EP0347642A2 - Riffelwalze für eine einseitige Wellpappenmaschine - Google Patents

Riffelwalze für eine einseitige Wellpappenmaschine Download PDF

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EP0347642A2
EP0347642A2 EP89110214A EP89110214A EP0347642A2 EP 0347642 A2 EP0347642 A2 EP 0347642A2 EP 89110214 A EP89110214 A EP 89110214A EP 89110214 A EP89110214 A EP 89110214A EP 0347642 A2 EP0347642 A2 EP 0347642A2
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EP
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corrugated
roller
corrugating
corrugated roller
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EP0347642A3 (en
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Robert L. Nebeling
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Peters Maschinenfabrik GmbH
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Peters Maschinenfabrik GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F1/00—Mechanical deformation without removing material, e.g. in combination with laminating
    • B31F1/20—Corrugating; Corrugating combined with laminating to other layers
    • B31F1/24—Making webs in which the channel of each corrugation is transverse to the web feed
    • B31F1/26—Making webs in which the channel of each corrugation is transverse to the web feed by interengaging toothed cylinders cylinder constructions
    • B31F1/28—Making webs in which the channel of each corrugation is transverse to the web feed by interengaging toothed cylinders cylinder constructions combined with uniting the corrugated webs to flat webs ; Making double-faced corrugated cardboard
    • B31F1/2845—Details, e.g. provisions for drying, moistening, pressing

Definitions

  • the invention relates to a corrugated roller for a single-sided corrugated cardboard machine according to the preamble of patent claim 1.
  • Older single-sided corrugated cardboard machines use so-called fingers, which are thin sheet metal plates that surround the mentioned corrugated roller area of the lower corrugated roller in a crescent-like manner from the outside at axial intervals.
  • the upper corrugating roller is provided with ring grooves in which the fingers engage.
  • Such ring grooves of the upper corrugating roller have the disadvantage that they lead to a corresponding deformation of the surface of the lower corrugating roller. It is therefore necessary to adjust the corrugated rollers axially against each other from time to time in order to even out the wear.
  • More modern single-sided corrugated cardboard machines are so-called fingerless machines.
  • DE-PS 2 840 150 it has become known to arrange a vacuum chamber along the outer circumferential area of the lower corrugating roller which is not covered by the corrugated cardboard web. Via axially spaced ring grooves in the corrugated roller, a negative pressure is also generated in the peripheral region of the lower corrugated roller in which the corrugated cardboard web lies.
  • DE-PS 2 713 464 it has also become known to generate such a negative pressure in the ring grooves in that the lower corrugating roller connects an inner one with the negative pressure source which has channel which is connected to the annular grooves via radial bores.
  • one of the two corrugated rollers is therefore provided with ring grooves.
  • ring grooves can cause a reduction in the quality of the corrugated cardboard.
  • the corrugated cardboard web to be formed between the corrugated rollers is under considerable tensile stress. The web is therefore deformed into the area of the ring grooves. In this area there is no bonding with the cover sheet afterwards. Furthermore, the stability of the corrugated cardboard is weakened in the direction of the corrugation.
  • corrugated roller with slots are also complex since these have to be milled separately piece by piece.
  • the necessary chrome plating of such a corrugated roller is also complex, since diaphragms have to be introduced into the individual slots in order to omit the slots.
  • the invention has for its object to provide a corrugated roller for a single-sided corrugated cardboard machine, which reduces the impairment of the corrugated cardboard by necessary grooves to a minimum, without influencing the function of the grooves or the corrugated roller.
  • the groove no longer runs perpendicularly to an axis-parallel surface line, as in the prior art, but at an angle not equal to 90 ° thereto.
  • a helical groove is formed. It can also be two or more courses. Another possibility is to provide annular grooves as before, but to arrange them at an angle to the axis of the roller.
  • the ring grooves can also be arranged such that they have opposite inclinations on both sides of the longitudinal center.
  • helical or ring-shaped grooves can also intersect, for example ring grooves crossing each other in pairs can be provided.
  • the advantage of a simple cleaning possibility, as is also given with conventional ring grooves, is maintained.
  • the disadvantages associated with the conventional ring grooves are largely eliminated. Due to the oblique course of the ring grooves relative to the direction of the web, there is, if at all, only a slight deformation of the web in the region of the groove, so that the deterioration in the quality of the corrugated cardboard which had previously been accepted has been eliminated.
  • the production of the corrugated roller according to the invention is no more complex than conventional corrugated rollers with circular ring grooves and less complex than with corrugated rollers with annularly arranged slots.
  • the corrugated roller according to the invention also has increased bending stiffness compared to conventional annular grooves having corrugated rollers.
  • Upper and lower corrugated rollers usually have different numbers of teeth.
  • a groove arranged according to the invention therefore, in contrast to known corrugated rollers, no longer leads to ring-like projections on the corrugated tips opposite the groove due to the lack of abrasion in relation to the grooves, rather the wear of the counter roller is evened out, so that the axial displacement of a corrugated roller from time to time does not is more necessary.
  • the effect described results in a longer service life. Above all, the adverse phenomena are due to the hump on the corrugation tips, which lead to a deterioration in the quality of the corrugated cardboard, are avoided.
  • the corrugated roller according to the invention is advantageously suitable for all types of corrugated cardboard machines as have become known up to now, i.e. for both finger machines and for fingerless machines.
  • corrugating roller 10 for example the lower corrugating roller of a fingerless single-sided corrugated cardboard machine, which has a conventional corrugation, but which is not shown for the sake of simplicity.
  • helical grooves 11, 12 extend to the left and right with a predetermined pitch.
  • helical grooves 13, 14 extend on both sides from the longitudinal center, which have the same pitch as the grooves 11, 12, but are offset in the circumferential direction, as in the case of a two-start thread.
  • the shape of the grooves is also not shown, it can be the same as the usual grooves in corrugated rollers.
  • FIG. 2 shows a corrugated roller 20, which has a series of axially uniformly spaced annular grooves 21, which run at an angle unequal to 90 ° to axially parallel surface lines.
  • a first group of annular grooves 31 is provided, the arrangement of which is similar to the grooves 21 according to FIG. 2.
  • a second group of annular grooves 32 are shaped with the opposite inclination as the grooves 31 and arranged so that the grooves 31, 32 intersect at diametrically opposite points.
  • the 4 has a corrugation roll 40 ring grooves 41, 42 on both sides of the longitudinal center.
  • the ring grooves 41, 42 have an opposite slope, are otherwise arranged similarly as described in connection with the roller 20 of FIG. 2.
  • the annular grooves according to FIGS. 2 to 4 represent closed loops, which makes cleaning particularly easy with the aid of a cleaning element inserted into the grooves, which performs a reciprocating movement parallel to the axis during the rotation of the corrugating roller.
  • the cleaning element can also move axially parallel during the rotation of the roller. Arrived at one end of the roller, the direction of rotation of the roller must be reversed.
  • a helical course is also conceivable, in which the cleaning element is automatically reversed at one end and moves axially in the opposite direction.
  • Fig. 5 shows two helical grooves 51, 52 in a corrugated roller 50 with opposite but equal pitch.
  • each section of the grooves of the individual corrugating rollers runs at an angle to the direction of the paper track, which also indicates the direction of the tractive force.
  • a shaping of the paper web into the grooves therefore no longer takes place or only to a limited, negligible extent.

