DE69824739T2

DE69824739T2 - Verfahren und gerät zur herstellung von wellpappe

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Publication number: DE69824739T2
Application number: DE69824739T
Authority: DE
Inventors: L. Joseph FINKE; W. Kent THURSTON; S. Gary PODHORNIAK; E. Charles THOMAS
Original assignee: United Container Machinery Group Inc
Current assignee: United Container Machinery Group Inc
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2018-04-17
Also published as: EP1007346B1; EP1007346A4; DE69824739D1; US6110095A; EP1007346A1; WO1998047699A1

Description

Die Herstellung von zweiseitiger (einwelliger) Wellpappe beginnt im typischen Fall mit einer als einseitige Wellpappenanlage bezeichneten Vorrichtung. Eine konventionelle einseitige Wellpappenanlage hat eine obere Riffelwalze und eine untere Riffelwalze, wobei jede Walze eine Mehrzahl von sich längs erstreckenden Zähnen hat. Die Riffelwalzen sind drehbar nebeneinander montiert, sodass die Zähne jeder Rolle in einer Eingriffbeziehung stehen. Im typischen Fall durchläuft eine Wellenstoffbahn zum Konditionieren eine Vorheizvorrichtung und wird dann in den Walzenspalt der oberen und unteren Riffelwalze gespeist, wobei die Wellenstoffbahn sich den Konturen der ineinandergreifenden Zähne anpasst, um Wellen in der Wellenstoffbahn zu bilden.
Zum Vorheizen der Wellenstoffbahn umfasst die Vorheizvorrichtung typischerweise einen Dampfdruckheizzylinder mit einem inneren Hohlraum, der mit Dampf aus einer externen Quelle versorgt wird. Die Wellenstoffbahn wird um den Umfang des Zylinders gewickelt und Wärme von der Oberfläche des Zylinders wird auf die bewegte Wellenstoffbahn übertragen.
Eine Leimwalze, die zum Drehen in einem Bad aus Leim auf Stärkebasis angeordnet ist, trägt Leim auf die Spitzen der Wellen der Wellenstoffbahn auf. Gleichzeitig wird ein oberes Deckenpapier zu einer Vorheizvorrichtung mit einer der Wellenstoffbahnvorheizvorrichtung ähnlichen Konstruktion zugeführt.
Die Vorheizvorrichtungen für oberes Deckenpapier und Wellenstoffbahn hängen für die Wärmeübertragung zur jeweiligen Pappebahn von Wärmeleitung ab. Wärmetragung durch Wärmeleitung steht in direktem Bezug zum Oberflächeninhalt der die Vorheizvorrichtung berührenden Pappebahn und der Dauer eines solchen Kontakts. Um eine ausreichende Wärmübertragung bereitzustellen, müssen die Vorheizvorrichtungen deshalb einen relativ großen Oberflächeninhalt definieren und die Verarbeitungsgeschwindigkeit der einseitigen Wellpappenanlage muss begrenzt sein. Der von Vorheizvorrichtungen vom Stand der Technik erforderte große Oberflächeninhalt vergrößert im Wesentlichen die Gesamtgröße der einseitigen Wellpappenanlage. Derartige Vorheizvorrichtungen sind auch wirklich oft so groß, dass die Vorheizvorrichtung außerhalb und oftmals hinter der Wellpappevorrichtung positioniert werden muss. Ferner sind gegen die Bewegung des oberen Deckenpapiers und der Wellenstoffbahnen wirkende Reibungskräfte im Wesentlichen größer, je größer der Oberflächeninhalt der die Bahnen berührende Oberfläche ist. Derartige Reibungskräfte erzeugen Spannung in den Bahnen, was oft zum Bahnriss führt. Versuche vom Stand der Technik, derartige durch Reibung erzeugte Probleme zu eliminieren, führten zu komplexen mechanischen Anordnungen mit drehbaren Vorheizzylindern und variablen Wickelmechanismen.
Die konventionelle einseitige Wellpappenanlage hat ferner eine Presswalze, die neben der unteren Riffelwalze angeordnet ist, um einen Anpressdruck auf die Wellenstoffbahn und die obere Deckenpapierbahn auszuüben. Die Presswalze und die untere Riffelwalze sind im typischen Fall beheizt und die Kombination von Wärme und Druck gelatiniert den Leim zwischen der Wellenstoffbahn und der oberen Deckenpapierbahn, wodurch eine einseitige Wellpappenbahn gebildet wird.
Der Leim, der auf die Wellen der Pappenbahnen aufgetragen wird, ist im typischen Fall eine Suspension aus roher oder ungekochter Stärke in einer geeigneten flüssigen Trägersubstanz. In diesem Zustand hat die Stärke wenige oder keine Klebeeigenschaften. Bei einer gewissen Temperatur, je nach der verwendeten Stärkeart und der Art und Menge von in der Trägersubstanz aufgelösten Zusatzstoffen, absorbieren die Stärkekörner aber die verfügbare Suspensionsflüssigkeit und schwellen an, was die Gelatinierung der Suspension verursacht. In diesem Zustand hat die Stärke hervorragende Haftfähigkeiten und bildet eine gute Bindung zwischen vielen Substraten, einschließlich Papier. Die Temperatur, bei der die Gelatinierung stattfindet, kann für jede beliebige Leimformulierung leicht bestimmt werden, indem die jeweilige Formulierung erhitzt wird und die in ihrer Viskosität auftretenden Änderungen beobachtet werden.
Nachdem sie über einen Vorheizzylinder für die einseitige Wellenbahn mit einer Konstruktion, die den Vorheizvorrichtungen für die Wellenstoffbahn und das obere Deckenpapier ähnlich ist, gelaufen ist, wird die einseitige Wellenbahn als Nächstes zu einer Leimstation befördert, wo die freiliegenden Wellenspitzen mit einem Leim auf Stärkebasis bedeckt werden. Meist wird ein unteres Deckenpapier auf ähnliche Weise über eine Vorheizvorrichtung gezogen wie die einseitige Wellenbahn und dann von einer zweiseitigen Wellpappenanlage zum Herstellen einer zweiseitigen Wellenbahn mit den geleimten Wellenspitzen der einseitigen Wellenbahn in Kontakt gebracht. Um das untere Deckenpapier zu erwärmen und zur Gelatinierung des Leims zwischen dem unteren Deckenpapier und der einseitigen Wellenbahn wird die zweiseitige Wellenbahn gegen eine Gruppe von Heizplatten, die in der Richtung der Bahnbewegung angeordnet sind, gepresst und über sie befördert. Die Heizplatten definieren einen Heizabschnitt der zweiseitigen Wellpappenanlage und bestehen im typischen Fall aus Gusseisen und haben zentrale Kammern zum Aufnehmen von unter Überdruck stehendem Dampf. Einlass- und Auslasskanäle in der Unterseite der Heizplatten sorgen für kontinuierlichen Dampffluss zu und von den zentralen Kammern in den Platten.
Die Bewegung der zweiseitigen Wellenbahn über die Heizplatten wird konventionell von einer mit dem oberen Deckenpapier kontinuierlich in Kontakt stehenden Niederhaltevorrichtung, gewöhnlich einem Stetig-Niederhalteband, angetrieben. Eine Reihe von Ballastwalzen oder dergleichen liegen auf der Innenseite des Niederhaltebands auf, sodass der Druck zwischen dem Niederhalteband und dem oberen Deckenpapier der zweiseitigen Wellenbahn aufrecht erhalten wird, wodurch thermischer und physischer Kontakt zwischen der Bahn und den Heizplatten erleichtert wird.
Die konventionelle zweiseitige Wellpappenanlage und das verwandte Verfahren, wie oben beschrieben, haben viele inhärente Nachteile. Beispielsweise werden, weil die Pappe durch Wärmeleitung durch Oberflächenkontakt zwischen der unteren Deckenpapierbahn und der Oberseite der Heizplatten erwärmt wird, bedeutende Reibungskräfte entwickelt, während die zweiseitige Wellenbahn über die Heizplatten geschleppt wird. Ferner werden dann, wenn das konventionelle angetriebene Niederhalteband durch Niederhaltemittel mit einer unbewegten Oberfläche zum Berühren und Halten der Bahn gegen die Heizplatten ersetzt wird, zusätzliche Reibungskräfte zwischen dem oberen Deckenpapier und der Unterseite der Niederhaltemittel erzeugt, während die Bahn von einem stromabwärts angeordneten Ziehabschnitt durch die zweiseitige Wellpappenanlage gezogen wird. Infolge dieser kombinierten Reibungskräfte wird mehr Leistung benötigt, um die Bahn über die Heizplatten zu ziehen.
Da die von der Bahnbewegung erzeugte Reibungskraft direkt proportional zu der normalen Kraft ist, die im Heizabschnitt auf die Pappe ausgeübt wird, werden die Drücke im Heizabschnitt absichtlich viel niedriger gehalten als die Stauchfestigkeit der Pappe, um einen noch größeren Leistungsbedarf zu vermeiden. Dies führt aber zu einer reduzierten Wärmeübertragungsrate und macht wiederum einen längeren Heizabschnitt notwendig, im typischen Fall von 12 m (40 Fuß) oder mehr. Der Zweck des Aufbringens von Wärme auf das untere Deckenpapier ist zwar, die Temperatur des Leims zu heben, der Leim ist aber durch das untere Deckenpapier von der Wärmequelle getrennt, was eine uneffiziente Wärmeübertragung bewirkt. Der Prozess vom Stand der Technik stützt sich auf Wärmeleitung als die hauptsächliche Wärmeübertragungsart, und Papier ist von Natur aus ein schlechter Wärmeleiter. In Situationen, in denen zwei- oder dreiwellige Pappe, d. h. durch abwechselnde Wellenstofflagen beabstandete Deckenpapiere, hergestellt wird, ist dieses Problem noch akuter, da der Leim dann durch zusätzliche Lagen von Deckenpapier und Wellenstoff isoliert ist.
Mit Bezug auf die Qualität der im konventionellen Prozess hergestellten Pappe lassen sich mehrere häufig vorkommende Defekte in Wellpappe auf den Bindevorgang im konventionellen Heizabschnitt der zweiseitigen Wellpappenanlage zurückführen. Beispielsweise kommt die Verwerfung der Pappe wegen der Bindung einer einseitigen Wellenbahn und einer unteren Deckenpapierbahn, die unterschiedliche Feuchtigkeitsgrade besitzen, häufig vor. Nach dem Binden nähern sich beide Bahnen einem Feuchtigkeitsgehalt-Gleichgewichtsniveau, wodurch eine unterschiedliche Bewegung der zwei Bahnen verursacht wird, was die Verwerfung der gebundenen zweiseitigen Wellenbahn zur Folge hat. Außerdem kommt es unweigerlich zu etwas Verschleiß des unteren Deckenpapiers, da die Pappstücke in einander berührender Beziehung über die Heizplatten geschleppt werden müssen. Dies ist zwar gewöhnlich nicht ernsthaft genug, um Pappenausschuss zu verursachen, macht aber das Vorbedrucken des unteren Deckenpapiers schwierig und kann erforderlich machen, dass die nachfolgend gebildeten Pappzuschnitte jeweils einzeln bedruckt werden müssen.
