NO316214B1

NO316214B1 - Device for supplying corrugated cardboard

Info

Publication number: NO316214B1
Application number: NO19940923A
Authority: NO
Inventors: Peter Robert Mckinlay; Neil William Shaw
Original assignee: Amcor Ltd
Priority date: 1991-09-17
Filing date: 1994-03-15
Publication date: 2003-12-29
Also published as: CA2115352C; BR9206502A; DE69216102D1; WO1993005957A1; DK0604531T3; NO940923L; FI941232A0; DE69216102T2; CN1040407C; NO940923D0; SG43910A1; JPH06510494A; AU655076B2; CA2115352A1; EP0604531A1; ATE146399T1; FI941232A; HK1005440A1; CN1071621A; MY107173A

Abstract

The invention relates to an improved method and apparatus for producing paper board structures wherein two corrugated mediums are bonded together at their flute tips. End gears (16a, 16b, 15a, 15b) are provided, at least, on the ends of the corrugating rolls (4, 6) which provide tip to tip bonding. The end gears may be abutting or non abutting and may be provided on both ends of the corrugating rolls, which assist tip to tip bonding.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en innretning for tilfonn-ing av bølgepapp som innbefatter to bølgende medier som er sammenbundne i bølgetoppen, hvilken innretning innbefatter to par korrugeringsvalser som er synkronisert slik at de to medier blir orientert for nøyaktig bølgetopp mot bølgetopp-bmding mellom et sentralt par av korrugeringsvalser som ikke har innbyrdes inngrep. The present invention relates to a device for forming corrugated cardboard which includes two undulating media which are bound together in the wave crest, which device includes two pairs of corrugating rollers which are synchronized so that the two media are oriented for accurate wave crest to wave crest alignment between a central pair of corrugating rollers that do not engage with each other.

Et apparat eller en anordning for tildanning av slike korrugerte kartongstrukturer er vist i australsk patent nr. 609089 (11926/88). I tillegg finnes det varianter av basisanordningen som er vist i australsk patent nr. 615053, som viser et apparat med fire valser der en korrugeringsvalsene virker også som en bærevalse som overfører de bundne medier til belegg- bindesonen og også som vist i US-patent nr. 4935082, hvor bærevalsen erstattes med et fortannet belte. Oppfinnelsen slik den er beskrevet og definert her er likeledes anvendelig på varianter av den grunnleggende anordning; der bølgetopp mot bølgetopp-binding er nødvendig. An apparatus or device for forming such corrugated cardboard structures is shown in Australian Patent No. 609089 (11926/88). In addition, there are variants of the basic device shown in Australian patent no. 615053, which shows a four-roll apparatus where one of the corrugation rolls also acts as a carrier roll that transfers the bound media to the coating bonding zone and also as shown in US patent no. 4935082, where the carrier roller is replaced with a toothed belt. The invention as described and defined here is also applicable to variants of the basic device; where peak to peak bonding is required.

En av hovedvanskelighetene med å fremstille en kartongstruktur der to korrugerte medier er tilstrekkelig sammenbundet i bølgetoppene, er å innrette nøyaktig toppen av bølgene i det korrugerte medium langs hele det korrugerte mediums bredde. Problemet oppstår utfra den kjennsgjerning at trykket mellom bølgetoppene langs deres hele lengde forårsaker skjevstilling mellom dem. One of the main difficulties in producing a cardboard structure in which two corrugated media are sufficiently connected at the wave crests is to precisely align the crest of the waves in the corrugated medium along the entire width of the corrugated medium. The problem arises from the fact that the pressure between the wave crests along their entire length causes misalignment between them.

Den foreliggende oppfinnelse er basert på den oppdagelse at problemet med å opprettholde den korrugerte valses bølgetopp mot bølgetopp skyldes at hele kartongtilvirkningsanordningen generelt kan mangle stivhet. Det antas at mangelen på stivhet hovedsakelig kan bidra til mangel på stivhet i bærerammen og også i korrugeringsvalsene og akslene, som vrir seg under drift. Således, som et resultat av bevegelsen av korrugeringsvalsene og rammen blir bølgetoppene på rullene misinnrettet. The present invention is based on the discovery that the problem of maintaining the corrugated roller's wave peak to wave peak is due to the fact that the entire cardboard manufacturing device may generally lack rigidity. It is believed that the lack of stiffness can mainly contribute to a lack of stiffness in the support frame and also in the corrugator rolls and shafts, which twist during operation. Thus, as a result of the movement of the corrugating rolls and the frame, the wave crests on the rolls are misaligned.

