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Hintergrund
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Wellenerzeugungs- bzw. Wellpappenmaschine, die bei
der Herstellung von gewellten Pappen bzw. Kartons oder Wellpappen
verwendet wird, und auf eine Wellenerzeugungswalzen- bzw. Riffelwalzen-Konstruktion bzw.
-Ausbildung zur Verwendung mit der Maschine.
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Ein Beispiel einer herkömmlichen "Single-Facer"-Wellpappenmaschine bzw. Wellpappenmaschine
für einseitige
Wellpappe zum Herstellen einer einseitig gewellten Pappe ist allgemein
bei 100 in 5 gezeigt.
Die Maschine 100 für
einseitige Wellpappe weist im allgemeinen auf: Wellenerzeugungs- bzw.
Riffelwalzen, die aus einem Paar von oberen und unteren, sich gegeneinander
drehenden, in der Längsrichtung
gezahnten Riffelwalzen 110a und 110b zum Erzeugen
von Wellen oder Fluten in einem Papiermedium oder -kern bzw. -schicht
A in einem Spalt 160 bestehen, der zwischen den Walzen 110a und 110b erzeugt
ist, einen Klebeabschnitt 220 zum Auftragen eines Klebstoffs
bzw. Leims oder Klebemittels auf die Oberseiten der Fluten des gewellten
Mediums A, wenn es hieran vorbei bewegt wird, und eine eine glatte
Fläche
bzw. Oberfläche
aufweisende Press- bzw. Drückwalze 130,
die stromabwärtig
des Klebeabschnitts zum Zusammenwirken bzw. -arbeiten mit der unteren,
gezahnten Walze 110b angeordnet ist, um das mit Klebstoff
versehene, gewellte Papiermedium A und eine Papier-Zwischenlage bzw. -Decklage
bzw. -Liner B miteinander zu ver binden, um ein einseitig gewelltes
Pappenerzeugnis C zu bilden. Jede der oberen und unteren Riffelwalzen 110a und 110b weist
ein Zahnprofil 140 auf, das durch eine Mehrzahl von Zahnfüßen bzw.
Zahnwurzeln oder unteren Teilen bzw. Stegen und eine Mehrzahl von Zahnspitzen
gebildet ist, die sich in Längsrichtung entlang
der Außenumfangsfläche der
Walze erstrecken. Eine Saugvorrichtung 150 ist benachbart
bzw. angrenzend zu der unteren Riffelwalze 110b angeordnet,
um das gewellte Medium A gegen die untere gezahnte Walze 110b durch
Ansaugen bzw. Saugen zu halten.
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Bei dem herkömmlichen Wellenerzeugungsverfahren
unter Verwendung der Maschine 100 für einseitige Wellpappe wird
eine Papiermediumbahn in den Spalt 160 geschickt, der durch
die ineinandergreifenden Zähne
der zwei Riffelwalzen 110a und 110b gebildet ist,
und diese Bahn beginnt, verformt zu werden, wenn sie sich in eine
wirksame bzw. tatsächliche,
wellenerzeugende Einpräg-
bzw. Eindrückzone
P in dem Spalt bewegt, in welchem ein vollständiger Eingriff der Zähne erfolgt,
d. h., eine der Zahnspitzen der oberen Walze 110a und der
entsprechende eine der Zahnfüße der unteren
Walze 110b befinden sich in Übereinstimmung oder in einem
Eindrück-Eingriff.
An der wellenbildenden Eindrückzone P
wird die Mediumbahn zu einer abschließenden, gewellten Konfiguration
bzw. Ausgestaltung gebildet, wie in 6 gezeigt.
Das gewellte Medium A wird nach dem Durchgang durch den Spalt zu
einer Klebstoffauftragswalze 170 des Klebeabschnitts 120 transferiert,
während
es durch Saugen oder Vakuum bzw. Unterdruck an der unteren Riffelwalze 110b gehalten
wird. Ein derartiger Transfer bzw. Transport der gewellten Mediumbahn
kann durch Drehung bzw. Rotation der unteren Riffelwalze 110b ausgeführt werden.
Der Klebeabschnitt 120 nimmt den in einem Klebstoffbehälter 190 enthaltenen
Klebstoff auf, während
er sich innerhalb des Behälters
dreht, um teilweise in den Klebstoff hierin eingetaucht zu werden, und
bringt den Klebstoff auf die Oberseiten der Wellen des Papiermediums
A auf. Es wird eine Abstreifwalze 180 verwendet, um eine
Kontrolle bzw. Steuerung bzw. Regelung der Klebstoffschicht- bzw.
-lagendicke auszuführen
und um für
die Aufbringung einer gleichmäßigen Klebstoffschicht
auf den Oberseiten der Wellen des Mediums A zu sorgen. Das geklebte
bzw. mit Klebstoff versehene Medium A wird als nächstes zwischen der unteren
Riffelwalze 110b und der Drückwalze 130 zusammen
mit der Zwischenlage bzw. Decklage bzw. Liner B hindurch geführt, welcher
um einen Bereich der Drückwalze 130 herum
getragen ist. Die Drückwalze 130 drückt das mit
Klebstoff versehene, gewellte Medium A und die Zwischenlage bzw.
Decklage bzw. Liner B gegen die untere Riffelwalze 110b,
um die Materialien A und B miteinander zu verbinden und um hierdurch
ein einseitig gewelltes Pappenprodukt C zu erzeugen.
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Die herkömmliche Konstruktion bzw. Ausbildung
der Maschine 100 für
einseitige Wellpappe weist die folgenden Nachteile auf, wenn die
Maschine bei der Herstellung von einseitig gewellten Pappen verwendet
wird.