Selbst bei einer zweiseitigen Wellpappenanlage mit einem Heizabschnitt von 12 m (40 Fuß) oder mehr muss die Wellpappenprozessgeschwindigkeit auf Grund von schlechter Wärmeübertragung im Heizabschnitt ziemlich niedrig gehalten werden. Außerdem resultieren die hohen Reibungskräfte, die zwischen der Bahn und den Heizplatten oder unbewegten Niederhaltemitteln entwickelt werden, in höheren Pappespannungen und einer größeren Häufigkeit von Bahnrissen oder -einrissen.
Dementsprechend besteht ein Bedarf an einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Heizen von Wellpappe, die keine bedeutenden Reibungskräfte gegen eine bewegte Pappebahn erzeugen und die Leimaushärtezeiten zwischen einer Wellstoffbahn und einer Deckenpapierbahn verbessern.
Ein weiteres mit konventionellen zweiseitigen Wellpappeanlagen verbundenes Problem betrifft den Prozess des Zuführens und Einziehens einer Bahn durch den Heizabschnitt in Vorbereitung auf die kontinuierliche Bahnverarbeitung. Das Verfahren vom Stand der Technik umfasst im Wesentlichen einen Prozess „roher Gewalt", bei dem Bedienkräfte jede Seite einer unteren Deckenpapierbahn ergreifen und dann die Deckenpapierbahn von Hand stromabwärts zwischen die Heizplatten und die Niederhaltemittel ziehen. Wenn ein stromabwärts angeordneter Ziehabschnitt zum Durchziehen der Bahn durch den Heizabschnitt verwendet wird, dann müssen die Bediener den vorderen Rand der Bahn über die gesamte Länge des Heizabschnittes, meist 40 Fuß oder mehr, und in den Eingriff mit den Förderelementen des Ziehabschnitts ziehen. Geleimte Wellenspitzen der einseitigen Wellenbahn werden dann von Hand mit dem unteren Deckenpapier in Kontakt gebracht. Beim Anfahren der zweiseitigen Wellpappenanlage zieht der Ziehabschnitt das untere Deckenpapier und die einseitige Wellenbahn durch den Heizabschnitt.
Wie leicht erkennbar ist, ist der Einziehprozess vom Stand der Technik sowohl schwierig als auch zeitraubend. Ferner wirft der traditionelle Einziehprozess bedeutende Sicherheitsbedenken auf. Die Bediener müssen die Bahn von Hand durch Druckwalzenspalten führen, die zum Aufnehmen der Pappebahn definiert sind, was Quetschgefahren für die Hände und Finger der Bediener zur Folge hat. Außerdem wird der Prozess, wenn die zweiseitige Wellpappenanlage in Betrieb war, durch äußerst heiße Bauteile, besonders die Oberfläche der Heizplatten, noch komplizierter. Bediener müssen während des Einziehprozesses in enge Nähe dieser heißen Bauteile kommen, was die Möglichkeit schwerer Verletzungen am Körper dieser Bediener zur Folge hat.
Dementsprechend besteht ein Bedarf an einem Verfahren und einer Vorrichtung zum sicheren und effizienten Einziehen einer Bahn durch eine Bahnverarbeitungsmaschine. Im Besonderen besteht ein Bedarf an einem derartigen Verfahren und einer derartigen Vorrichtung für das Einziehen einer Bahn durch den Heizabschnitt und den Ziehabschnitt einer zweiseitigen Wellpappenanlage.
Eine Vorrichtung, die allgemein der oben besprochenen Art ist, wird in unserer US-A-5.183.525 offengelegt.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Wellpappe und im Besonderen zum Bilden einer zweiseitigen Wellenbahn, das/die allgemein von der in der oben erwähnten US-A offengelegten Art und im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 21 definiert wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Heizen einer Wellpappebahn bereitzustellen, die/das auf die Bahn wirkende Reibungskräfte bedeutend verringert.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren zum Heizen mit größerem thermischen Wirkungsgrad bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung nach der Definition im Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren nach der Definition im Oberbegriff von Anspruch 21 vorgesehen.
Die die vorliegende Erfindung ausgestaltende Heizplatte kann zwar in einer beliebigen Zahl von Stellen an einer typischen Wellpappenanlage entlang eingesetzt werden, sie eignet sich aber besonders gut zur Verwendung als Vorheizvorrichtung für eine einseitige Wellpappenanlage, als eine einer zweiseitigen Wellpappenanlage unmittelbar vorhergehende Vorheizvorrichtung oder als eine Heizeinheit in einer zweiseitigen Wellpappenanlage.
Das die vorliegende Erfindung ausgestaltende Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Bereitstellen wenigstens einer Heizplatte mit einer Oberseite, die einer Bahn zugekehrt ist, Heizen der Oberseite der Platte, Erzeugen eines Dampfschleiers zwischen der Oberseite und der Bahn, wenigstens teilweises Tragen der Bahn auf dem Dampfschleier und Fördern der Bahn über die Heizplatte, wobei der Dampfschleier die Bahn wenigstens teilweise gegen Reibungskontakt mit der Oberseite geschmeidig macht und der Bahn gleichzeitig Wärme zuführt. Vorzugsweise steht der Dampfschleier durch eine Mehrzahl von Öffnungen, die in der Oberseite der Platte gebildet sind, mit einer Niederdruckdampfversorgung in Fluidkommunikation.
Die die vorliegende Erfindung ausgestaltende Heizvorrichtung, wie die in der oben genannten US-A offengelegte, umfasst einen Heizabschnitt, der wenigstens eine Heizplatte mit einer Oberseite und einer Unterseite hat. Jede Heizplatte hat eine Mehrzahl von parallelen Primärkanälen, die sich von einem Ende der Platte zu einem entgegengesetzten Ende erstrecken. Die Primärkanäle sind nahe der Oberseite der Platte, wodurch zwischen den Kanälen und der Oberseite ein dünner Materialsteg gebildet wird und zwischen den Primärkanälen und der Unterseite der Platte ein dicker Materialsteg gebildet wird, um dadurch die Platte zu versteifen. Benachbarte Paare von Primärkanälensind an abwechselnden Enden miteinander verbunden, um einen kontinuierlichen Schlangendurchgang parallel zur Oberseite der Platte zu bilden. Die Heizplatte hat ferner wenigstens eine Hochdruckdampfeinlassöffnung und wenigstens eine mit dem kontinuierlichen Schlangendurchgang kommunizierende Hochdruck-Kondensatrücklauföffnung. Hochdruckdampf wird der Hochdruckdampfeinlassöffnung aus einer externen Quelle zugeführt, bewegt sich durch den kontinuierlichen Schlangendurchgang und tritt dann durch die Hochdruck-Kondensatrücklauföffnung aus. Der Hochdruckdampf in den Primärkanälen überträgt Wärme durch Wärmeleitung durch den dünnen Materialsteg zwischen den Kanälen und der Oberseite auf die Oberseite der Platte.
Die die Erfindung ausgestaltende Heizvorrichtung hat außerdem eine Mehrzahl von Sekundärkanälen, die zwischen den Primärkanälen und der Unterseite der Heizplatte bereitgestellt sind. Die Sekundärkanäle erstrecken sich parallel zu den Primärkanälen von einem Ende der Platte zu einem entgegengesetzten Ende und haben eine Mehrzahl von mit der Oberseite der Heizplatte kommunizierenden Auslasskanälen. Jeder Sekundärkanal ist gegen die anderen Kanäle dicht geschlossen und hat einen Niederdruckdampfeinlass, durch den Niederdruckdampf aus einer externen Quelle zugeführt wird. Der Niederdruckdampf bewegt sich durch die Sekundärkanäle und Fluidöffnungen zur Oberseite der Platte, während er durch Wärmeleitung vom Hochdruckdampf in den Primärkanälen erhitzt wird. In der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Niederdruckdampf überhitzt, bevor er durch die Fluidöffnungen ausgelassen wird.
Zwischen der Oberseite der Heizplatte und der Unterseite der Pappebahn wird ein Dampfschleier erzeugt, wodurch Reibungskräfte zwischen der Heizplatte und der Pappebahn bedeutend verringert, wenn nicht sogar eliminiert werden. Ein unerwartetes und bedeutendes Ergebnis ist, dass der Dampfschleier die Wärmeübertragung auf die Pappebahn drastisch erhöht, wodurch die Gelatinierung des Leims in der Pappebahn beschleunigt wird.
Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht eine Niederhaltevorrichtung vor, die eine Beschwerdecke umfasst, die zum Ausüben von Druck auf die genannte Bahn über den Heizplatten gehaltert ist. Die Beschwerdecke hat eine Mehrzahl von miteinander verbundenen starren Gleitstücken, die in einer Mehrzahl von sich seitlich oder quer zur Maschine erstreckenden Reihen angeordnet sind, wobei die Gleitstücke jeder Reihe von den Gleitstücken einer angrenzenden Reihe versetzt sind. Eine Mehrzahl von sich längs erstreckenden Seilen verbinden die Mehrzahl von Gleitstückreihen miteinander. Vertikal bewegbare Tragelemente sind mit den Stromaufwärts- und Stromabwärtsenden der Seile verbunden und tragen sie. Lineare Stellantriebe zum Heben und Senken der Beschwerdecke sind funktionell mit den Tragelementen zum Heben und Senken der Beschwerdecke verbunden, wodurch der Druck auf die Bahn ausübende Teil der Beschwerdecke variiert wird. Ferner kann die Beschwerdecke ganz angehoben werden, um Freiraum zum Einziehen der Bahn, Pflegen der Heizplatten oder einen ähnlichen Vorgang zu schaffen.
Zusammen definieren die Gleitstücke eine Unterseite der Beschwerdecke, die der Oberseite der Pappebahn zugekehrt ist. Jedes Gleitstück hat wenigstens eine mit einer Zufuhr von erhitztem Fluid in Kommunikation stehende Fluidöffnung, wodurch ein Schleier aus erhitztem Fluid zwischen der Oberseite der Pappebahn und der Unterseite der Beschwerdecke gebildet wird. Die Beschwerdecke wird wenigstens teilweise von dem Schleier aus erhitztem Fluid getragen, wodurch die Bahn gegen Reibungskontakt mit der Unterseite der Beschwerdecke geschmeidig gemacht wird. Der Schleier aus erhitztem Fluid umfasst vorzugsweise einen mit einer Niederdruckdampfzufuhr durch die Fluidöffnungen der starren Gleitstücke in Kommunikationen stehenden Trockendampfschleier.
