EP0657275A1 - Riffelwalze für die Herstellung von Wellpappe - Google Patents
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- EP0657275A1 EP0657275A1 EP94118384A EP94118384A EP0657275A1 EP 0657275 A1 EP0657275 A1 EP 0657275A1 EP 94118384 A EP94118384 A EP 94118384A EP 94118384 A EP94118384 A EP 94118384A EP 0657275 A1 EP0657275 A1 EP 0657275A1
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- 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
- B31F1/285—Heating or drying equipment
Definitions
- the invention relates to a corrugated roller for the production of corrugated cardboard with the features specified in the preamble of claim 1.
- Such a corrugating roller such as e.g. is known from EP-A-0 025 759, is used in corrugated cardboard machines in particular for the production of single-sided corrugated cardboard.
- the central corrugating roller it is generally in contact with a second corrugating roller, the so-called corrugated web of corrugated cardboard being passed through the nip between the two corrugating rollers and then glued by means of a glue application roller which is in contact with the corrugating roller.
- the so-called cover sheet is connected to the glued corrugated sheet by means of a pressure roller, which is also in contact with the corrugated roller, in order to complete the one-sided corrugated cardboard.
- the central corrugating roller should fulfill further functions, which in particular support effective corrugation and a clean application of glue.
- the corrugated roller should be heatable in order to simplify the corrugation by heating the corrugated sheet.
- the corrugated sheet must be held on the corrugated surface of the corrugated roller in the looping area of the corrugated sheet from the first nip between the central corrugated roller and the second corrugated roller to the second nip between the central corrugated roller and the pressure roller, so that the corrugated sheet lies cleanly in the recesses of the corrugation. Only then is a clean gluing of the corrugated sheet guaranteed only at the elevations of the corrugation and perfect corrugation of the corrugated sheet.
- EP-A-0 025 759 to provide a pneumatic fixing device in the form of a suction device for the section of the corrugated web that wraps around the corrugated roll, which suction device has suction bores in the roll shell that run parallel to the axis of rotation of the corrugated roll are connected via openings to the corrugated surface of the roll shell and, on the other hand, to a vacuum source.
- a heating medium is provided in the central cavity of the roller - e.g. Steam under high pressure - to initiate.
- the heating device designed in this way is disadvantageous from various aspects.
- the entire roll shell which is thick-walled for reasons of high rigidity of the corrugated rolls, must first be heated from the inside out until its shell surface shows the desired temperature. This is very energy intensive.
- the generally existing roller flanges which close the roller shell at both ends, are fully subjected to the high pressure of the steam, so that the additional pressure forces due to the saturated steam must be included in the dimensioning of the flanges and their fastening elements. This leads to an oversizing of the corresponding corrugated roller components which is not necessary per se.
- This construction of the suction device is disadvantageous in that the bores in the roll shell are relatively long and very thin. In order to a high pressure loss occurs on the suction path from the outer surface of the corrugated roller to the interior of the roller. In addition, the hollow interior of the roll shell is relatively large. In order to compensate for the pressure loss mentioned and because of the large volume of the suction space, a suction pump which is powerful and therefore larger and more complex is required for the suction device. To make matters worse, "wrong" air is sucked in via the suction bores in the roller jacket, which open out into the section of the jacket surface not covered by the corrugated sheet, which contributes to a further reduction in the suction effect.
- Corrugated rollers as they correspond to the basic construction known from EP-A-0 025 759, are also known from EP-A-0 009 907, EP-A-0 034 906 and US-A-1 264 506. These corrugated rollers also have the disadvantages discussed.
- the invention has for its object to develop a corrugated roller of the generic type in such a way that, while maintaining an effective pneumatic fixing device, the heating is improved in such a way that the heating can be operated with improved efficiency and correspondingly reduced energy expenditure, and the disadvantages discussed due to the loading of the hollow roller interior additionally occurring axial forces can be avoided.
- a surprising advantage of the integration of the conveying channels in the roller shell is further that the heat conduction path between the conveying channels and the outer surface of the roller shell is not only - as discussed - much shorter than in the prior art, but also that the full cross section radially outside the conveying channels of the roll shell is available for heat conduction. This means that the heat is transported to the outer surface unhindered, which is conducive to rapid and effective heating of the outer surface.
- the heat transport through the wall of the roller shell is, on the other hand, hindered due to the air discharge channels which interrupt them.
- Claims 2 and 3 characterize advantageous refinements of the mutual assignment of the conveying and air discharge channels arranged in the roll shell. This results in a uniform loading of the section of the corrugated web that wraps around the corrugated roller on the one hand and a uniform heating of the outer surface of the roller shell on the other hand.
- the heating medium can be fed in and out at one of the two roller ends. This shortens the supply and discharge lines for the heating medium, e.g. between a steam generator and the corrugated roller.
- the heating behavior can be optimally adapted to practical conditions by an appropriate combination of supply and return lines in the same or different numbers. Further details can be found in the exemplary embodiment.
- Claim 5 characterizes a structurally simple configuration of the flow connection between the supply and return lines, which belong together in pairs or groups.
- the measures specified in claims 6 and 7 serve to improve the infeed and outfeed of the heating medium, in particular through the ring distributor groove provided on the infeed side according to claim 7 achieving a uniform infeed of the heating medium in all supply lines with a corresponding equalization of the heating effect over the circumference of the corrugated roller becomes.
- Claim 8 characterizes a particularly simple manufacturing design for the delivery channels.
- Claims 9 to 13 relate to advantageous refinements of the pneumatic fixing device in the form of a suction device, by means of which, in particular, it is avoided that "wrong" air is sucked in via the sections of the lateral surface which are not wrapped by the corrugated sheet.
- the measure specified in claim 14 avoids that the air inlet openings connected to the air discharge ducts in the roller jacket in the jacket surface e.g. become clogged with contaminants.
- the pressure system characterized in claims 15 and 16 can also be used.
- Such pressure systems are known in principle from the prior art, but so far, air inlet openings and air discharge channels cooperating with such pressure systems have not been provided in the roller jacket of the corrugated roller.
- the use of such air inlet openings and air discharge channels in the roll shell, as specified in claim 15, is advantageous in that an effective pressure gradient is built up over the corrugated cardboard web, which strongly supports the reliable fixing of the web on the corrugated roll.
- the corrugated cardboard machine 1 shown schematically in FIG. 1 is used to produce single-sided corrugated cardboard. It has a central corrugating roller 2, which is driven in rotation about its axis of rotation 3. A corrugated web 4 is guided around the corrugated roller 2 at a wrap angle W of 180 °. Arranged below the corrugating roller 2 is a counter-corrugating roller 5 which is driven in rotation in the opposite direction to the corrugating roller 2 and whose corrugation meshes with the corrugation of the corrugating roller 2. As a result, the corrugated web 4, which is smooth before the entry into the nip formed between the corrugating roller 2 and the counter-corrugating roller 5, is pressed into the corrugation of the corrugating roller 2 and thus corrugated.
- a glue unit 6 is arranged to the side of the corrugating roller 2, which has an application roller 7 and a so-called squeezing roller 8 and an open glue tub 9.
- Squeeze roller 8 and applicator roller 7, on the one hand, and applicator roller 7 and corrugating roller 2, on the other hand, are in mutual contact, as a result of which a defined layer of glue is applied to the protruding areas of corrugated web 4 in the usual way.
- a smooth pressure roller 10 is arranged above the corrugating roller 2, which in turn forms a nip with the corrugating roller 2.
- the corrugated sheet 4 and a cover sheet 11 brought up by a supply roll are passed through this, whereby these two sheets 4, 11 are combined to form the one-sided corrugated cardboard sheet 12.
- the central corrugated roller 2 has a heater (not shown in FIG. 1) and a suction device for the corrugated web 4 in order to reliably fix the latter in the area of the wrap angle W on the corrugated roller. Heating and suction device are explained in more detail below.
- the corrugated roller 2 has a hollow cylindrical roller jacket 13.
- the outer lateral surface 14 is provided with a corrugation 15 running parallel to the axis of rotation 3, which is only partially shown in FIG. 2.
- a plurality of annular grooves 16, which are arranged at a uniform distance from one another, are provided in the lateral surface 14 and each run in a plane perpendicular to the axis of rotation 3.