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Als erstes ist es, um zu gewährleisten,
dass das Papiermedium mit den Fluten bzw. Wellungen des industriellen
Standardtyps versehen werden kann, und um ein Zurückspringen
des gewellten Papiermediums zu verhindern, nachdem es den wellenerzeugenden
Spalt verlässt,
erforderlich, einen signifikanten Wellenerzeugungsspaltdruck zwischen
dem Paar der Riffelwalzen 110a und 110b bei der
wellenerzeugenden Eindrückzone
P zu erzeugen, wobei der Betrag bzw. das Ausmaß dieses Drucks in Über einstimmung
mit einem gegebenen Mitte-zu-Mitte-Abstand der oberen und unteren
Riffelwalze 110a und 110b bestimmt wird. Insbesondere
kann die Mediumbahn durch wesentlichen wellenerzeugenden Spaltdruck
eingeklemmt werden, welcher zwischen einer der Zahnspitzen 152 der
oberen Riffelwalze 110a und einer der Zahnfüße 151 der
unteren Riffelwalze 110b vorgesehen ist, wie in 7 gezeigt.
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Papierzugfestigkeit kann hauptsächlich von Reibungskräften, welche
unter den Fasern des Papiermediums wirken, und von einem Grad der
Faserverwirrung- bzw. -verwicklung abhängen. Die Fasern des Papiermediums
neigen dazu, im wesentlichen in einer Richtung rechtwinklig zu der
Länge der
Walze ausgerichtet zu sein, wenn sich das Papiermedium durch den
Wellenerzeugungsspalt bewegt. Die Anwendung bzw. Aufbringung einer
wesentlichen Spaltlast bzw. -belastung auf das Medium an der wellenerzeugenden
Spaltposition P kann manche bzw. einige der Fasern in dem Bereich
des Mediums, der gewellt wird, dazu veranlassen, geschnitten zu
werden, wodurch sich eine Abnahme des Grades der Faserverwirrung
ergibt. Dies kann zu einer Herabsetzung der Festigkeit oder zum
Bruch des gewellten Papiermediums und zu einer Abnahme in der Qualität des Produkts
führen.
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Zweitens wird, um eine höhere Wellenerzeugungsgeschwindigkeit
zu handhaben, der Liner B in Berührung
nur mit den Oberseiten der mit Klebstoff versehenen Fluten in dem
Papiermedium A zwischen der unteren Riffelwalze 110b und
der Drückwalze 130 gebracht.
In diesem Falle kann der Klebstoff nicht vollständig sowohl in das Medium A
als auch in den Liner B eindringen. Somit kann ein Binden bzw. Verbinden
an Zwischenflächen
zwischen dem Liner B und den Oberseiten der Fluten des Medi ums A
erfolgen, in welchem einige bzw. manche der Fasern hierin in unerwünschter
Weise geschnitten werden können,
was zu einer Verminderung bzw. Herabsetzung der Bindungsfestigkeit
und ebenfalls zur Verminderung der Festigkeit des einseitig gewellten Pappenprodukts
in der Form einer versteiften bzw. verstärkten Struktur führt, die
aus dem kombinierten gewellten Medium A und dem Liner B zusammengesetzt
ist.
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Um den zweiten Nachteil zu überwinden, schlägt die Japanische
offengelegte Patentanmeldung Nr. 8-25531 ein Paar von oberen und
unteren Riffelwalzen für
eine Maschine für
einseitige Wellpappe vor, wobei die Riffelwalzen, anstatt dass jede ein
Zahnprofil aufweist, das aus einem einzelnen Bogen besteht, jede
ein Profil aus einem Zahnspitzenbereich aufweist, welcher durch
eine Kombination einer Mehrzahl von Bögen definiert ist, die in Bezug
auf seine Mittellinie symmetrisch sind. Der Zahnspitzenbereich einer
jeden der Riffelwalzen weist eine leichte Bogenform auf, welche
keine abrupte Änderung
in der Krümmung
aufweist. Bei dieser Anordnung kann eine im wesentlichen gleichförmige bzw.
gleichmäßige Verteilung
des Kontaktdruckes, der auf den Liner und die Papiermediumbahnen
ausgeübt
wird, vollbracht werden, wenn sie zwischen der Drückwalze und
der unteren Riffelwalze zusammengedrückt bzw. komprimiert werden.
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Es kann jedoch anerkannt werden,
dass die Drückwalze
eine glatte, zylindrische Fläche
bzw. Oberfläche
aufweist, während
die unteren und oberen Riffelwalzen ihre Zahnprofile aufweisen.
Dementsprechend wird die Anwendung der Lehren der 8-25531-Anmeldung auf
das Paar der oberen und unteren Wellenerzeugungs- bzw. Riffelwalzen,
welche den wellenerzeugenden Spalt dazwischen definieren, nicht
den Verlust der Festigkeit des gewellten Papiermediums wegen der
geschnittenen Fasern verhindern, die oben im Hinblick auf den zweiten Nachteil
erwähnt
sind. Darüber
hinaus kann eine Modifikation bzw. Abwandlung der Wellenerzeugungs- bzw.
Riffelwalzen-Konstruktion bzw. -Ausbildung mit dem Zahnprofil, das
aus einem einzelnen Bogen besteht, in eine solche mit dem Zahnprofil,
das durch die Kombination der Mehrzahl von Bögen definiert ist, die oben
erwähnt
sind, feine Bearbeitungsoperationen bzw. -vorgänge erfordern.
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Ferner offenbart, um die Schwierigkeit,
wie in Verbindung mit der hohen Wellenerzeugungsgeschwindigkeit
beschrieben, zu überwinden,
die Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 6-23884 eine Single-Facer-Maschine,
bei der eine Liner-Bahn mit einer gewellten Papiermediumbahn bei
einem herabgesetzten Kontaktdruck in einem Spalt verbunden werden
kann, der durch die untere Wellenerzeugungs- bzw. Riffelwalze und
die Drückwalze
gebildet ist. Bei dem Single-Facer der Anmeldung 6-23884 berührt der
Liner die mit Klebstoff versehenen Flutenspitzen des gewellten Mediums
in dem Druckspalt, der durch die Drückwalze und die untere Riffelwalze gebildet
ist, wobei die Liner-Bahn mit Hilfe von Spannrollen gespannt wird,
die stromaufwärtig
und stromabwärtig
von der unteren Riffelwalze angeordnet sind, um den wesentlichen
Kontaktdruck zu reduzieren, welcher anderenfalls an dem Druckspalt
erforderlich sein würde.