In der bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Fluidöffnungen sowohl der Sekundärkanäle als auch der Gleitstücke zum Bilden vorbestimmter Zonen angeordnet. Jede Zone der Fluidöffnungen ist mit einem unabhängig steuerbaren Verteiler verbunden, sodass im ganzen Dampfschleier eine Mehrzahl von Dampfschleierzonen definiert werden. In Abhängigkeit von Pappequalitätsproblemen kann jede beliebige Anzahl von kombinierten Fluidschleierzonen erhalten werden, indem die verschiedenen Verteiler selektiv aktiviert werden oder die Eigenschaften des jedem Verteiler zugeführten Dampfes geändert werden. Dampfschleierzonen mit unterschiedlichem Druck ergeben ausgewählte Bereiche mit reduzierter Reibung, die den sich in der Pappebahn ergebenden Spannungen entgegenwirken und sie ausgleichen. Alternativ ergeben Dampfschleierzonen mit unterschiedlichen Temperaturen ausgewählte Bereiche von Pappe mit verschiedenen Leimaushärtezeiten. Durch Verwenden von Dampf in einer Zone und Luft in einer anderen Zone lässt sich die Aushärtezeit des Leims zwischen dem Wellenstoff und dem Deckenpapier weiter regeln. Außerdem können durch selektives Steuern der auf das obere oder untere Deckenpapier einer zweiseitigen Wellenbahn wirkenden Fluidschleierzonen Unterschiede in der Spannung und im Feuchtigkeitsgehalt im oberen und unteren Deckenpapier korrigiert werden.
Stromabwärts vom Heizabschnitt ist ein Ziehabschnitt zum Ziehen der Pappebahn über die Heizplatten bereitgestellt. Der Ziehabschnitt umfasst ein oberes und ein unteres Förderband, die einander gegenüber liegen, zur Anlage an der Ober- und Unterseite der Bahn. Lineare Stellantriebe tragen das obere Förderband über dem unteren Förderband, wobei die Aktivierung der linearen Stellantriebe das obere Förderband relativ zum unteren Förderband hebt und senkt.
Die die vorliegende Erfindung ausgestaltende Vorrichtung weist ferner eine Einziehvorrichtung zum Einspannen der Pappebahn und zum Ziehen eines vorderen Rands der Bahn über die Heizplatten auf. Die Einziehvorrichtung umfasst ein Paar flexibler Förderelemente, die sich längs entlang jeder Seite der Heizplatten erstrecken. Eine Einspannvorrichtung ist mit den Förderelementen verbunden und wird zwischen ihnen getragen zum Befestigen der Bahn daran. Ein Antrieb ist zum Bewegen der Einspannvorrichtung und der Bahn über die Heizplatten funktionell mit den Förderelementen verbunden.
Die Einspannvorrichtung umfasst eine Einziehstange, die sich zwischen den Förderelementen erstreckt. Desgleichen erstreckt sich eine Klemmstange zwischen den Förderelementen und wirkt mit der Einziehstange zusammen. Die Klemmstange ist für Drehbewegung relativ zur Einziehstange zum Ineingriffnehmen und Befestigen der Bahn zwischen der Klemmstange und der Einziehstange montiert. Während einer normalen Betriebsart ist die Klemmstange gegen die Einziehstange federvorgespannt, aber während einer Einrichtungsbetriebsart ist die Klemmstange von der Einziehstange weg vorgespannt.
Das Verfahren des Einziehens der Bahn durch die die vorliegende Erfindung ausgestaltende Vorrichtung weist die Schritte des Wickelns eines vorderen Rands der Bahn um einen Teil der Außenfläche der Einziehstange und dann Schwenken der Klemmstange in Richtung auf die genannte Einziehstange auf, wodurch die Bahn zwischen der Klemmstange und der Einziehstange befestigt wird. Als Nächstes werden die Förderelemente in Bewegung versetzt, wobei die Einziehstange, die Klemmstange und die Bahn stromabwärts durch die Vorrichtung transportiert werden. Nach dem Anhalten der Förderelemente wird die Klemmstange von der Einziehstange weg geschwenkt, wodurch die Bahn zwischen der Klemmstange und der Einziehstange heraus gelöst wird. Der vordere Rand der Bahn wird von der Außenfläche der Einziehstange abgewickelt, was die Bahn durch die Bahnverarbeitungsvorrichtung eingezogen und für die kontinuierliche Verarbeitung bereit sein lässt.
Im Folgenden wird nun auf die Begleitzeichnungen Bezug genommen. Dabei zeigt:
1 einen Seitenaufriss einer die vorliegende Erfindung ausgestaltenden Bahnverarbeitungsvorrichtung,
2 eine Draufsicht der Bahnverarbeitungsvorrichtung von 1, wobei die Beschwerdecke und das obere Förderband teilweise im Schnitt dargestellt sind,
3 einen Teil-Seitenaufriss der zweiseitigen Wellpappenanlage von 1,
4 eine Draufsicht der Heizplatte, wie sie in der Vorrichtung von 1 verwendet wird, wobei die Heizplatte teilweise im Schnitt dargestellt ist, um die Innenkonstruktion zu zeigen,
5 ein Draufsichtdetail der Heizplatte von 4,
6 einen Seitenaufriss der in 4 gezeigten Heizplatte,
7 eine Detaildarstellung entlang Linie 7-7 in 6,
8 eine Detaildarstellung entlang Linie 8-8 in 6,
9 einen Aufriss einer weiteren Ausgestaltung der Heizplatte von 4,
10 einen Seitenaufriss der in 9 gezeigten Heizplatte,
11 eine teilweise Draufsicht der in 1 verwendeten Beschwerdecke, bei der ein Teil der Seile aus Gründen der Deutlichkeit weggelassen wurden,
12 eine Draufsicht eines die vorliegende Erfindung ausgestaltenden starren Gleitstücks,
13 einen Aufriss eines die vorliegende Erfindung ausgestaltenden starren Gleitstücks,
14 eine teilweise Draufsicht einer weiteren Ausgestaltung der Beschwerdecke der vorliegenden Erfindung mit einer teilweisen Schnittdarstellung der Gleitstückheizkanäle,
15 einen Seitenaufriss der die vorliegende Erfindung ausgestaltenden Beschwerdecken-Hebemittel,
16 einen Seitenaufriss, der alternative Ausgestaltungen der Gleitstückheizmittel der vorliegenden Erfindung darstellt,
17 einen Seitenaufriss einer die vorliegende Erfindung ausgestaltenden, in einer zweiseitigen Wellpappenanlage eingebauten Einziehvorrichtung,
18 eine perspektivische Ansicht der die vorliegende Erfindung ausgestaltenden Einspannvorrichtung,
19 einen Querschnitt entlang Linie 19-19 von 18, der verschiedene Positionen des Schwenkarms illustriert,
20 einen Seitenaufriss einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, bei der die Heizplatte eine bogenförmige Konfiguration hat,
21 einen Seitenaufriss einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, bei der die Heizplatte eine halbrunde Konfiguration hat, und
22 einen Seitenaufriss einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, bei der die Heizplatte eine vollzylindrische Konfiguration hat.
Bei anfänglicher Bezugnahme auf die 1 bis 3 wird eine gemäß der bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung konstruierte zweiseitige Wellpappenanlage 10 mit einem Heizabschnitt 12 gezeigt, der sich stromaufwärts von einem Ziehabschnitt 14 befindet. Der Heizabschnitt 12 hat eine Mehrzahl von Heizplatten 16, die in einer nebeneinanderliegenden Gruppierung angeordnet sind, sodass sie eine beheizte Fläche 18 definieren, über die eine einseitige Bahn 20, auf deren freiliegende Wellenspitzen ein Klebstoff auf Stärkebasis aufgetragen ist, mit einer unteren Bahn 22 zusammengebracht wird, um eine zweiseitige Wellenbahn 24 zu bilden. Jede Heizplatte 16 hat eine Breite in quer zur Maschine liegender oder seitlicher Richtung von etwa 2,54 m (100 Zoll) und eine Länge in der Längsrichtung von etwa 61 cm (24 Zoll). Die Platten 16 sind im typischen Fall angeordnet, um eine beheizte Fläche 18 von etwa 12 m (40 Fuß) Länge bereitzustellen, während die Platten 16 jeweils so voneinander beabstandet sind, dass zwischen benachbarten Heizplatten 16 ein Spalt 26 von etwa 2,54 cm (1 Zoll) bereitgestellt ist (2). Über den Heizplatten 16 ist ein Niederhaltemittel 28 zum Zwingen der einseitigen Wellenbahn 20 in Richtung auf die Deckenpapierbahn 22 und die von den Heizplatten 16 definierte beheizte Fläche 18 bereitgestellt.
Die zweiseitige Wellenbahn 24 wird vom Ziehabschnitt 14 durch den Heizabschnitt 12 befördert, d. h. durch den Durchgang zwischen den Heizplatten 16 und dem Niederhaltemittel 28 in der Richtung des Pfeils 30. 1 und 2 illustrieren zwar einen Ziehabschnitt 14 mit oberem und unterem Förderband 15 bzw. 17, es ist aber zu beachten, dass in dem die vorliegende Erfindung ausgestaltenden Ziehabschnitt 14 jedwede geeigneten Förderelemente verwendet werden können.
Im Folgenden werden nun unter Bezugnahme auf die 3 bis 6 die Heizplatten 16 ausführlicher beschrieben. Jede Heizplatte 16 hat eine Oberseite oder beheizte Fläche 34, die der Deckenpapierbahn 22 zugekehrt ist, und eine Unterseite oder ferne Fläche 36, die von der Deckenpapierbahn 2 weg gekehrt ist. Ein eine Mehrzahl von Primärkanälen 38 aufweisendes Heizelement erstreckt sich zwischen den Seitenflächen 40a und 40b der Platte 16. Wie in den 3 und 6 gezeigt wird, sind die Primärkanäle 38 zylindrischer Art, wodurch zwischen benachbarten Primärkanälen 38 sanduhrförmige Wände 42 gebildet werden. An abwechselnden entgegengesetzten Enden befinden sich Schlitze 44, um benachbarte Primärkanäle 38 miteinander zu verbinden, um einen Schlangenweg durch die Platte 16 zu bilden. Die Primärkanäle, Wände und Schlitze werden zwar allgemein mit den Bezugsnummern 38, 42 und 44 bezeichnet, ein spezifisches Teil wird aber jeweils durch die Bezugsnummer in Verbindung mit einem Kleinbuchstaben bezeichnet, wie in den 4 und 6 deutlicher zu sehen ist.
Der Schlitz 44a, wobei jetzt weiter auf 4 Bezug genommen wird, befindet sich an der Seite 40b der Platte 16, um die ersten zwei Primärkanäle 38a und 38b miteinander zu verbinden. Auf der gegenüberliegenden Seite 40a verbindet der Schlitz 44b die zweiten und dritten Primärkanäle 38b und 38c. Die Paare benachbarter Primärkanäle 38 sind jeweils an abwechselnden Enden miteinander verbunden, um einen Schlangenweg durch die Platte 16 zu bilden.
Die Heizplatte 16, weiter mit Bezug auf die 4 bis 8, weist ferner eine Hochdruckdampfeinlassöffnung 46 auf, die sich zwischen den Seitenflächen 40a und 40b befindet, um sich mit dem Primärkanal 38h von der Unterseite 36 der Platte 16 zu schneiden, zum Zuführen von Hochdruckdampf aus einer externen Quelle. Die Platte 16 hat ferner eine mit dem Primärkanal 38a kommunizierende erste Hochdruckkondensatrücklauföffnung 48a und eine mit dem Primärkanal 38p kommunizierende zweite Hochdruckkondensatrücklauföffnung 48b. Da die Hochdruckdampfeinlassöffnung 46 sich zwischen den Seitenflächen 40a und 40b befindet, ist der Hochdruckdampfstrom in dem Kanal 38h bidirektional und ein Teil des Dampfes bewegt sich durch den Schlangenweg in der Platte 16 und tritt an der Öffnung 48a aus, während der Rest des Hochdruckdampfes im Kanal 38h in der entgegengesetzten Richtung strömt und durch die Rücklauföffnung 48b austritt.