- the annular grooves 16 have a somewhat greater depth than the corrugation 15 (see FIGS. 3, 4).
- roller flanges 19, 20 are arranged, which are screwed to the roller shell 13 in a conventional manner and close the interior thereof.
- Both roller flanges 19, 20 each have a bearing journal 21, 22 projecting coaxially to the axis of rotation 3, by means of which the corrugated roller 2 is rotatably mounted in corresponding roller bearings 23 in the roller stands 24, 25 on both sides.
- One bearing journal 21 continues into a shaft journal 26, which is connected to a drive motor (not shown) for the rotational movement of the corrugated roller 2.
- the corrugated roller 2 has a suction device for the section of the corrugated web 4 surrounding the corrugated roller 2 in the area of the wrap angle W.
- This suction device comprises parallel to the axis of rotation 3 of the corrugated roller 2 over the length of the roller extending suction bores 27 in the roller shell 13, which can be acted upon with vacuum in a manner to be described.
- the suction bores 27 are each connected to the bottom of the annular grooves 16 via openings 28 which extend radially outwards.
- the suction bores 27 are each carried out from the roller jacket 13 into the roller flange 19 at one end 17 of the corrugated roller 2, in that passage bores 29 axially aligned with the suction bores 27 are made in the roller flange 19.
- These through bores 29 open out on the end face 30 of the roller flange 19.
- the annular area into which the mouth openings 31 of the through bores 29 emerge - that is to say essentially the area which coincides with the annular cross section of the roll shell 13 - is covered by a stationary ring cover 32 which lies tightly against the end face 30 of the roll flange 19 and which is provided on its rear side facing away from the end face 30 with an integrally molded ring extension 33.
- This ring shoulder 33 is in a corresponding Ring groove 34 in the roller stand 24 is mounted parallel to the axis of rotation 3.
- a plurality of helical compression springs 35 are provided which are arranged over the circumference of the ring cover 32 and are inserted between the groove base 36 of the ring groove 34 and the ring shoulder 33.
- the ring cover 32 also has, in its contact surface 37 resting on the roller flange 19, a partially ring-shaped recess 38 which extends over the wrap angle W, as is made clear in FIG. 8 by the outline of the recess 38 shown in broken lines.
- the recess 38 is connected to a connection bore 39 in the ring extension 33, which opens into the annular groove 34.
- the latter is in turn connected via a through-channel 40 to a connection box 41 on the roller stand 24, to which a suction line (not shown) to a vacuum source V can be connected.
- the ring cover 32 is secured against rotation in the annular groove 34 by a pin 42 fastened in the ring shoulder 33, which engages in a slot 43 on the roller stand 24.
- the suction bores 27 are connected to the vacuum source depending on the rotational position of the corrugating roller 2 in such a way that only the openings 28 in the corrugated lateral surface 14 are subjected to negative pressure, which are located in the circumferential section of the corrugating roller 2 wrapped by the corrugated web 4 are. This means that the suction device does not draw “wrong" air.
- FIGS. 4 and 5 The alternative embodiment of the suction device shown in more detail in FIGS. 4 and 5 serves the same purpose.
- This in turn has suction bores 27 with openings 28 to the groove base of the annular grooves 16, the suction bores 27 being closed in the region of their ends at the roller flanges 19, 20 by fastening screws 44, which at the same time provide a firm connection between the roller shell 13 and the roller flanges 19 , 20 serve.
- the suction bores 27 are each connected to a vacuum control device 46 via a connecting line 45.
- Each connecting line 45 consists of a radial branch 47 which, starting from the respective suction bore 27, the roller jacket 13 and a retaining pin 49 of the roller flange 19 which engages in the interior 48 of the roller jacket 13 radially inwards enforced.
- Each radial branch 47 of the connecting lines 45 opens into an associated axial branch 50, which is formed by a blind hole which passes through the roller flange 19 starting from the inside 51 of the holding pin 49 into the region of the outer end of the bearing pin 21.
- each axial branch 50 is closed by a screw cap 52.
- Each axial branch 50 is also provided with a radially outward opening 54 in front of its blind end 53, which opens into the peripheral surface 55 of the journal 21.
- the axial branches 50 of the connecting lines 45 are distributed in the radial and peripheral directions over the bearing journal 21.
- the vacuum control device 46 by means of which vacuum is only applied to the suction bores 27 and the corresponding openings 28, which lie in the area of the circumferential surface 14 encircled by the corrugated web 4, has a pot-like housing 56, which on the outside facing away from the corrugated roller 2 of the roller stand 24 is attached and tightly surrounds the end of the journal 21 projecting in this area.
- the interior of the housing 56 in which the openings 54 of the connecting lines 45 open, is divided radially into a negative pressure space 57 and an atmospheric pressure or positive pressure space 58.
- the semi-ring-shaped vacuum space 57 is connected to a vacuum source V via a connecting flange 59 - that is, e.g. a vacuum pump - in connection.
- the peripheral extent of the overpressure space 58 coincides with the peripheral arrangement and size of the wrapping area of the corrugated web 4 around the corrugated roller 2.
- the overpressure space 58 is narrowed by a partially annular insert 60 to an annular gap 61, a sealing body 63 for pressure-tight radial division of the housing 56 into the underpressure 57 and overpressure space 58 being fastened to each of the two ends 62 of the insert 60 pointing in the peripheral direction.
- the annular gap 61 is connected via a connecting channel 64 in the insert 60 to a connecting flange 65 which can flow freely into the atmosphere - then the annular gap 61 is subjected to atmospheric pressure - or which can be connected to an overpressure source H (for example a pump) - Then the annular gap 61 is pressurized.
- H for example a pump
- the heating device works with a heating medium, such as saturated steam at a pressure of 16 bar and a temperature of approx. 200 ° C., which steam is brought in by a corresponding steam generator and introduced into the corrugating roller 2.
- a heating medium such as saturated steam at a pressure of 16 bar and a temperature of approx. 200 ° C.
- the corrugated roller 2 has conveying bores 66 which run parallel to the axis of rotation 3 in the roller jacket 13 between the suction bores 27 and which are formed as bores running from an annular end face of the roller jacket 13 to the opposite end face. In the area of their outer ends, these delivery bores 66 are closed by screw plugs 67.
- the delivery bores 66 run between the suction bores 27 such that these two types of bores alternate in the circumferential direction U. Conveying 66 and suction bores 27 are arranged equidistantly in the roller jacket 13. Two successive delivery bores 66 in the circumferential direction U are combined in pairs to form a feed line 68 and a return line 69. The steam can thus be fed into and out of the delivery bores 66 from one side of the corrugated roller 2.
- the saturated steam supplied by a (not shown) steam generator via a pipeline 70 is fed into a steam channel 72 in the bearing journal 22 via a bushing 71 designated as a whole, which channel is designed as a blind hole arranged coaxially to the axis of rotation 3.
- the delivery bores 66 which are combined in pairs as feed line 68 or return line 69, are connected to one another.
- the connection takes place in each case via through channels 80 which run radially inwards through the roller shell 13 and which open out on the inner surface 78 of the roller shell 13.
- the orifices of the two through-channels 80 of a feed line 68 and a return line 69 are connected to one another via conveyor recesses 81, which are elongated in plan view, on the peripheral surface 82 of the holding pin 49 of the roller flange 19.
- the saturated steam fed in via the respective feed line 68 thus reaches the associated return line 69, where it is returned to the opposite end 18 of the corrugated roller 2 in the region of the roller flange 20.
- the return lines 69 are connected to return channels 83, which run radially inward through the roller jacket 13 and the holding pin 74 of the roller flange 20 and open into a central blind hole 84. The latter extends from the blind end 73 of the steam channel 72.
- a return pipe 85 is inserted sealingly, which leads centrally in the steam channel 72 through the bushing 71 to the outside and from there back to the steam generator. This results in a closed steam circuit for heating the corrugated roller 2.
- FIG. 9 A modified embodiment of the heating device for the corrugated roller 2 can be described in more detail with reference to FIG. 9. It should be noted that the position of the main section in FIG. 9 essentially corresponds to that of FIG. 8, but in the right-hand circumferential area of FIG. 9 the corrugated roller 2 is shown with a section position such as the straight line VI-VI according to FIG 3 corresponds.