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Es ist jedoch nicht praktisch, die
Lehren der Anmeldung 6-23884
auf das Paar von unteren und oberen Wellenerzeugungs- bzw. Riffelwalzen
anzuwenden, welche den wellenerzeugenden Spalt definieren, weil
ein hoher wellenerzeugender Spaltdruck an dem Spalt erforderlich
ist, der zwischen der oberen und unteren Riffelwalze definiert ist,
während
ein verhältnismäßig niedriger
Kontaktdruck bei dem Druckspalt zwischen der unteren Riffelwalze
und der Drückwalze
angewendet bzw. aufgebracht wird, um eine anfängliche Verbindung zwischen
der gewellten Papiermediumbahn und der Liner-Bahn zu ergeben.
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In der Praxis ist es schwierig, die
Lehren der Anmeldung 6-23884
bei dem Paar aus oberer und unterer Wellenerzeugungs- bzw. Riffelwalze
anzuwenden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Im Hinblick auf die oben erwähnte Schwierigkeit,
der man bei einem wellenerzeugenden Spalt begegnet, der durch obere
und untere Wellenerzeugungs- bzw. Riffelwalzen gebildet ist, besteht
eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Wellenerzeugungs- bzw. Riffelwalzen-Konstruktion
bzw. -Ausbildung für
eine Wellenerzeugungsmaschine bzw. Wellpappenmaschine vorzusehen,
wobei diese Konstruktion bzw. Ausbildung ein Ausfallen bzw. Versagen
der Fasern in einer Papiermediumbahn verhindert, wenn diese gewellt
wird, um hierdurch die erforderliche Festigkeit des Papiermediums
aufrechtzuerhalten.
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Ferner besteht im Hinblick auf die
oben erwähnte
Schwierigkeit, der man bei einem Druck- bzw. Drückspalt begegnet, welcher durch
die untere Wellenerzeugungs- bzw. Riffelwalze und die Drückwalze gebildet
wird, eine andere Aufgabe der Erfindung darin, eine Wellenerzeugungsmaschine
bzw. Wellpappenmaschine zu schaffen, bei der eine Papier-Zwischenlagen-
bzw. -Decklagen- bzw. -Liner-Bahn mit mit Klebstoff versehenen Wellen-
bzw. Flutenoberseiten des Papiermediums kombiniert wird, bei dem
die Fasern hierin nicht geschnitten werden, um hierdurch einen Verlust
an Festigkeit der Wellpappe zu verhindern.
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Darüber hinaus besteht eine andere
Aufgabe der Erfindung darin, die vorhandenen Wellenerzeugungs- bzw.
Riffelwalzen in einer Art und Weise kostenwirksam zu modifizieren
bzw. abzuändern
oder umzurüsten,
um den Verlust der Festigkeit der Wellpappe zu verhindern.
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Um diese und andere Aufgaben zu lösen, schafft
die vorliegende Erfindung eine Wellenerzeugungswalzen- bzw. Riffelwalzen-Konstruktion bzw. -Ausbildung
für eine
Wellenerzeugungs- bzw. Wellpappenmaschine, wobei diese Ausbildung
ein Paar von parallelen, voneinander beabstandeten Riffelwalzen
aufweist, die sich um ihre jeweilige Drehachse in entgegengesetzten
Richtungen drehen, wobei die Drehachsen der Riffelwalzen um einen
vorgegebenen Abstand voneinander beabstandet sind, jede der Riffelwalzen
entlang ihrer Außenumfangsfläche mit
sich in Längsrichtung
erstreckenden Zähnen
mit Zahnspitzen und Zahnfüßen bzw.
Zahnwurzeln versehen ist und ein zu wellendes Papiermedium dazu befähigt ist,
in einen Spalt, der durch die Zähne
der ineinandergreifenden Riffelwalzen gebildet ist, eingeführt zu werden,
und beginnt, verformt zu werden, wenn es sich in eine wirksame bzw.
tatsächliche,
wellenerzeugende bzw. -bildende Einpräg- bzw. Eindrückzone in
dem Spalt hineinbewegt, in dem ein vollständiger Eingriff der Zähne stattfindet,
um hierdurch in dem Papiermedium Wellen zu ergeben, gekennzeichnet
durch Vertiefungen, die in den Oberseiten der Zahnspitzen von zumindest
einer der Riffelwalzen vorgesehen sind und um einen vorbestimmten
Abstand entlang der Länge
der Walze voneinander beabstandet sind, wobei jede der Vertiefungen eine
untere Fläche
bzw. Bodenfläche
aufweist, die so an geordnet ist, um einen Zwischenraum bzw. Abstand
zwischen der Bodenfläche
der Vertiefung und dem Zahnfuß der
anderen Riffelwalze in der wirksamen Welleneindrückzone in dem Spalt zu bilden,
wobei der oben erwähnte
Abstand größer als
die Dicke des Mediums ist.
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Entsprechend einem Merkmal der Erfindung ist
das Verhältnis
der Gesamtsumme der axialen Länge
der Vertiefungen zu der Querabmessung des Papiermediums, in Längsrichtung
der oben erwähnten,
wenigstens einen der Riffelwalzen gemessen, größer als ein vorbestimmter Wert.
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Vorzugsweise weist die Bodenfläche jeder der
Vertiefungen eine im wesentlichen konvexbogenförmige Ausgestaltung in einer
Richtung zu der anderen Riffelwalze mit einem Krümmungsradius auf, der größer ist
als derjenige der Zahnspitzen von wenigstens einer der Riffelwalzen
in einer Ebene, die zu der Längsrichtung
der Walze im wesentlichen rechtwinklig ist.