Die Heizplatte 16 hat ferner eine Mehrzahl von Sekundärkanälen 50, die sich parallel zu den Primärkanälen 38 zwischen den Seitenflächen 40a und 40b erstrecken und zwischen den Primärkanälen 38 und der Unterseite 36 liegen. Die Sekundärkanäle 50 sind zylindrischer Art und jeder Sekundärkanal 50 ist gegen die anderen Kanäle 38 und 50 in der Platte 16 dicht geschlossen. Wie bei den Primärkanälen 38 wird ein spezifischer Sekundärkanal 50 jeweils durch eine Bezugsnummer in Verbindung mit einem Kleinbuchstaben bezeichnet.
Jeder Sekundärkanal 50 kommuniziert mit einer Niederdruckdampfeinlassöffnung 52, die zentral zwischen den Seitenflächen 40a und 40b liegt und Niederdruckdampf aus einer externen Quelle zuführt. Die Heizplatte 16 ist so aufgebaut, dass einige Primärkanäle 38 weiter voneinander beabstandet sind als von anderen Primärkanälen 38, um eine Mehrzahl von Fluidauslassöffnungen 54 zu unterstützen. Beispielsweise haben die Kanäle 38b und 38c und die Kanäle 38f und 38g einen größeren Mittellinienabstand zwischen einander als andere benachbarte Kanäle 38, um eine verdickte Wand 56 zwischen ihnen zu definieren. Die Mehrzahl von Auslassöffnungen 54 erstrecken sich zwischen den Sekundärkanälen 50 und der Oberseite 34 der Platte 16 durch die verdickte Wand 56.
Die Auslassöffnungen 54 haben vorzugsweise einen Durchmesser von 3,18 mm (0,125 Zoll) und sind in Reihen 58 parallel zu den Sekundärkanälen 50 angeordnet, die sich über die Länge der Platte 16 erstrecken. Die Reihen 58 sind vorzugsweise um 15,2 cm (6 Zoll) voneinander versetzt und die Fluidöffnungen 54 jeder Reihe 58 haben Mittenabstände von 15,2 cm (6 Zoll), sodass die Fluidöffnungen 54 jeder Reihe 58 von den Fluidöffnungen 54 einer benachbarten Reihe 58 versetzt sind. Da die Dampfeinlassöffnung 52 zentral in jedem Sekundärkanal 50 liegt, ist der Niederdruckdampfstrom innerhalb von jedem Kanal 50 bidirektional. Ein Teil des Niederdruckdampfs strömt in der Richtung der Seitenfläche 40a, während der Rest des Dampfs in Richtung auf die Seitenfläche 40b strömt. Wärme wird von den Primärkanälen 38 durch die Platte 16 auf die Sekundärkanäle 50 übertragen, wodurch der darin strömende Niederdruckdampf überhitzt wird. Der Niederdruckdampf tritt durch die Fluidöffnungen 54 zur Oberseite 34 der Platte 16 aus.
Zwischen der Oberseite 34 und dem unteren Deckenpapier 22 der zweiseitigen Wellenbahn 24, wobei wieder auf 3 Bezug genommen wird, wird von dem durch die Auslassöffnungen 54 austretenden Dampf ein Dampfschleier 60 erzeugt. Der Dampfschleier 60 trägt die Bahn 24 über den Heizplatten 16, wodurch der Reibungskontakt zwischen den Heizplatten 16 und der zweiseitigen Wellenbahn 24 im Wesentlichen eliminiert wird. Eine Verringerung des Reibungskontakts hat zur Folge, dass der Bewegung der Bahn 24 geringere Kraft entgegenwirkt, wodurch die in der Bahn 24 erzeugte Spannung verringert wird und die zum Durchziehen der Bahn 24 durch die zweiseitige Wellpappenanlage 10 erforderliche Kraft reduziert wird. Es wird zwar bevorzugt, dass der Dampfschleier 60 wie oben beschrieben von den Auslassöffnungen 54 produziert wird, es ist aber leicht erkennbar, dass der Dampfschleier 60 auch auf eine Reihe von verschiedenen anderen Arten produziert werden kann, einschließlich, aber nicht darauf begrenzt, dem Einblasen von Dampf in die Spalten 26 zwischen benachbarten Heizplatten 16.
In der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind sowohl die Primär- als auch die Sekundärkanäle 38 und 50 durch Durchbohren der Platte 16 zwischen einander gegenüberliegenden Seitenflächen 40a und 40b gebildet. Die Primärkanäle 38 sind nahe der Oberseite 34 in die Platte 16 gebohrt, wodurch ein dünner Steg 62 zwischen dem Primärkanal 38 und der Oberseite 34 definiert wird (6). Die Sekundärkanäle 50 sind gleichermaßen in die Platte 16 gebohrt, allerdings zwischen den Primärkanälen 38 und der Unterseite 36. Die Fluidöffnungen 54 sind von der Oberseite 34 der Platte 16 gebohrt, um sich mit den Sekundärkanälen 50 zu schneiden. Wie in der bevorzugten Ausgestaltung sind die Schlitze 44 außerdem durch Entfernen, bespielsweise durch Wegfräsen, von Teilen der Wände neben den Endflächen 40a und 40b der Platte 16 gebildet (4).
Jeder Primärkanal 38 wird durch seine jeweilige Einlassöffnung 46 mit gesättigtem Hochdruckdampf mit etwa 0,027 Pa (185 psig) bei 191°C (375°F) zum Erhitzen der Oberseite 34 jeder Heizplatte 16 versorgt. 0,027 Pa (185 psig) ist zwar der bevorzugte Druck für den den Primärkanälen 38 zugeführten Hochdruckdampf, der Hochdruckdampf kann aber einen Druck in einem breiten Bereich um etwa 0,027 Pa (185 psig), aber vorzugsweise zwischen 0,023 Pa (160 psig) und 0,029 Pa (200 psig), haben.
Niederdruckdampf mit etwa 0,6 psig wird der Einlassöffnung 52 jedes Sekundärkanals 50 zugeführt, um den Dampfschleier 60 zum Tragen der zweiseitigen Wellenbahn 24 zu bilden und dadurch den Reibungskontakt zwischen der Bahn 24 und der Oberseite 34 der Platte 16 zu verringern. Wie leicht erkennbar ist, ist der Druck des Niederdruckdampfs in den Sekundärkanälen 50 mehrere Größenordnungen niedriger als der Druck des Hochdruckdampfs in den Primärkanälen 38. Hochdruckdampf ist für die Sekundärkanäle 50 nicht angebracht, da ein solcher Hochdruckdampf mit hoher Geschwindigkeit aus den Auslassöffnungen 54 austreten und schädlichen Kontakt mit der Bahn 24 verursachen würde. Der Niederdruckdampf ist vorzugsweise innerhalb des Druckbereichs von 0,36 × 10^–4 Pa (0,25 psig) und 7,25 × 10^–4 Pa (5 psig), wobei der tatsächlich ausgewählte Druck zum Erzeugen des Dampfschleiers 60 direkt mit der Größe und der Zahl der Auslassöffnungen 54 in Beziehung steht. Im Besonderen muss der Dampfschleier 60 ausreichen, um die Bahn 24 zu tragen, wobei die Dicke des Dampfschleiers 60 eine Funktion der Größe und Zahl von Auslassöffnungen 54 ist.
Der Hochdruckdampf in den Primärkanälen 38 hat eine viel höhere Temperatur als der Niederdruckdampf in den Sekundärkanälen 50. Daher wird Wärme durch die Heizplatte 16 von den Primärkanälen 38 zu den Sekundärkanälen 50 übertragen, wodurch die Temperatur des Niederdruckdampfs angehoben wird. Der Niederdruckdampf wird folglich durch diese Wärmeübertragung überhitzt, da sein Druck im Wesentlichen kontakt bleibt und seine Temperatur über seine Dampftemperatur für diesen konstanten Druck gehoben wird.
In der bevorzugten Ausgestaltung ist der Niederdruckdampf aber bereits überhitzt, wenn er den Sekundärkanälen 50 zugeführt wird. Im Besonderen wird ein gesättigter Dampf mit einem hohen Druck von etwa 0,027 Pa (185 psig) gedrosselt, indem der Dampf durch ein Ventil (nicht abgebildet) geleitet wird, wodurch der Druck des Dampfs auf etwa 8,7 × 10^–5 Pa (0,6 psig) reduziert wird. Das Drosseln bewirkt, dass die Temperatur des Dampfs etwas fällt, die Temperatur des resultierenden Niederdruckdampfs ist aber immer noch höher als die des gesättigten Dampfs bei dem entsprechenden Druck von 8,7 × 10^–5 Pa (0,6 psig) (101°C (214°F)).
Das Überhitzen verringert nicht nur die als Wärme auf die Bahn 24 zu übertragende innere Energie im Niederdruckdampf und im Dampfschleier 60, sondern verringert auch den Grad der Wasserdichte im Dampfschleier 60, sodass weniger Wasser auf die Bahn 24 übertragen wird, was zu weniger Wasserstreifen auf dem unteren Deckenpapier 22 führt.
Es ist zu beachten, dass jeder Sekundärkanal 50 in eine Mehrzahl von Nebenkanälen unterteilt sein kann, wobei die Nebenkanäle jeweils gegeneinander dicht geschlossen sind und eine unabhängige Niederdruckdampfeinlassöffnung 52 haben. Auf diese Weise kann verschiedene Eigenschaften, d. h. Druck und Temperatur, besitzender Dampf jedem Nebenkanal zugeführt und durch die jeweiligen Fluidöffnungen 54 dieses Nebenkanals abgelassen werden. Infolgedessen hat der Dampfschleier 60 Zonen oder Bereiche mit verschiedenen Eigenschaften, die je nach den erwünschten Eigenschaften der resultierenden Pappebahn 24 unabhängig voneinander geregelt werden können.
Die die vorliegende Erfindung ausgestaltende Heizplatte 16, wobei jetzt auf die 9 und 10 Bezug genommen wird, kann ferner Verstärkungsrippen 64 aufweisen, die an der Unterseite 36 entlang der Länge der Heizplatte 16 angebracht sind, wobei die Verstärkungsrippen 66 quer über die Breite der Heizplatte 16 an der Unterseite 36 angebracht sind. Die Rippen 64 und 66 verleihen der Heizplatte 16 Starrheit, um eine thermische Verformung auf Grund von Temperaturunterschieden zwischen der Ober- und der Unterseite 34 und 36 zu verhindern.