- saturated steam is in turn supplied via the central steam channel 72, which reaches the ring distributor groove 76 via the six radially running flow channels 75. From there, nine feed-through channels 79 each lead to one of the nine feed lines 68. As in the exemplary embodiment according to FIG. 8, the feed channels 75, the ring distributor groove 76 and the through channels 79 are arranged in the region of the holding pin 74.
- a group of three feed lines 68 and an associated return line 69 each have through channels 80 which open together into a conveying recess 81 ′ on the peripheral surface 82 of the holding pin 49.
- three feed lines 68 are connected to each other in groups with a return line 69 with the aid of the three delivery recesses 81 ′, each of which extends over a peripheral angle of approximately 100 ° in the peripheral direction via the peripheral surface 82 of the holding pin 49 extend.
- the three return lines 69 are each assigned return channels 83, which are also indicated by dashed lines in the main section of FIG. 9 and are located behind the supply channels 75 in the axial direction. 8, in turn, flow into the return pipe 85 in the steam channel 72.
- the flow rates in the flow and return lines and thus the heat transfer from the corrugated roller to the corrugated web can be adapted to the respective application.
- FIGS. 10 and 11 show an alternative embodiment for the connection of the suction bores 27 to the corrugation 15.
- groove segments 86 are provided in the lateral surface 14, each of which extends transversely to the corrugation 15 over a partial circumferential length of the roller shell 13.
- the groove base 87 of the groove segments 86 is designed as a concave, outwardly curved partial circular arc, which in each case intersects a suction bore 27.
- Suction openings 88 are thus formed in order to create a suction connection between the suction bores 27 and the groove segments 86. This eliminates the need to drill holes 28.
- this arrangement results in a large opening area, as a result of which the connection between the suction bores 27 and the groove segments 86 is not clogged.
- FIG. 12 A corrugated cardboard machine with a printing system is explained in more detail below with reference to FIG. 12.
- This corrugated cardboard machine is basically constructed like that shown in FIG. 1 and in turn has a central corrugating roller 2, a counter corrugating roller 5 and a smooth pressure roller 10 and a gluing unit 6 with application roller 7 and squeezing roller 8.
- the glue pan 9 ' is designed as a pressure box which is open on one side and is connected to a positive pressure source via a connecting piece 90.
- the open side 91 is essentially pressure-tight with the area wrapped around the corrugated cardboard web 12 (wrap angle W) of the lateral surface 14 of the corrugated roller 2.
- the lower, horizontal edge 92 of the open side 91 is provided with a sealing strip 95, which closes the glue pan 9 'on its underside with a gap s against the lower corrugating roller 5.
- a sealing roller 94 which rolls over the width of the corrugated cardboard web including the cover web 11 on the jacket of the pressure roller 10.
- the corrugating roller 2 itself is e.g. like the corrugated roller explained with reference to FIGS. 3 to 9, it being possible to dispense with the connection of a vacuum source.
- the suction bores 27 then serve as air discharge ducts connected to the atmosphere, by means of which the air which is pressed under the excess pressure through the corrugated cardboard web and enters the air discharge ducts via the openings 28 and 88 is carried away.
- the heating device of the corrugated roller 2 can be adopted unchanged in the embodiment shown in FIG. 12.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Riffelwalze für die Herstellung von Wellpappe mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.
- Eine derartige Riffelwalze, wie sie z.B. aus EP-A-0 025 759 bekannt ist, wird in Wellpappemaschinen insbesondere zur Herstellung einseitiger Wellpappe eingesetzt. Sie steht als zentrale Riffelwalze in der Regel mit einer zweiten Riffelwalze in Kontakt, wobei durch den Walzenspalt zwischen den beiden Riffelwalzen die sogenannte Wellbahn der Wellpappe hindurchgeführt und anschließend mittels einer Leimauftragswalze, die in Kontakt mit der Riffelwalze steht, beleimt wird. Anschließend wird mittels einer Andrückwalze, die ebenfalls in Kontakt mit der Riffelwalze steht, die sogenannte Deckbahn mit der beleimten Wellbahn verbunden, um die einseitige Wellpappe zu vollenden.
- Die zentrale Riffelwalze soll weitere Funktionen erfüllen, die insbesondere eine wirkungsvolle Riffelung und einen sauberen Leimauftrag unterstützen. So soll die Riffelwalze einerseits beheizbar sein, um durch eine Erwärmung der Wellbahn die Riffelung zu vereinfachen. Andererseits muß die Wellbahn auf der geriffelten Mantelfläche der Riffelwalze im Umschlingungsbereich der Wellbahn vom ersten Walzenspalt zwischen der zentralen Riffelwalze und der zweiten Riffelwalze bis zum zweiten Walzenspalt zwischen der zentralen Riffelwalze und der Andrückwalze festgehalten werden, damit die Wellbahn sauber in den Vertiefungen der Riffelung einliegt. Nur dann ist eine saubere Beleimung der Wellbahn nur an den Erhebungen der Riffelung und eine einwandfreie Wellung der Wellbahn gewährleistet.
- Zur Erfüllung der vorstehenden Funktionen ist es aus der EP-A-0 025 759 bekannt, eine pneumatische Fixiervorrichtung in Form einer Ansaugvorrichtung für den die Riffelwalze umschlingenden Abschnitt der Wellbahn vorzusehen, welche Ansaugvorrichtung parallel zur Rotationsachse der Riffelwalze verlaufende Saugbohrungen im Walzenmantel aufweist, die einerseits über Öffnungen mit der geriffelten Mantelfläche des Walzenmantels sowie andererseits mit einer Unterdruckquelle verbunden sind. Zur Beheizung der bekannten Riffelwalze ist es vorgesehen, in den zentralen Hohlraum der Walze ein Heizmedium - z.B. Dampf unter hohem Druck - einzuleiten.
- Die derartig ausgestaltete Heizvorrichtung ist unter verschiedenen Aspekten nachteilig. So muß der gesamte Walzenmantel, der aus Gründen einer hohen Steifheit der Riffelwalzen dickwandig ist, erst von innen heraus durchgeheizt werden, bis seine Mantelfläche die gewünschte Temperatur zeigt. Dies ist sehr energieaufwendig. Darüber hinaus werden die in der Regel vorhandenen Walzenflansche, die den Walzenmantel an beiden Enden verschließen, voll mit dem hohen Druck des Dampfes beaufschlagt, so daß in die Dimensionierung der Flansche und ihrer Befestigungselemente die zusätzlichen Druckkräfte durch den Sattdampf einbezogen werden müssen. Dies führt zu einer an sich nicht notwendigen Überdimensionierung der entsprechenden Riffelwalzenbauteile.
- Im Zusammenhang mit der vorstehenden Problematik wurde in der EP 0 314 538 A1 bereits vorgeschlagen, den Walzenmantel mit Förderbohrungen für ein Heizmedium zu versehen, so daß die für die Heizung benötigte Wärme dort in die Riffelwalze eingebracht wird, wo sie benötigt wird, nämlich nahe der Mantelfläche des Walzenmantels.
- Als Ansaugvorrichtung für den die Riffelwalze umschlingenden Abschnitt der Wellbahn werden jedoch radial im Walzenmantel verlaufende Bohrungen verwendet, die den gesamten Walzenmantel durchmessen und in den hohlen Innenraum des Walzenmantels münden. Letzterer ist mit einer Unterdruckquelle verbunden.
- Diese Konstruktion der Ansaugvorrichtung ist insofern nachteilig, als die Bohrungen im Walzenmantel relativ lang und dabei sehr dünn sind. Damit tritt auf der Saugstrecke von der Mantelfläche der Riffelwalze zum Walzeninnenraum ein hoher Druckverlust auf. Darüber hinaus ist der hohle Innenraum des Walzenmantels relativ großvolumig. Zur Kompensation des erwähnten Druckverlustes und wegen des großen Volumens des Saugraumes ist eine saugstarke und damit größer dimensionierte, aufwendigere Saugpumpe für die Ansaugvorrichtung notwendig. Hierbei kommt noch erschwerend hinzu, daß über die Saugbohrungen im Walzenmantel, die in dem nicht von der Wellbahn bedeckten Abschnitt der Mantelfläche nach außen münden, "falsche" Luft angesaugt wird, was zu einer weiteren Verminderung der Saugwirkung beiträgt.