Den kjente teknikk har tatt hånd om problemet med å innrette korrugeringsvalser som gjør inngrep med hverandre til forskjell fra problemet med å opprettholde innrettingen av korrugerte valser som kontakter bølgetopp med bølgetopp. US-patent nr. 4196046 indikerer den kjente teknikk, som omtaler problemet med å innrette korrugeringsvalser som gjør inngrep med hverandre for å justere klaringen mellom bølgene. Patentet beskriver bruken av et par heliske tannhjul i inngrep med hverandre med en aksial-justeringsanordning festet til et av tannhjulene for å justere klaringene mellom bølgene på de inngripende korrugeringsvalser. Siden klaringen mellom de inngripende valser kan justeres, reduseres slitasje og riving i maskinen såvel som brist i papirduken som følge av forverring i klaringen. The prior art has addressed the problem of aligning corrugation rolls that mesh with each other as distinct from the problem of maintaining the alignment of corrugated rolls that contact wave crest with wave crest. US Patent No. 4,196,046 indicates the prior art, which addresses the problem of aligning corrugation rolls that engage with each other to adjust the clearance between the waves. The patent describes the use of a pair of helical gears in mesh with each other with an axial adjustment device attached to one of the gears to adjust the clearances between the waves of the meshing corrugation rolls. Since the clearance between the intervening rollers can be adjusted, wear and tear in the machine is reduced as well as tearing in the paper cloth as a result of deterioration in the clearance.

Det er et formål med oppfinnelsen å forbedre og overvinne minst noen av problemene med anordningen vist i AU-609089 og varianter av dette som tidligere beskrevet og omtalt i patentene AU-615053 og US-4935082, og dermed bedre kvaliteten på kartongproduktet og effektiviteten eller virkningsgraden for prosessen. It is an object of the invention to improve and overcome at least some of the problems with the device shown in AU-609089 and variants thereof as previously described and discussed in patents AU-615053 and US-4935082, thereby improving the quality of the cardboard product and the efficiency or effectiveness for the process.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det en innretning som nevnt innledningsvis, hvilken innretning er kjennetegnet ved at bølgetopp/-bølgetopp-orientenngen opprettholdes ved anordning av samvirkende tannhjul montert på lagertappen og tilgrensende hver ende av hvert av de nevnte sentrale par av korrugeringsvalser som ikke er i inngrep. Ifølge oppfinnelsen kan innretningen også være kjennetegnet ved at bølgetopp/- bølgetopp-orienteringen opprettholdes ved anordning av lagertapper med stor diameter på hver av de nevnte korrugeringsvalser som ikke har innbyrdes inngrep, med samvirkende tannhjul hosliggende hver ende av hver lagertapp i det nevnte sentrale par av korrugeringsvalser som ikke har inngrep. Ifølge oppfinnelsen kan de korrugeringsvalser hvis bølger er nøyaktig innrettet bølgetopp mot bølgetopp og ikke har inngrep, ha identiske overflatehastigheten According to the invention, a device as mentioned at the outset is proposed, which device is characterized by the fact that the wave top/wave top orientation is maintained by the arrangement of cooperating gears mounted on the bearing pin and adjacent to each end of each of the aforementioned central pairs of corrugating rollers which are not engaged. According to the invention, the device can also be characterized by the fact that the wave top/wave top orientation is maintained by the arrangement of bearing pins with a large diameter on each of the said corrugating rollers which do not engage with each other, with cooperating gears located at each end of each bearing pin in the said central pair of corrugating rollers that do not engage. According to the invention, the corrugating rolls whose waves are precisely aligned wave crest to wave crest and do not engage can have identical surface speeds

Minst ett tannhjul kan være delt. At least one gear can be split.

