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Maschine zum Herstellen von Wellpappe Die Erfindung bezieht sich auf
eine Vorrichtung mit zwangläufig bewegten dünnwandigen Riffel- und Andruckwalzen
mit hohem Wärmedurchgang, die teilweise durch Riffelbänder verbunden sind.
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Die bekannten Riffelwalzen, welche nach Art von Zahnrädern ineinandergreifen
und von innen geheizt werden müssen, haben starke Wandungen. um die durch den Arbeitsdruck
hervorgerufene Durchbiegung der langen Walzen in zulässigen Grenzen zu halten. Ebenso
sind die Andruckwalzen gebaut. Hier wird die Andruckwalze nur durch ein besonderes
Stirnräderpaar angetrieben. Die große Wandstärke ergibt einen sehr schlechten Wärrnedurchgang.
Die Lagerung der Walzen bringt es mit sich, daß der Innenraum der Walze bei Dampfheizung
ungefähr bis zur Hälfte mit Kondenswasser ständig angefüllt bleibt. Da die Walzen
innen glatt sind, so stagniert das Wasser, abgesehen von dem geringen Kondenswasserwechsel
und der Wandreibung, bei der Drehung der Walzen fast vollständig. Wasser hat aber
eine höhere spezifische Wärme wie Eisen. Durch die unmittelbare Berührung mit dem
Wasser. und zwar mit der untersten kühlsten Schicht des Wassers, gibt die vom Dampf
geheizte Innenfläche der Walze ihre fNärme nicht, wie beabsichtigt, durch die Wand
der Walze hindurch an die Papierbahn, sondern bei der Berührung mit dem Wasser zum
großen Teil wieder an die unterste Schicht des Wassers ab. Aber auch bei Gas oder
elektrischer Heizung drückt eine große Wandstärke den Wärmedurchgang herab.
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Die Walzen mit starker Wandung werden bei den bekannten Bauarten zu
Sätzen von drei Stück vereinigt. Die so angeordneten Walzen verarbeiten das Papier
zu Wellpappe, ohne daß das Papier die Walzen verläßt. Bei Wellpappe, bei der sowohl
Wellentäler wie Wellenberge mit Klebstoff versehen werden sollen, treten jedoch
große Schwierigkeiten beim Auftragen des Klebstoffes auf, weil der zur Verfügung
stehende Raum zu gering ist. Die Walzen verschmutzen daher sehr bald.
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Gemäß der Erfindung werden nun die mit der bekannten Bauart der Riffelwalzen
verbundenen Übelstände durch eine neue Bauart der Riffelwalzen vermieden. Eine solche
neue Riffelwalze ist in Abb. i in Ansicht (teilweise im Schnitt) dargestellt. Abb.2
ist eine Teilansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Walze im vergrößerten
Maßstabe und die Abb.3 ein Querschnitt nach A-A der Abb. 2.
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Als tragender Teil der Walze dient nicht mehr die Wandung, sondern
eine durchgehende, durch die Wandung der Walze versteifte Welle i, die Paßflächen
2 aufweist, auf ` denen die Körper 3 durch einen durchgehenden Keil q. befestigt
sind. Gleichzeitig hält der Keil q. die Körper 3 auch in ihrer gegenseitigen Lage
zueinander fest. Es ist nicht
unbedingt notwendig, daß die Körper
3 mit einem Hohlraum versehen sind, der nur für bestimmte Zwecke notwendig ist,
wie später erläutert wird. Vielmehr kann auch ein Körper 5 (s. Abb. 2) ohne Hohlraum
verwendet werden. Auf den Körpern 3 befinden sich auf beiden Seiten Dichtungsgewinde,
auf die das Zwischenrohr 6 aufgeschraubt wird, das eine dünne Wandstärke aufweisen
kann wie bei den bekannten Walzen und damit einen günstigeren Wärmedurchgang ergibt.
Um die Rückkühlung der geheizten Flächen durch in verhältnismäßiger Ruhe verbleibendes
Wasser zu verhindern, sind in den Körpern 3 und den Zwischelröhren 6 Rippen 7 angebracht,
die eine W@rbelung des Kondenswassers durch die Drehung erzwingen und damit den
Wärmeübergang begünstigen, da hierdurch das ganze Kondenswasser auf der gleichen
Temperatur wie der Dampf erhalten wird, und damit eine Rückkühlung der geheizten
Flächen durch das Wasser verhindern.