Die Rippen 64 weisen vertikale Bohrungen 68 auf, die in Kommunikation mit den Hochdruckkondensatrücklauföffnungen 48 positioniert sind, wobei die vertikalen Bohrungen 68 an ihren unteren Enden 70 verschlossen sind. Jede Verstärkungsrippe 64 hat auch ein Paar Längsbohrungen 72a und 72b, die die vertikale Bohrung 68 schneiden, um einen durchgehenden Durchgang durch die Rippe 64 zu bilden. Eine zweite vertikale Bohrung 74 befindet sich neben der Vorderseite der Rippe 64 und verläuft von einer Unterseite der Rippe 64 aufwärts zu einer Position, an der sie sich mit den Längsbohrungen 72a und 72b schneidet. Beide Längsbohrungen 72a und 72b haben an 70 verschlossene Enden. Eine Austrittsöffnung für das Hochdruckkondensat ist an 76 definiert.
Die Bohrungen 68, 72a, 72b und 74 stellen einen kontinuierlichen Heizdurchgang zum Heizen der Verstärkungsrippen 64 bereit. Auf diese Weise werden die Verstärkungsrippen 64 im Wesentlichen auf der gleichen Temperatur wie die Platte 16 gehalten, um sicherzustellen, dass sich die Verstärkungsrippen 64 mit der Ausdehnung der Heizplatte 16 übereinstimmend ausdehnen.
Das Niederhaltemittel 28 der zweiseitigen Wellpappenanlage 10, wobei wieder auf die 1 und 2 Bezug genommen wird, ist als eine beschwerte Decke 78 gezeigt, die gegen die zweiseitige Wellenbahn 24 drückt, um die Wärmeübertragung von den Heizplatten 16 zu erleichtern. Die zweiseitige Wellenbahn 24 wird von dem stromabwärts angeordneten Ziehabschnitt 14 durch den zwischen der zweiseitigen Wellpappenanlage 10 definierten Durchgang gezogen. Wenn die zweiseitige Wellenbahn 24 in die Richtung des Pfeils 30 bewegt wird, wie in den 1 und 2 gezeigt wird, gelatiniert die Kombination von Wärme von den Heizplatten 16 und dem von der Decke 78 auf die Bahn ausgeübte Druck den Leim zwischen dem unteren Deckenpapier 22 und der einseitigen Wellenbahn 20, um gebundene zweiseitige Wellpappe 24 zu bilden.
Die Beschwerdecke 78, wobei jetzt auf die 3 und 11 bis 16 Bezug genommen wird, hat eine Mehrzahl von starren Gleitstücken 80, die aus gebogenem Blech hergestellt sind. Jedes Gleitstück 80 hat eine erste und eine zweite Lippe 82a und 82b, die ein U-förmiges Körperstück 84 definieren (12). Sowohl die erste als auch die zweite Lippe 82a und 82b sind mit einem Paar Aussparungen 86 zum Aufnehmen von Tragseilen 88 versehen (13). Die Gleitstücke 80 haben eine Oberseite 90 und eine Unterseite 92, wobei die Unterseite 92 der zweiseitigen Wellenbahn 24 zugekehrt ist, wie in 3 dargestellt wird. In der bevorzugten Ausgestaltung ist jedes Gleitstück 80 aus einer 6-mm-(0,25-Zoll)Rostfreistahlplatte hergestellt, die auf eine Länge von 20,3 cm (8,0 Zoll) und eine Breite von 16,5 cm (6,5 Zoll) gebogen ist.
Die Gleitstücke 80 sind in einem versetzten Muster in der Richtung des Bahnlaufwegs angeordnet, wie mit dem Pfeil 30 in 11 angezeigt wird, und sind durch eine Reihe der Metallseile 88 miteinander verbunden, die durch die Aussparungen 86 gezogen sind, die in der ersten und der zweiten Lippe 82a und 82b jedes Gleitstücks 80 gebildet sind. Wie in den 1 und 2 dargestellt wird, werden das stromaufwärts und das stromabwärts liegende Ende 94 und 96 jedes Seils 88 von stromaufwärts bzw. stromabwärts liegenden Tragelementen oder -zylindern 98 bzw. 100 getragen, sodass die Mehrzahl von Gleitstücken 80 über den Heizplatten 16 aufgehängt sind. Eine Seilkurve oder Kettenlinie der Seile 88 zwischen den Tragelementen 98 und 100 lässt die Gleitstücke 80 die Bahn 24 in Richtung auf die Heizplatten 16 drücken, wodurch die Wärmeübergabe dazwischen erleichtert.
Die stromaufwärts und stromabwärts liegenden Tragelemente 98 und 100 können vertikal bewegbar montiert sein, wie durch die Pfeile 102 und 104 in 1 gezeigt wird. Durch Anheben von einem oder beiden Tragelementen 98 und 100 werden die jeweiligen Enden 94 und 96 der Seile 88 gleichermaßen angehoben, um den Druck gegen die Bahn 24 ausübenden Teil der Decke 78 zu variieren. Der von den Heizplatten 16 auf die Bahn 24 übertragene Wärmebetrag kann daher eingestellt werden. Außerdem kann die Decke 78 angehoben werden, um Freiraum zum Einziehen des vorderen Rands der Bahn 24 zu schaffen, wie im Folgenden mit Bezug auf 17 beschrieben wird. Es ist zu beachten, dass eine Feder (nicht abgebildet) das stromabwärts liegende Ende 96 der Seile 88 zum Spannen der Seile 88 mit dem stromabwärts liegenden Tragelement 100 verbindet, um der Seilverschiebung beim Anheben der Beschwerdecke 78 zum Einstellen der Deckung entgegenzuwirken.
Jedes Tragelement 98 und 100 hat entgegengesetzte Enden 106 und 108, die funktionell mit linearen Stellantrieben, vorzugsweise konventionellen Hebeschrauben 110, verbunden sind. Im Besonderen und mit Bezug auf 15 ist eine Hebemutter 112 an einem Halter 114 fixiert, der sich an jedem entgegengesetzten Ende 106 und 108 der Tragelemente 98 und 100 befindet. Die Aktivierung eines Motors 116 versetzt ein Paar der Hebeschrauben 110 in Drehung, wodurch die jeweiligen Hebemuttern 112 und das jeweilige Tragelement 98 und 100 angehoben oder gesenkt werden. Es ist zu beachten, dass die Hebeschrauben 110 an entgegengesetzten Enden 106 und 108 der Tragelemente 98 und 100 vom Motor 116 synchronisiert angetrieben werden, der eine sich seitlich oder in der Richtung quer zur Maschine über die zweiseitige Wellpappenanlage 10 in paralleler Beziehung zu den Tragelementen 98 und 100 erstreckende Transmissionswelle 118 dreht (2).
Eine lineare Schienenführung 120, wobei weiter auf 15 Bezug genommen wird, befindet sich neben jeder Hebeschraube 110 zum Führen der Tragelemente 98 und 100 bei vertikaler Bewegung. Die lineare Schienenführung 120 hat ein Schienenelement 122, das an einer Hebestütze 124 gehaltert ist, und einen mit dem Schienenelement 122 in Eingriff stehenden Führungsblock 126. Jeder Führungsblock 126 ist an einem der Halter 114 befestigt, sodass beim vertikalen Bewegen des jeweiligen Tragelements 98 und 100 seine Bewegung linear am Schienenelement 122 entlang geführt wird.
Es wird bevorzugt, dass die Seitenränder 128a und 128b jedes Gleitstücks 80 in einem leichten Winkel zu jeder benachbarten Lippe 82a und 82b angeordnet sind, wie in den 11 und 12 zu sehen ist. Die Gleitstücke 80 sind so angeordnet, dass die Seitenränder 128a und 128b von einer Längsmittelachse 130 der Decke 78 in ihrem Verlauf stromabwärts in der Laufrichtung der Pappebahn 24, wie durch den Pfeil 30 in 11 gezeigt wird, nach außen abgewinkelt sind. Die abgewinkelten Seitenränder 128a und 128b sorgen für bessere Bahnspurhaltung, da sie dazu neigen, die Bahn 24 während ihres Laufs unter der Decke 78 zu zentrieren. Ferner verringern die abgewinkelten Seitenränder 128a und 128b den Verschleiß auf der Unterseite des unteren Deckenpapiers 22, da die Beabstandung zwischen benachbarten Gleitstücken 80 nicht längs fluchtet. Schließlich verringern die abgewinkelten Seitenränder 128a und 128b die Häufigkeit von Bahnrissen, ebenfalls wieder deshalb, weil sich die Bahn 24 nicht parallel mit dem Spalt zwischen benachbarten Gleitstücken 80 fluchtend bewegt.
Die oben beschriebenen Heizplatten 16 sorgen zwar für einen Dampfschleier 60, um die Reibung zwischen der Oberseite 34 der Heizplatten 16 und dem unteren Deckenpapier 22 im Wesentlichen zu verringern, zwischen der nicht bewegten Beschwerdecke 78 und der bewegten zweiseitigen Wellenbahn 24 kann aber immer noch signifikante Reibung erzeugt werden. Durch Versehen der Gleitstücke 80 mit einer glatten Unterseite 92 wird zwar die sich zwischen der Decke 78 und der Bahn 24 ergebende Reibung reduziert, es wird aber bevorzugt, dass Fluidschmierung eingesetzt wird, um diese Reibungskräfte im Wesentlichen zu eliminieren.
Daher sieht eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung einen beheizten Fluidschleier 132 zwischen der zweiseitigen Wellenbahn 24 und der Beschwerdecke 78 vor. Jedes Gleitstück 80, wobei jetzt auf die 3, 12 und 14 Bezug genommen wird, hat wenigstens eine Fluidöffnung 134, die mit seiner Unterseite 92 kommuniziert. Die Fluidöffnungen 134 sind mit einem Fluidverteiler 136 verbunden, der mit einer beheizten Fluidzufuhr (nicht abgebildet) kommuniziert. Erhitztes Fluid, vorzugsweise ein Niederdrucktrockendampf, wird dem Fluidverteiler 136 zugeführt, der den Dampf auf verschiedene Fluidöffnungen 134 verteilt. Der Dampf tritt durch die Fluidöffnungen 134 aus, um einen Dampfschleier 132 zwischen der Unterseite 92 des Gleitstücks 80 und der zweiseitigen Wellenbahn 24 zu bilden. Der Dampfschleier 132 eliminiert im Wesentlichen Reibungskräfte zwischen dem Gleitstück 80 und der zweiseitigen Wellenbahn 24, während er zusätzliche Wärme liefert, um zur Gelatinierung des Leims zwischen der einseitigen Wellenbahn 20 und der unteren Deckenbahn 22 beizutragen.
Vorzugsweise wird eine Mehrzahl von unabhängig gesteuerten Verteilern 136 eingesetzt, sodass vorbestimmte Gruppen von Fluidöffnungen 134 von einem einzelnen Verteiler 136 gespeist werden. Es ist zu erkennen, dass die Verteiler 136 zum Verteilen von Dampf auf jede Kombination von Fluidöffnungen 134 angeordnet sein können, wodurch sie Zonen variierender Dampfschleiereigenschaften in Abhängigkeit von dem jedem Verteiler 136 zugeführten Dampf erzeugen. Aus diesem Grund ist eine große Zahl verschiedener Reibungs- oder Temperaturzonen möglich, je nach der Aktivierung verschiedener Verteiler 136. Diese Zonen können angeordnet sein, um Spannung entgegenzuwirken oder auszugleichen oder um zur Gelatinierung des Leims in der zweiseitigen Wellenbahn 24 beizutragen.