Når minst ett tannhjul er delt, kan fordelaktig et tannhjul på en korrugeringsvalse ha en bredere flate, og det delte tannhjul kan samvirke med det nevnte tannhjul med bredere flate for derved å bidra til å ta opp dødgang. When at least one gear wheel is split, a gear wheel on a corrugation roll can advantageously have a wider surface, and the split gear wheel can cooperate with the aforementioned gear wheel with a wider surface to thereby help to take up idleness.

Innretningen kan fordelaktig videre innbefatte en vakuumkol-lektor, med et rom mellom vakuumkollektoren og to korrugeringsvalser, idet de nevnte tannhjul er innpasset i dette rom. The device can advantageously further include a vacuum collector, with a space between the vacuum collector and two corrugation rollers, the aforementioned gears being fitted into this space.

Fordelaktig kan innretningen også innbefatte en bærevalse og tannhjul kan da også være tilordnet denne bærevalse. Advantageously, the device can also include a carrier roller and gears can then also be assigned to this carrier roller.

Tilveiebringelsen av samvirkende tannhjul hjelper fordelaktig til å opprettholde identisk overflatehastighet I bølgetoppene som skal sammenbindes, hvilket resulterer i den nøyaktige innretting av korrugeringsvalsene med hverandre Således oppnås innretting av bølgetoppene for de respektive korrugerte medier, noe som er vesentlig for å oppnå konsistent økning av papp-ytelsen og maksimal reduksjon i mediums- og be-leggsvekter. Fordelene med å tilveiebringe denne type kartongstruktur er angitt i australsk patent nr 567833. The provision of interlocking gears advantageously helps to maintain identical surface velocity in the wave crests to be joined, resulting in the accurate alignment of the corrugating rolls with each other. Thus, alignment of the wave crests for the respective corrugated media is achieved, which is essential to achieve consistent increase in paperboard- performance and maximum reduction in medium and coating weights. The advantages of providing this type of cardboard structure are set out in Australian Patent No. 567833.

Det er tydelig at den kjente anordning ikke omtaler eller foreslår muligheten for å bruke tannhjul i forbindelse med sammenbindingen av korrugerte medier i deres bølgetopper som innretter og binder. Den tidligere kjente teknikk er kun opptatt av den faktiske korrugermgsprosess og inngrepet mellom korrugeringsvalsene. It is clear that the known device does not mention or suggest the possibility of using gears in connection with the bonding of corrugated media in their wave crests as aligners and bonds. The previously known technique is only concerned with the actual corrugation process and the intervention between the corrugation rolls.

Bruken av tannhjul ifølge oppfinnelsen tillater bruk av konvensjonelle vakuum-korrugeringsvalser med standard dimensjonerte lagertapper og gjør den torsjonsmessige avbøy-ning, som vanligvis oppstår, minst mulig. Ved å anordne tannhjul i anlegg på begge ender av korrugerIngvalsene øker den generelle stivhet i anordningen og reduksjon i vridningen i akslene ytterligere. The use of gears according to the invention allows the use of conventional vacuum corrugation rolls with standard dimensioned bearing pins and minimizes the torsional deflection which usually occurs. By arranging gears in contact on both ends of the corrugated rollers, the general rigidity of the device and reduction in the twisting of the shafts is further increased.

Innpassing av sklms mellom endeflatene av korrugeringsvalsene og de hel i ske tannhjul kan være nødvendig når de heliske tannhjul blir Justert aksielt. Dersom hel i ske tannhjul er innpasset på begge ender av valsen, kan heliksene på hvert tannhjul være motsatte for å sikre at trykkreftene opphever hverandre. Dersom heliske tannhjul kun er anpasset på en ende, kan ytterligere aksiallager-kapasitet være nødvendig for å motvirke den aksielle skyvkraft skapt av de heliske tannhjul og hindre vridning av korrugeringsvalsene og akslene ut av topp mot toppinnretning. Fitting shims between the end surfaces of the corrugating rolls and the helical gears may be necessary when the helical gears are aligned axially. If all the gears are fitted on both ends of the roller, the helices on each gear can be opposite to ensure that the compressive forces cancel each other out. If helical gears are fitted at one end only, additional axial bearing capacity may be required to counteract the axial thrust created by the helical gears and prevent twisting of the corrugating rolls and shafts out of peak-to-peak alignment.

