EP1403034A2 - Corrugated board manufacturing system - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage sowie ein Verfahren zur Herstellung von mehrlagiger Wellpappe.The invention relates to a system and a method for producing multilayer corrugated cardboard.
Die Herstellung mehrlagiger Wellpappe, insbesondere dreilagiger oder fünflagiger Wellpappe ist beispielsweise aus der DE 198 28 124 A 1 (entspricht US Ser.No. 09/463 520) bekannt. Es ist beobachtet worden, dass die Verklebung zwischen den Wellenköpfen einer einseitig kaschierten Wellpappebahn und einer weiteren einseitig kaschierten Wellpappebahn oder einer Deckbahn häufig unbefriedigend ist.The production of multi-layer corrugated cardboard, in particular three-layer or five-layer corrugated cardboard, is known, for example, from DE 198 28 124 A1 (corresponds to US Ser. No. 09/463 520). It has been observed that the gluing between the corrugated heads of a corrugated cardboard web laminated on one side and a further corrugated cardboard web laminated on one side or a cover web is often unsatisfactory.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage sowie ein Verfahren zur Herstellung von Wellpappe zu schaffen, das die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik überwindet.The invention has for its object to provide a system and a method for producing corrugated cardboard which overcomes the disadvantages of the prior art described above.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 10 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, die Wellenköpfe einer einseitig kaschierten Wellpappebahn vor deren Verklebung mit einer anderen Bahn zur Vergleichmäßigung von deren Oberfläche zu schleifen.The object is solved by the features of
Weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the invention result from the subclaims.
Zusätzliche Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von fünf Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.Additional features and details emerge from the following description of five exemplary embodiments with reference to the drawings.
Es zeigen
- Fig. 1
- eine Seitenansicht einer Anlage zur Herstellung fünflagiger Wellpappe in schematischer Darstellung mit erfindungsgemäßen Schleif-Einrichtungen,
- Fig. 2
- eine Ausschnittvergrößerung einer Schleif-Einrichtung gemäß Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Schleif-Einrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
- Fig. 4
- eine Schleif-Einrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
- Fig. 5
- eine Schleif-Einrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
- Fig. 6
- eine Schleif-Einrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.
- Fig. 1
- 2 shows a side view of a system for producing five-ply corrugated cardboard in a schematic illustration with grinding devices according to the invention,
- Fig. 2
- 2 shows an enlarged detail of a grinding device according to FIG. 1,
- Fig. 3
- a grinding device according to a second embodiment,
- Fig. 4
- a grinding device according to a third embodiment,
- Fig. 5
- a grinding device according to a fourth embodiment,
- Fig. 6
- a grinding device according to a fifth embodiment.