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Hintergrund der Erfindung
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1. Erfindungsgebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft
die Herstellung von Wellpappe und speziell die so genannten Wellenbänder, die
zur Herstellung dieser verschiedenen Arten von Pappe auf den Wellpappenmaschinen laufen.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Die Herstellung von Wellpappe oder
von Kartonagepappe auf Wellpappenmaschinen ist nach dem Stand der
Technik hinlänglich
bekannt. Auf solchen Maschinen ziehen Wellenbänder eine Bahn aus Wellpappe
zuerst durch eine Erwärmungszone,
in der ein Klebstoff zum Verbinden von den Schichten der Bahn getrocknet
oder gehärtet
wird. Danach wird sie durch eine Abkühlzone gezogen. Reibungskräfte zwischen
dem Wellenband, insbesondere der Außenseite bzw. dessen Pappenseite
und der Bahn sorgen vor allem dafür, das Letztere durch die Maschine gezogen
wird.
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Wellenbänder sollten fest und haltbar
sein und angesichts der auf der Maschine vorherrschenden Spannung
und hohen Temperatur eine gute Maßhaltigkeit aufweisen. Die
Bänder
müssen
ebenfalls in der Längs-
oder Maschinenrichtung relativ flexibel sein und dabei eine ausreichende
Steifigkeit in der Richtung quer zur Maschine aufweisen, damit sie um
ihre Endlosbahnen geführt
werden können.
Traditionell ist es ebenfalls wünschenswert,
dass die Bänder
Porositäten
aufweisen, die ausreichend sind, damit der Dampf ungehindert durch
diese hindurchziehen kann, wobei sie ausreichend feuchtigkeitsinkompatibel
sind, um die Absorption von kondensiertem Dampf zu vermeiden, der
die Oberflächen
des Wellprodukts erneut durchfeuchten könnte.
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Wie im vorstehenden Absatz erwähnt, hat ein
Wellenband die Form einer Endlosschlaufe, wenn es auf einer Wellpappenmaschine
montiert wird. In dieser Form hat das Wellenband eine Außenseite oder
Pappenseite, welche die Außenseite
der Endlosschlaufe ist, und eine Rückseite, die die Innenseite der
Endlosschlaufe ist. Rei bungskräfte
zwischen der Rückseite
und den Antriebsrollen der Wellpappenmaschine bewegen das Wellenband
vorwärts,
während
Reibungskräfte
zwischen der Außenseite
und der Bahn der Wellpappe die Bahn durch die Maschine ziehen.
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Wellenbänder sind im Allgemeinen flachgewebte,
mehrschichtige Gewebe, von denen jedes in Längs- und Breitenrichtung auf
eine Länge
und Breite geschnitten wird, die der Wellpappenmaschine entsprechen,
auf der diese zu montieren sind. Die Enden der Gewebe sind mit einer
Säumeinrichtung
versehen, so dass sie mit Hilfe eines Bindeseils miteinander verbunden
werden können,
wenn das Wellenband auf einer Wellpappenmaschine montiert wird.
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Bei einer typischen Wellpappenmaschine umfasst
die Erwärmungszone
eine Reihe von heißen Platten, über welche
die Bahn Wellpappe durch das Wellenband gezogen wird. Eine Vielzahl
beschwerter Rollen innerhalb der Endlosschlaufe, die durch das Wellenband
gebildet wird, drücken
das Wellenband gegen die heißen
Platten, so dass das Wellenband die Bahn unter einem gewählten Druck über die
heißen
Platten ziehen kann. Die beschwerten Rollen gewährleisten, dass die Bahn fest
gegen die heißen Platten
gedrückt
wird und dass die Reibungskräfte zwischen
dem Wellenband und der Bahn ausreichend groß sind, damit das Band die
Bahn ziehen kann.
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Bei einer neuen Generation von Wellpappenmaschinen
sind die beschwerten Rollen durch Luftlager ersetzt worden, die
einen Luftstrom hoher Geschwindigkeit gegen die Rückseite
des Wellenbandes und gegen die heißen Platten leiten, um das
Wellenband gegen die heißen
Platten zu drücken.
Um zu verhindern, dass der Luftstrom hoher Geschwindigkeit durch
das Wellenband hindurchströmt,
was dazu führen
würde,
dass sich das Band von der Bahn Wellpappe abhebt, und es möglich wird,
dass das Band in Laufrichtung zur Bahn rutscht, was einen mangelhaften
Kontakt zwischen der Bahn und den heißen Platten und schließlich einen
schlechten, ungleichmäßigen Verbund
des laminierten Wellpappenprodukts bewirkt, weisen die Rückseiten
der Wellenbänder,
die auf Maschinen mit Luftlagern zum Einsatz kommen, eine Schicht
aus Polymerharzmaterial auf, die undurchlässig ist und das Wellenband
abdichtet, um zu verhindern, dass Luft durch dieses hindurch strömt.
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Bei einer noch jüngeren Generation von Wellpappenmaschinen
ist das Wellenband, das die Bahn Wellpappe gegen die heißen Platten
drückt,
abgeschafft worden, um solche bandbezogenen Probleme wie Saumkerben,
Kantenstauchung, Kantenverklebung und Verwertungen zu vermeiden.