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Abstract

Riffelwalze für eine einseitige Wellpappenmaschine, die an ihrem Umfang umlaufende Nuten aufweist, deren Boden tiefer liegt als die Wellentäler der Riffelung, wobei die Nuten in einem Winkel ungleich 90° zu einer achsparallelen Mantellinie der Walze verlaufen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Riffelwalze für eine einsei­tige Wellpappenmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei einseitigen Wellpappenmaschinen wirken bekanntlich zwei Riffelwalzen zusammen, zwischen denen durch weitgehend plastische Verformung eine Papierbahn gewellt wird. Mit der unteren Riffel­walze wirkt eine Preßwalze zusammen, die die herangeführte Deckbahn gegen die gewellte Bahn andrückt, deren Wellenspitzen zuvor mit Leim versehen wurden. Im Umfangsbereich der unteren Riffelwalze zwischen dem Prägeeingriff mit der oberen Riffel­walze und der Preßwalze muß unter Aufrechterhaltung der Wellform Sorge dafür getragen werden, daß die gewellte Bahn sich an die Rillung der unteren Riffelwalze anschmiegt. Ältere einseitige Wellpappenmaschinen verwenden sogenannte Finger, das sind dünne Blechplatten, die in Achsabständen von außen den erwähnten Riffelwalzenbereich der unteren Riffelwalze halbmondartig umgeben. Zu diesem Zweck ist die obere Riffelwalze mit Ringnuten versehen, in die die Finger eingreifen. Derartige Ringnuten der oberen Riffelwalze haben den Nachteil, daß sie zu einer entsprechenden Ver­formung der Oberfläche der unteren Riffelwalze führen. Es ist daher notwendig, die Riffelwalzen von Zeit zu Zeit axial gegeneinander zu verstellen, um die Abnutzung zu ver­gleichmäßigen.
  • Modernere einseitige Wellpappenmaschinen sind sogenannte fingerlose Maschinen. Aus der DE-PS 2 840 150 ist bekannt­geworden, längs des von der gewellten Pappenbahn nicht bedeckten äußeren Umfangsbereichs der unteren Riffelwalze eine Unterdruckkammer anzuordnen. Über axial beabstandete Ringnuten in der Riffelwalze wird dadurch auch ein Unter­druck in dem Umfangsbereich der unteren Riffelwalze er­zeugt, in dem die Wellpappenbahn anliegt. Aus der DE-PS 2 713 464 ist auch bekanntgeworden, einen derartigen Unter­druck in den Ringnuten dadurch zu erzeugen, daß die untere Riffelwalze einen inneren mit der Unterdruckquelle verbun­ denen Kanal aufweist, der über radiale Bohrungen mit den Ringnuten verbunden ist. In dem von der Wellpappenbahn nicht bedeckten Umfangsbereich der Riffelwalze sind wiederum "Finger" in den Ringnuten angeordnet, um einen "Kurzschluß" des Vakuums zu verhindern. Im Gegensatz zur Fingermaschine, bei der die Führungsbleche einem erheblichen Verschleiß unterliegen und daher häufig ausgewechselt werden müssen, stellen die Finger bei der zuletzt beschriebenen bekannten Maschine lediglich eine Dichtung dar, die einen weitaus ge­ringeren Verschleiß zur Folge hat. Aus der DE-PS 2 951 774 ist auch bekanntgeworden, statt eines zentralen Kanals in der unteren Riffelwalze mehrere achsparallele Längsbohrun­gen vorzusehen, die über radiale Bohrungen mit den Ring­nuten verbunden sind. Aus der EP-PS 0 009 907 ist auch bekanntgeworden, derartige achsparallele Saugkanäle so zu führen, daß sie die Ringnuten schneiden.
  • In einer Umkehrung zum Saugprinzip ist aus der US-PS 4 261 784 bekanntgeworden, dem von der Wellpappenbahn um­schlungenen Bereich der unteren Riffelwalze eine Druck­kammer zuzuordnen, um die Wellpappenbahn gegen die Ober­fläche der Riffelwalze anzudrücken. Zur Erzeugung eines entsprechenden Differenzdrucks ist die untere Riffelwalze wiederum mit axial beabstandeten Ringnuten versehen. Aus der US-PS 4 368 094 ist auch bekanntgeworden, in Ringnuten der unteren Riffelwalze Düsen eingreifen zu lassen, die an einer Unterdruckquelle angeschlossen sind.