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 eine erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die in Fig. 1 dargestellte Anlage zeigt rein schematisch - nur durch Gestelle angedeutet - zwei Maschinen 1, 2 zur Herstellung einseitig kaschierter Wellpappe. Aus beiden Maschinen 1, 2 kommt jeweils eine einseitig kaschierte Wellpappebahn 3 bzw. 4, deren gewellte Bahnen 5 bzw. 6 nach unten gerichtet sind. Beide Wellpappebahnen 3, 4 weisen obere glatte Deckbahnen 7 bzw. 8 auf, von denen die Deckbahn 7 der oberen Wellpappebahn 3 dicker ist als die Deckbahn 8 der unteren Wellpappebahn 4, die z. B. durch Papier von 60 bis 80 g/m2 gebildet sein kann. Derartige Maschinen zur Herstellung einseitig kaschierter Wellpappebahnen sind allgemein bekannt, beispielsweise aus der EP 0 687 552 A (entsprechend US-Patent 5,632,850) oder der DE 195 36 007 A1 (entsprechend GB 2,305,675 A), worauf bezüglich der Einzelheiten verwiesen wird.A first embodiment of the invention is described below with reference to FIGS. 1 and 2. The system shown in Fig. 1 shows purely schematically - only indicated by frames - two
Den beiden Maschinen 1, 2 sind jeweils Vorheiz-Stationen 9, 10 nachgeordnet, in denen jeweils eine angetriebene Zugwalze 11, 12 zum Abziehen der jeweiligen Wellpappebahn 3, 4 bzw. zum Einziehen dieser Wellpappebahn 3, 4 in die Vorheiz-Station 9 bzw. 10 vorgesehen ist. Der Zugwalze 11 bzw. 12 nachgeordnet ist jeweils ein Heizzylinder 13 bzw. 14 vorgesehen, über den die jeweilige Wellpappebahn 3 bzw. 4 in ihrer Deckbahn 7 bzw. 8 geführt wird. Unterhalb der unteren Vorheiz-Station 10 ist eine Abroll-Vorrichtung 15 für eine untere Deckbahn 16 vorgesehen, der ebenfalls eine Vorheiz-Station 17 mit einem Heizzylinder 18 für die untere Deckbahn 16 nachgeordnet ist. Die Zugwalzen 11, 12, die Heizzylinder 13, 14, 18 und die Abroll-Vorrichtung 15 sind in üblicher Weise angetrieben, was nicht im Einzelnen dargestellt ist.The two
Den beiden Vorheiz-Stationen 9, 10 für die Wellpappebahn 3, 4 sind Beleim-Vorrichtungen 19, 20 nachgeordnet, die jeweils eine Riffelwalze 21 bzw. 22 aufweisen, die an ihrer Außenseite mit einer der Wellung der gewellten Bahn 5 bzw. 6 in Form und Teilung entsprechenden Riffelung 23, 24 versehen sind. Mittels jeweils einer Umlenkwalze 25 bzw. 26 wird erreicht, dass die jeweilige Wellpappebahn 3 bzw. 4 über einen großen Umfangswinkel an dieser Riffelwalze 21 bzw. 22 anliegt. Die Riffelwalzen 21, 22 werden jeweils von einem drehzahlgeregelten Antriebsmotor 27, 28 angetrieben. Den Riffelwalzen 21 bzw. 22 ist jeweils ein Leimwerk 29 bzw. 30 nachgeordnet, in dem jeweils Leim auf die Spitzen der Wellung, d. h. die der jeweiligen Deckbahn 7, 8 abgewandten Wellenköpfe 39 der gewellten Bahnen 5, 6 aufgetragen wird. In Produktions-Richtung 31 den Leimwerken 29, 30 der Vorheiz-Station 17 nachgeordnet ist eine Heiz-Vorrichtung 32 vorgesehen, in der die Wellpappebahnen 3, 4 und die untere Deckbahn 16 zusammengeführt und miteinander verbunden werden. Die Heiz-Vorrichtung 32 weist ein Gestell 33 mit einer ebenen horizontalen Platte 34 auf, unterhalb derer Heiz-Elemente 35 vorgesehen sind. Oberhalb der Platte 34 sind in Produktions-Richtung 31 hintereinander mehrere Andrück-Elemente 36 vorgesehen, mittels derer die Gesamtheit der beiden Wellpappebahnen 3, 4 und der unteren Deckbahn 16 so auf die Platte 34 während des Transports durch die Heiz-Vorrichtung 32 in Produktions-Richtung 31 gedrückt werden, dass sie einerseits miteinander verleimt werden, andererseits aber die Wellungen der gewellten Bahnen 5, 6 nicht zerstört werden. Dabei werden die gewellte Bahn 5 und die Deckbahn 8 und die gewellte Bahn 6 mit der Deckbahn 16 verbunden. Zum gemeinsamen Einführen der Wellpappebahn 3, 4 und der unteren Deckbahn 16 in die Heiz-Vorrichtung 32 sind an dieser Einlaufwalzen 37, 38 vorgesehen. Entsprechende Heiz-Vorrichtungen 32 sind bekannt, beispielsweise aus der EP 0 623 459 B1 (entspricht US-Patent 5,456,783). Anstelle dieser Heiz-Vorrichtung kann auch eine Heiz-Vorrichtung eingesetzt werden, wie sie in der DE 198 11 858 A dargestellt und beschrieben ist. Die korrekte Positionierung der Wellpappebahn 3 auf der Wellpappebahn 4 wird über einen Sensor 40, der über eine Steuereinrichtung 41 mit den Antriebsmotoren 27, 28 verbunden ist, erreicht. Details zur Kopf-auf-Kopf-Positionierung der Wellpappebahn 3 auf der Wellpappebahn 4 sind aus der DE 198 28 124 A1 (entspricht US Ser.No. 09/463 520) bekannt.The two