Um zu verhindern, dass der Dampfschleier 132 an der Unterseite 92 der Gleitstücke 80 Wasserkondensat erzeugt, ist vorzugsweise die Unterseite 92 jedes Gleitstücks 80 beheizt. Die Oberseite 90 der Gleitstücke 80, Bezug nehmend auf die 3, 14 und 16, steht in thermischem Kontakt mit einer Mehrzahl von Kanälen 138, die in der Richtung quer zur Maschine oder in seitlicher Richtung verlaufen. Diese Kanäle 138 können jede beliebige einer breiten Vielfalt von Formen aufweisen, von denen in 16 drei dargestellt werden. Die bevorzugte Kanalkonfiguration ist das Bereitstellen einer flachen Metallplatte 140, die an einer gewellten Metallplatte 142 mit darin gebildeten Wellen 144 angeschweißt ist. Die Hohlräume zwischen der flachen Platte 140 und der gewellten Platte 142 definieren die Kanäle 138, in die Dampf zugeführt wird, um die Unterseite 92 der Gleitstücke 80 zu erwärmen. Alternativ können die Kanäle 138 von zylindrischen Röhren 148 oder länglichen Blasen 150 definiert werden, die sich seitlich über die Oberseite der Beschwerdecke 78 erstrecken.
Das die vorliegende Erfindung ausgestaltende Verfahren weist das Einspritzen von Hochdruckdampf in die Primärkanäle 38 der Heizplatte 16 auf, wodurch die Oberseite 34 der Platte 16 beheizt wird. Überhitzter Niederdruckdampf wird den Sekundärkanälen 50 zugeführt, der durch Wärmeleitung von dem Hochdruckdampf in den Primärkanälen 38 weiter erwärmt wird. Der Niederdruckdampf wird durch die Auslassöffnungen 54 in der Oberseite 34 der Heizplatte 16 abgelassen, um einen überhitzten Dampfschleier 60 zwischen der Oberseite 34 und der Bahn 24 zu erzeugen. Die Pappebahn 24 wird wenigstens teilweise von dem Dampfschleier 60 getragen und über ihn befördert, wodurch sich zwischen der Bahn 24 und der beheizten Fläche 34 nominelle Reibungskräfte entwickeln.
Durch umfassende Versuche wurde entdeckt, dass das Verfahren und die Vorrichtung, die die Erfindung ausgestalten, die Reibung zwischen der Pappebahn 24 und den Heizplatten 16 beträchtlich reduzieren, indem sie einen Dampfschleier 60 zwischen ihnen erzeugen. Die geringere Reibung führt zu weniger der Bewegung der Bahn 24 entgegenwirkendem Widerstand, wodurch die zum Befördern der Bahn 24 erforderliche Energie verringert wird. Da der Bahnbewegung entgegenwirkende Reibungskräfte Spannung in der Bahn 24 erzeugen, führt eine verringerte Reibung zu weniger Spannung in der Bahn 24, wodurch sie eine geringere Häufigkeit von Bahnrissen oder -einrissen zur Folge hat.
Außerdem wurde unerwartet entdeckt, dass der Dampfschleier 60 gegenüber dem Verfahren und der Vorrichtung vom Stand der Technik, die von der von Natur aus schlechten thermischen Leitung zwischen der beheizten Fläche einer Heizplatte und der Pappebahn abhängen, den Temperaturanstieg der Pappebahn 24 bedeutend beschleunigt. Dies gilt besonders dann, wenn schwere Pappe erwärmt wird. Der Dampfschleier 60 verbessert die Erwärmungs- und Gelatinierzeiten des Leims zwischen Pappebahnen drastisch. Verarbeitungsgeschwindigkeiten der Wellpappeanlage können somit vergrößert werden, da die Pappe keine langen Wärmeübertragungszeiten benötigt. Folglich erleichtert der Dampfschleier 60 auch das Verarbeiten von mehrwelligen Pappebahnen.
Man glaubt, dass die bedeutenden Vorteile, die sich aus der Verwendung des Dampfschleiers 60 ergeben, die Folge eines Stoffübergangsprozesses sind, der die Absorption und Kondensation von Dampf im Papier und im Besonderen auf der Leimlinie zwischen Bahnen beinhaltet. Bei der Kondensation des Dampfs wird eine große Wärmeenergiemenge freigesetzt, die die beobachteten Verbesserungen der Gelatinierung des Leims zwischen Bahnen bewirkt.
Auch wurde entdeckt, dass die Verwendung eines Dampfschleiers 60 zwischen der Heizplatte 16 und der Pappebahn 24 dazu führt, dass weniger Feuchtigkeit aus der Pappe entfernt wird als allein mit Heizplatten vom Stand der Technik. Von daher eignen sich das Verfahren und die Vorrichtung, die die vorliegende Erfindung ausgestalten, gut zur Verwendung als Vorheizvorrichtung für eine zweiseitige Wellpappenanlage zum Konditionieren der einseitigen Wellenbahn 20 vor dem Einlaufen in den Heizabschnitt 12 der zweiseitigen Wellpappenanlage 10. In der einseitigen Wellenbahn 2O wird Feuchtigkeit zurückgehalten, was weniger Verwerfung zur Folge hat, da sich die frisch einseitige Wellenbahn 20 und die untere Deckenbahn 22 einem Feuchtigkeitsgleichgewichtszustand nähern, nachdem sie zum Bilden einer zweiseitigen Wellenbahn 24 gebunden wurden.
Die zweiseitige Wellenbahn 24, Bezug nehmend auf 1, 2 und 17, wird vom Ziehabschnitt 14, der ein oberes und ein unteres Stetigförderband 15 und 17 hat, die einander gegenüberliegen, durch den Heizabschnitt 12 gezogen. Jedes Band 15 und 17 definiert eine Außenseite 152 zur Anlage an einer Fläche 154 und 156 der zweiseitigen Wellenbahn 24. Im Besonderen definieren die Förderbänder 15 und 17 in einer normalen Betriebsart einen Durchgang, wobei die Außenflächen 152 des oberen und des unteren Bands 15 und 17 zur Anlage an der Ober- bzw. der Unterseite 154 bzw. 156 der Bahn 24 ausgeführt sind. Das obere und das untere Förderband 15 und 17 werden von Motoren 158 bzw. 160 auf eine in der Technik gut bekannte Weise angetrieben. Die Motoren 158 und 160 sind elektronisch gekoppelt, um sicherzustellen, dass jedes Band 15 und 17 mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben wird, sodass die Ober- und die Unterseite 154 und 156 der Bahn 24 desgleichen mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben werden. Dies verhindert einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Ober- und der Unterseite 154 und 156 der Bahn 24, der die frische Bindung zwischen der einseitigen Wellenbahn 20 und der unteren Deckenbahn 22 beschädigen könnte.
Das obere Förderband 15 wird von einem vertikal beweglichen Rahmen 162 getragen. Eine Mehrzahl von Beschwerrollen 164 sind drehbar in dem Rahmen 162 montiert, um Druck gegen eine Innenfläche 166 des oberen Bands 15 auszuüben, wodurch das obere Band 15 auf das untere Band 17 zu gezwungen wird. Die Beschwerrollen 164 erleichtern daher den Reibungskontakt zwischen den Außenflächen 152 des oberen und des unteren Förderbands 15 und 17 und der Ober- und Unterseite 154 und 156 der Bahn 24.
Ein Halter 168 ist nahe jeder Ecke des beweglichen Rahmens 162 angebracht. An jedem Halter 168 sind ähnlich wie bei der Hebemutter 112 und dem Führungsblock 126 der Tragelemente 98 und 100, wie oben mit Bezug auf 15 beschrieben, eine Hebemutter und ein Führungsblock (nicht abgebildet) befestigt. Eine Hebeschraube 174 steht mit der Hebemutter in Gewindeeingriff, wobei die Aktivierung eines Motors 176 die Hebeschraube 174 in Drehung versetzt, wodurch die Hebemutter und das obere Förderband 15 angehoben oder gesenkt wird. Ein lineares Führungselement (nicht abgebildet) der oben mit Bezug auf 15 beschriebenen Art ist bereitgestellt, bei dem der Führungsblock mit einem an einer Hebestütze 182 befestigten Schienenelement (nicht abgebildet) in Eingriff ist. Das lineare Führungselement gewährleistet, dass der bewegliche Rahmen 162 in einer im Wesentlichen linearen vertikalen Bewegung angehoben wird. Ein einzelner Motor 176 betreibt ein Paar Hebeschrauben 174 an, indem er eine sich seitlich erstreckende Transmissionswelle 184 zwischen dem Paar Hebeschrauben 174 dreht (2).
In den 2, 15 und 17, auf die jetzt Bezug genommen wird, ist eine Bahneinziehvorrichtung 200 zum Einziehen eines vorderen Rands 202 des unteren Deckenpapiers 22 durch die die vorliegende Erfindung ausgestaltende zweiseitige Wellpappenanlage 10 dargestellt. Die Bahneinziehvorrichtung 200 hat eine Einspannvorrichtung 204, die zwischen einem Paar flexibler Förderelemente, vorzugsweise Rollenketten 206 und 208, getragen wird. Die Rollenketten 206 und 208 verlaufen von nahe einem Eingangsende 210 stromabwärts bis nahe einem Austrittsende 212 der zweiseitigen Wellpappenanlage 10 entlang jeder Seite davon. Jede Kette 206 und 208 hat eine obere Strecke 214 und eine untere Strecke 216, wobei die obere Strecke 214 teilweise von Tragschienen 218 mit einem Nylonlagerstreifen 220 zum Berühren einer jeweiligen Rollenkette 206 und 208 (15) getragen wird. Jede Tragschiene 218 befindet sich außerhalb der Heizplatten 16 und zwischen benachbarten Stützbeinen 222 für die Heizplatten 16. Zwischen jeder Tragschiene 218 befinden sich Kettenleiträder zum Führen der oberen und der unteren Strecke 214 und 216 jeder Kette 206 und 208, wenn sie von einem Motor 226 voranbewegt wird, der sich nahe dem Austrittsende 212 der zweiseitigen Wellpappenanlage 10 befindet. Eine Mehrzahl von Auflagestiften 228 sind zwischen den Kettenleiträdern 224 unter den Tragschienen 218 zum Tragen der unteren Strecke 216 jeder Rollenkette 206 und 208 angeordnet. Wenn der Motor 226 aktiviert wird, werden die Ketten 206 und 208 und die Einspannvorrichtung 204 längs durch die zweiseitige Wellpappenanlage 10 angetrieben.