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Entsprechend einem anderen Merkmal
der Erfindung ist jede der Vertiefungen an ihren gegenüberliegenden
Seiten mit Rampen bzw. Ansteigungen bzw. Abschrägungen versehen, die sich in
einer divergierenden Art von der Bodenfläche der Vertiefung zu der Oberseite
der Zahnspitze von wenigstens einer der Riffelwalzen erstrecken.
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Es wird für jedes der Zahnprofile der
Riffelwalzen bevorzugt, dass es aus einer Kombination aus einer
Mehrzahl von Bögen
besteht, die in Bezug auf eine Mittellinie der Zahnspitze symmetrisch
sind, d. h., eine Linie, die den Scheitel der Zahnspitze und die
Drehachse der Riffelwalze verbindet.
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Entsprechend einem anderen Merkmal
der Erfindung sind die Vertiefungen von benachbarten Zähnen oder
Zahnspitzen der oben erwähnten,
wenigstens einen der Riffelwalzen entlang der Länge der Riffelwalze gegeneinander
versetzt.
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Vorzugsweise sind die Vertiefungen
gemäß einem
schrauben- bzw.
spiralförmigen
Muster bzw. Art entlang der Umfangsfläche der Riffelwalze angeordnet.
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Die vorliegende Erfindung sieht ferner
eine Wellenerzeugungs- bzw.
Wellpappenmaschine vor, die aufweist: das Paar von Wellenerzeugungs-
bzw. Riffelwalzen, wie oben definiert, wobei die Riffelwalzen zusammenarbeiten,
um ein gewelltes Papiermedium zu ergeben, ein Klebe- bzw. Leimauftragsmittel bzw.
-einrichtung zum Aufbringen von Klebstoff auf die Wellen- bzw. Flutenoberseiten
des gewellten Mediums, und Press- bzw. Drückmittel bzw. eine Press- bzw.
eine Drückeinrichtung,
die stromabwärtig
von der Klebe- bzw. Leimauftragseinrichtung angeordnet ist, um mit
einer der Riffelwalzen zusammenzuarbeiten, um das gewellte Medium
und eine zwischen diesen angeordnete Zwischenlage bzw. Decklage
bzw. Liner zusammenzudrücken,
um diese zu verbinden.
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Die vorliegende Erfindung schafft
ferner einen "Double-Facer" bzw. Maschine für kaschierte bzw.
doppelseitige Wellpappe, aufweisend: ein Paar von parallelen, voneinander
beabstandeten Wellenerzeugungs- bzw. Riffelwalzen, die sich um ihre
jeweilige Drehachse in entgegengesetzten Richtungen drehen, wobei
die Drehachsen der Riffelwalzen um einen vorbestimmten Abstand voneinander
beabstandet sind, jede der Riffelwalzen entlang ihrer Außenumfangsfläche mit
sich in Längsrichtung
erstreckenden Zähnen
mit Zahnspitzen und Zahnfüßen bzw.
Zahn wurzeln versehen ist, ein zu wellendes Papiermedium dazu befähigt ist,
in einen Spalt, der durch die Zähne
der ineinandergreifenden Riffelwalzen gebildet ist, eingeführt zu werden,
und beginnt, verformt zu werden, wenn es sich in eine wirksame bzw.
tatsächliche,
wellenerzeugende bzw. -bildende Eindrück- bzw. Einprägzone in
dem Spalt hineinbewegt, indem ein vollständiger Eingriff der Zähne stattfindet,
um hierdurch in dem Papiermedium Wellen zu ergeben, jede der Riffelwalzen
Vertiefungen aufweist, die in die Oberseiten der Zahnspitzen der
Riffelwalzen vorgesehen sind und um einen vorgegebenen Abstand entlang
der Länge
der Walzen voneinander beabstandet sind, jede der Vertiefungen eine untere
Fläche
bzw. Bodenfläche
aufweist, die so angeordnet ist, um einen Zwischenraum bzw. Abstand zwischen
der Bodenfläche
der Vertiefung und dem Zahnfuß der
anderen Riffelwalze in der wirksamen Welleneindrückzone in dem Spalt zu bilden,
wobei der oben erwähnte
Abstand größer als
die Dicke des Papiermediums ist; ein erstes Klebe- bzw. Leimauftragsmittel
bzw. eine erste Klebe- bzw. Leimauftragseinrichtung, um Klebstoff
auf Wellen- bzw. Flutenoberseiten von einer der Seiten des gewellten
Mediums aufzubringen; ein erstes Press- bzw. Drückmittel bzw. eine erste Press-
bzw. Drückeinrichtung,
die stromabwärtig
von der ersten Klebeeinrichtung angeordnet ist, um mit der einen
der Riffelwalzen zusammenzuarbeiten, um die verklebten bzw. zusammengeklebten
bzw. mit Klebemittel versehenen Wellen- bzw. Flutenoberseiten der
einen Seite des gewellten Mediums und eine erste zwischen diesen
angeordnete Zwischenlage bzw. Decklage bzw. Liner zusammenzudrücken, um
diese zu verbinden; ein zweites Klebe- bzw. Leimauftragsmittel bzw.
eine zweite Klebe- bzw. Leimauftragseinrichtung, die stromabwärtig der
ersten Drückeinrichtung
angeordnet ist, um Klebstoff oder Klebemittel auf die Flutenoberseiten
der anderen Seite bzw. Fläche
des Papiermediums aufzubringen; und ein Verbindungsmittel bzw. eine
Verbindungseinrichtung, die stromabwärtig von der zweiten Klebeinrichtung
angeordnet ist, um eine zweite Zwischenlagen- bzw. Decklagen- bzw.
Linerbahn mit den verklebten bzw. mit Klebemittel versehenen Flutenoberseiten
der anderen Seite bzw. Fläche
des gewellten Mediums zu verbinden.
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Bei einer Operation der Riffelwalzen
entsprechend der Erfindung wird eine Papiermediumbahn in den Spalt
zwischen den ineinandergreifenden Zähnen der oberen und der unteren
Riffelwalze eingeführt,
welche sich in entgegengesetzten Richtungen drehen bzw. rotieren.