Zwischen den Maschinen 1, 2 und den Vorheiz-Stationen 9 bzw. 10 sind zwei nachfolgend näher beschriebene Schleif-Einrichtungen 42, 43 vorgesehen, durch die die Wellpappebahnen 3 bzw. 4 geführt sind. Die Schleif-Einrichtungen 42, 43 können auch stattdessen alternativ den Vorheiz-Stationen 9, 10 nachgeordnet und den Beleimungs-Vorrichtungen 19, 20 vorgeordnet sein. Die Schleif-Einrichtungen gemäß dieser zweiten Alternative sind mit den Bezugzeichen 42A und 43A versehen. Die Schleif-Einrichtungen 42A, 43A sind den Heizzylindern 13, 14 nachgeordnet und befinden sich innerhalb - wie dargestellt - oder schon außerhalb der Vorheiz-Stationen 9, 10. Gemäß einer dritten Alternative ist es möglich, die Schleif-Einrichtungen in den Beleimungs-Vorrichtungen 19, 20, den Riffelwalzen 21, 22 nachgeordnet und den Leimwerken 29, 30 vorgeordnet vorzusehen. Gemäß dieser Alternative erhalten die Schleif-Einrichtungen die Bezugszeichen 42B und 43B. Im Grundsatz kommen alle Positionierungsmöglichkeiten nach der Herstellung der einseitig kaschierten Wellpappebahnen 3, 4 in Produktions-Richtung 31 vor den Leimwerken 29, 30 in Frage. Die verschiedenen Möglichkeiten der Anordnung der Schleif-Vorrichtungen 42, 43 gelten auch für die nachfolgend beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele der Schleif-Vorrichtungen.Between the
In Fig. 2 ist die Schleif-Einrichtung 42 vereinfacht dargestellt, wobei die Schleif-Vorrichtungen 42A, 42B, 43, 43A und 43B einen identischen Aufbau besitzen. Die Schleif-Vorrichtung 42 weist zwei voneinander beabstandet und parallel zueinander in ungefähr gleicher Höhe angeordnete, drehantreibbar gelagerte Umlenkwalzen 44, 45 auf. Zwischen den Walzen 44, 45 ist ein auf einem Träger 46 befestigter Tisch 47 vorgesehen. Oberhalb des Tisches 47 ist ein halbzylindermantelförmiges, sich über die Breite der Wellpappebahn 3 erstreckendes Umlenk-/Andrückblech 48 an einem nicht näher dargestellten Maschinengestell, gegenüber dem auch die Walzen 44, 45 gelagert sind, befestigt. Zwischen dem tiefsten Punkt des Blechs 48 und der Oberfläche 49 des Tisches 47 ist ein Reibspalt 50 gebildet, dessen Breite im wesentlichen der Dicke der Wellpappebahn 3 entspricht bzw. geringfügig schmaler als die Dicke der Wellpappebahn 3 ist. Auf der Oberfläche 49 ist eine sich über die Breite der Wellpappebahn 3 erstreckende abrasive Schleiffläche ausgebildet. Die Rauhigkeit der Oberfläche 49 ist der Dicke und Beschaffenheit der gewellten Bahn 5 angepasst. Die tangentiale Umfangsgeschwindigkeit vW der Walzen 44 und 45 entspricht der Geschwindigkeit vB der Wellpappebahn 3 in diesem Bereich, so dass zwischen den Walzen 44, 45 und der Bahn 3 kein Schlupf entsteht. Der tiefste Punkt des Umlenkbleches 48 liegt tiefer als die höchsten Punkte der Walzen 44, 45, so dass eine gewisse Umschlingung der Walzen 44, 45 erreicht wird.2, the grinding
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Erfindung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die zur Herstellung der einseitig kaschierten Wellpappebahnen 3, 4 verwendeten Riffelwalzen weisen über ihre Breite mehrere zueinander versetzte umlaufende Ringnuten auf. Diese Nuten sorgen dafür, dass in dem Beleimungswerk in der Maschine 1 bzw. 2 die gewellte Bahn 5 bzw. 6 durch Überdruck an der Riffelwalze hält. Durch das Aufschrumpfen der Papierbahn auf die mit Ringnuten versehene Riffelwalze entstehen im Bereich der Wellenköpfe Erhöhungen. Darüber hinaus ergeben sich vor allem bei der Verwendung bei minderwertigerem Papier für