DE3642090C1 - Einseitige Wellpappenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine einseitige Wellpappenmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei herkömmlichen einseitigen Wellpappenmaschinen, wie sie seit langer Zeit bekannt sind, erfolgt das Anpressen der Deckbahn an die Wellbahn auf der unteren Riffelwalze mit Hilfe einer Preß­ walze. Aufgrund der unterschiedlichen Oberflächengestalt von Preßwalze und Riffelwalze ergibt sich kein stetiges Abrollen der Walzen aufeinander bzw. der Preßwalze auf der Wellbahn an der unteren Riffelwalze, sondern ein "Stolpern" der Riffel­ spitzen auf der Preßwalzenfläche. Bei verhältnismäßig geringen Betriebsgeschwindigkeiten und Papierdicken, die einen nach­ gebenden und damit dämpfenden Effekt auf die Wechselbelastung ausüben, ist dieser Vorgang nicht schädlich. Bei höheren Betriebsgeschwindigkeiten, dünnen Papieren und vor allem auch bei groben Wellen kommt es zu linienartigen Verfor­ mungen und im Extremfall zu sogenannten Linienausstan­ zungen und damit zu einer minderwertigen oder gar un­ braucharen Wellpappenqualität. Dieser Nachteil kann in gewisser Weise durch Verringerung des Anpreßdrucks zwischen Riffelwalze und Preßwalze erzielt werden. Hiermit werden jedoch andere Nachteile erkauft, die vor allen Dingen in der unzufriedenstellenden Verleimung liegen. Ein weiterer Nachteil bekannter Preßwalzen besteht darin, daß sie die Hauptquelle für die nicht unerhebliche Geräuschentwicklung bei einseitigen Maschinen bilden.

Es sind bereits Vorschläge gemacht worden, die oben an­ geführten Nachteile zu beheben. Bei einer bekannten einseitigen Maschine nach der DE-AS 24 21 771 ist eine Blashaube der unteren Riffelwalze zugeordnet. Sie be­ sitzt eine gekrümmte Umlenkfläche, deren Krümmung annähernd der des Umfangs der Riffelwalze entspricht. Die Deckbahn wird entlang der Umlenkfläche geführt, in der eine Vielzahl von Löchern vorgesehen ist, über die Blasluft gegen die Deckbahn gerichtet werden kann. Nachteilig ist, daß die stationäre Führungsfläche zu­ mindest partiell einem Verschleiß unterliegt. Ein starker Verschleiß macht den Austausch der gesamten Blashaube not­ wendig. Nachteilig ist ferner die punktuelle Druckluftbe­ aufschlagung der Deckbahn, wodurch über die Andrückfläche insgesamt unteschiedliche Andrückkräfte erzeugt werden, die dazu führen können, daß die Deckbahn in die Wellentäler der Wellbahn hineingewölbt wird.

Aus der DE-AS 25 27 819 ist eine weitere preßwalzenlose einseitige Maschine bekanntgeworden. Es wird ein Anpreßgurt aus Stahlband vorgesehen, das über Umlenkwalzen geführt ist. Auf der Rückseite des Arbeitstrums des Stahlbandes wird ein Druckpolster aufgebaut. Es ist jedoch schwierig, mit Hilfe eines Andrückgurtes über die gesamte Bahnbreite einen gleichmäßigen Anpreßdruck zu erzielen. Dieser ist für eine gleichmäßige Verleimung erforderlich. Der Anpreß­ druck muß ferner exakt auf die Umfangsgeschwindigkeit der zweiten Riffelwalze synchronisiert werden. Eine solche Synchronisation ist zwar theoretisch exakt berechenbar, in der Praxis bereitet sie indessen Schwierigkeiten. Ein zu großer Schlupf zwischen Deckbahn und Anpreßgurt verhindert eine einwandfreie Verleimung.

Aus der DE-AS 26 11 325 ist eine Preßwalze bekanntgeworden, in deren Oberfläche axial verlaufende Rillen geformt sind, in welche die Riffelzahnköpfe der Riffelwalze eingreifen.