- Riffelwalzen, wie sie der aus EP-A-0 025 759 bekannten Grundkonstruktion entsprechen, sind auch aus EP-A-0 009 907, EP-A-0 034 906 bzw. US-A-1 264 506 bekannt. Diese Riffelwalzen weisen ebenfalls die erörterten Nachteile auf.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Riffelwalze der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß unter Beibehaltung einer wirkungsvollen pneumatischen Fixiervorrichtung die Heizung derart verbessert wird, daß die Heizung mit verbessertem Wirkungsgrad und entsprechend verringertem Energieaufwand betrieben werden kann und die erörterten Nachteile aufgrund der bei einer Beaufschlagung des hohlen Walzeninnenraumes zusätzlich auftretenden Axialkräfte vermieden werden.
- Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Durch die demnach neben den Luftabfuhrkanälen der pneumatischen Fixiervorrichtung im Walzenmantel vorgesehenen Förderkanäle für das Heizmedium sind sowohl die Heizung als auch die für die Beaufschlagung der die Riffelwalze umschlingenden Wellbahn dienenden Teile der pneumatischen Fixiervorrichtung direkt in den Walzenmantel integriert. Damit wird einerseits der Wirkungsgrad der Heizung verbessert, da die Wärme nahe der Mantelfläche der Riffelwalze vom Heizmedium auf den Walzenmantel abgegeben wird. Durch den Wegfall der Druckbeaufschlagung des hohlen Innenraumes des Walzenmantels treten die eingangs erwähnten Axialkräfte auf die Walzenflansche nicht auf, so daß letztere mit ihren Befestigungselementen, Lagerzapfen und dergleichen nur entsprechend den statischen und dynamischen Belastungen ausgelegt sein müssen, die im Betrieb auf die Riffelwalze ausgeübt werden. Ein überraschender Vorteil der Integration der Förderkanäle in den Walzenmantel liegt weiterhin darin, daß die Wärmeleitungsstrecke zwischen den Förderkanälen und der Mantelfläche des Walzenmantels nicht nur - wie erörtert - weitaus kürzer als beim Stand der Technik ist, sondern daß auch radial außerhalb der Förderkanäle der volle Querschnitt des Walzenmantels für die Wärmeleitung zur Verfügung steht. Damit erfolgt der Wärmetransport zur Mantelfläche unbehindert, was einer schnellen und wirkungsvollen Aufheizung der Mantelfläche dienlich ist. Bei den Riffelwalzen nach dem Stand der Technik mit beheiztem Innenraum des Walzenmantels ist der Wärmetransport durch die Wand des Walzenmantels aufgrund der diesen unterbrechenden Luftabfuhrkanäle dagegen behindert.
- Die Ansprüche 2 und 3 kennzeichnen vorteilhafte Ausgestaltungen der gegenseitigen Zuordnung der im Walzenmantel angeordneten Förder- und Luftabfuhrkanäle. Damit wird eine gleichmäßige Beaufschlagung des die Riffelwalze umschlingenden Abschnittes der Wellbahn einerseits und eine gleichmäßige Aufheizung der Mantelfläche des Walzenmantels andererseits erzielt.
- Durch die im Anspruch 4 angegebene paar- oder gruppenweise Zusammenfassung von Förderkanälen zu jeweils einer Vorlauf- und Rücklaufleitung kann die Ein- und Ausspeisung des Heizmediums an einem der beiden Walzenenden erfolgen. Dies verkürzt die Zu- und Ableitungen für das Heizmedium z.B. zwischen einem Dampferzeuger und der Riffelwalze. Darüber hinaus kann durch eine entsprechende Zusammenfassung von Vor- und Rücklaufleitungen in gleicher oder unterschiedlicher Zahl das Heizverhalten den Praxisbedingungen optimal angepaßt werden. Näheres dazu ist dem Ausführungsbeispiel entnehmbar.
- Im übrigen ist darauf hinzuweisen, daß neben der paar- oder gruppenweisen Zusammenfassung von Förderkanälen auch andere Verlaufskonfigurationen, wie z.B. mehrere mäanderartig miteinander verbundene Förderkanäle denkbar sind.
- Anspruch 5 kennzeichnet eine konstruktiv einfache Ausgestaltung der Strömungsverbindung zwischen den jeweils paar- oder gruppenweise zusammengehörenden Vorlauf- und Rücklaufleitungen.
- Die in den Ansprüchen 6 und 7 angegebenen Maßnahmen dienen einer Verbesserung der Ein- und Ausspeisung des Heizmediums, wobei insbesondere durch die einspeisungsseitig vorgesehene Ringverteilernut gemäß Anspruch 7 eine gleichmäßige Einspeisung des Heizmediums in alle Vorlaufleitungen mit einer entsprechenden Vergleichmäßigung der Heizwirkung über den Umfang der Riffelwalze erzielt wird.
- Anspruch 8 kennzeichnet eine herstellungstechnisch besonders einfache Ausgestaltung für die Förderkanäle.
- Die Ansprüche 9 bis 13 betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der pneumatischen Fixiervorrichtung in Form einer Ansaugvorrichtung, mittels denen insbesondere vermieden wird, daß über die nicht von der Wellbahn umschlungenen Abschnitte der Mantelfläche "falsche" Luft angesaugt wird.
- Durch die im Anspruch 14 angegebene Maßnahme wird vermieden, daß die mit den Luftabfuhrkanälen im Walzenmantel verbundenen Lufteintrittsöffnungen in der Mantelfläche z.B. durch Verunreinigungen verstopft werden.
- Neben der in den Ansprüche 9 bis 13 angegebenen Ausgestaltung der pneumatischen Fixiervorrichtung als Saugsystem kann auch das in den Ansprüchen 15 und 16 charakterisierte Drucksystem zum Einsatz kommen. Derartige Drucksysteme sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt, wobei jedoch bisher mit solchen Drucksystemen zusammenwirkende Lufteintrittsöffnungen und Luftabfuhrkanäle im Walzenmantel der Riffelwalze nicht vorgesehen waren. Der Einsatz solcher Lufteintrittsöffnungen und Luftabfuhrkanäle im Walzenmantel, wie er im Anspruch 15 angegeben ist, ist jedoch dahingehend vorteilhaft, daß dadurch über die Wellpappebahn ein wirkungsvoller Druckgradient aufgebaut wird, der die zuverlässige Fixierung der Bahn auf der Riffelwalze stark unterstützt.
- Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar, in der Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht einer Wellpappemaschine zur Herstellung einseitiger Wellpappe mit einem Saugsystem zur Fixierung der Wellpappebahn auf der Riffelwalze,
- Fig. 2
- eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Riffelwalze in einer ersten Ausführungsform,
- Fig. 3
- einen Teilschnitt durch die Riffelwalze entlang der Schnittlinie III-III nach Fig. 2,
- Fig. 4
- einen Teilschnitt analog Fig. 3 durch eine Riffelwalze in einer zweiten Ausführungsform,
- Fig. 5
- einen Querschnitt durch die Riffelwalze entlang der Schnittlinie V-V nach Fig. 4,
- Fig. 6
- einen Querschnitt durch die Riffelwalze entlang der Schnittlinie VI-VI nach Fig. 3,
- Fig. 7
- einen Teilschnitt durch die Riffelwalze entlang der Schnittlinie VII-VII nach Fig. 2,
- Fig. 8
- einen Querschnitt durch die Riffelwalze entlang der Schnittlinie VIII-VIII nach Fig. 7,
- Fig. 9
- einen Querschnitt im wesentlichen analog Fig. 8 einer Riffelwalze mit einer von Fig. 8 abweichenden Konfiguration der Heizmedium- Vor- und -Rücklaufleitungen,
- Fig. 10
- eine Seitenansicht einer Riffelwalze mit einer alternativen Ausgestaltung der Mantelfläche,
- Fig. 11
- einen Teilquerschnitt durch den Walzenmantel entlang der Schnittlinie X-X nach Fig. 9, und
- Fig. 12
- eine schematische Seitenansicht einer Wellpappemaschine zur Herstellung einseitiger Wellepappe mit einem Drucksystem zur Fixierung der Wellpappebahn auf der Riffelwalze.
- Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Wellpappemaschine 1 dient zur Herstellung einseitiger Wellpappe. Sie weist eine zentrale Riffelwalze 2 auf, die um ihre Rotationsachse 3 drehangetrieben ist. Auf einem Umschlingungswinkel W von 180° ist eine Wellbahn 4 um die Riffelwalze 2 herumgeführt. Unterhalb der Riffelwalze 2 ist eine Gegenriffelwalze 5 angeordnet, die in entgegengesetzter Richtung zur Riffelwalze 2 drehangetrieben ist und deren Riffelung mit der Riffelung der Riffelwalze 2 kämmt. Dadurch wird die Wellbahn 4, die vor dem Einlauf in den zwischen Riffelwalze 2 und Gegenriffelwalze 5 gebildeten Walzenspalt glatt ist, in die Riffelung der Riffelwalze 2 eingedrückt und somit gewellt.
- Seitlich neben der Riffelwalze 2 ist ein Leimwerk 6 angeordnet, das eine Auftragswalze 7 und eine sogenannte Abquetschwalze 8 sowie eine offene Leimwanne 9 aufweist. Abquetschwalze 8 und Auftragswalze 7 einerseits sowie die Auftragswalze 7 und die Riffelwalze 2 andererseits stehen in gegenseitigem Kontakt, wodurch eine definierte Leimschicht auf die vorstehenden Bereiche der Wellbahn 4 in üblicher Weise aufgebracht wird.
- Oberhalb der Riffelwalze 2 ist eine glatte Andruckwalze 10 angeordnet, die mit der Riffelwalze 2 wiederum einen Walzenspalt bildet. Durch diesen wird die Wellbahn 4 sowie eine von einer Vorratsrolle herangeführte Deckbahn 11 hindurchgeführt, wodurch diese beiden Bahnen 4, 11 zu der einseitigen Wellpappebahn 12 vereinigt werden.
- Die zentrale Riffelwalze 2 weist eine in Fig. 1 nicht dargestellte Heizung sowie eine Ansaugvorrichtung für die Wellbahn 4 auf, um letztere im Bereich des Umschlingungswinkels W auf der Riffelwalze zuverlässig zu fixieren. Heizung und Ansaugvorrichtung werden im folgenden noch näher erläutert.
- Gemäß Fig. 2 weist die Riffelwalze 2 einen hohlzylindrischen Walzenmantel 13 auf. Die äußere Mantelfläche 14 ist mit einer parallel zur Rotationsachse 3 verlaufenden Riffelung 15 versehen, die in Fig. 2 nur partiell dargestellt ist. Weiterhin sind in der Mantelfläche 14 mehrere in gleichmäßigem Abstand zueinander angeordnete Ringnuten 16 vorgesehen, die jeweils in einer rechtwinklig zur Rotationsachse 3 stehenden Ebene verlaufen. Die Ringnuten 16 weisen eine etwas größere Tiefe als die Riffelung 15 auf (s. Fig. 3, 4).
- An beiden Enden 17, 18 des Walzenmantels 13 sind jeweils Walzenflansche 19, 20 angeordnet, die mit dem Walzenmantel 13 in üblicher Weise verschraubt sind und dessen Innenraum verschließen. Beide Walzenflansche 19, 20 weisen jeweils einen koaxial zur Rotationsachse 3 nach außen abstehenden Lagerzapfen 21, 22 auf, mittels denen die Riffelwalze 2 in entsprechenden Wälzlagern 23 drehbar in den beiderseitigen Walzenständern 24, 25 gelagert ist. Der eine Lagerzapfen 21 setzt sich in einen Wellenzapfen 26 fort, der mit einem (nicht dargestellten) Antriebsmotor für die Rotationsbewegung der Riffelwalze 2 verbunden ist.
- Wie aus den Fig. 3, 5, 6 und 8 deutlicht wird, weist die Riffelwalze 2 eine Ansaugvorrichtung für den die Riffelwalze 2 im Bereich des Umschlingungswinkels W umgebenden Abschnitt der Wellbahn 4 auf. Diese Ansaugvorrichtung umfaßt parallel zur Rotationsachse 3 der Riffelwalze 2 über die Länge der Walze verlaufende Saugbohrungen 27 im Walzenmantel 13 auf, die in noch zu beschreibender Weise mit Unterdruck beaufschlagbar sind. Die Saugbohrungen 27 stehen jeweils über radial nach außen verlaufende Öffnungen 28 mit dem Grund der Ringnuten 16 in Verbindung.
- Zur Verbindung der Saugbohrungen 27 mit einer Unterdruckquelle sind gemäß der Erfindung verschiedene Möglichkeiten vorgesehen.
- Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind die Saugbohrungen 27 jeweils vom Walzenmantel 13 in den Walzenflansch 19 am einen Ende 17 der Riffelwalze 2 durchgeführt, indem im Walzenflansch 19 jeweils mit den Saugbohrungen 27 axial fluchtende Durchtrittsbohrungen 29 eingebracht sind. Diese Durchtrittsbohrungen 29 münden frei auf der Stirnseite 30 des Walzenflansches 19 aus. Der ringförmige Bereich, in den die Mündungsöffnungen 31 der Durchtrittsbohrungen 29 austreten - also im wesentlichen der Bereich, der sich mit dem ringförmigen Querschnitt des Walzenmantels 13 deckt - ist durch einen stationären, an der Stirnseite 30 des Walzenflansches 19 dicht anliegenden Ringdeckel 32 abgedeckt, der auf seiner der Stirnseite 30 abgewandten Rückseite mit einem einstückig angeformten Ringansatz 33 versehen ist. Dieser Ringansatz 33 ist in einer entsprechenden Ringnut 34 im Walzenständer 24 parallel zur Rotationsachse 3 verschiebbar gelagert. Zur Beaufschlagung des Ringdeckels 32 in Richtung zur Stirnseite 30 des Walzenflansches 19 sind mehrere über den Umfang des Ringdeckels 32 angeordnete Schraubendruckfedern 35 vorgesehen, die zwischen dem Nutgrund 36 der Ringnut 34 und dem Ringansatz 33 eingesetzt sind. Der Ringdeckel 32 weist ferner in seiner auf dem Walzenflansch 19 aufliegenden Anlagefläche 37 eine teilringförmige Ausnehmung 38 auf, die sich über den Umschlingungswinkel W erstreckt, wie dies in Fig. 8 durch den strichpunktiert dargestellten Umriß der Ausnehmung 38 deutlich gemacht wird. Die Ausnehmung 38 steht mit einer Anschlußbohrung 39 im Ringansatz 33 in Verbindung, die in die Ringnut 34 ausmündet. Letztere steht wiederum über einen Durchgangskanal 40 mit einem Anschlußkasten 41 am Walzenständer 24 in Verbindung, an dem eine nicht dargestellte Saugleitung zu einer Unterdruckquelle V anschließbar ist. Im übrigen ist der Ringdeckel 32 gegen eine Verdrehung in der Ringnut 34 durch einen im Ringansatz 33 befestigten Stift 42 gesichert, der in einen Schlitz 43 am Walzenständer 24 eingreift.
- Durch die vorstehend beschriebene Ansaugvorrichtung werden die Saugbohrungen 27 abhängig von der Drehstellung der Riffelwalze 2 derart mit der Unterdruckquelle verbunden, daß nur die Öffnungen 28 in der geriffelten Mantelfläche 14 mit Unterdruck beaufschlagt sind, die in dem von der Wellbahn 4 umschlungenen Umfangsabschnitt der Riffelwalze 2 gelegen sind. Damit zieht die Ansaugvorrichtung keine "falsche" Luft.