die gewellte Bahn 5 Schwankungen in der Ausbildung der Wellenköpfe 39. Die entsprechende Erhöhungen aufweisende Wellpappebahn 3 wird der Schleif-Vorrichtung 42 zugeführt. Hierbei wird die Bahn 3 zunächst der mitlaufenden Walze 44 zugeführt und um diese herum dem Reibspalt 50 zugeführt. In dem Reibspalt 50 werden die Wellenköpfe 39 über die Schleiffläche 49 geführt, wodurch eine Vergleichmäßigung der Oberfläche der Wellenköpfe 39 entsteht und die auf die Ringnuten der Riffelwalze zurückgehenden Erhöhungen abgeschliffen werden. Anschließend wird die Wellpappebahn 3 über die Walze 45 aus der Schleif-Vorrichtung 42 abgeführt. In dem nachgeordneten Leimwerk 29 erfolgt in Folge des Schleifvorganges eine gleichmäßige Beleimung des Wellenkopfes 39. Hierbei ist zum einen von Vorteil, dass die auf die Ringnuten der Riffelwalze zurückgehenden Erhöhungen abgetragen sind. Zum anderen resultiert die gleichmäßige Beleimung in einem geringfügigen Anschleifen der im Riffelwalzenspalt geprägten und verdichteten Oberfläche der Bahn 5 im Bereich des Wellenkopfes 39, so dass der Leim gleichmäßig aufgenommen werden kann. Bei dem anschließenden Zusammenführen der Wellenköpfe 39 der Bahn 3 mit der Deckbahn 8 bzw. der Wellenköpfe 39 der gewellten Bahn 6 mit der Deckbahn 16 kommt es zu einer stark verbesserten Verklebung. Das erfindungsgemäße Schleifverfahren kann bei Wellpappebahnen beliebiger Dicke und einer beliebigen Zahl verklebter Papierbahnen verwendet werden, solange auf der Außenseite eine gewellte Bahn verbleibt. Es kann somit, wie in Fig. 1 dargestellt, die gewellte Bahn einer einseitig kaschierten Wellpappebahn geschliffen werden. Es ist jedoch auch möglich, die gewellte Bahn einer bereits verklebten vierlagigen Wellpappebahn zu schleifen. Die Rauhigkeit der Schleiffläche 49 ist so gewählt, dass der Materialabtrag im Reibspalt 50 ausreichend, beispielsweise 2/100 mm ist, die gewellte Bahn 5 jedoch keinesfalls in ihrer Stabilität beeinträchtigt und sogar durchtrennt wird.The mode of operation of the invention according to the first exemplary embodiment is described below. The corrugated rolls used to manufacture the
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schleif-Vorrichtung 42' beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem hochgesetzten Strich. Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist ein ortsfester Tisch 47 mit einer Schleif-Oberfläche 49 vorgesehen. Oberhalb des Tisches 47 und durch einen Reibspalt 50' von der Oberfläche 49 des Tisches 47 entfernt ist eine drehantreibbar gelagerte Andrückwalze 51 vorgesehen. Die Walze 51 ist derart antreibbar, dass ihre tangentiale Umfangsgeschwindigkeit vW der Geschwindigkeit vB der Wellpappebahn 3 im Bereich der Walze 51 entspricht, d. h. zwischen der Walze 51 und der Wellpappebahn 3 besteht kein Schlupf. Die Wellenköpfe 39 der gewellten Bahn 5 werden gegen die Schleif-Oberfläche 49 gedrückt und hierdurch vergleichmäßigend abgeschliffen. Hinsichtlich der Erläuterung der sonstigen Funktionsweise wird auf die Beschreibung der Funktion des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen.A second exemplary embodiment of a grinding
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 eine drittes Ausführungsbeispiel der Schleif-Vorrichtung 42" beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit zwei hochgesetzten Strichen. Die Schleif-Vorrichtung 42" weist einen am Träger 46 befestigten Vakuum-Tisch 47" auf, an dessen Oberfläche über die Breite der Wellpappebahn 3 zahlreiche Vakuumdüsen zum Ansaugen der Wellpappebahn 3 vorgesehen sind. Der Tisch 47" wird in Längsrichtung von einem endlosen luftdurchlässigen Gurt 52 umgeben, der um zwei drehantreibbar gelagerte Umlenkrollen 53, 54 hinter