Damit werden die Stoßkräfte und damit die Geräuschentwick­ lung verringert. Die Verleimung von Wellenspitze und Deck­ bahn ist jedoch nicht mehr linienförmig, sondern gekrümmt und flächenförmig. Dadurch besteht die Gefahr, daß die Wellpappe einen sogenannten Waschbretteffekt erhält und unbrauchbar wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einseitige Wellpappenmaschine zu schaffen, in der die Preßwalze eine einwandfreie Verleimung von Wellbahn und Deckbahn ohne Be­ einträchtigung der Wellpappenqualität, insbesondere bei grober Wellung, ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeich­ nungsteils der Patentansprüche 1 bzw. 13 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen einseitigen Maschine ist ein ringzylindrischer metallischer Mantel vorgesehen, der seinerseits elastisch nachgebend gelagert ist. Bei der Ver­ leimung wird mithin die Kreisform der Preßwalze im wesent­ lichen aufrechterhalten, wodurch die Linienberührung ge­ sichert ist. Wie festgestellt wurde, bedarf es eines ge­ wissen Stoßes, um eine einwandfreie Verleimung zu bewerk­ stelligen. Dieser Stoß wird indessen aufgefangen und in seiner Höhe gemildert durch die elastisch nachgebende Lagerung des Mantels. Auf diese Weise wird auch die Ge­ räuschentwicklung verringert und vermieden, daß die Qualität der Wellbahn in diesem Bereich leidet. Es wird vermieden, daß durch zu starkes Aufschlagen der Preßwalze gegen die Riffelspitzen die Preßwalze von der Riffelwalze abhebt und entsprechend der zwischen den beiden Walzen wirkenden Vor­ spannung mit erheblicher Kraft zurückschlägt und dadurch die bereits beschriebene Linienverformung bzw. Linienaus­ stanzung bewirkt.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maschine besteht darin, daß eine genaue Ausrichtung der relativen Drehlage von unterer Riffelwalze und Preßwalze nicht notwendig ist. Dies ist indessen bei der zuletzt beschriebenen bekannten einseitigen Maschine der Fall, bei der die Riffelspitzen mit den Rillen der Preßwalze zusammenwirken sollen.

Die mit der erfindungsgemäßen einseitigen Maschine verbun­ denen Vorteile stellen sich insbesondere auch bei sehr dünnen nahezu unnachgiebigen Papieren und/oder sehr grober Wellung ein.

Die Erfindung schließt ein, daß auch der ringzylindrische Mantel aus metallischem Material seinerseits eine gewisse nachgebende Elastizität besitzt.

Die nachgebende Lagerung des Mantels auf dem Trägerbauteil läßt sich wiederum auf verschiedene Art und Weise ver­ wirklichen. Eine besteht erfindungsgemäß darin, daß eine elastomere Schicht zwischen dem Mantel und dem zylindrischen Trägerbauteil angeordnet ist. Eine andere besteht darin, daß am Umfang des Trägerbauteils mehrere in Längsrichtung beabstandete Ringe aus federndem Material angeordnet sind, auf denen sich der Mantel abstützt. Die Ringe können in Nuten eines zylindrischen Trägerbauteils angeordnet werden. Die Ringe können aus einem elastomeren Material bestehen. Sie können jedoch auch elastomere mehr oder weniger auf­ blasbare Hohlkörper sein, wobei der Grad ihrer Nachgiebigkeit durch das Material und/oder durch das gasförmige Medium eingestellt wird. Statt einzelner Ringe kann auch ein hohler oder massiver Strang spiralörmig auf den Umfang des Träger­ bauteils aufgebracht werden. Werden einzelne aufblasbare Ringe verwendet, können diese auch getrennt an eine Druckwelle anschließbar sein, um eine unterschiedliche radiale Druckbeaufschlagung auf den ringzylindrischen Mantel auzuüben. Dadurch kann die Preßwalze in gewünschter Weise bombiert werden.

Bei aufblasbaren Ringen läßt sich die Federsteifigkeit verändern. Dadurch, daß Mantel und Trägerbauteil in Achs­ richtung relativ zueinander verschiebbar sind und die Innenfläche des Mantels konisch ist, läßt sich ebenfalls die Federsteifigkeit variieren. Eine Verschiebung des Mantels relativ zum Trägerbauteil führt zu einer ver­ stärkten oder verminderten Anpressung des Mantels an der federnden Vorrichtung.

Das Trägerbauteil bei allen vorstehenen Ausführungsformen kann ein massiver Zylinder sein, er kann auch als Hohl­ zylinder ausgeführt werden. Die Ausführung als Hohlzylinder hat den Vorteil, daß die Preßwalze eine geringere Masse und damit auch ein geringeres, die Wellpappenqualität beein­ trächtigendes Trägheitsmoment aufweist. Die natürliche Eigenschwingungsfrequenz der Preßwalze ist abhängig von ihrer Masse. Je geringer die Masse ist, um so höher ist die Eigenschwingungsfrequenz. Die Größe eines Stoßes zwischen Preßwalze und einer Riffelspitze hängt wiederum von Eigenschwingungsfrequenz ab, d. h. sie ist um so geringer je höher diese ist. Wie bereits erwähnt, kann auch die hohlzylindrische Preßwalze beheizt oder unbeheizt betrieben werden.