Die Mediumbahn beginnt, verformt oder gefaltet zu werden, wenn sie
sich in die wellenerzeugende bzw. -bildende Einpräg- bzw.
Eindrückzone
in dem Spalt bewegt, wo die Mediumbahn mit Wellen oder Fluten versehen
wird.
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Insbesondere sind die obere und die
untere Riffelwalze parallel zueinander bei einer vorbestimmten Mitte-zu-Mitte-Beabstandung angeordnet.
An der Eindrückzone
wird das Papiermedium zwischen einer der Zahnspitzen der einen der
Riffelwalzen und einer der Zahnfüße bzw.
-wurzeln der anderen Riffelwalze an der Eindrückzone bei einer vorbestimmten Spaltlast
bzw. -belastung eingeklemmt oder eingequetscht und somit zu seiner
endgültigen
bzw. abschließenden
gewellten oder geriffelten Ausgestaltung geformt, ohne dass irgendein
Zurückspringen bzw.
Zurückschnellen
auftritt.
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Im Hinblick auf die Tatsache, dass
Vertiefungen in den Oberseiten der Zahnspitzen von zumindest einer
der Riffelwalzen vorgesehen sind und um einen vorbestimmten Abstand
entlang der Länge
der Walze voneinander beabstandet sind, sind an der wellenerzeugenden
bzw. -bildenden Eindrückzone sowohl
einige Bereiche, an denen die Papiermediumbahn zwischen einer der
Zahnspitzen der einen der Riffelwalzen und einer der Zahnwurzeln
der anderen Riffelwalze angeordnet ist, als auch andere Bereiche,
an denen die Papiermediumbahn zwischen den Vertiefungen an einer
der Zahnspitzen der einen der Riffelwalzen und einer der Zahnwurzeln
der anderen Riffelwalze angeordnet ist, entlang der Länge der
Walze verteilt.
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Da, wie bereits angegeben worden
ist, jede Vertiefung einer der Riffelwalzen eine Bodenfläche aufweist,
die so angeordnet ist, um eine Beabstandung zwischen der Bodenfläche der
Vertiefung und einer der Zahnwurzeln der anderen Riffelwalze an der
Eindrückzone
zu bilden, wird im wesentlichen kein wellenerzeugender bzw. -bildender
Spaltdruck auf das Papiermedium an den genannten einigen Bereichen
ausgeübt,
wodurch ein Bruch bzw. Zubruchgehen bzw. Zerstören der Fasern in der Papiermediumbahn
verhindert wird, während
zu der gleichen Zeit eine ausreichende wellenerzeugende bzw. -bildende
Spaltlast der Papiermediumbahn an den genannten anderen Bereichen
auferlegt wird.
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Die Wellpappenherstellungsmaschine
mit den Riffelwalzen, die in Übereinstimmung
mit der Erfindung ausgebildet sind, verhindert einen Bruch bzw.
Zubruchgehen bzw. Zerstören
oder Schneiden der Fasern in dem Papiermedium während des wellenerzeugenden
bzw. -bildenden Eindrückens.
Infolgedessen kann die erforderliche Festigkeit der Mediumbahn aufrechterhalten
werden. Hinzu kommt, dass, da die Zwischenlage bzw. Decklage bzw.
Liner mit dem verklebten bzw. verleimten Papiermedium, in welchem
die Fasern intakt bleiben, mittels des Drückmittels bzw. der Drückeinrichtung
durch das Verbinden der Fläche
bzw. Oberfläche
der Zwischenlage bzw. Decklage bzw. des Li ners mit derjenigen des
Papiermediums kombiniert wird, die erforderliche Festigkeit der
fertiggestellten Wellpappe aufrechterhalten werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Teilansicht einer Wellenerzeugungs- bzw. Wellpappenmaschine
in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei eine Papiermediumbahn gezeigt
ist, die mittels eines Paares von Wellenerzeugungs- bzw. Riffelwalzen
gewellt bzw. mit Wellen versehen wird;
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2 ist
eine perspektivische Teilansicht einer Riffelwalzen-Konstruktion
bzw. -Ausbildung entsprechend der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine schematische Darstellung von Zahnspitzen und Zahnfüßen bzw.
Zahnwurzeln der zwei Riffelwalzen der Erfindung, wobei die gewellte Papiermediumbahn
zwischen diesen angeordnet ist;
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4 ist
eine Teil-Schnittansicht, die in Richtung der Linie 4-4 nach 3 genommen ist;
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5 ist
eine schematische Schnittansicht eines herkömmlichen Single-Facer bzw.
einer Maschine für
einseitige Wellpappe;
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6 ist
eine vergrößerte, bruchstückhafte Ansicht
an der Stelle, an der die Zähne
der Riffelwalzen ineinander eingreifen;
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7 ist
eine zur 3 ähnliche
Ansicht zur Veranschaulichung der geometrischen Beziehung zwischen
den Zahnspitzen und den Zahnwurzeln der zwei herkömmlichen
Riffelwalzen.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr
unter Bezugnahme auf 1 bis 4 der beigefügten Zeichnungen
in Verbindung beispielsweise mit einer "Single-Facer"-Wellenerzeugungs-
bzw. Wellpappenmaschine bzw. einer Wellenerzeugungs- bzw. Wellpappenmaschine
für einseitige
Wellpappe beschrieben, um eine einseitig gewellte Pappe herzustellen.
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Der Single-Facer 10 bzw.
die Vorrichtung 10 für
einseitige Wellpappe weist im wesentlichen ein Paar von Wellenerzeugungswalzen
bzw. Riffelwalzen 12 zum Bilden von Riffelungen bzw. Wellen
oder Fluten in einer Papiermediumbahn A, einen (in 1 nicht gezeigten) Klebemittel- bzw.