Die Einspannvorrichtung 204, Bezug nehmend auf die 18 und 19, hat ein Paar Befestigungsplatten 230 und 232, die jeweils an einer der Rollenketten 206 und 208 angebracht sind. Eines der Rollenkettenglieder 234 ist durch ein Befestigungsglied 236 mit sich nach außen erstreckenden Ansätzen 238, die im Reitsitz auf einer der Befestigungsplatten 230 und 232 angeordnet sind, ersetzt. Ein Stift 240 befestigt die Ansätze 238 an einer jeweiligen Befestigungsplatte 230 und 232. Entgegengesetzte Enden 242 und 244 einer Einziehstange 246 sind an den Befestigungsplatten 230 bzw. 232 befestigt, wobei sich die Einziehstange 246 in einer seitlichen oder quer zur Maschine verlaufenden Richtung zwischen den Förderketten 206 und 208 über die zweiseitige Wellpappenanlage 10 erstreckt. Ein Schwenkarm 248 ist durch einen Drehbolzen 252 an einer Innenfläche 250 jeder Befestigungsplatte 230 und 232 angelenkt. Am Dreharm 248 ist ein Griff 254 befestigt zur Benutzung durch eine Bedienkraft beim Schwenken des Schwenkarms 248 um den Drehbolzen 252, wie von Pfeil 255 in 18 angedeutet wird.
Die entgegengesetzten Enden 256 und 258 einer Klemmstange 260 werden von jedem Schwenkarm 248 getragen, wobei die Klemmstange 260 selektiv mit der Einziehstange 246 in Eingriff gebracht werden kann. Eine Feder 262 verbindet den Schwenkarm 248 mit der jeweiligen Befestigungsplatte 230 und 232 während einer normalen Betriebsart, die in 19 mit den Bezugsbuchstaben A und B dargestellt wird, zum Vorspannen der Klemmstange 260 auf die Einziehstange 246 zu. Wenn sich die Feder 262 „über die Mitte" bewegt, d. h. auf eine Position, in der ein Federverbindungspunkt 263 am Schwenkarm 248 über dem Drehbolzen 252 liegt, wie mit dem Bezugsbuchstaben C in 19 dargestellt wird, definiert dies eine Einstellungsbetriebsart. In dieser Einstellungsbetriebsart wird die Klemmstange 260 von der Einziehstange 246 weg vorgespannt und bleibt in einer offenen Stellung arretiert. Die Bewegung des Schwenkarms 248 und der Klemmstange 260 im Uhrzeigersinn, wie in 19 gezeigt, wird durch einen Anschlagstift 164 begrenzt, der an einer Lagerfläche 266 des Schwenkarms 248 in Anlage kommt.
Im Betrieb hebt der Bediener zunächst die Beschwerdecke 78 und das obere Förderband 15 an, um ausreichend Freiraum für die Bewegung der Einspannvorrichtung 204 längs durch die zweiseitige Wellpappenanlage 10 zu schaffen, wie in 17 dargestellt wird. Wie oben beschrieben wird, sind die stromaufwärts und stromabwärts angeordneten Tragelemente 98 und 100 für die Deckenseile 88 funktionell mit Hebeschrauben 110 verbunden. Die Motoren 116 werden aktiviert, um die Hebeschrauben 110 zu drehen und die Tragelemente 98 und 100 auf eine Position zu heben, in der die Einspannvorrichtung 204 unter der Kettenlinie der Beschwerdecke 78 hindurchbewegt werden kann. Desgleichen werden die Hebeschrauben 174 zum Tragen des beweglichen Rahmens 162 des oberen Förderbands 15 gedreht, wodurch das obere Förderband 15 so angehoben wird, dass die Einspannvorrichtung 204 unter dem oberen Förderband 15 hindurchbewegt werden kann.
Wenn die Beschwerdecke 78 und das obere Förderband 15 angehoben worden sind, positioniert der Bediener die Einspannvorrichtung 204 neben dem Eingangsende 210 der zweiseitigen Wellpappenanlage 10, indem er den die Rollenketten 206 und 208 antreibenden Motor 226 selektiv aktiviert. Als Nächstes zieht der Bediener den Griff 254 und den Schwenkarm 248 der Einspannvorrichtung 204 nach oben, wodurch die Klemmstange 260 von der Einziehstange 246 weg geschwenkt wird, bis der Schwenkarm 248 am Anschlagstift 264 in Anlage kommt. An diesem Punkt ist die Klemmstange 260 in der Einstellungsbetriebsart offen arretiert. Der vordere Rand 202 des unteren Wellenpapiers 22 wird dann in Richtung auf die Einspannvorrichtung 204 gezogen und von unter der Einziehstange 246 nach oben um einen beträchtlichen Teil einer Außenfläche 268 der Einziehstange 246 gewickelt, bis er zum Einspanneingriff zwischen der Einziehstange 246 und der Klemmstange 260 positioniert ist.
Der Bediener zieht dann den Griff 254 nach unten auf die Einziehstange 246 zu, sodass der Schwenkarm 248 sich „unter die Mitte" bewegt, d. h. wo der Federverbindungspunkt 263 des Schwenkarms 248 unter dem Drehbolzen 252 liegt. Dadurch wird die Einspannvorrichtung 204 wieder in ihre normale Betriebsart zurück versetzt, in der die Klemmstange 260 zur Einziehstange 246 hin federvorgespannt ist. Wie in 19 deutlich abgebildet ist, ist die untere Deckenbahn 22 an diesem Punkt zwischen der Klemmstange 260 und der Einziehstange 246 gesichert. Der Bediener aktiviert den Motor 226, der die Rollenketten 206 und 208 zusammen mit der Einspannvorrichtung 204 und der Bahn 22 stromabwärts durch den Heizabschnitt 12 und den Ziehabschnitt 14 der zweiseitigen Weilpappenanlage 10 antreibt. Der Motor 226 wird angehalten, wenn die Einspannvorrichtung 204 nahe dem Austrittsende 212 der zweiseitigen Wellpappenanlage 10 liegt. Der Bediener zieht den Griff 254 nach oben und von der Einziehstange 246 weg, bis der Schwenkarm 248 mit dem Anschlagstift 264 in Anlage kommt und in der Einstellungsbetriebsart offen arretiert ist.
Die Pappebahn 22 wird dann von der Außenfläche 268 der Einziehstange 246 abgewickelt und die Einspannvorrichtung 204 wird bis knapp über das Austrittsende 212 der zweiseitigen Wellpappenanlage 10 hinaus befördert, wo sie die kontinuierliche Verarbeitung der zweiseitigen Wellenbahn 24 nicht stört, Die Beschwerdecke 78 und das obere Förderband 15 werden dann auf die in 1 gezeigten Positionen gesenkt. Die einseitige Wellenbahn 20 mit geleimten Wellenspitzen wird in Haftkontakt mit der unteren Deckenbahn 22 gebracht. Der Ziehabschnitt 14 wird dann aktiviert, um die Bahnen 20 und 22 zusammen durch den Heizabschnitt 12 zu ziehen, um die zweiseitige Wellenbahn 24 zu bilden.
In 20, auf die jetzt Bezug genommen wird, ist eine alternative Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung als eine Heizplatte 316 dargestellt, die mit einer einer Bahn zugekehrten bogenförmigen beheizten Fläche oder Oberseite 334 und einer der Bahn abgekehrten Unterseite 336 konfiguriert ist. Eine Mehrzahl von Primärkanälen 338. erstreckt sich zwischen entgegengesetzten Seiten der Platte 316 und ist durch Durchbohren der Platte 316 von Seite zu Seite gebildet, wodurch zwischen den Primärkanälen 338 Wände 342 gebildet werden. Die Heizplatte 316 hat ferner Schlitze zum Verbinden benachbarter Kanäle 338 an abwechselnden Enden miteinander, um einen Schlangenweg wie bei der Ausgestaltung der 4 bis 8 dadurch hindurch zu bilden.
Der von den Kanälen 338 definierte Schlangenweg ist mit einer Hochdruckdampfeinlassöffnung 346 und Hochdruckkondensatrücklauföffnungen 348a und 384b, durch die Dampf dem Inneren der Platte 316 zugeführt und von ihm abgezogen werden kann, in dem Schlangenweg versehen, um die Heizplatte 316 auf einer gewünschten Temperatur zu halten. Die Dampfeinlass- und -rücklauföffnungen 346 und 348 können an alternativen Stellen in der Platte 316 bereitgestellt sein, um für Flexibilität beim Verbinden mit externen Dampfrohren zu sorgen.
Die Heizplatte 16 hat ferner eine Mehrzahl von Sekundärkanälen 350, die sich parallel zu den Primärkanälen 338 zwischen den Seitenflächen erstrecken und zwischen den Primärkanälen 338 und der Unterseite 336 liegen. Jeder Sekundärkanal 50 ist zylindrischer Art und gegen die anderen Kanäle 348 und 350 in der Platte 316 dicht geschlossen. Eine Niederdruckdampfeinlassöffnung 352 kommuniziert mit jedem sekundären Kanal 350 und kann sich an jeder beliebigen praktischen Stelle in der Platte 316 befinden, um Verbindungen mit externen Dampfrohrleitungen zu erleichtern. Einige der Primärkanäle 338 sind weiter voneinander beabstandet als andere, wodurch eine verdickte Wand 356 zum Unterstützen einer Mehrzahl von Fluidauslassöffnungen 354 gebildet wird.
Den Sekundärkanälen 350 durch die Einlassöffnung 352 zugeführter Niederdruckdampf wird durch Wärmeübertragung von den Primärkanälen 338 überhitzt und tritt dann durch die Fluidöffnungen 354 zur Oberseite 334 der Platte 316 aus. Dadurch wird zwischen der Oberseite 334 und der Wellpappebahn ein Dampfschleier zum Tragen der Bahn über der Heizplatte 316 wie bei der Ausgestaltung der 4 bis 8 erzeugt.
Aus den 20 und 21 ist leicht erkennbar, dass der Krümmungsradius der bogenförmigen Oberseite 334 modifiziert werden kann, wie es zum Erfüllen von Maschinenspezifikationen oder Betriebsbedingungen notwendig ist. Die Heizplatte 316 an sich kann zur Verwendung in bestehenden einseitigen Wellpappeanlagen als eine Vorheizvorrichtung für Wellenstoff- und Deckenbahnen ausgeführt werden.
Zwei identische Heizplatten 316, wobei jetzt auf 22 Bezug genommen wird, können miteinander verbunden werden, um eine einzelne zylindrische Heizplatte 416 zu bilden. Alternativ kann die Heizplatte 416 eine integrale zylindrischen Röhre umfassen, wobei die Primär- und Sekundärkanäle 338 und 350 in einem gewünschten Muster in die Röhre gebohrt sind. Diese Platte 416 eignet sich besonders gut zur Verwendung als Vorheizvorrichtung zum Heizen von sich der zweiseitigen Wellpappenanlage 10 nähernder Deckenpapier- oder einseitiger Wellenbahn. Die Pappe würde über die zylindrische Außenfläche 434 der Heizplatte 416 gezogen. Auch in diesem Fall würden Öffnungen 454 einen Dampfschleier zum Verringern von Reibung zwischen der Fläche 343 und der laufenden Pappebahn 24 unter Beitragen zur Gelatinierung des Leims in der Bahn erzeugen.