Eine andere Möglichkeit der Lagerung eines Mantels aus metallischem Material besteht erfindungsgemäß darin, daß das Trägerbauteil zwei radiale, axial beabstandete Flansche aufweist, an deren Umfang mindestens ein elastomerer Ring angeordnet ist. Der Ring kann im Querschnitt kreisförmig sein, er kann jedoch auch die Form eines liegenden U aufweisen wie bei an sich bekannten Lippendichtungen aus elastomerem Material. Bei Verwendung eines ringzylindrischen Mantels kann dieser seinerseits als Hohlkörper ausgebildet sein. In diesem Fall ist er mit einem an einer Druckquelle an­ schließbaren Anschluß versehen. Der ringzylindrische Mantel kann daher durch entsprechende Druckbeaufschlagung unterschiedlich radial verformt werden, um eine variable Bombage zu erhalten. Eine unterschiedliche Bombage kann auch dadurch erzielt werden, daß ein Hohlraum zwischen ringzylindrischem Mantel und Trägerbauteil gebildet ist, der mit geeignetem Mediumdruck beaufschlagt werden kann.

Eine andere Alternative der Abstützung eines ringzylin­ drischen Mantels am Trägerbauteil besteht darin, daß am Mantel mindestens zwei radiale axial beabstandete Flansche angebracht sind, die sich ihrerseits über ringfömige elastisch nachgebende ringförmige Elemente am Trägerbauteil abstützen. Bei paarweise angeordneten Ringen zur elastischen Ab­ stützung eines ringzylindrischen Mantels kann zwischen den Ringpaaren ein Ringraum gebildet sein, der an eine Druckquelle anschließbar ist. Auf diese Weise läßt sich die Federsteifigkeit der elastisch nachgebenden Vorrichtung verändern.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben.

Die Fig. 1 bis 12 zeigen Längsschnitte durch ein Teil einer Preßwalze einer erfindungsgemäßen einseitigen Well­ pappenmaschine in unterschiedlichen Ausführungen.

Die Darstellungen sind äußerst schematisch und nicht maß­ stäblich. Es wurde im übrigen darauf verzichtet, eine ein­ seitige Maschine zeichnerisch darzustellen, da sie allge­ mein bekannt ist.

Bei der Darstellung nach Fig. 1 ist als Trägerbauteil ein massiver zylin­ drischer Kern 14 vorgesehen, der mit einer ringzylindrischen elastomeren Schicht 15 am Umfang beschichtet ist. Um die Schicht herum erstreckt sich ein ringzylindrischer Mantel 16 aus metallischem Material. Aufgrund der gezeigten Anordnung kann der Mantel 16 bei entspechender Druckbelastung sich relativ zum Kern 14 bewegen. Er ist quasi schwimmend gelagert. Es versteht sich, daß der massive Kern auch hohl ausgebildet werden kann.

Bei der Darstellung nach Fig. 2 ist ein zylindrischer Kern 17 als Trägerbauteil vorgesehen, an dessen Umfang ein­ zelne Nuten 18 geformt sind. In die Nuten 18 sind elastomere Ringe 19 kreisförmigen Querschnitts eingelegt. Sie stehen über den Umfang des Zylinderkerns 17 radial hinaus. Sie lagern einen metallischen ringzylindrischen Mantel 20.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der gleiche Kern 17 nach Fig. 2 vorgesehen, der Nuten 21 am Umfang aufweist, in denen Schläuche 22 aufgenommen sind. Die Schläuche sind mit einem Druckmittel auf einen gewünschten Druck aufblasbar. In Fig. 3 ist bei 23 ein Anschluß für den rechten Schlauch 22 dargestellt. Es versteht sich, daß auch die übrigen Schläuche 22 mit einem getrennten An­ schluß versehen werden können. Auf diese Weise kann in den Schläuchen 22 ein unterschiedlicher Druck eingestellt und damit der Mantel 20, der sich auf den Schläuchen 22 abstützt, unterschiedlich bombiert werden. Alternativ können alle Schläuche 22 gemeinsam an eine Druckquelle p angeschlossen werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist wiederum ein massiver Zylinderkern 17 vorgesehen mit Nuten 18, in denen die bereits beschriebenen Ringelemente 19 aufge­ nommen sind. Ein ringzylindrischer Mantel 24 weist eine konische Innenseite 25 auf. Wird der Mantel 24 in Rich­ tung des Doppelpfeils 26 axial bewegt, ergibt sich eine unterschiedliche Anpressung an die Ringe 19 und damit auch eine unterschiedliche Vorspannung bzw. eine unter­ schiedliche Federsteifigkeit. Auf diese Weise kann die nachgiebige Lagerung des Mantels 24 verstellbar gemacht werden. Es versteht sich, daß statt eines massiven Kerns 17 nach den Fig. 2 bis 4 wiederum ein hohler verwendet werden kann.