Klebstoff- bzw. Leim-Applikator bzw. -Auftragvorrichtung zum Auftragen
von Klebstoff auf die Spitzen der Wellen bzw. Wellungen in dem Medium
A und eine (in 1 nicht gezeigte)
Press- bzw. Drückwalze
auf, welche stromabwärtig
der Klebstoffauftragsvorrichtung zum Zusammenarbeiten mit einer
der Walzen angeordnet ist, um die gewellte Mediumbahn und eine Zwischenlage
bzw. Decklage bzw. Liner dazwischen zu pressen bzw. zu drücken, um
diese miteinander zu verbinden und somit ein einsei tiges Wellpappenprodukt zu
bilden. Die Komponenten bzw. Bauteile des Single-Facer bzw. Maschine
für einseitige
Wellpappe entsprechend der Erfindung sind mit denjenigen des herkömmlichen
Single-Facer identisch, der in 5 gezeigt
ist, mit Ausnahme der Konstruktion bzw. Ausbildung der Riffelwalzen 12,
und somit erfordern die Bauteile keine weitere Beschreibung. Dementsprechend
konzentriert sich die nachfolgende Beschreibung auf die Wellenerzeugungs-
bzw. Riffelwalzen 12.
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Wie in 1 gezeigt,
bestehen die Riffelwalzen 12 aus einer oberen Riffelwalze 12a und
einer unteren Riffelwalze 12b. Die Walzen 12a und 12b sind
parallel zueinander mit einem vorbestimmten Mitte-zu-Mitte-Abstand
angeordnet und drehen sich bzw. rotieren in entgegengesetzten Richtungen
um ihre jeweilige Rotations- bzw. Drehachse, wie durch einen Pfeil
in 1 gezeigt ist. Jede
der oberen und unteren Riffelwalze 12a und 12b weist
ein Zahnprofil 24 auf, das durch eine Mehrzahl bzw. Vielzahl
von Zahnfüßen bzw.
Zahnwurzeln 20 und Zahnspitzen 22 definiert ist,
welche sich in Längsrichtung
entlang einer äußeren Umfangsfläche 18 der
Walze erstrecken. Das Zahnprofil 24 kann von irgendeiner
herkömmlichen
Gestalt sein, zum Beispiel in der Form von Evolventenkurven. In
diesem Falle können
die Anzahl der Zähne,
die Umfangsteilung bzw. Zahnkreisteilung, das Gesamthöhenmodul
usw. so ausgewählt
werden, wie es notwendig ist, um Kundenanforderungen zu entsprechen.
Es wird bevorzugt, dass jedes Zahnprofil 24 aus einer Kombination
einer Mehrzahl von Bögen
zusammengesetzt ist, welche in Bezug auf eine Mittellinie 1 des
Zahnprofils symmetrisch sind, d. h., eine den Scheitel der Zahnspitze 22 und
die Rotationsachse der entsprechenden Riffelwalze verbindende Linie.
Eine zu wellende Papiermediumbahn A wird in einen Spalt 25 eingeführt, der durch
die ineinander eingreifen den Zähne 24 der
Riffelwalzen 12a, 12b gebildet ist, und beginnt
verformt zu werden, wenn sie sich in eine wirksame, wellenerzeugende
bzw. -bildende Einpräg-
bzw. Eindrückzone
P in dem Spalt bewegt, wo ein vollständiger Eingriff der Zähne stattfindet,
um hierdurch Wellen bzw. Wellungen in dem Medium zu ergeben.
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Wie in 2 und 3 gezeigt ist, weist eine
der Riffelwalzen, zum Beispiel die Walze 12a, eine Reihe von
Vertiefungen 28 auf, die in Oberseiten 26 der Zahnspitzen 22 der
Walze vorgesehen sind und um einen vorbestimmten Abstand D entlang
der Länge der
Walze beabstandet sind. Jede der Vertiefungen 28 weist
eine untere Fläche
bzw. Bodenfläche 32 auf, die
so angeordnet ist, um einen Zwischenraum bzw. Abstand zwischen der
Bodenfläche 32 der
Vertiefung und einer unteren Fläche
bzw. Bodenfläche 30 der Zahnwurzel 20 der
anderen Riffelwalze 12b bei der wirksamen, wellenerzeugenden
Eindrückzone
P in dem Spalt zu bilden, wobei dieser Abstand größer als die
Dicke der Mediumbahn A ist. Das Verhältnis der Gesamtsumme der axialen
Längen
der Vertiefungen 28 zu der Querabmessung oder -breite der
Mediumbahn A, in Längsrichtung
der Walze gemessen, kann größer als
ein vorbestimmter Wert sein.
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Wie aus 3 eindeutig ersichtlich ist, weist in
einer im wesentlichen zu der Längsrichtung
der Walze rechtwinkligen Ebene die Bodenfläche 32 einer jeden
der Vertiefungen 28 eine im wesentlichen konvexbogenförmige Ausgestaltung,
wie bei 31 angegeben ist, in einer Richtung zu der anderen
Riffelwalze 12b auf und weist einen Krümmungsradius auf, der größer ist
als derjenige der Zahnspitzen 22 der Riffelwalze 12a.
Die Ausgestaltung einer jeden Bodenfläche 32 ist derart,
dass sie im wesentlichen der gewellten Kontur des Papiermediums
zwi schen der Oberseite 26 einer der Zahnspitzen 22 der
Riffelwalze 12a und dem Boden 30 einer der Zahnwurzeln 20 der
Riffelwalze 12b bei der wellenbildenden Eindrückzone P
folgt. Aufgrund dessen wird das zu wellende Medium positiv bzw.
zwangsläufig
daran gehindert, infolge des zwischen der Oberseite 26 der Zahnspitze 22 der
Walze 12a und dem Boden 30 der Zahnwurzel 20 der
Walze 12b an der Eindrückzone
P gedrückten
Mediums beschädigt
oder gerissen bzw. zerrissen zu werden.
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Wie aus 4 eindeutig ersehen werden kann, kann
jede der Vertiefungen 28 an ihren gegenüberliegenden Seiten mit Rampen
bzw. Ansteigungen bzw. Abschrägungen 34 versehen
sein, die sich in einer divergierenden Art von der Bodenfläche 32 zu
der Oberseite 26 der Zahnspitze der Riffelwalze 12a erstrecken.