En foretrukken utførelse av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med henvisning til tegningene: Fig. 1 viser et skjematisk riss av en "single facer" enhet A preferred embodiment of the invention will now be described with reference to the drawings: Fig. 1 shows a schematic view of a "single facer" unit

av typen vist i australsk patent nr. 609089. of the type shown in Australian Patent No. 609089.

Fig. 2 viser et tverrsnittsnss av korrugeringsvalsene med Fig. 2 shows a cross-section of the corrugating rollers with

tannhjul i anlegg innfestet. gears in plant attached.

Fig. 1 viser en "single facer" enhet av typen vist I australsk patent nr. 609089 Korrugeringsmediet 1 og 2 holdes på valsestativer (ikke vist) og føres vanligvis over en forvarmer (ikke vist) og mates inn i korrugeringsvalser 3 og 4 og 5 og 6. Mediet 1 og 2 korrugeres og deretter påføres adhesivet på minst en av overflatene av mediet 1 og 2 i en adhesivstasjon 7. Det korrugerte medium 1 og 2 blir deretter sammenføyd bølgetopp mot bølgetopp, når de bringes sammen med korrugeringsvalsene 4 og 6 De to sammenføyde korrugerings-medier mates på bærevalsen 12 og etter at lim er påført bølgetoppene transporteres de til bindlngssonen hvor belegget 9 bringes til kontakt med bølgetoppene og varme påføres med varmeanordningen 11. Bærevalsene 12 transporterer deretter det sammenførte belegg og mediumet til et sted der produktet mates inn i en skrå transportør 14. Fig. 1 shows a "single facer" unit of the type shown in Australian Patent No. 609089. The corrugating media 1 and 2 are held on roll stands (not shown) and are usually passed over a preheater (not shown) and fed into corrugating rolls 3 and 4 and 5 and 6. The media 1 and 2 are corrugated and then the adhesive is applied to at least one of the surfaces of the media 1 and 2 in an adhesive station 7. The corrugated media 1 and 2 are then joined wave crest to wave crest, when they are brought together with the corrugation rolls 4 and 6 The two joined corrugation media are fed onto the carrier roller 12 and after glue has been applied to the wave crests they are transported to the bonding zone where the coating 9 is brought into contact with the wave crests and heat is applied with the heating device 11. The carrier rollers 12 then transport the joined coating and the medium to a place where the product is fed into an inclined conveyor 14.

I samsvar med varianter av grunn-anordningen bemerkes det at bærervalsen 12 kan erstattes med et fortannet belte. In accordance with variants of the basic device, it is noted that the carrier roller 12 can be replaced with a toothed belt.

Fig. 2 viser en utførelse av den foreliggende oppfinnelse der tannhjulene 15A og 15B og 16A og 16B er festet til korrugeringsvalsene 4 og 6 i en "single facer" enhet, som er de korrugeringsvalser som innretter og binder det korrugerte medium i et bølgetopp mot bølgetopparrangement. Denne utførelsen illustrerer bruken av delte sylindriske tannhjul 15A og 15B og 16A og 16B som ligger an mot korrugeringsvalsene 4 og 6. Det skal bemerkes at for å gjøre stivheten i anordningen størst mulig og redusere vridningen i de innrettede korrugeringsvalser, bør tannhjulene anbringes i hver ende av de innrettende korrugeringsruller. Tannhjulene 15A og 15B og 16A og 16B i denne utførelsen passer i rommet mellom vakuumkollektorer 17 og korrugeringsvalsene 6 og 4 Fig. 2 shows an embodiment of the present invention where the gears 15A and 15B and 16A and 16B are attached to the corrugating rollers 4 and 6 in a "single facer" unit, which are the corrugating rollers that align and bind the corrugated medium in a wave peak to wave peak arrangement . This embodiment illustrates the use of split cylindrical gears 15A and 15B and 16A and 16B which abut the corrugating rolls 4 and 6. It should be noted that in order to maximize the rigidity of the device and reduce twisting in the aligned corrugating rolls, the gears should be located at each end of the aligning corrugation rolls. The gears 15A and 15B and 16A and 16B in this embodiment fit in the space between the vacuum collectors 17 and the corrugation rolls 6 and 4