Bei der Ausführung nach Fig. 5 sind auf einer Welle 27 in axialem Abstand zwei Ringscheiben 28, 29 fest angebracht. An ihrem Umfang weisen die Scheiben 28, 29 Nuten 30 auf, in denen elastomere Ringe 31 angeordnet sind. Ein ring­ zylindrischer metallischer Mantel 32 stützt sich nachgebend auf den Ringen 31 ab. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 sind auf der Welle 27 zwei Scheiben 33, 34 im axialen Abstand befestigt. In entsprechenden Ausnehmungen sind im Querschnitt U-förmige elastomere Ringelemente 35 ange­ ordnet. Sie liegen um 90° gekippt, so daß sich der Mantel 32 auf einem elastischen Schenkel der Ringe 35 nachgebend abstützt. Bei beiden Ausführungsformen nach den Fig. 5 und 6 kann der Hohlraum, der durch die Welle 27, die Scheiben 28 und 29 bzw. 33, 34 und dem Mantel 32 gebildet ist und der in den Fig. 5 und 6 mit 35 bezeichnet ist, unter hydraulischen oder pneumatischen Druck gesetzt werden. Hierzu ist in Fig. 6 eine Bohrung 36 in der Welle 27 vorgesehen, die am Ende der Welle zum Hohlraum 35 führt. Dadurch läßt sich sowohl die Federvorspannung als auch die Bombage für den Mantel 32 verändern.

Zur Ausführungsform nach Fig. 4 bleibt noch nachzutragen, daß die Nuten 18 auch in einer Sägezahnanordnung gehalten werden können, so daß der Boden der Nut rampenartig gestaltet ist.

Bei einer Verschiebung des Mantels 24 werden die Ringe 19 die Rampen hinauf bzw. hinabbewegt.

Die Ausführungsform nach Fig. 7 entspricht weitgehend der Ausführungsform nach Fig. 5. Daher sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Mantel 37 ist hin­ gegen hohl ausgeführt, wie bei 38 dargestellt. Der Hohl­ raum 38 ist mit einem Anschluß 39 für ein Druckmedium versehen. Dadurch kann der Mantel 37 variabel bombiert werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 weist eine Welle 40 in axialem Abstand zwei Ringnuten 41 auf, in denen jeweils ein elastomerer Ring 42 kreisförmigen Querschnitts sitzt. Ein ringzylindrischer Mantel 43 stützt sich an der Innen­ seite über zwei Flanschen 44, 45 an den Ringen 42 ab. Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 weist eine Welle 46 ringförmige Ausnehmungen 47 auf, in denen jeweils zwei U-förmige Ringelemente 48 aus elastomerem Material angeordnet sind. Die jeweils inneren Ringelemente 48 sind durch eine Schulter der Welle 46 axial festgelegt. Die äußeren Elemente 48 sind durch Metallringe 49, die ebenfalls auf der Welle 46 angebracht sind, zur anderen Seite festgelegt. Zwischen den Ringpaaren 48 ist ein Ringraum 50 gebildet, der über einen entsprechenden Kanal 51 in der Welle 46 mit einer Druckmittelquelle ver­ bindbar ist. Ein ringzylindrischer Mantel 43 entsprechend Fig. 8 weist wiederum ringförmige Flansche 44, 45 auf. An der Innenseite der Flansche 44, 45 ist ein Ringflansch 52 angebracht, der sich auf ein Ringelementenpaar 48 ab­ stützt. Bei einer Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9 ist der Mantel 43 wiederum schwimmend auf der Welle 40 bzw. 46 angeordnet, d. h. er kann bei radialer Belastung radial nachgeben. Durch entsprechende Druckbeaufschlagung der Ringräume 50 kann die Federsteifigkeit verändert werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 sind auf einer Welle 53 zwei Flansche 54, 55 in axialem Abstand angebracht. Sie weisen zum Umfang hin eine größere Dicke auf. Am Umfang der Flansche 54, 55 ist eine verhältnismäßig breite Nut 56 geformt, in der wiederum paarweise U-förmige Ringelemente 57 aus elastomerem Material angeordnet sind. Auf diese stützt sich ein ringzylindrischer Mantel 58 elastisch nachgebend ab. Zwischen den Ringele­ mentpaaren 57 ist wiederum ein Ringraum 59 gebildet, der über einen Kanal 59 a in den Flanschen 54, 55 mit einem Druck­ mittelanschluß verbindbar ist.