Der Krümmungsradius
und die Tiefe der Bodenfläche
und der Abstand D zwischen den Vertiefungen kann in Abhängigkeit
von verschiedenen Drück-
bzw. Eindrückbedingungen
und der Art des Papiermediums gewählt werden.
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Es soll darauf hingewiesen werden,
dass die Vertiefungen von benachbarten Zahnspitzen 22 der Riffelwalze 12a gegeneinander
entlang der Länge der
Riffelwalze versetzt und gemäß einem
schraubenförmigen
bzw. spiralförmigen
Muster bzw. Art entlang der Umfangsfläche der Riffelwalze angeordnet sind,
wie in 1 angegeben.
Infolgedessen weist vorteilhafterweise die gewellte Mediumbahn A über ihre
Breite verteilte Bereiche auf, die der wellenbildenden Drück- bzw.
Eindrücklast
bzw. -belastung nicht unterworfen sind und in denen somit die Fasern nicht
geschnitten werden.
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Bevor eine Beschreibung des Wellenerzeugungsverfahrens
erfolgt, das durch Verwendung der Wellenerzeugungsmaschine ent sprechend
der Erfindung ausgeführt
wird, wird angenommen, dass es empfehlenswert ist, die Art und Weise
zu erläutern, mittels
der die vorhandenen Riffelwalzen in Übereinstimmung mit den Lehren
der Erfindung modifiziert bzw. abgewandelt werden können.
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Als erstes kann die vorhandene Riffelwalze mit
einer Reihe von Vertiefungen 28 in den Zahnspitzen ihrer
Riffelungen bzw. Wellungen versehen werden, wie aus 1 entnommen werden kann. Um dies auszuführen, kann
ein geeignetes Schneidewerkzeug in Abhängigkeit von den erwünschten Querschnittsausgestaltungen
der Vertiefungen ausgewählt
werden. Wenn das Schneidwerkzeug mit einer der Riffelungszahnspitzen
der Walze in Eingriff kommt, kann die Walze um ihre Achse gedreht
werden, um eine erste Vertiefung in der Spitze zu bilden. Sodann
wird das Schneidwerkzeug in der Längsrichtung um einen geeigneten
Abstand entsprechend dem erwünschten
axialen Versatz verlagert bzw. verschoben. Sodann erlaubt es die
weitere Drehung der Walze dem Schneidwerkzeug, eine Zahnspitze benachbart
zu der bereits geschnittenen Zahnspitze zu schneiden, um eine zweite
Vertiefung zu bilden, welche gegenüber der ersten Vertiefung versetzt
ist. Eine Wiederholung einer solchen Operation wird Vertiefungen
mit einem schrauben- bzw. spiralförmigen Muster in der vorhandenen
Riffelwalze in einer weniger zeitraubenden Art und Weise ergeben.
Alternativ können
gegenseitig beabstandete Reihen der Vertiefungen umfangsmäßig um die
Umfangsfläche
der Walze herum vorgesehen sein. In diesem Falle kann eine Mehrzahl
von gegenseitig beabstandeten Schneidwerkzeugen verwendet werden.
Wenn die Schneidwerkzeuge mit einer der Zahnspitzen der Walze in
Eingriff kommen, kann die Walze gedreht bzw. rotiert werden, was
zu der Bildung der parallelen Reihen der Vertiefungen in einer kurzen
Zeit führt.
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Bei dem Wellenerzeugungsverfahren
wird ein Papiermedium A in den Spalt 25 zwischen den ineinander
eingreifenden Zähnen
der sich gegendrehenden, oberen und unteren Riffelwalzen 12a und 12b eingeführt und
beginnt verformt oder gefaltet zu werden, wenn es sich in die wellenbildende
Eindrückzone
P in dem Spalt bewegt, wo es zwischen den Zahnspitzen 22 und
den Zahnwurzeln 20 eingeklemmt wird, um in eine endgültige gewellte
Ausgestaltung geformt zu werden, wie in 1 gezeigt.
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Insbesondere sind die obere und die
untere Riffelwalze 12a und 12b parallel zueinander
mit einem vorbestimmten Mitte-zu-Mitte-Abstand
angeordnet. An der Eindrückzone
P wird das Medium A zwischen einer der Zahnspitzen 22 der
einen der Riffelwalzen und einer der Zahnwurzeln 20 der
anderen Riffelwalze bei dem vorbestimmten Spaltdruck eingeklemmt
und somit in seine endgültige,
gewellte Ausgestaltung geformt, ohne zu irgendeinem Auftreten von
Zurückspringen
zu führen.
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Im Hinblick auf die obige Tatsache,
dass Vertiefungen 28 in den Oberseiten 26 der
Zahnspitzen 22 der einen der Riffelwalzen 12 vorgesehen
und unter dem vorbestimmten Abstand entlang der Länge der
Walze voneinander beabstandet sind, werden an der wellenbildenden
Eindrückzone
P sowohl einige Bereiche, an denen die Papiermediumbahn zwischen
einer der Zahnspitzen einer der Riffelwalzen und einer der Zahnwurzeln
der anderen Riffelwalze angeordnet ist, als auch andere Bereiche,
an denen die Papiermediumbahn zwischen den Vertiefungen einer der
Zahnspitzen der einen der Riffelwalzen und einer der Zahnwur zeln
bzw. Zahnfüße der anderen Riffelwalze
angeordnet ist, entlang der Länge
der Walze verteilt.
