichtete Wellpappe, bei der auf einer Seite des gewellten Kernmaterials ein Schichtmaterial vorgesehen ist.

Ein übliches Problem beim Herstellen einseitig beschichteter Wellpappe besteht darin, das gewellte Kernmaterial an der gewellten Walze angedrückt zu halten, wenn die Walze um­ läuft, um das gewellte Kernmaterial dem Spalt zwischen der gewellten Walze und der Druckwalze zuzuführen, wo das Schichtmaterial aufgebracht wird. Die Elastizität des Kern­ materials und die durch Drehen der gewellten Walzen erfolgte Zentrifugalkraft neigen dazu, das Kernmaterial von der ge­ wellten Walze zu lösen, ehe es in den Spalt eintritt, was zu Ausbeulungen, Falten, einem schlechten Haften des Schichtma­ terials und anderen Schwierigkeiten führt. Bei einigen Ver­ suchen zum Lösen dieser Schwierigkeiten werden mechanische Vorrichtungen dazu benutzt, das Kernmaterial an den gewell­ ten Walzen zu halten. Andere Lösungsversuche benutzen Unter­ druck, um das Kernmaterial an den Walzen zu halten. Bei einem weiteren häufig benutzen Verfahren werden die gewell­ ten Walzen, die Klebstoffaufbringeinheit und die Druckwalze in einer Kammer eingeschlossen, die mittels Luft unter Druck gesetzt wird, der ausreicht, um das Kernmaterial an den ge­ wellten Walzen zu halten. Diese Methode vermeidet zwar eini­ ge der bei den vorbeschriebenen Methoden auftretende Schwie­ rigkeiten, verlangt jedoch, daß die Kammer gegen zu große Luftverluste abgedichtet wird, damit der gewünschte Druck in der Kammer aufrechterhalten werden kann. Bei diesen Systemen wird eine Abdichtungswalze in Verbindung mit der Druckwalze verwendet. Das Schichtmaterial läuft zwischen der Abdich­ tungswalze und der Druckwalze hindurch, wodurch der Ein­ trittspunkt des Schichtmaterials in die Kammer abgedichtet wird. Eine stationäre Dichtungsanordnung muß mit der Abdich­ tungswalze zusammenwirken, um eine zu große Luftleckage an der Abdichtungswalze vorbei zu verhindern.

Zwei Arten von Dichtungsanordnungen werden üblicherweise bei diesem System verwendet. Die erste Art von Dichtungsanord­ nung besteht aus einer ortsfesten kegelförmigen Bronzeab­ dichtungsstange. Die Stange ist zwischen der Abdichtungswal­ ze und der Kammer angeordnet. Die kegelförmige Stange hat jedoch viele Nachteile. So kann die Stange keine thermische Expansion relativ zu den dazu passenden Teilen tolerieren. Eine weitere Schwierigkeit tritt auf, wenn die Oberfläche der Abdichtungswalze uneben oder unrund ist, da dann die Neigung besteht, daß die Walze die Abdichtungsstange ver­ sperrt. Dies wiederum kann zu einer sehr großen und un­ gleichmäßigen Abnutzung der Abdichtungsstange bzw. der Ab­ dichtungswalze führen. Außerdem gibt es keine Möglichkeit, die Lage der Abdichtungsstange auf einfache Weise zu ver­ stellen.

Bei der zweiten Art von Abdichtungsanordnung wird ein aus­ kragend gelagertes flexibles Federstahlblatt mit einer Bronzeschicht verwendet, das an einem ortsfesten Rahmen der Vorrichtung angeschraubt ist. Das Federblatt wird dann in aufwärtiger Richtung unter einem Winkel von 45° verlängert, bis es an der Abdichtungswalze anliegt. Unglücklicherweise hat das flexible Federblatt nahezu unvermeidlich eine zu hohe Flexibilität und Instabilität, was dazu führt, daß die Vorrichtung nur eine geringe Lebensdauer besitzt und häufig ersetzt werden muß.

Durch die Erfindung sollen diese Schwierigkeiten vermieden werden. Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Herstellen einseitig beschich­ teter Wellpappe;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht in einer er­ sten Querebene zur Veranschaulichung der Ab­ dichtung und der Abdichtungswalze;

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt in einer zwei­ ten Querebene zur Veranschaulichung der Ab­ dichtung;

Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt durch eine dritte Querebene zur Veranschaulichung der Ab­ dichtung;

Fig. 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Abdichtung.