Det skal bemerkes at dersom repeterende slitasjemønstre på korrugeringsvalsene ikke er akseptable, kan det tillates plass slik at alle fire korrugeringsvalser skal kunne bevege seg aksielt i forhold til hverandre. Vakuumkollektorene 17 og forbindelsene fra disse til korrugeringsvalsene 4 og 6 kan passere gjennom tannhjulene 15A, 15B, 16A og 16B for derved å kommunisere med korrugeringsvalsene 6 og 4. Vakuumkollektoren er fjærbelastet med fjærarrangementet 19 for å sikre en sikker, men elastisk kontakt mellom tannhjulene (15A.15B, It should be noted that if repetitive wear patterns on the corrugator rolls are not acceptable, space may be allowed so that all four corrugator rolls can move axially relative to each other. The vacuum collectors 17 and the connections from these to the corrugating rollers 4 and 6 can pass through the gears 15A, 15B, 16A and 16B to thereby communicate with the corrugating rollers 6 and 4. The vacuum collector is spring-loaded with the spring arrangement 19 to ensure a secure but elastic contact between the gears ( 15A.15B,

16A og 16B) og vakuumsystemet 17. 16A and 16B) and the vacuum system 17.

Tannhjulene behøver ikke alltid ligge an mot korrugeringsvalsene og dette er avhengig av diameteren på korrugeringsvalsene med aksler med større diameter. I valser med større diameter, som kan benyttes når det er påkrevet med bølger med større høyde og lavere bølgestigning, behøver tannhjulene Ikke å ligge an mot valsene og kan til og med ligge utenfor hovedhuset. Videre, når vakuum ikke benyttes for å hjelpe til å fastholde og bære kartongen på korrugeringsvalsen og de alternative fingre benyttes, er det mulig å adskille tannhjulene fra korrugeringsvalsene ettersom større valser kan benyttes. The gears do not always need to rest against the corrugating rollers and this depends on the diameter of the corrugating rollers with shafts of larger diameter. In rollers with a larger diameter, which can be used when waves with a greater height and lower wave pitch are required, the gears do not have to rest against the rollers and can even lie outside the main housing. Furthermore, when vacuum is not used to help hold and carry the carton on the corrugator roll and the alternative fingers are used, it is possible to separate the gears from the corrugator rolls as larger rolls can be used.

For å fremstille en bestemt bølge, f eks. den som er vist i australsk patent nr. 567833, kan diameteren av korrugeringsvalsene og akslene begrenses for å frembringe den ønskede bølgestigning og -dybde. I disse tilfeller kan det være nødvendig å legge tannhjulene an for å maksimere stivheten i anordningen. To produce a specific wave, e.g. that shown in Australian Patent No. 567833, the diameter of the corrugating rolls and shafts can be limited to produce the desired corrugation pitch and depth. In these cases, it may be necessary to fit the gears to maximize the rigidity of the device.

Videre er flatebredden for det delte sylindriske tannhjul 16A forlenget for å hjelpe til å ta opp dødgang og tillate overføring av det påsatte moment. Vanligvis styres flatebredden av tannhjulene ved bremsemomentet som er nødvendig, hvilket som en hovedregel er minst tre (3) ganger driv-momentet som skapes. Tannhjulet 16A og 16B blir drevet ved sitt samvirke med tannhjulene 15A og 15B og driver bærevalsene 12 via et ringtannhjul (ikke vist) festet til bærevalsen 12. Likeledes kan tannhjulene drive et fortannet belte dersom dette benyttes. Furthermore, the face width of the split cylindrical gear 16A is extended to help accommodate backlash and allow transmission of the applied torque. Generally, the surface width of the gears is controlled by the braking torque that is required, which as a general rule is at least three (3) times the drive torque that is created. The sprockets 16A and 16B are driven by their cooperation with the sprockets 15A and 15B and drive the carrier rollers 12 via a ring gear (not shown) attached to the carrier roller 12. Likewise, the sprockets can drive a toothed belt if this is used.