- Dem gleichen Zweck dient die in den Fig. 4 und 5 näher dargestellte alternative Ausführungsform der Ansaugvorrichtung. Bei dieser sind wiederum Saugbohrungen 27 mit Öffnungen 28 zum Nutgrund der Ringnuten 16 vorhanden, wobei die Saugbohrungen 27 jeweils im Bereich ihrer Enden bei den Walzenflanschen 19, 20 durch Befestigungsschrauben 44 verschlossen sind, die gleichzeitig einer festen Verbindung zwischen dem Walzenmantel 13 und den Walzenflanschen 19, 20 dienen. Die Saugbohrungen 27 sind jeweils über eine Verbindungsleitung 45 mit einer Unterdrucksteuervorrichtung 46 verbunden. Jede Verbindungsleitung 45 besteht aus einem radialen Ast 47, der ausgehend von der jeweiligen Saugbohrung 27 den Walzenmantel 13 und einen in den Innenraum 48 des Walzenmantels 13 eingreifenden Haltezapfen 49 des Walzenflansches 19 radial nach innen durchsetzt. Jeder radiale Ast 47 der Verbindungsleitungen 45 mündet in einen zugeordneten axialen Ast 50, der durch eine Sacklochbohrung gebildet ist, die den Walzenflansch 19 ausgehend von der Innenseite 51 des Haltezapfens 49 bis in den Bereich des äußeren Endes des Lagerzapfens 21 durchsetzt. Im Bereich der Innenseite 51 ist jeder axiale Ast 50 durch einen Schraubdeckel 52 verschlossen. Jeder axiale Ast 50 ist weiterhin vor seinem Blindende 53 mit einer radial nach außen verlaufenden Öffnung 54 versehen, die in die periphere Fläche 55 des Lagerzapfens 21 ausmündet. Wie aus Fig. 5 deutlich wird, sind die axialen Äste 50 der Verbindungsleitungen 45 in radialer und peripherer Richtung über den Lagerzapfen 21 verteilt.
- Die Unterdrucksteuervorrichtung 46, mittels der jeweils nur die Saugbohrungen 27 und die entsprechenden Öffnungen 28 mit Unterdruck beaufschlagt werden, die in dem von der Wellbahn 4 umschlungenen Bereich der Mantelfläche 14 liegen, weist ein topfartiges Gehäuse 56 auf, das an der der Riffelwalze 2 abgewandten Außenseite des Walzenständers 24 angebracht ist und das in diesem Bereich hinausstehende Ende des Lagerzapfens 21 dicht umgibt. Der Innenraum des Gehäuses 56, in dem die Öffnungen 54 der Verbindungsleitungen 45 münden, ist in einen Unterdruckraum 57 und einen Atmosphärendruck- bzw. Überdruckraum 58 radial geteilt. Der halbringförmige Unterdruckraum 57 steht über einen Anschlußflansch 59 mit einer Unterdruckquelle V - also z.B. einer Vakuumpumpe - in Verbindung. Die periphere Erstreckung des Überdruckraumes 58 deckt sich mit der peripheren Anordnung und Größe des Umschlingungsbereiches der Wellbahn 4 um die Riffelwalze 2.
- Der Überdruckraum 58 ist durch ein teilringförmiges Einsatzstück 60 auf einen Ringspalt 61 eingeengt, wobei an den beiden in peripherer Richtung weisenden Enden 62 des Einsatzstückes 60 jeweils ein Dichtkörper 63 zur druckdichten Radialteilung des Gehäuses 56 in den Unterdruck- 57 und Überdruckraum 58 befestigt ist. Der Ringspalt 61 steht über einen Anschlußkanal 64 im Einsatzstück 60 mit einem Anschlußflansch 65 in Verbindung, der frei in die Atmosphäre münden kann - dann wird der Ringspalt 61 mit Atmosphärendruck beaufschlagt - bzw. der mit einer Überdruckquelle H (z.B. einer Pumpe) verbunden sein kann - dann wird der Ringspalt 61 mit Überdruck beaufschlagt. In letzterem Falle wird durch die Überdruckbeaufschlagung der Saugbohrungen 27 das Abheben der Wellbahn 4 von der Riffelwalze 2 im Bereich des Auslaufes der Wellpappebahn 12 nach dem Walzenspalt zwischen der Riffelwalze 2 und der Andruckwalze 10 unterstützt.
- Im folgenden wird die Heizvorrichtung für die Riffelwalze 2 näher beschrieben, die sich insbesondere aus den Fig. 3, 6, 7 und 8 erschließt. Grundsätzlich arbeitet die Heizvorrichtung mit einem Heizmedium, wie z.B. Sattdampf mit einem Druck von 16 bar und einer Temperatur von ca. 200°C, welcher Dampf von einem entsprechenden Dampferzeuger herangeführt und in die Riffelwalze 2 eingeführt wird. Dazu weist die Riffelwalze 2 parallel zur Rotationsachse 3 im Walzenmantel 13 zwischen den Saugbohrungen 27 verlaufende Förderbohrungen 66 auf, die als von einer ringförmigen Stirnseite des Walzenmantels 13 zur gegenüberliegenden Stirnseite durchgehende Bohrungen ausgebildet sind. Im Bereich ihrer äußeren Enden sind diese Förderbohrungen 66 durch Schraubstopfen 67 verschlossen. Die Förderbohrungen 66 verlaufen so zwischen den Saugbohrungen 27, daß diese beiden Bohrungsarten in Umfangsrichtung U abwechselnd aufeinanderfolgen. Förder- 66 und Saugbohrungen 27 sind dabei äquidistant im Walzenmantel 13 angeordnet. Zwei in Umfangsrichtung U aufeinanderfolgende Förderbohrungen 66 sind jeweils paarweise zu einer Vorlaufleitung 68 und einer Rücklaufleitung 69 zusammengefaßt. Damit kann die Ein- und Ausspeisung des Dampfes in die Förderbohrungen 66 von einer Seite der Riffelwalze 2 her erfolgen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird der von einem (nicht dargestellten) Dampferzeuger über eine Rohrleitung 70 herangeführte Sattdampf über eine als Ganzes mit 71 bezeichnete Durchführungsbuchse 71 in einem Dampfkanal 72 im Lagerzapfen 22 eingespeist, welcher Kanal als koaxial zur Rotationsachse 3 angeordnete Sacklochbohrung ausgebildet ist. Vor dem Blindende 73 des Dampfkanals 72, das im Bereich des Haltezapfens 74 des Lagerzapfens 22 liegt, verlaufen sechs Vorlaufkanäle 75 sternförmig radial nach außen und münden in einer Ringverteilernut 76 an der peripheren Fläche 77 des Haltezapfens 74. Axial fluchtend mit der Ringverteilernut 76 sind ausgehend von der Innenfläche 78 des Walzenmantels 13 Durchgangskanäle 79 vorgesehen, die jeweils in die Vorlaufleitungen 68 im Bereich derer Enden münden, die dem Walzenflansch 20 zugewandt sind (Fig. 7, 8).
- Am entgegengesetzten Ende der Förderbohrungen 66 (Fig. 3, 6) sind die entsprechend als Vorlauf- 68 bzw. Rücklaufleitung 69 paarweise zusammengefaßten Förderbohrungen 66 miteinander verbunden. Die Verbindung erfolgt jeweils über radial nach innen durch den Walzenmantel 13 verlaufende Durchgangskanäle 80, die an der Innenfläche 78 des Walzenmantels 13 münden. Die Mündungsöffnungen der beiden Durchgangskanäle 80 einer Vorlauf- 68 und einer Rücklaufleitung 69 sind über in Draufsicht langlochförmige Förderausnehmungen 81 an der peripheren Fläche 82 des Haltezapfens 49 des Walzenflansches 19 miteinander verbunden. Damit gelangt der über die jeweilige Vorlaufleitung 68 eingespeiste Sattdampf in die zugeordnete Rücklaufleitung 69, wo er zum entgegengesetzten Ende 18 der Riffelwalze 2 im Bereich des Walzenflansches 20 zurückgeführt wird. Zur Ausspeisung des Dampfes sind die Rücklaufleitungen 69 mit Rücklaufkanälen 83 verbunden, die durch den Walzenmantel 13 und den Haltezapfen 74 des Walzenflansches 20 radial nach innen verlaufen und in einer zentralen Sacklochbohrung 84 münden. Letztere erstreckt sich vom Blindende 73 des Dampfkanals 72 aus. In die Sacklochbohrung 84 ist ein Rücklaufrohr 85 dichtend eingesetzt, das zentral im Dampfkanal 72 über die Durchführungsbuchse 71 nach außen und von dort zum Dampferzeuger zurückführt. Es ergibt sich also ein geschlossener Dampfkreislauf zur Beheizung der Riffelwalze 2.