Fig. 1 zeigt eine mit Druck beaufschlagte Vorrichtung 10 zum Herstellen einseitig beschichteter Wellpappe. Eine Bahn aus Kernmaterial 12 tritt in die Vorrichtung ein und läuft über eine Bedampfungsvorrichtung 14. Die Bedampfungsvorrichtung 14 konditioniert die Bahn aus Kernmaterial so, daß das Kern­ material plastifiziert wird, ehe es in den Spalt zwischen zwei gegensinnig umlaufenden gewellten Walzen 16 und 18 ein­ tritt. Beide gewellte Walzen 16, 18 sind an ihrer Außenseite mit parallel zur Drehachse verlaufenden Vorsprüngen 20 ver­ sehen, die miteinander kämmen. Während die Bahn aus Kernma­ terial 12 zwischen den gewellten Walzen 16, 18 hindurch­ läuft, wird sie in bekannter Weise gewellt.

Eine Klebstoffaufbringvorrichtung in Form einer Walze 22 ist angrenzend an der gewellten Walze 18 angeordnet. Die Walze 22 nimmt an ihrer Außenseite eine Klebstoffschicht von einem Vorratsbehälter (nicht gezeigt) auf und gibt sie an die Erhebungen der Wellungen der Bahn aus Schichtmaterial 12 auf der gewellten Walze 18 ab. Eine Dosierwalze 24 entfernt überschüssigen Klebstoff von der Oberfläche der Aufbring­ walze 22, so daß ein gleichförmiger Klebstoffilm vorgege­ bener Dicke auf die Bahn aus Kernmaterial 12 aufgetragen werden kann. Ein Klebstoff-Ablenkteil 26 ist oberhalb der Aufbringwalze 22 angeordnet und unter einem Winkel so ange­ ordnet, daß es Klebstoffteilchen auffangen kann, die von der Aufbringwalze 22 weggeschleudert werden.

Eine Bahn aus Schichtmaterial 28 tritt von der gegenüber­ liegenden Seite in die Vorrichtung 10 ein und wird auf einer Heizwalze 30 bedampft, um die Bahn aus Schichtmaterial 28 in der gleichen Weise wie die Bahn aus Kernmaterial zu plasti­ fizieren. Die Bahn aus Schichtmaterial 28 wird um eine Wic­ kelwalze 31 gewickelt und tritt von dort in den Spalt zwi­ schen einer Druckwalze 32 und einer Abdichtungswalze 40 ein. Die Bahn aus Schichtmaterial 28 bewegt sich dann zu dem Spalt zwischen der Druckwalze 32 und der gewellten Walze 18, wo sie an der Bahn aus gewelltem Kernmaterial 12 angebracht wird. Um sicherzustellen, daß sich die Bahn aus gewelltem Kernmaterial 12 und die Bahn aus Schichtmaterial 28 mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen, wird die Druckwalze 32 von dem vereinigten Material, d. h. der ersten Bahn aus gewelltem Material 12 und der zweiten Bahn aus Schichtmaterial 28 an­ getrieben. Der Druck und die Bewegung der Druckwalze 32 wer­ den so gesteuert, daß auf die beiden Bahnen ein gleichmäßi­ ger Druck ausgeübt wird.

Um die Bahn aus gewelltem Material 12 an der gewellten Walze 18 angedrückt zu halten, wird ein positiver Luftdruck auf die Außenfläche der Bahn aus gewelltem Kernmaterial ausge­ übt, was bewirkt, daß die Bahn aus gewelltem Kernmaterial 12 sich an die Außenfläche der gewellten Walze 18 anpaßt. Zu diesem Zweck wird die Seite der gewellten Walze 18, auf der sich die Bahn aus gewelltem Material 12 befindet, dem Luft­ druck einer Druckkammer 34 ausgesetzt.