Außerdem ist vorgesehen, dass die Heizplatte 416 mit einer Riffelwalze in einer einseitigen Wellpappeanlage zusammenwirken kann, um die rasche Gelatinierung des Leims zwischen den Wellenstoff- und Deckenbahnen zu fördern. Die Heizplatte 416 könnte in Verbindung mit Druckapplikatoren einseitiger Wellpappeanlagen vom Stand der Technik oder als unabhängige Einheit, die als Presselement zum Zusammenpressen der Wellenstoff- und Deckenbahnen in Bindungseingriff wirkt, verwendet werden. Der aus den Fluidöffnungen 454 austretende Niederdruckdampf würde wenigstens teilweise durch die Deckenbahn zum Leim auf den Wellenspitzen der Wellenstoffbahn dringen, wodurch der Leim rasch ausgehärtet und eine Bindung zwischen den Bahnen gebildet würde. Eine derart schnelle Bindungsbildung würde den zwischen den Bahnen zum Herstellen einer wirksamen Bindung benötigten Grad an Druck drastisch reduzieren, was zu einer einseitigen Wellenbahn mit einem besseren Aussehen und weniger Bahnrissfällen führen würde.
Das hierin beschriebene Verfahren und die Vorrichtungsformen zum Ausführen dieses Verfahrens bilden zwar bevorzugte Ausgestaltungen dieser Erfindung, es ist aber zu beachten, dass die Erfindung nicht auf genau dieses Verfahren und diese Vorrichtungsformen begrenzt ist und dass in beiden Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der in den angehängten Ansprüchen definiert wird.

Claims

Vorrichtung zum Heizen einer Bahn, umfassend: wenigstens eine Heizplatte (16; 316; 416) mit einer zu der genannten Bahn (20, 22, 24) gekehrten beheizten Fläche (18; 334; 434) und einer fernen Fläche (36; 336), die von der genannten Bahn weg gekehrt ist; ein Heizelement (38, 46; 338, 346) in thermischer Verbindung mit der genannten beheizten Fläche der genannten wenigstens einen Platte zum Heizen der genannten beheizten Fläche; und eine Mehrzahl von Auslassöffnungen (54; 354; 454) in Fluidkommunikation mit der genannten beheizten Fläche der genannten wenigstens einen Platte; dadurch gekennzeichnet, dass: die genannte Mehrzahl von Auslassöffnungen (54, 354; 454) mit einer Dampfquelle in Kommunikation stehen, um einen über der genannten beheizten Fläche (18; 334; 434) der genannten wenigstens einen Platte (16; 316; 416) und unter der genannten Bahn (20, 22, 24) befindlichen Dampfschleier (60) zu erzeugen, der die genannte Bahn wenigstens teilweise gegen Reibungskontakt mit der genannten beheizten Fläche der genannten wenigstens einen Platte geschmeidig macht und der genannten Bahn Wärme zuführt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das genannte Heizelement Folgendes umfasst: eine Mehrzahl von Primärkanälen (38; 338), die sich durch die oder jede genannte Platte nahe der genannten beheizten Fläche und in im Wesentlichen paralleler Beziehung zueinander erstrecken; und eine erste Dampfeinlassöffnung (46; 346) in Fluidkommunikation mit den genannten Primärkanälen zum Versorgen der genannten Kanäle mit Dampf.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die genannte erste Dampfeinlassöffnung (46; 346) den genannten Primärkanälen (38; 338) Hochdruckdampf zuführt.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, ferner umfassend: eine Mehrzahl von Sekundärkanälen (50; 350), die sich in beabstandeter Beziehung zu den genannten Primärkanälen (38; 338) und der genannten fernen Fläche (36; 336) durch die oder jede genannte Platte (16; 316; 416) erstrecken; eine zweite Dampfeinlassöffnung (52; 352) in Fluidkommunikation mit den genannten Sekundärkanälen zum Versorgen der genannten Sekundärkanäle mit Dampf und wobei die genannte Mehrzahl von Auslassöffnungen (54; 354; 454) durch die genannte beheizte Fläche (18; 334; 434) münden und Fluidkommunikation zwischen den genannten Sekundärkanälen und der genannten beheizten Fläche der oder jeder genannten Platte bereitstellen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die genannte zweite Dampfeinlassöffnung (52; 352) den genannten Sekundärkanälen (50, 350) Niederdruckdampf zuführt, der durch die genannte Mehrzahl von Auslassöffnungen (54; 354; 454) aus den genannten Sekundärkanälen austritt, wodurch der genannte Dampfschleier (60) gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der den genannten Primärkanälen (38; 338) Hochdruckdampf zugeführt wird und den genannten Sekundärkanälen (50; 350) Niederdruckdampf zugeführt wird, wobei der genannte Hochdruckdampf einen Druck hat, der wesentlich größer ist als ein Druck des genannten Niederdruckdampfs, wobei der genannte Hochdruckdampf die genannte Oberseite durch Leitung erhitzt und der genannte Niederdruckdampf zusätzlich von der genannten wenigstens einen Platte durch Leitung erhitzt wird und die genannten Sekundärkanäle durch die genannten Auslassöffnungen (54; 354; 454) verlässt, wodurch der genannte Dampfschleier (60) gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der der genannte Niederdruckdampf vor dem Austreten durch die mit der beheizten Fläche kommunizierenden Auslassöffnungen (54; 354; 454) überhitzt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die genannte Bahn (20, 22, 24) wenigstens teilweise von dem genannten Dampfschleier (60) getragen wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der Ausgewählte der genannten Auslassöffnungen (54; 354; 454) zum Erzeugen von Zonen unterschiedlicher Eigenschaften innerhalb des genannten Dampfschleiers (60) unabhängig steuerbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Ausgewählten der genannten Auslassöffnungen (54; 354; 454) zum Erzeugen von Zonen mit unterschiedlichen Drücken und unterschiedlichen Temperaturen innerhalb des genannten Dampfschleiers (60) unabhängig steuerbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die beheizte Fläche (334; 434) der oder jeder genannten Platte (316; 416) in einer Richtung der Bahnbewegung bogenförmig gekrümmt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine über der genannten beheizten Fläche (18; 334; 434) der oder jeder genannten Platte (16; 316; 416) positionierte Niederhaltevorrichtung (28) zum Ausüben von Druck auf eine Oberseite der genannten Bahn (20, 22, 24).
Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die genannte Niederhaltevorrichtung (28) eine Beschwerdecke (78) umfasst, die zum Ausüben von Druck auf die genannte Bahn über der oder jeder genannten Platte gehaltert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die genannte Beschwerdecke (78) Folgendes umfasst: eine Mehrzahl starrer Gleitstücke (80), die seitlich in einer Mehrzahl von Reihen angeordnet sind, wobei die genannten starren Gleitstücke jeder genannten Reihe von den genannten starren Gleitstücken einer angrenzenden genannten Reihe versetzt sind; und eine Mehrzahl von sich längs erstreckenden Seilen (88), die die genannte Mehrzahl von Reihen der genannten Gleitstücken (80) miteinander verbinden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem die genannte Niederhaltevorrichtung (28) eine Mehrzahl von Öffnungen (134) hat, die mit einer Fluidquelle in Fluidkommunikation stehen und einen Fluidschleier (132) zwischen einer Oberseite der genannten Bahn und einer Unterseite (92) der genannten Niederhaltevorrichtung erzeugen, wobei die genannte Niederhaltevorrichtung wenigstens teilweise von dem genannten Fluidschleier getragen wird und die genannte Oberseite der genannten Bahn und die genannte Unterseite der genannten Niederhaltevorrichtung wenigstens teilweise gegen Reibungskontakt geschmeidig gemacht sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei der die genannte Niederhaltevorrichtung (28) ferner eine Mehrzahl von Kanälen (138) umfasst, die mit einer Fluidquelle in Kommunikation stehen, die ein erhitztes Fluid zuführt, wodurch eine Unterseite der genannten Niederhaltevorrichtung von dem genannten erhitzten Fluid beheizt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der die genannte Fluidquelle eine Dampfquelle ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17 mit einer Mehrzahl der genannten Heizplatten (16; 316; 416), die die genannte beheizte Fläche (18; 334; 434), die zu der Unterseite der genannten Bahn gekehrt ist, und die genannte ferne Fläche (36; 336), die von der genannten Bahn weg gekehrt ist, definieren; einem Durchgang zum Aufnehmen der genannten Bahn (20, 22, 24), der zwischen der genannten beheizten Fläche (18; 334; 434) und der genannten Niederhaltevorrichtung (28) definiert wird; und einem den genannten Heizplatten nachgestellt positionierten Ziehabschnitt (14) zum Ziehen der genannten Bahn über die genannte beheizte Fläche.
Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der der genannte Ziehabschnitt (14) ein oberes und ein unteres Förderelement (15, 17) umfasst, die einander gegenüberliegen und die der Ober- und der Unterseite der genannten Bahn zugekehrt sind, wobei das genannte obere Förderelement (15) relativ zum genannten unteren Förderelement (17) vertikal bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, ferner umfassend einen linearen Stellantrieb (174, 176) zum Heben und Senken des genannten oberen Förderelements (15).
Verfahren zum Bearbeiten einer kontinuierlichen Bahn, wobei das genannte Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen wenigstens einer Heizplatte (16; 316; 416) mit einer Oberseite (18; 334; 434), die zu der genannten Bahn (20, 22, 24) gekehrt ist; Heizen der genannten Oberseite und Fördern der genannten Bahn über die genannte Oberseite; gekennzeichnet durch: Erzeugen eines Dampfschleiers (60) zwischen der genannten Oberseite (18; 334; 434) und der genannten Bahn (20, 22, 24); wenigstens teilweises Tragen der genannten Bahn auf dem genannten Dampfschleier und Fördern der genannten Bahn über wenigstens eine Heizplatte (16; 316; 416), während der genannte Dampfschleier (60) die genannte Bahn (20, 22, 24) wenigstens teilweise gegen Reibungskontakt mit der genannten Oberseite (18; 334; 434) geschmeidig macht und der genannten Bahn Wärme zuführt.
Verfahren nach Anspruch 21, bei dem der genannte Schritt des Heizens der genannten Oberseite Folgendes umfasst: Bereitstellen einer Mehrzahl von Primärkanälen (38; 338) in der genannten wenigstens einen Platte (16; 316; 416) nahe der genannten Oberseite (18; 334; 434) und Einspritzen von Hochdruckdampf in die genannten Primärkanäle.
Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, bei dem der genannte Schritt des Erzeugens des genannten Dampfschleiers (60) Folgendes umfasst: Bereitstellen einer Mehrzahl von Sekundärkanälen (50; 350) in der genannten wenigstens einen Platte (16; 316; 416) und einer Mehrzahl von Auslassöffnungen (54; 354; 454), die Fluidkommunikation zwischen den genannten Sekundärkanälen und der genannten Oberseite (18; 334; 434) bereitstellen; und Einspritzen von Niederdruckdampf in die genannten Sekundärkanäle zum Ablassen durch die genannten Auslassöffnungen.
Verfahren nach Anspruch 21, 22 oder 23, bei dem der genannte Dampfschleier (60) überhitzten Dampf umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, ferner umfassend den Schritt des Ineingriffbringens einer einseitigen Wellenbahn (20) mit einer Deckenbahn (22) zum Bilden der genannten kontinuierlichen Bahn (24).