  • In allen erwähnten Fällen ist daher eine der beiden Riffel­walzen mit Ringnuten versehen. Derartige Ringnuten können jedoch eine Qualitätsminderung der Wellpappe verursachen. Die zwischen den Riffelwalzen zu formende Wellpappenbahn steht unter nicht unerheblicher Zugspannung. Die Bahn wird daher im Bereich der Ringnuten in diese hineinverformt. In diesem Bereich findet im Anschluß keine Verklebung mit der Deckbahn statt. Ferner wird die Stabilität der Wellpappe in Wellrichtung geschwächt.
  • Nun ist aus der EP-PS 0 025 759 bereits bekanntgeworden, anstelle von umlaufenden Ringnuten kurze Schlitze ring­artig am Umfang der unteren Riffelwalze anzuordnen und diese mit Vakuum- bzw. Druckkanälen abwechselnd in Verbin­dung zu setzen. Auch bei derartigen Schlitzen wird durch die Spannung der Bahn diese in die Schlitze hineinverformt, jedoch nicht kontinuierlich wie bei kontinuierlich umlau­fenden Ringnuten. Dafür ist jedoch eine derartige Riffel­walze mit anderen Nachteilen behaftet. Naturgemäß sammeln sich in den Ringnuten und auch in den Schlitzen nach einer gewissen Betriebszeit Staub und Schmutz an, wodurch die Funktion der Nuten und Schlitze beeinträchtigt wird. Die Riffelwalze muß daher von Zeit zu Zeit gereinigt werden. Eine Reinigung der Schlitze ist jedoch äußerst aufwendig. Aufwendig ist auch die Herstellung einer Riffelwalze mit Schlitzen, da diese separat Stück für Stück eingefräst werden müssen. Auch das notwendige Verchromen einer der­artigen Riffelwalze ist aufwendig, da in die einzelnen Schlitze Blenden eingebracht werden müssen, um die Schlitze auszusparen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Riffelwalze für eine einseitige Wellpappenmaschine zu schaffen, die die Beeinträchtigung der Wellpappe durch notwendige Nuten auf ein Mindestmaß verringert, ohne die Funktion der Nuten bzw. der Riffelwalze zu beeinflussen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Merkmal des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst.
  • Bei der erfindungsgemäßen Riffelwalze verläuft die Nut nicht mehr wie im Stand der Technik senkrecht zu einer achsparallelen Mantellinie, sondern in einem Winkel ungleich 90° dazu. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, einen derartigen Nutverlauf herbeizuführen. Eine besteht nach einer Ausgestaltung der Erfindung darin, daß eine schraubenlinienförmige Nut eingeformt ist. Sie kann auch zwei- oder mehrgängig sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, Ringnuten wie bisher vorzusehen, diese jedoch schräg zur Achse der Walze anzuordnen. Die Ringnuten können nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch so ange­ordnet sein, daß sie beidseits der Längsmitte entgegen­gesetzte Neigung aufweisen. Schließlich können schrauben­linienförmige oder ringförmige Nuten sich auch kreuzen, beispielsweise können jeweils paarweise sich kreuzende Ringnuten vorgesehen sein.
  • Bei den Riffelwalzen nach der Erfindung wird der Vorteil einer einfachen Reinigungsmöglichkeit, wie sie auch bei herkömmlichen Ringnuten gegeben ist, beibehalten. Die mit den herkömmlichen Ringnuten verbundenen Nachteile werden jedoch weitgehend ausgeschaltet. Durch den relativ zu Bahn­richtung schrägen Verlauf der Ringnuten kommt es, wenn überhaupt, nur noch zu einer geringfügigen Verformung der Bahn im Bereich der Nut, so daß die bisher in Kauf zu nehmende Beeinträchtigung der Wellpappenqualität beseitigt ist. Selbst eine gewisse Verformung wäre insofern weniger nachteilig, als sie nicht mehr auf einer Linie parallel zur Längsachse der Bahn verläuft, sondern schräg dazu, so daß zum Beispiel nicht mehr geschehen kann, daß eine derartige Verformung parallel zu einer Rillinie eines Faltkartons verläuft und deren Funktion beeinträchtigt.
  • Die Herstellung der erfindungsgemäßen Riffelwalze ist nicht aufwendiger als beiherkömmlichen Riffelwalzen mit Kreis­ringnuten und weniger aufwendig als bei Riffelwalzen mit ringartig angeordneten Schlitzen. Die erfindungsgemäße Riffelwalze besitzt außerdem gegenüber herkömmlichen, kreisringförmige Nuten aufweisendenRiffelwalzen eine er­höhte Biegesteifigkeit.