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Da, wie bereits festgestellt worden
ist, jede Vertiefung 28 einer der Riffelwalzen eine Bodenfläche 32 aufweist,
die angeordnet ist, um einen Abstand zwischen der Bodenfläche 32 der
Vertiefung und der Zahnwurzel 20 der anderen Riffelwalze
an der Eindrückzone
P zu bilden, wird im wesentlichen kein wellenbildender Spaltdruck
auf das Papiermedium A an einigen Bereichen ausgeübt, an denen
das Papiermedium zwischen einer der Zahnspitzen der einen der Riffelwalze
und einer der Zahnwurzeln der anderen Riffelwalze angeordnet ist,
um hierdurch Bruch bzw. Zubruchgehen bzw. Zerstören der Fasern in der Papiermediumbahn
zu verhindern, während
zu der gleichen Zeit eine ausreichende wellenerzeugende bzw. wellenbildende
Spaltlast bzw. -belastung auf die Papiermediumbahn A an anderen
Bereichen ausgeübt
wird, an denen die Papiermediumbahn zwischen den Vertiefungen an
einer der Zahnspitzen einer der Riffelwalzen und einer der Zahnwurzeln
der anderen Riffelwalze angeordnet ist. Es soll ferner darauf hingewiesen
werden, dass die sich divergierend erstreckenden Rampen 34 einer
jeden der Vertiefungen 28, wobei diese Rampen 34 Übergänge mit stumpfen
Rändern
bzw. Kanten des bekannten zwischen der Bodenfläche 32 und der Oberseite 26 der Zahnspitze 22 bilden,
dazu dienen, Beschädigung oder
möglicherweise
Reißen
der Papiermediumbahn A zu verhindern, welche ansonsten auftreten
könnten.
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Das gewellte Medium wird mittels
der Leimauftragsvorrichtung in der üblichen Art und Weise mit Leim
versehen bzw. geleimt. Die Press- bzw. Drückwalze arbeitet mit der unteren
Riffelwalze 12b zusammen, um die geklebte bzw. mit Leim
versehene, gewellte Mediumbahn A mit der Zwischenlagen- bzw. Decklagen- bzw. Linerbahn B
zu verbinden, um ein einseitiges Wellpappenprodukt zu erzeugen.
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Der Single-Facer 10 mit
den Riffelwalzen 12, die in Übereinstimmung mit den Lehren
der Erfindung ausgebildet sind, verhindert ein Zubruchgehen bzw. Reißen bzw.
Zerstören
der Fasern in dem Papiermedium A während des wellenerzeugenden
bzw. -bildenden Eindrückens
bzw. Einprägens.
Infolgedessen kann eine Verminderung der Festigkeit der Mediumbahn
vermieden werden. Hinzu kommt, dass, da die Zwischenlagen- bzw.
Decklagen- bzw. Linerbahn mit der geleimten bzw. mit Leim versehenen
Papiermediumbahn mit den Bereichen, in denen die Fasern intakt bleiben,
mittels eines Drückmittels
bzw. -einrichtung durch Verbinden der Fläche bzw. Oberfläche der Zwischen-
bzw. Decklage bzw. Liner mit derjenigen des Papiermediums kombiniert
wird, die erforderliche Festigkeit der fertiggestellten Wellpappe
aufrechterhalten werden kann.
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Während
spezifische Ausführungsformen der
Erfindung in Einzelheiten beschrieben worden sind, werden verschiedene
Modifikationen bzw. Änderungen
und Alternativen bzw. Abwandlungen bei der Erfindung dem Fachmann
innerhalb des Umfangs der vorliegenden erfinderischen Konzepte einfallen,
welche durch die folgenden Ansprüche
abgegrenzt sind. Insbesondere versteht es sich, dass, während in
dieser Patentschrift auf einseitige Wellpappe Bezug genommen worden
ist, die Erfindung bei einer doppelseitigen Wellpappe angewendet
werden kann. In diesem Falle können
die Vertiefungen bei jeder Walze des Paares der Riffelwalzen des
Single-Facer, wie in 1 gezeigt,
vorgesehen sein. Die doppelseitige Wellpappe wird durch Aufbringen
von Klebstoff bzw. Leim auf die Fläche des gewellten Papier mediums
entgegengesetzt zu einer ersten Zwischen- bzw. Decklage bzw. Liner
an ihm aufgebracht und es wird eine zweite Zwischen- bzw. Decklage bzw.
Liner mit jeder Fläche
des Mediums verbunden. Ein solches Verbinden der zweiten Zwischen- bzw. Decklage bzw.
Liner wird oftmals in einer solchen Art und Weise ausgeführt, dass
der Klebstoff bzw. der Leim sowohl in das Papiermedium als auch
in die zweite Zwischen- bzw. Decklage bzw. Liner eindringen kann.
Die Vertiefungen sowohl in der oberen als auch der unteren Riffelwalze
werden dazu dienen, eine Verminderung der erforderlichen Festigkeit
der doppelseitigen Wellpappe zu vermeiden, weil Schneiden der Fasern
in den Spitzen und Tälern
des Wellpappenmediums verhindert werden kann. Ferner können die
Vertiefungen in ausgewählten
Zahnspitzen der Walze anstatt allen der Zahnspitzen vorgesehen sein.
Die Anzahl der Vertiefungen und der Flächenbereich des Vertiefungsbodens
können
in Abhängigkeit
von dem erwünschten
Wellen- bzw. Flutentyp, der Art des Mediums, den Eindrück- bzw. Einprägbedingungen
usw. ausgewählt
werden.
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Wie bereits festgestellt worden ist,
führt die Verwendung
der Riffelwalzen entsprechend der Erfindung zum Verhindern von Zubruchgehen
oder Reißen
der Fasern in einem Papiermedium, wenn es mit Wellen versehen wird,
um hierdurch die erforderliche Festigkeit des Mediums aufrechtzuerhalten.
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Bei der Maschine zur Herstellung
von Wellpappe entsprechend der Erfindung wird eine Papier-Zwischenlage
bzw. -Decklage bzw. -Liner mit mit Klebstoff bzw. Leim versehenen
Flutenoberseiten des Papiermediums kombiniert, in dem die Fasern hierin
nicht geschnitten werden, um hierdurch Verlust der erforderlichen
Festigkeit der Wellpappe zu verhindern.
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Zusätzlich können die vorhandenen Riffelwalzen
bei geringen Kosten modifiziert werden, um Verlust an Festigkeit
der Wellpappe zu verhindern.