bzw. vor dem Tisch 47" geführt ist. Der Gurt 52 liegt auf dem Tisch 47" auf. Er ist mit einer veränderlich einstellbaren Geschwindigkeit antreibbar, wobei auch die Bewegungsrichtung des Bandes auf dem Tisch in Produktionsrichtung 31 bzw. entgegen dieser einstellbar ist. Die Außenseite des Gurtes 52 weist eine abrasive Schleif-Oberfläche 49" auf. Oberhalb des Gurts 52 ist von diesem unter Bildung eines Reibspalts 50" beabstandet ein Andrückblech 48" befestigt, das die Wellpappebahn 3 gegen die Oberfläche 49" drückt und den Erhalt des Vakuums in den Vakuumdüsen am Tisch 47" durch deren Abdeckung begünstigt. Der Umfang des Abschleifens der Wellenköpfe 39 kann durch Veränderung der Relativgeschwindigkeit zwischen der Wellpappebahn 3 und dem Gurt 52 eingestellt werden. Dadurch, dass der Gurt 52 sowohl mitlaufend als auch gegenlaufend angetrieben werden kann, kann ein sehr großes Fenster verschiedener Abschleifintensitäten abgedeckt werden.A third exemplary embodiment of the grinding
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel der Schleif-Vorrichtung 42'" beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit drei hochgesetzten Strichen. Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind zwei voneinander beabstandet angeordnete, drehantreibbar gelagerte Umlenkwalzen 44, 45 vorgesehen, um die die Wellpappebahn 3 geführt ist. Die tangentialen Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen 44, 45 entsprechen der Geschwindigkeit der Wellpappebahn 3 im Bereich dieser Walzen, d. h. zwischen der Wellpappebahn 3 und den Walzen 44, 45 besteht kein Schlupf. Es ist auch möglich, die Walzen 44, 45 nicht drehbar gelagert auszubilden. Zwischen den Walzen 44 und 45 ist eine drehantreibbar gelagerte Schleifwalze 55 angeordnet. Diese ist gegenüber dem Maschinengestell abgestützt und durch einen Antriebsmotor 56 im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn mit veränderlichen Geschwindigkeiten drehantreibbar. Die Walzen weisen über ihren Umfang eine Schleif-Oberfläche 49'" auf. Der oberste Punkt der Walze 55 liegt höher als der tiefste Punkt der Walzen 44, 45, so dass eine Umschlingung der Walze 55 durch die Bahn 3 entsteht. Durch eine Veränderung der Relativanordnung der Walze 55 zu den Walzen 44, 45 kann der Umschlingungswinkel a vergrößert bzw. verkleinert werden. Wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen wird der Umfang des Abschleifens bestimmt durch die Relativgeschwindigkeit zwischen der Wellpappebahn 3 und der Schleifwalze 55. Ein weiterer Einflussfaktor ist der Umschlingungswinkel a. Je größer der Umschlingungswinkel ist, um so größer ist die Abrasion. Zur Veränderung des Umschlingungswinkels sind die Walzen 44, 45, 55 in höhenverstellbaren Lagern 57 gelagert. Durch die Möglichkeit des Antriebs der Walze 55 im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn kann ein großer Bereich von Relativgeschwindigkeiten abgedeckt werden.A fourth exemplary embodiment of the grinding
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel der Schleif-Vorrichtung 42"" beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit vier hochgesetzten Strichen. Die Schleif-Vorrichtung 42"" weist eine große Ähnlichkeit zu der Schleif-Vorrichtung gemäß Fig. 4 auf. Es ist jedoch lediglich ein Gurt 52 vorgesehen, der um zwei Umlenkrollen 53, 54 geführt und angetrieben wird. Oberhalb des Gurtes 52 ist ein Andrückblech 48"" vorgesehen, wobei ein entsprechender Reibspalt 50"" gebildet wird. Durch die Veränderung der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Gurt 52 und der Wellpappebahn 3 kann die Intensität der Abrasion eingestellt werden.A fifth exemplary embodiment of the grinding
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