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Die Welle i einerseits und die Körper 3 mit den Zwischenröhren 6 andererseits
stellen je ein in der Längsrichtung starres System dar. Sind beide Systeme starr
miteinander verbunden, so entstehen Wärmespannungen im Material, da die Welle i
besser geheizt wird und keine Kühlflächen aufweist, im Gegensatz zu den von der
Außenluft umspülten Teilen 3 und 6. Aus diesem Grunde sind beide Systeme an einer
Seite durch eine Mutter 8, die auch durch ein anderes Maschinenelement ersetzt werden
kann, miteinander fest verbunden, während auf der anderen Seite eine Stopfbüchse
9 den Ausgleich der Wärmedehnungen zuläßt. Hierdurch werden die Wärmespannungen
und die durch solche Wärmespannungen Entstehenden Formveränderungen der Walze verhindert.
Der Dampf wird durch zwei Bohrungen io und i i der Welle ein- und ausgeführt. Die
Bohrung io ist durch ein Rohr 12 verlängert, um eine sichere Heizung der ganzen
Länge der Walze durch den Dampf zu erreichen. Die Körper 3 und 5 weisen Löcher 13
auf, durch die der Dampf und das sich bildende Kondenswasser zur Abflußöffnung i
i zurückströmen kann. Zwecks besserer Zugänglichkeit der Dampfzuführung und der
Stopfbüchse ist diese nicht in die Welle i, sondern um die Welle i gelegt (s. Abb.
4 und 5). Der Stopfbüchsenkörper 14 besitzt zwei Öffnungen 15 und 16, die
der Dampfzu- und -abfühführung dienen, und läßt in seinem Innern Platz für zwei
Satz Dichtungsringe 17 und 18, die durch einen durchbohrten Ring i9 voneinander
getrennt sind und einmal gegen die Dampfrückleitung, das andere Mal gegen die Außenluft
abdichten. Der ganze Einsatz wird durch die Stopfbuchsbrille 2o mittels der Schrauben
2i zusammengehalten. Um die Stopfbuchse 14 bis 21 an der Drehung mit der Welle i
zu hindern, ist sie am Maschinenständer durch Schrauben 2z befestigt. Diese Schrauben
22 sind so einstellbar eingerichtet, daß der durch die Zusammenpressung des Einsatzes
hervorgerufene Längenunterschied im Einsatz 17 bis i9 ausgeglichen werden kann und
die Dampfeinführung 15 immer mit dem Loch io in Verbindung bleibt.
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Die Oberfläche der eben beschriebenen Walze kann nun je nach dem Verwendungszweck
als Riffelwalze oder als glatte Andruckwalze ausgebildet werden. Demnach ist die
Verwendung der Walzen mit hohem Wärmedurchgang auch bei Maschinen möglich, wo es
auf eine möglichst intensive Heizung des Werkstückes ankommt.
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Mit Hilfe der Riffelwalzen 23d und 23U (s. Abb. 6) wird das Papier
geriffelt und durch die Stahlbänder 25 zu den Andruckwalzen :24a und 24b
geführt. Auf der Strecke zwischen 234 und 24b kann ein Klebstoff so aufgetragen
werden, daß Wellentäler und Wellenberge gleichmäßig mit Klebstoff versehen werden.
Es ist aber auch möglich, hier eine Klebstoffauftragevorrichtung bekannter Art anzuordnen,
um dann als Endprodukt Wellpappe gewöhnlicher Beschaffenheit zu erhalten. Bei Weiterverarbeitung
zu doppelseitiger Wellpappe können dann die Stahlbänder, die bei Herstellung einseitiger
Wellpappe Träger des Riffelpapiers sind, fortfallen, da die jetzt vorhandene erste
Deckschicht nunmehr die Rolle der Stahlbänder übernimmt.