Die Druckkammer 34 wird teilweise von einem oberen Bauteil 36, einer ersten Stirnwand 38, einem unteren Bauteil und zwei seitlichen Dichtungen (nicht gezeigt) eingeschlossen, die nahe beieinander angeordnet sind. Eine zweite Stirnwand wird von den beiden gewellten Walzen 16, 18, der Druckwalze 32 und der Abdichtungswalze 40 gebildet. Die beiden gewell­ ten Walzen 16, 18 und die Druckwalze 32 sind zueinander aus­ gerichtet und angrenzend zueinander angeordnet. In der zwei­ ten Stirnwand an dem Spalt zwischen den beiden gewellten Walzen 16, 18 ist eine kleine Öffnung vorhanden, in die die Bahn aus Kernmaterial 12 einzuführen ist. Die Öffnung ver­ hindert jedoch mehr als einen minimalen Luftverlust aus der Druckkammer 34. In der Druckkammer 34 an dem Spalt zwischen der Druckwalze 32 und der gewellten Walze 18 ist eine zweite Öffnung vorhanden, durch die die Bahn aus Kernmaterial 12 und die Bahn aus Schichtmaterial 28 laufen müssen. Wiederum verhindert die zweite Öffnung mehr als einen minimalen Luft­ verlust.

Die Abdichtungswalze 14 ist neben der Druckwalze 32 schwenk­ bar gelagert, und zwar um eine Längsachse 41 (siehe Fig. 2), um Änderungen in der Bahndicke des Schichtmaterials und Än­ derungen im Radius der Druckwalze 32 ausgleichen zu können. Die Abdichtungswalze 40 hat zwei Funktionen. In erster Linie dient die Abdichtungswalze 40 dazu, einen Luftverlust zwi­ schen dem oberen Bauteil 36 und der Druckwalze 32 zu verhin­ dern. Eine sekundäre Funktion der Abdichtungswalze 40 be­ steht darin, die Bahn aus Schichtmaterial 28 an der Druck­ walze 32 angedrückt zu halten.

Ein L-förmiges Bauteil 42, das in vergrößerter Ansicht in den Fig. 2 bis 4 dargestellt ist, erstreckt sich von dem oberen Bauteil 36 weg, um eine verstellbare Dichtung 44 neben der Abdichtungswalze 40 abzustützen. Die Dichtung 44 ist nahe an der Abdichtungswalze 40 angeordnet, um einen Luftverlust zwischen der Abdichtungswalze 40 und dem oberen Bauteil 36 zu verhindern, und vervollständigt die Druck­ kammer 34.

Ein positiver Luftdruck wird in der Druckkammer 34 durch ein Gebläse (nicht gezeigt) oder ein anderes Mittel erzeugt. Der Luftdruck ist gegen die Seite der gewellten Walze 18 gerich­ tet, auf der sich die Bahn aus Kernmaterial befindet, um eine Druckdifferenz zwischen der Druckkammer 34 und dem Inneren der gewellten Walze 18 zu erzeugen, so daß die Bahn aus Kernmaterial 12 mit der gewellten Walze 18 in Berührung bleibt, bis die Bahn aus Schichtmaterial 28 auf der Bahn aus gewelltem Material aufgebracht ist. Die gewellte Walze 18 ist hohl und ist an ihrer Außenseite mit Schlitzen (nicht gezeigt) versehen, welche zur Atmosphäre hin entlüftet sind.

Wie in den Fig. 2 bis 5 dargestellt ist, weist die Dich­ tung 44 eine U-förmige Abdichtungsstange 46, vorzugsweise aus Bronze, auf, die parallel zur Drehachse der Abdichtungs­ walze 40 verläuft. Ein zentraler Abschnitt 46A der Abdich­ tungsstange 46 ist der Abdichtungswalze 40 zugewandt und besitzt eine breitere Oberseite, die tangential zur Abdich­ tungswalze 40 verläuft. Die Abdichtungsstange 46 paßt über eine Führungsstange 52 (vorzugsweise aus Stahl), durch die sie horizontal positioniert wird, während sie relativ zur Führungsstange 52 vertikal gleiten kann. Die Führungsstange 52 ist an dem Bauteil 42 durch mehrere Schrauben 50 mit Köpfen 51 (siehe Fig. 2) festgespannt.