  • Obere und untere Riffelwalze weisen normalerweise eine unterschiedliche Zähnezahl auf. Eine erfindungsgemäß an­geordnete Nut führt daher im Gegensatz zu bekannten Riffel­walzen nicht mehr zu ringartig angeordneten Buckeln auf den der Nut gegenüberliegenden Riffelspitzen aufgrund des fehlenden Abtrags gegenüber den Nuten, vielmehr wird der Verschleiß der Gegenwalze vergleichmäßigt, so daß die Axialverschiebung einer Riffelwalze von Zeit zu Zeit nicht mehr notwendig ist. Der beschriebene Effekt hat eine höhere Standzeit zur Folge. Vor allen Dingen werden die nachtei­ligen Erscheinungen aufgrund der Buckel auf den Riffel­ spitzen, die zur Verschlechterung der Wellpappenqualität führen, vermieden.
  • Die erfindungsgemäße Riffelwalze ist für alle Typen von Wellpappenmaschinen, wie sie bisher bekanntgeworden sind, in vorteilhafter Weise geeignet, d.h. sowohl für Finger­maschinen als auch für fingerlose Maschinen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
    • Figuren 1 bis 5 zeigen schematisch verschiedene Ausfüh­rungsformen für erfindungsgemäße Riffelwalzen.
  • Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten näher eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jedes der beschriebenen Merkmale für sich oder in Verbindung mit Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesentlicher Bedeu­tung sein kann.
  • Fig. 1 zeigt eine Riffelwalze 10, beispielsweise die untere Riffelwalze einer fingerlosen einseitigen Wellpappenma­schine, die eine übliche Riffelung aufweist, die jedoch der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. Von der Längs­ mitte ausgehend erstrecken sich nach links und rechts schraubenlinienförmige Nuten 11, 12 mit einer vorgegebenen Steigung. Ferner erstrecken sich schraubenlinienförmige Nuten 13, 14 beidseitig von der Längsmitte, die zwar die gleiche Steigung aufweisen wie die Nuten 11, 12, jedoch in Umfangsrichtung versetzt liegen, wie bei einem zweigängigen Gewinde. Die Form der Nuten ist ebenfalls nicht darge­stellt, sie kann der üblicher Nuten bei Riffelwalzen gleichen.
  • Fig. 2 zeigt eine Riffelwalze 20, die eine Reihe von axial gleichmäßig beabstandeten ringförmigen Nuten 21 aufweist, die in einem Winkel ungleich 90° zu achsparallelen Mantel­linien verlaufen.
  • Bei der Riffelwalze 30 nach Fig. 3 ist eine erste Gruppe von ringförmigen Nuten 31 vorgesehen, deren Anordnung den Nuten 21 nach Fig. 2 gleicht. Eine zweite Gruppe von ring­förmigen Nuten 32 ist mit der entgegengesetzten Neigung wie die Nuten 31 geformt und so angeordnet, daß sich die Nuten 31, 32 an diametral gegenüberliegenden Punkten schneiden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 weist eine Riffel­ walze 40 beidseits der Längsmitte Ringnuten 41, 42 auf. Die Ringnuten 41, 42 weisen eine entgegengesetzte Steigung auf, sind im übrigen ähnlich angeordnet wie in Verbindung mit der Walze 20 nach Fig. 2 beschrieben.
  • Die ringförmigen Nuten nach den Figuren 2 bis 4 stellen geschlossene Schleifen dar, wodurch besonders einfach ein Reinigen mit Hilfe eines in die Nuten eingeführten Reini­gungselements möglich ist, das während der Drehung der Riffelwalze eine hin- und hergehende Bewegung parallel zur Achse ausführt. Bei einer schraubenlinienförmigen Nut, wie in Fig. 1 dargestellt, kann sich das Reinigungselement ebenfalls achsparallel während der Walzendrehung bewegen. An einem Ende der Walze angekommen, muß die Drehrichtung der Walze umgekehrt werden. Es ist jedoch auch ein schrau­benlinienförmiger Verlauf denkbar, bei dem das Reinigungs­element an einem Ende automatisch umgekehrt wird und axial in die entgegengesetzte Richtung fährt.
  • Fig. 5 zeigt zwei schraubenlinienförmige Nuten 51, 52 in einer Riffelwalze 50 mit gegenläufiger, jedoch gleicher Steigung.
  • Wie erkennbar, verläuft jeder Abschnitt der Nuten der ein­zelen Riffelwalzen in einem Winkel zur Richtung der Papier­ bahn, die zugleich auch die Richtung der Zugkraft angibt. Ein Hineinformen der Papierbahn in die Nuten findet daher nicht mehr statt oder nur in einem begrenzten, vernach­lässigbaren Ausmaß.