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Die Stahlbänder 25 (s. Abb. 7 und 8) sind i mit konischen Profileisen
26, die durch Hülsen 27 gegen Verschieben gesichert und durch Niete 28 fest mit
dem Stahlband 25 verbunden sind, besetzt. Diese Profileisen legen sich beim Lauf
des Bandes 25 in entsprechen- i den Eindrehungen 29 (s. Abb. 1, 9 und i o), die
sich auf den Walzen befinden. Um diese Profileisen 26 durch die Walze noch einigermaßen
gut zu heizen, ist es notwendig, daß der Körper 3 gerade an dieser Stelle i einen
guten Wärmedurchgang besitzt. Zu diesem Zweck sind die Paßflächen, mit denen der
Körper 3 auf der Welle i sitzt, an beiden Seiten der Auflage des Stahlbandes angeordnet,
so daß im Körper 3 aus diesem Grunde i ein Hohlraum entsteht (s. Abb. i). Für die
Walzen, die keine Stahlbändereindrehungen besitzen, können Stützkörper 5 (s. Abb.
2) verwendet werden. Die Riffelwalzen bestehen aus der Oberwalze 23a und der Unter-
i walze 23b. Die Unterwalze 23b hat durchgehende Riffeln, während die Oberwalze
z 3a
die Eindrehungen 29 aufweist (s. Abb. c», in die sich das Band
25 legt. Die Unterwalze 23b hält also immer das Stahlband 25 mit seinen Aufsätzen
26 in der richtigen Lage dadurch fest, daß die einzelnen Riffeln der Walzen
23" und 23b über- und ineinandergreifen, wie Abb. io deutlich. veranschaulicht.
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Bei den Andruckwalzen (s. Abb. 6), die aus der glatten Oberwalze 24a,
die die Papierbahn 3o auf die geriffelte Papierbahn 31 drückt, und der geriffelten
Unterwalze 24b bestehen, die die geriffelte Papierbahn 31 von den Stahlbändern 25
abhebt, um sie mit der Papierbahn 30 zu vereinigen, wird die richtige Lage
der Profileisen 26 durch eine in die Riffelwalze 24b eingreifende Gegenwalze 32,
wie dies die Abb. 6 und io zeigen, erzwungen.
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Bei der Umschlingung des Stahlbandes 25 um die Walzen wird der Abstand
33 selbsttätig zum Abstand (s. Abb. 8) vergrößert. Die Profileisen sind daher, um
eine Übereinstimmung mit der Verzahnung der Riffelwalzen zu erzwingen, auf das Stahlband
25 in kürzeren Abständen aufgenietet. Da der Abstand 33 bei dem Übergang *der geradlinigen
Bewegung in eine kreisförmige Bewegung sich selbsttätig vergrößert, ist es notwendig,
daß bei Einführung der Papierbahnen in die Riffel- und Andruckwalzenpaare diese
Vergrößerung schon vor sich gegangen ist. Beim Walzenpaar 23a und 23b muß daher
der Winkel zwischen dem einlaufenden Stahlband 25, als einem Schenkel, und dem einlaufenden
Papier 31, als anderem Schenkel, größer sein als o°. Beim Walzenpaar 24a, 24v muß
der Winkel zwischen dem einlaufenden Stahlband 25, als einem Schenkel, und der Verbindungslinie
der Mittelpunkte der beiden Walzen, als anderem Schenkel, ein Winkel vorhanden sein,
der größer ist als 9o°. Vorstehende Angaben beziehen sich auf die Abb.6. Bei anderer
Anordnung der Walzen können sich sinngemäß natürlich die Winkel ändern.
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Auf dem Wege zwischen den Walzen 23a und 24a wird das das Riffelpapier
tragende Stahlband 25 durch Rollen 35, die auf Achsen 36 laufen, in gewissen Abständen
unterstützt. Diese Anordnung wird notwendig, weil das Stahlband sich sonst zu stark
durchbiegt und damit den Zwischenraum 33 zwischen den Profileisen 26 vermindert
und ein OOuetschen der auf den Profileisen 26 liegenden Riffelbahn verursacht. Weiter
werden aber die Durchbiegungen der Stahlbänder infolge nicht vollkommener Homogenität
und nicht vermeidlicher Fabrikationsfehler ohne ausreichende Unterstützung verschieden
stark durchhängen. Damit würde aber das Riffelpapier das Bestreben haben, sich.
teilweise aus den Profileisen auszuheben, was vermieden werden muß.