In Fig. 11 ist eine Preßwalze 60 dargestellt, die einen Hohlzylinder bildet. Der Mantel 61 des Hohlzylinders ist verhältnismäßig dünn. Da das Material der Preßwalzen normalerweise aus Stahl besteht, weist ein Mantel 61 eine ausreichende Elastizität auf, vor allen Dingen in radialer Richtung, so daß ein gleicher oder ähnlicher Effekt erzielbar ist wie mit den oben beschriebenen Ausführungsformen, bei denen entweder die Andrückfläche der Preßwalze selbst elastisch oder elastisch abgestützt ist. Bei der aus­ führungsform nach Fig. 11 ist die gesamte Preßwalze ein­ teilig dargestellt. Eine alternative Ausführunsform zeigt Fig. 12, bei der auf einer Welle 62 im Abstand zwei Ring­ flansche 63, 64 angebracht sind, an deren Umfang ein relativ dünner Mantel 65 befestigt ist.

Claims (13)

1. Einseitige Wellpappenmaschine, die eine obere und eine untere Riffelwalze sowie eine mit der unteren Riffel­ walze zusammenwirkende, beweglich gelagerte Preßwalze aufweist, die mittels einer Andrückvorrichtung in eine vorgegebene Lage relativ zur unteren Riffelwalze bring­ bar ist sowie Mittel aufweist zur Verringerung der von der unteren Riffelwalze verursachten Stoßkräfte, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßwalze aus einem inneren Trägerbauteil (14, 17), einem ringzylindrischen metalli­ schen Mantel (16, 20, 24) und einer elastisch nachge­ benden Vorrichtung (15, 19, 22) zwischen Mantel und Träger­ bauteil besteht.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch nachgebende Vorrichtung als elastomere Schicht (15) zwischen dem Mantel (16) und dem zylin­ drischen Trägerbauteil (14) ausgebildet ist.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Trägerbauteils (17) mehrere in Längsrich­ tung beabstandete Ringe (19, 22) aus federndem Material angeordnet sind, auf denen sich der Mantel (20, 24) ab­ stützt.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe aufblasbare Hohlkörper (22) sind.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (22) getrennt an eine Druckquelle an­ schließbar sind.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mantel (24) und Trägerbauteil (17) in Achsrichtung relativ zueinander verschiebbar sind und die Innenfläche (25) des Mantels (24) konisch ist.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Trägerbauteil ein Hohlzylinder ist.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Trägerbauteil zwei radiale, axial beabstandete Flansche (28, 29, 33, 34) aufweist, an deren Umfang mindestens ein elastomerer Ring (31, 35) angeordnet ist.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ring (19, 31, 35) im Querschnitt kreisförmig ist oder die Form eines liegenden U aufweist.

10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Mantel (37) seinerseits ein Hohlkörper ist.

11. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (43) von radialen axial beabstandeten Flanschen (44, 45) gehalten ist, die sich ihrerseits über elastisch nachgebende ringförmige Elemente (42) am Trägerbauteil abstützen.

12. Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch nachgebenen Ringe (48, 57) paarweise angeordnet und ein Ringpaar einen an eine Druckquelle anschließbaren Ringraum (50, 59) dichtend begrenzt.

13. Einseitige Wellpappenmaschine, die eine obere und eine untere Riffelwalze sowie eine mit der unteren Riffel­ walze zusammenwirkende, beweglich gelagerte Preßwalze aufweist, die mittels einer Andrückvorrichtung in eine vorgegebene Lage relativ zur unteren Riffelwalze bring­ bar ist sowie Mittel aufweist zur Verringerung der von der unteren Riffelwalze verursachten Stoßkräfte, da­ durch gekennzeichnet, daß die Preßwalze (60, 60 a) als Hohlzylinder ausgeführt ist, dessen Mantel (61, 65) aus federndem Metall geformt ist.