Tannhjulene 15A og 15B og 16A og 16B kan festes til akslene på korrugeringsvalsene 4 og 6 med en hvilken som helst låseenhet, f.eks flerkoniske låsehylser 21. Det eneste krav for låseenheten er at tannhjulene blir nøyaktig fastholdt i stilling for å overføre høye periferikrefter uten omkretsmes-sig bevegelse The gears 15A and 15B and 16A and 16B can be fixed to the shafts of the corrugating rolls 4 and 6 with any locking device, for example multi-conical locking sleeves 21. The only requirement for the locking device is that the gears are precisely held in position to transmit high peripheral forces without circumferential movement

For å feste de delte tannhjul 15A og 15B til hverandre kan festeskruer 20 benyttes som også tillater justering av tannhjulene i forhold til hverandre for å redusere dødgang. Likeledes kan festeskruer 20 også innarbeides i de delte tannhjul 16A og 16B Tannhjulene 15A,15B,16A og 16B kan, avhengig av deres nærhet til korrugeringsvalsene, ha en skjerm (ikke vist) som beskytter pappen som behandles og som hindrer infiltrering av pappen i de roterende tannhjul. To fasten the split gears 15A and 15B to each other, fastening screws 20 can be used which also allow adjustment of the gears in relation to each other to reduce backlash. Likewise, fastening screws 20 can also be incorporated into the split gears 16A and 16B. The gears 15A, 15B, 16A and 16B can, depending on their proximity to the corrugating rollers, have a screen (not shown) which protects the cardboard being processed and which prevents infiltration of the cardboard into the rotating gears.

Det skal bemerkes at mens tannhjulene må påsettes minst korrugeringsvalsene som er direkte involvert i bølgetopp til bølgetopp-binding, kan tannhjulene påsettes andre valser også, slik som bærevalsene eller tannremsmekanismer. It should be noted that while the gears must be attached to at least the corrugating rolls that are directly involved in wave crest to wave crest bonding, the gears can be attached to other rolls as well, such as the carrier rolls or timing belt mechanisms.

Rammen 18 kan også forsterkes og/eller forbedres for å øke rammestivheten og dermed gi generelt større anordningsstiv-het Forbedringene ovenfor på eksisterende maskineri bidrar til å tilveiebringe et bedre kartongprodukt, og produserer kartongproduktet mer effektivt, med redusert maskins1itasje og bruk av råmateriale. The frame 18 can also be reinforced and/or improved to increase the frame stiffness and thus provide generally greater device stiffness. The above improvements on existing machinery help to provide a better cardboard product, and produce the cardboard product more efficiently, with reduced machine sit1ation and use of raw material.

Claims

1. Device for shaping corrugated board which includes two corrugated media which are bonded together in the wave crests, which device includes two pairs of corrugating rollers (3, 4; 5, 6) which are synchronized so that the two media are oriented for accurate wave crest to wave crest bonding between a central pair of corrugating rollers (4, 6) which do not engage with each other, characterized in that the wave peak/wave peak orientation is maintained by the arrangement of cooperating gears (15A, 15B, 16A, 16B) mounted on the bearing pin and adjacent to each end of each of the said central pair of non-engaging corrugator rolls.

2. device for forming corrugated board which includes two corrugated media which are bonded together 1 the wave crests, which device includes two pairs of corrugating rollers (3, 4; 5, 6) which are synchronized so that the two media are oriented for accurate wave crest to wave crest bonding between a central pair of corrugating rollers (4, 6) which do not mesh with each other, characterized in that the wave peak/wave peak orientation is maintained by the arrangement of large diameter bearing pins on each of the aforementioned corrugating rollers which do not mesh with each other, with cooperating gears (15A, 15B, 16A, 16B) adjacent to each end of each bearing pin 1 the aforementioned central pair of corrugating rollers (4, 6) which do not engage.

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the corrugation rolls (4, 6) whose waves are precisely aligned wave crest to wave crest and do not engage, have identical surface velocities.

4 Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one gear wheel is split.

5. Device according to claim 4, characterized in that a gear wheel on a corrugation roller has a wider surface and that the split gear co-operates with the aforementioned gear wheel with a wider surface to thereby contribute to taking up idle time.

6 Device according to one of the preceding claims, characterized in that it includes a vacuum collector (17), with a space between the vacuum collector (17) and two corrugation rollers (4, 6), and that the mentioned gears (15A, 15B, 16A , 16B) is fitted into this room.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it includes a carrier roller and that gears are also assigned to this carrier roller.