- Anhand von Fig. 9 kann eine abgewandelte Ausführungsform der Heizvorrichtung für die Riffelwalze 2 näher beschrieben werden. Dabei ist zu beachten, daß die Lage des Hauptschnittes in Fig. 9 im wesentlichen der von Fig. 8 entspricht, wobei jedoch im rechten Umfangsbereich der Fig. 9 die Riffelwalze 2 mit einer Schnittlage dargestellt wird, wie sie der Schnittgeraden VI-VI nach Fig. 3 entspricht. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 wird wiederum über den zentralen Dampfkanal 72 Sattdampf zugeführt, der über die sechs radial verlaufenden Vorlaufkanäle 75 zur Ringverteilernut 76 gelangt. Von dort aus führen neun einspeisungsseitige Durchgangskanäle 79 jeweils zu einer der neun Vorlaufleitungen 68. Wie beim Ausführungsbeipiel gemäß Fig. 8 sind die Vorlaufkanäle 75, die Ringverteilernut 76 und die Durchgangskanäle 79 im Bereich des Haltezapfens 74 angeordnet.
- Am gegenüberliegenden Ende der Riffelwalze 2, also im Bereich des Haltezapfens 49, weist jeweils eine Gruppe von drei Vorlaufleitungen 68 und einer zugeordneten Rücklaufleitung 69 Durchgangskanäle 80 auf, die gemeinsam in eine Förderausnehmung 81' auf der peripheren Fläche 82 des Haltezapfens 49 münden. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 werden also jeweils drei Vorlaufleitungen 68 mit einer Rücklaufleitung 69 mit Hilfe der drei Förderausnehmungen 81' gruppenweise miteinander verbunden, die sich jeweils über einen Umfangswinkel von ca. 100° in Umfangsrichtung über die periphere Fläche 82 des Haltezapfens 49 erstrecken. Die drei Förderausnehmungen 81' sind also nur durch relativ kurze Trennstücke 89 (strichliert dargestellt im Hauptschnitt der Fig. 9) getrennt.
- Im Bereich des Haltezapfens 74 sind wiederum den drei Rücklaufleitungen 69 jeweils Rücklaufkanäle 83 zugeordnet, die im Hauptschnitt der Fig. 9 ebenfalls strichliert angedeutet sind und in Axialrichtung hinter den Vorlaufkanälen 75 liegen. Diese münden analog dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 wiederum in das Rücklaufrohr 85 im Dampfkanal 72.
- Neben den beiden in Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführungsmöglichkeiten für die Heizvorrichtung sind auch andere Konfigurationen für den Durchlauf des Heizmediums denkbar. So können nur zwei anstelle von drei Vorlaufleitungen mit einer Rücklaufleitung gekoppelt werden.
- Weiterhin ist denkbar, den Dampf direkt durch Vorlaufkanäle 75 unter Wegfall der Ringverteilernut 76 in Vorlaufleitungen zu transportieren, am gegenüberliegenden Ende der Riffelwalze durch eine der Förderausnehmungen 81 gemäß Fig. 8 entsprechende Nut in eine Rücklaufleitung umzulenken, durch eine entsprechende Förderausnehmung im Bereich des Haltezapfens 74 eine weitere Umlenkung in eine Vorlaufleitung usw. vorzunehmen. Dadurch wird also ein mäanderartiger Verlauf des Heizmediums durch die Riffelwalze erreicht.
- Mit Hilfe der vorstehend erörterten diversen Kombinationsmöglichkeiten für den Dampfdurchlauf sind die Durchflußgeschwindigkeiten in den Vorlauf- und Rücklaufleitungen und damit die Wärmeübertragung von der Riffelwalze auf die Wellbahn an den jeweiligen Anwendungsfall anpaßbar. Dies kann z.B. erwünscht sein, um den Dampfumlauf entsprechend den in der Praxis eingesetzten, unterschiedlich großen Riffelprofilen auszulegen. Dies führt zu einer besseren Ausnutzung des Wärmeträgers und zu einer günstigeren, d.h. gleichmäßigeren Temperaturverteilung auf der Mantelfläche der Riffelwalze.
- Die Fig. 10 und 11 zeigen eine alternative Ausgestaltung für die Verbindung der Saugbohrungen 27 zur Riffelung 15. Statt der Ringnuten 16 sind Nutsegmente 86 in der Mantelfläche 14 vorgesehen, die jeweils quer zur Riffelung 15 über eine Teilumfangslänge des Walzenmantels 13 verlaufen. Der Nutgrund 87 der Nutsegmente 86 ist dabei als konkav nach außen gekrümmter Teilkreisbogen ausgebildet, der jeweils eine Saugbohrung 27 schneidet. Damit werden Saugöffnungen 88 gebildet, um eine Saugverbindung zwischen den Saugbohrungen 27 und den Nutsegmenten 86 zu schaffen. Damit kann auf die eigens zu bohrenden Öffnungen 28 verzichtet werden. Darüber hinaus ergibt sich durch diese Anordnung eine große Öffnungsfläche, wodurch ein Verstopfen der Verbindung zwischen den Saugbohrungen 27 und den Nutsegmenten 86 vermieden wird.
- Unter Bezugnahme auf Fig. 12 wird im Nachfolgenden eine Wellpappemaschine mit einem Drucksystem näher erläutert. Diese Wellpappemaschine ist grundsätzlich wie die in Fig. 1 gezeigte aufgebaut und weist wiederum eine zentrale Riffelwalze 2, eine Gegenriffelwalze 5 und eine glatte Andruckwalze 10 sowie ein Leimwerk 6 mit Auftragswalze 7 und Abquetschwalze 8 auf. Die Leimwanne 9' ist im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 als einseitig offener Druckkasten ausgebildet, der über einen Anschlußstutzen 90 mit einer Überdruckquelle verbunden ist. Die Offenseite 91 schließt im wesentlichen druckdicht mit dem von der Wellpappebahn 12 umgeschlungenen Bereich (Umschlingungswinkel W) der Mantelfläche 14 der Riffelwalze 2 ab. Dazu ist die untere, waagerechte Kante 92 der Offenseite 91 mit einer Dichtleiste 95 versehen, die mit einem Spalt s gegen die untere Riffelwalze 5 die Leimwanne 9' an ihrer Unterseite abschließt. An der oberen waagerechten Kante 93 der Offenseite 91 ist eine Dichtrolle 94 angeordnet, die über die Breite der Wellpappebahn unter Einschluß der Deckbahn 11 auf dem Mantel der Andruckwalze 10 abrollt. Die in Fig. 12 nicht dargestellten vertikalen Kanten der Offenseite 91 schließen eng mit den Stirnseiten der Riffelwalze 2, 5 und der Andruckwalze 10 ab.
- Die Riffelwalze 2 selbst ist z.B. wie die anhand der Fig. 3 bis 9 erläuterte Riffelwalze ausgestaltet, wobei auf den Anschluß einer Unterdruckquelle verzichtet werden kann. Die Saugbohrungen 27 dienen dann als mit der Atmosphäre verbundene Luftabfuhrkanäle, mittels derer die unter dem Überdruck durch die Wellepappebahn hindurchgepreßte und über die Öffnungen 28 bzw. 88 in diese Luftabfuhrkanäle eintretende Luft weggeführt wird.
- Die Heizvorrichtung der Riffelwalze 2 kann bei dem in Fig. 12 gezeigten Ausführungsbeispiel unverändert übernommen werden.