Claims (7)

1. Riffelwalze für eine einseitige Wellpappenmaschine, die an ihrem Umfang umlaufende Nuten aufweist, deren Boden tiefer liegt als die Wellentäler der Riffelung, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (11, 12, 13, 14; 21; 31, 32; 41, 42) in einem Winkel ungleich 90° zu einer achs­parallelen Mantellinie der Walze (10, 20, 30, 40) ver­laufen.
2. Riffelwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß eine schraubenlinienförmige Nut (11, 12, 13, 14) ein­geformt ist.
3. Riffelwalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichent,daß zwei- oder mehrgängige schraubenlinienförmige Nuten (11, 12, 13, 14) geformt sind.
4. Riffelwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß axial beabstandete Ringnuten (21; 31, 32; 41, 42) vor­gesehen sind.
5. Riffelwalze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,daß die Ringnuten (41, 42) beidseits der Längsmitte eine entgegengesetzte Neigung aufweisen.
6. Riffelwalze nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­net, daß zwei eine unterschiedliche Neigung aufweisende Ringnuten (31, 32) sich kreuzen.
7. Riffelwalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,daß ein- oder mehrgängige schraubenlinienförmige Nuten mit gegenläufiger Steigung geformt sind.
EP89110214A 1988-06-18 1989-06-06 Riffelwalze für eine einseitige Wellpappenmaschine Expired - Lifetime EP0347642B1 (de)

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DE3820702A DE3820702C1 (de) 1988-06-18 1988-06-18

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EP0347642A3 EP0347642A3 (en) 1990-03-28
EP0347642B1 EP0347642B1 (de) 1993-07-14

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