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Wie schon früher angegeben, laufen die Stahlbänder 25 über die Walzen
23a und 24b. Die Walzen werden durch Kegelräder 37, 38 (s. Abb. i i) im gleichen
Drehsinne angetrieben. Die Kegelräder 37 sitzen auf einer gemeinsamen, geteilten
Welle 39, die durch die Kupplung 4o verbunden ist und deren Antrieb durch die Zahnräder
41 und 4z erfolgt. Das Zahnrad 41 ist so auf der Welle 39 befestigt, daß die Verdrehungen
der Welle 39 nach beiden Seiten hin ungefähr gleich sind, so daß ein Voreilen der
einen oder anderen Walze möglichst vermieden wird. Um eine genaue Einstellung der
beiden Riffelwalzen der Walzenpaare 23a und 23v und 2,@a und 24b gegeneinander zu
erhalten, ist in die Welle 39 eine Schalenkupplung 4o (s. Abb. 12 und 13) eingeschaltet,
die auf der einen Seite die Welle 39 mittels des Keiles 43 festhält. Auf der anderen
Seite der Kupplung 4o wird die Welle 39 nur durch die Reibung, die durch den Kupplungsdruck
der Kupplung qo entsteht, festgehalten. Umeine genaue gegenseitige Einstellung der
Wellenstümpfe 39 zu erreichen, ist auf der dein Keil 4.3 abgewendeten einen Seite
auf die Welle 39 ein Gabelkörper 44 mittels des Keiles 45 aufgekeilt und in einer
Bohrung, die die Kupplung 40 trägt, ein Zapfen 46 gelagert, der an seinem freien
Ende ein Linksgewinde trägt, das die Spindel 47 aufnimmt. In dem Gabelkörper 44
schwingt eine Mutter 4.8, die ein Rechtsgewinde trägt und ebenfalls die Spindel
¢7, die mit Rechts- und Linksgewinden ausgerüstet ist, aufnimmt. Wird jetzt die
Kupplung 4o etwas gelüftet, so wird der Reibungsdruck, den die Kupplung 4o auf die
Wellenstümpfe 39 ausübt, aufgehoben. Der eine der Wellenstümpfe 39 kann sich somit
in der Kupplung 4o frei drehen, während der andere Wellenstumpf der Welle 39 durch
den Keil 43 in der gegenseitigen Lage zur Kupplung festgehalten wird. Durch Drehen
der Spindel 47 kann der Gabelkörper 44 und damit der Wellenstumpf 39 zur Kupplung
qo verdreht werden, so daß über die Kegelräder 38 und 39 eine Einstellung der Riffelivalzen
so erzielt wird, daß die Profileisen 26, die auf dem Stahlband 25 angebracht sind,
immer mit den Riffeln der Walzen 23a und 24b (s. Abb. 6) übereinstimmen. Das Zahnrad
42 wird über die Welle 49 mit dem Schneckenradgetriebe 5o durch einen Motor, der
mittels der Kupplung 5 i an dlas Schneckenradgetriebe gekuppelt ist, angetrieben.
Um beim Festfahren der Maschine, das auf irgendwelchen Gründen entstehen kann, die
Möglichkeit zu haben, die Maschine von Hand zurückzudrehen,
um die
Störung, z. B. Fremdkörper, zu beseitigen. ist die Schnecke 52 des Schnekkengetriebes
5o auf der dem Motor abgewandten Seite durch das Gehäuse geführt und trägt einen
Vierkant 53, auf den eine Kurbel zwecks Rückwärtsdrehung der Maschine gesetzt werden
kann. Die Kurbel ist dabei so eingerichtet, daß sie mit einer Feder ausgerüstet
ist, die bei Nichtbenutzung der Kurbel diese vom Wellenstumpf abschiebt. Durch diese
Anordnung wird eine große Kraftwirkung von Hand auf die Maschine erreicht und eine
Mitnahme der Kurbel bei Einschalten des Motors durch die schnelllaufende Motorwelle
verhindert.