Claims (16)
- Riffelwalze für die Herstellung von Wellpappe mit- einem hohlzylindrischen Walzenmantel (13), dessen äußere Mantelfläche (10) mit einer parallel zur Rotationsachse (3) der Walze (2) verlaufenden Riffelung (15) versehen ist,- den Walzenmantel (13) an beiden Enden (17, 18) verschließenden Walzenflanschen (19, 20), die jeweils einen Lagerzapfen (21, 22) zur drehbaren Lagerung der Riffelwalze (2) in einem Walzenständer (24, 25) aufweisen,- einer pneumatischen Fixiervorrichtung für den die Riffelwalze (2) umschlingenden Abschnitt einer Wellbahn (4) der herzustellenden Wellpappebahn (12), welche Fixiervorrichtung vorzugsweise parallel zur Rotationsachse (3) der Riffelwalze (2) verlaufende Luftabfuhrkanäle (Saugbohrungen 27) im Walzenmantel (13) aufweist, die einerseits über Öffnungen (28, 88) mit der geriffelten Mantelfläche (14) des Walzenmantels (13) und andererseits mit einem Druckreservoir verbunden sind, das gegenüber dem auf der Außenseite des umschlingenden Abschnitts der Wellpappebahn (12) herrschenden Druck einen niedrigeren Druck aufweist, sowie- einer Heizvorrichtung für die Riffelwalze (2),dadurch gekennzeichnet, daß neben den Luftabfuhrkanälen (Saugbohrungen 27) der Fixiervorrichtung auch die Heizvorrichtung in den Walzenmantel (13) durch darin angeordnete Förderkanäle (Förderbohrungen 66) für ein Heizmedium integriert sind.
- Riffelwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderkanäle (Förderbohrungen 66) so zwischen den Luftabfuhrkanälen (Saugbohrungen 27) der Fixiervorrichtung verlaufen, daß die Förderkanäle (Förderbohrungen 66) und Luftabfuhrkanäle (Saugbohrungen 27) sich in Umfangsrichtung (U) der Riffelwalze (2) abwechselnd aufeinanderfolgend angeordnet sind.
- Riffelwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderkanäle (Förderbohrungen 66) und Luftabfuhrkanäle (Saugbohrungen 27) in Umfangsrichtung (U) äquidistant im Walzenmantel (13) angeordnet sind.
- Riffelwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderkanäle (Förderbohrungen 66) jeweils paarweise zu einer Vorlaufleitung (68) und einer Rücklaufleitung (69) oder gruppenweise zu Vor- (68) und Rücklaufleitungen (69) in unterschiedlicher oder gleicher Anzahl zusammengefaßt sind.
- Riffelwalze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils paar- oder gruppenweise zusammengehörende Vorlauf- (68) und Rücklaufleitungen (69) im Bereich eines Walzenendes (17) mit radial zur Innenfläche (78) des Walzenmantels (13) verlaufenden Durchgangskanälen (80) versehen sind, die jeweils paar- oder gruppenweise in zugeordnete Verbindungskanäle in Form von Förderausnehmungen (81, 81') an der peripheren Fläche (82) eines in den Walzenmantel (13) eingreifenden Haltezapfens (49) des Walzenflansches (19) münden.
- Riffelwalze nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Ausspeisung des Heizmediums der Heizvorrichtung in die Vorlaufleitungen (68) und aus den Rücklaufleitungen (69) gemeinsam im Bereich eines Endes (18) der Riffelwalze (2) über koaxial ineinandersitzende Einspeisungs- und Ausspeisungsleitungen (Dampfkanal 72, Rücklaufrohr 85) und radial davon ausgehende Vorlauf- und Rücklaufkanäle (75, 83) im Walzenflansch (20) erfolgt.
- Riffelwalze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlaufkanäle (75) im Walzenflansch (20) in eine umlaufende Ringverteilernut (76) für das Heizmedium in der peripheren Fläche (77) des Haltezapfens (74) des Walzenflansches (20) münden, von welcher Ringverteilernut (76) aus radiale Durchgangskanäle (79) zu den Vorlaufleitungen (68) führen.
- Riffelwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderkanäle (Förderbohrungen 66) als durch den gesamten Walzenmantel (13) parallel zur Rotationsachse (3) der Riffelwalze (2) durchgehende Bohrungen ausgebildet sind, deren offene Enden durch Stopfen (Schraubstopfen 67) verschlossen sind.
- Riffelwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftabfuhrkanäle (Saugbohrungen 27) abhängig von der Drehstellung der Riffelwalze (2) derart mit einer Unterdruckquelle als Druckreservoir verbindbar sind, daß nur die Luftabfuhrkanäle (Saugbohrungen 27) mit Unterdruck beaufschlagt sind, deren Öffnungen (28, 88) in dem von der Wellbahn (4) umschlungenen Umfangsabschnitt der Riffelwalze (2) gelegen sind.
- Riffelwalze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Luftabfuhrkanal (Saugbohrung 27) über jeweils eine Verbindungsleitung (45) im Walzenflansch (19) und im zugeordneten Lagerzapfen (21) mit einer Unterdrucksteuervorrichtung (46) verbunden ist, wobei die Verbindungsleitungen (45) jeweils mit radial in die periphere Fläche (55) des Lagerzapfens (21) ausmündenden Öffnungen (54) versehen sind und wobei die Unterdrucksteuervorrichtung (46) ein den Lagerzapfen (21) dicht umgebendes Gehäuse (56) aufweist, das entsprechend dem Umschlingungswinkel (W) der Wellbahn (4) um die Riffelwalze (2) in einen mit der Unterdruckquelle verbundenen Unterdruckraum (57) und einen mit der Atmosphäre bzw. einer Überdruckquelle verbundenen Atmosphärendruck- bzw. Überdruckraum (58) geteilt ist.
- Riffelwalze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Atmosphären- bzw. Überdruckraum (58) durch ein teilringförmiges Einsatzstück (60) auf einen Ringspalt (61) eingeengt ist, wobei am Einsatzstück (60) Dichtkörper (63) zur druckdichten Trennung des Gehäuses (56) zwischen seinem Unterdruckraum (57) und seinem Atmosphären- bzw. Überdruckraum (58) angeordnet sind.
- Riffelwalze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftabfuhrkanäle (Saugbohrungen 27) jeweils vom Walzenmantel (13) in einen (19) der Walzenflansche (19, 20) durchgeführt sind und frei auf der Stirnseite (30) des Walzenflansches (19) ausmünden (Mündungsöffnungen 31), wobei der ringförmige Bereich der Mündungsöffnungen (31) durch einen stationären, am Walzenflansch (19) dicht anliegenden Ringdeckel (32) abgedeckt ist, der in seiner auf dem Walzenflansch (19) aufliegenden Anlagefläche (37) eine sich in Umfangsrichtung (U) über den Umschlingungswinkel (W) der Wellbahn (4) um die Riffelwalze (2) erstreckende Ausnehmung (38) aufweist, die mit der Unterdruckquelle zur Unterdruckbeaufschlagung derjenigen Luftabfuhrkanäle (Saugbohrungen 27) in Verbindung steht, die dem von der Wellbahn (4) umschlungenen Walzenabschnitt (Umschlingungswinkel W) zugeordnet sind.
- Riffelwalze nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringdeckel (32) in rotationsaxialer Richtung verschiebbar am Walzenständer (24) gelagert und in Anlagerichtung zum Walzenflansch (19) federbeaufschlagt (Schraubendruckfedern 35) ist.
- Riffelwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (14) des Walzenmantels (13) mit quer zur Riffelung (15) über eine Teilumfangslänge des Walzenmantels (13) verlaufenden Nutsegmenten (86) versehen ist, die mit ihrem Nutgrund (87) jeweils mindestens einen Luftabfuhrkanal (Saugbohrung 27) unter Bildung von Lufteintrittsöffnungen (Saugöffnungen 88) schneiden.
- Riffelwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Riffelwalze (2) im Bereich ihrer von der Wellpappebahn (12) umschlungenen Mantelfläche (10) ein pneumatisches Überdrucksystem zugeordnet ist, das die Wellpappebahn (12) von außen mittels Überdruck auf der geriffelten Mantelfläche (14) der Riffelwalze (2) fixiert, wobei die Luftabfuhrkanäle im Walzenmantel (13) zum Wegführen der unter dem Überdruck durch die Wellpappebahn (12) hindurchgepreßten und über die Öffnungen (28, 88) im Walzenmantel (13) in die Luftabführkanäle eintretenden Luft mit der Atmosphäre verbunden sind.
- Riffelwalze nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdrucksystem einen einseitig offenen Druckkasten (Leimwanne 9') aufweist, dessen Offenseite (91) im wesentlichen druckdicht mit dem von der Wellpappebahn (12) umschlungenen Bereich der Mantelfläche (14) der Riffelwalze (2) abschließt.
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