Mehrere Druckfedern 48 (Fig. 4) sitzen in Ausnehmungen 53 an der Oberseite der Führungsstange 52 und drücken die Abdich­ tungsstange 46 in Richtung auf die Abdichtungswalze 40. Be­ abstandet zwischen den Druckfedern 48 und den Schrauben 50 sind mehrere Verstellbolzen 55 (Fig. 3) angeordnet, die (mit Spiel) durch die Führungsstange 52 verlaufen und die mit ihren oberen Enden an der Abdichtungsstange 46 durch Schrau­ ben 57 befestigt sind. Die unteren Enden der Bolzen 55 sind mit Gewinden versehen und tragen Muttern 59, durch die die Abdichtungsstange 46 entgegen der Wirkung der Druckfedern nach unten gezogen werden kann.

Die Dichtung wird im kalten Zustand der Maschine dadurch verstellt, daß die Muttern 59 angezogen werden, bis ein kleines Spiel (z. B. ungefähr 0,25 mm) zwischen der Abdich­ tungsstange 46 und der Abdichtungswalze 50 über der gesamten Länge der Abdichtungswalze vorhanden ist. Wenn die Maschine in Betrieb ist, wird die Abdichtungswalze 50 warm, und sie expandiert, so daß sie mit der Abdichtungsstange 46 der Dichtung in Berührung kommt. Eine Expansion der Druckwalze 32 als Folge der Wärme verschiebt die Abdichtungswalze 40 nach links entgegen der Wirkung pneumatischer Zylinder (nicht gezeigt), die an den Enden der Abdichtungswalze 50 angeordnet sind, um sie in Richtung auf die Druckwalze zu drücken. Während dieser Verschiebung der Dichtungswalze 40 bleibt die ebene Oberseite der Abdichtungsstange 46 in leichtem Kontakt mit der Abdichtungswalze 40 in Berührung, um die erwünschte Abdichtung zu erzielen.

Da die Dichtung elastisch ist, kann sie auch unter "unrunden Betriebszuständen", d. h. wenn die Walzenoberfläche nicht vollkommen zylindrisch oder etwas exzentrisch bezüglich der Drehachse ist, zufriedenstellend arbeiten und eine thermi­ sche Expansion benachbarter Teile tolerieren. Die Dichtung 44 ist ferner in der Lage, Kontakt (oder ein nur geringfügi­ ges Spiel) mit der Abdichtungswalze 40 aufrecht zu erhalten, wenn die Abdichtungswalze 40 schwenkt, um Änderungen der Bahndicke bzw. des Druckwalzenradius (oder einen anderen unrunden Zustand) auszugleichen.

Claims (9)

1. Luftabdichtung für eine Druckkammer, die teilweise von einer Walze begrenzt wird, gekennzeichnet durch eine Abdichtungsstange (46), die mit der Oberfläche der Walze (40) zusammenwirkt, eine Führung (52), die die Abdichtungsstange so führt, daß sie sich auf die Walze (40) zu und von ihr weg bewegen kann, mindestens eine elastische Vorrichtung (48), die die Abdichtungsstange (46) in Richtung auf die Walze (40) drückt, und mehrere verstellbare Halte­ vorrichtungen (55, 59) zum verstellbaren Begrenzen der Be­ wegung der Abdichtungsstange (46) in Richtung auf die Walze (40).

2. Luftabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Haltevorrichtungen Gewindebolzen (55) auf­ weisen, die an der Abdichtungsstange (46) befestigt sind und sich durch Öffnungen oder Schlitze in einem Abstützteil (36) erstrecken, und daß auf jedem Gewindebolzen (55) eine Mutter vorgesehen ist, die beim Festziehen die Tendenz hat, die Abdichtungsstange (46) entgegen der Wirkung der elastischen Vorrichtung bzw. Vorrichtungen (48) von der Walze (40) weg­ zuziehen, und umgekehrt beim Lösen zuläßt, daß die Dich­ tungsstange (46) sich näher zur Walze (40) bewegt oder unter der Wirkung der elastischen Vorrichtung bzw. Vorrichtungen (48) gegen die Walze (40) angedrückt wird.

3. Luftabdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtungsstange (46) einen U-förmigen Querschnitt hat und über eine Führungsstange (52) paßt, die an dem Abstützteil (36) befestigt ist und die Dichtungs­ stange (46) bei seiner Bewegung in Richtung auf die Walze (40) und von ihr weg führt, während sie die Dichtungsstange (46) gegen eine seitliche Bewegung sichert.

4. Luftabdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere elastische Vorrichtungen in Form von Druckfedern (48) in Abständen entlang der Dichtungsstange (46) vorgesehen sind, wobei jede Druckfeder in einer Aus­ nehmung (53) der Führungsstange (52) sitzt und an dem der Führungsstange (52) zugewandten zentralen Abschnitt (46A) der Abdichtungsstange (46) anliegt.

5. Vorrichtung zum Herstellen einseitig beschich­ teter Wellpappe, gekennzeichnet durch eine erste gewellte Walze (16), eine zweite gewellte Walze (18) angrenzend an der ersten gewellten Walze (16) zum Wellen einer ersten Bahn (12) in Zusammenarbeit mit der ersten gewellten Walze (16), wobei die zweite gewellte Walze (18) hohl ausgebildet und mit Entlüftungsschlitzen an seiner Außenseite versehen ist, eine Aufbringeinrichtung (22), die angrenzend an der zweiten gewellten Walze (18) angeordnet ist, um Klebstoff auf die Erhebungen der in der ersten Bahn gebildeten Wellungen auf­ zubringen, eine Druckwalze (32), die angrenzend an der zwei­ ten gewellten Walze (18) angeordnet ist, um eine zweite Bahn aus Schichtmaterial aufzunehmen und sie auf der gewellten ersten Bahn aufzubringen, eine Abdichtungswalze (40), die angrenzend an der Druckwalze (32) angeordnet ist, um das Schichtmaterial entlang der Druckwalze zu führen, eine Druckkammer, die teilweise von der ersten und zweiten ge­ wellten Walze, der Druckwalze und der Abdichtungswalze be­ grenzt wird, wobei in der Druckkammer ein positiver Luft­ druck herrscht, der die erste Bahn an der zweiten gewellten Walze hält, und eine neben der Abdichtungswalze angeordnete Luftabdichtung (10) mit einem länglichen Abdichtungsteil (46), das parallel zur Drehachse der Abdichtungswalze ver­ läuft und eine Abdichtungsfläche aufweist, die tangential zur Abdichtungswalze mit geringem Abstand oder in leichter Berührung mit dieser verläuft, wobei die Luftabdichtung elastische Mittel (48) umfaßt, die das Abdichtungsteil (46) in Richtung auf die Abdichtungswalze drückt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Abdichtungsteil aufweist: eine Abdichtungsstange (46), die mit der Oberfläche der Walze (40) zusammenwirkt, eine Führung (52), die die Abdichtungsstange so führt, daß sie sich auf die Walze (40) zu und von ihr weg bewegen kann, mindestens eine elastische Vorrichtung (48), die die Abdichtungsstange (46) in Richtung auf die Walze (40) drückt und mehrere verstellbare Haltevor­ richtungen (55, 59) zum verstellbaren Begrenzen der Bewegung der Abdichtungsstange (46) in Richtung auf die Walze (40).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Haltevorrichtung Gewindebolzen (55) auf­ weisen, die an der Abdichtungsstange (46) befestigt sind und sich durch Öffnungen oder Schlitze in einem Abstützteil (36) erstrecken, und daß auf jedem Gewindebolzen (55) eine Mutter vorgesehen ist, die beim Festziehen die Tendenz hat, die Abdichtungsstange (46) entgegen der Wirkung der elastischen Vorrichtung bzw. Vorrichtungen (48) von der Walze (40) weg­ zuziehen, und umgekehrt beim Lösen zuläßt, daß die Dich­ tungsstange (46) sich näher zur Walze (40) bewegt oder unter der Wirkung der elastischen Vorrichtung bzw. Vorrichtungen (48) gegen die Walze (40) angedrückt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtungsstange (46) einen U-förmigen Querschnitt hat und über eine Führungsstange (52) paßt, die an dem Abstützteil (36) befestigt ist und die Dichtungs­ stange (46) bei seiner Bewegung in Richtung auf die Walze (40) und von ihr weg führt, während sie die Dichtungsstange (46) gegen eine seitliche Bewegung sichert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere elastische Vorrichtungen in Form von Druckfedern (48) in Abständen entlang der Dichtungsstange (46) vorgesehen sind, wobei jede Druckfeder in einer Aus­ nehmung (53) der Führungsstange (52) sitzt und an dem der Führungsstange (52) zugewandten zentralen Abschnitt (46A) der Abdichtungsstange (46) anliegt.