Stattdessen nimmt ein Paar Bänder stromab
von der Ennrärmungszone
in einer Abkühlzone
die Wellpappenbahn von oben und unten zwischen sich auf und zieht diese
durch die Erwärmungszone.
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Es ist festgestellt worden, dass
die zurzeit verfügbaren
Wellenbänder
nicht zufriedenstellend arbeiten, wenn sie auf dieser neuesten Generation Wellpappenmaschinen
rnontiert werden. Gegenwärtig
weisen Wellenbänder
eine genadelte oder gewebte Oberfläche mit einem Reibungskoeffizienten
gegenüber
der Wellpappe in einem Bereich von 0,15 bis 0,20 auf. Da die Wellenbänder mit
der Wellpappenbahn in der Abkühlzone
nur über
eine Gesamtfläche in
Kontakt kommen, die viel kleiner ist als die älterer Maschinen, sind die
heutigen Bänder
nicht in der Lage, Reibungskräfte
zu erzeugen, die groß genug sind,
um die Bahn durch die Wellpappenmaschine zu ziehen. In
EP 0 659 934 wird ein Druckband offen
gelegt, das eine Polymerharzbeschichtung aufweist. Dieses Band ist
jedoch nicht für
die Wellpappenmaschinen geeignet, für die das hierin beschriebene Band
besonders geeignet ist.
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Es ist eindeutig so, dass diese jüngsten Wellpappenmaschinen
Wellenbänder
benötigen,
deren Oberflächen
einen größeren Reibungskoeffizienten gegenüber der
Wellpappe aufweisen, als die zur Zeit verfügbaren, damit sie die erforderlichen
Reibungskräfte
erzeugen können.
Diese Anforderung wird durch die vorliegende Erfindung erfüllt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Demzufolge handelt es sich bei der
vorliegenden Erfindung um ein Wellenband für eine Wellpappenmaschine.
Das Band weist einen Träger
mit zwei Seiten auf, wobei eine der zwei Seiten die Außenseite
des Wellenbandes ist, wenn das Wellenband die Form einer Endlosschlaufe
auf einer Wellpappenmaschine hat. Eine Schicht Polymerharzmaterial
ist auf die Außenseite
des Trägers
aufgebracht. Das Polymerharzmaterial gibt dem Wellenband einen erhöhten Reibungskoeffizienten
gegenüber
der Wellpappe, um das Wellenband in die Lage zu versetzen, Wellpappe
leichter durch eine Wellpappenmaschine zu ziehen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
besteht der Träger
aus einem mehrschichtigen Trägergewebe.
Das mehrschichtige Trägergewebe
hat eine Vielzahl von Schichten von Schussfäden und eine Vielzahl von Systemen
von Kettfäden,
wobei jedes der Systeme zwischen den Schussfäden von zwei der Vielzahl der
Schichten Bindung herstellt. Alle der Vielzahl der Schichten von
Schussfäden
werden miteinander durch die Systeme der Kettfäden verbunden.
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Alternativ ist es für die Fachleute
auf dem Gebiet selbstverständlich,
dass das Wellenband einen Träger
in Form eines Spiralwendelträgers
anstatt einer gewebten Struktur haben kann. Spiralwendelträger sind
in den USA-Patenten Nr. 4,395,308; 4,662,994 und 4,675,229 dargestellt,
auf die hiermit verwiesen wird. Spiralwendelträger sind allen Fachleuten auf
dem Gebiet von Trockengeweben und Wellenbändern in der Papierherstellung
gut bekannt und enthalten eine Vielzahl von Scharnierfäden, wobei
sich alle Scharnierfäden
in einer gemeinsamen Richtung erstrecken, und eine Vielzahl von
Spiralwendeln, die in einer gemeinsamen Ebene nebeneinander angeordnet
sind, wobei sich jede der Spiralwendeln in einer gemeinsamen Richtung
erstreckt. Benachbarte Wendeln stehen miteinander in Eingriff und
werden durch wenigstens einen der Scharnierfäden in Eingriffsbeziehung zusammengehalten.
Der so erhaltene endlose Spiralwendelträger weist zwei Seiten auf.
Wie oben befindet sich eine Schicht eines Polymerharzmaterials auf
der Außenseite.
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Die vorliegende Erfindung wird jetzt
unter häufiger
Bezugnahme auf die folgenden Figuren näher beschrieben:
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Ansicht einer herkömmlichen Wellpappenmaschine;
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2 ist
eine schematische Ansicht einer Wellpappenmaschine modernerer Ausführung; und
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3 ist
eine Querschnittsansicht einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform
des Wellenbandes in Längs-
bzw. Kettfadenrichtung.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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In 1 weist
eine herkömmliche
Wellpappenmaschine 10 ein oberes Wellenband 12 und
ein unteres Wellenband 14 auf, die gemeinsam ein Wellpappenprodukt 16 durch
diese hindurchziehen. Das Wellpappenprodukt 16 schließt eine
gewellte Schicht 18 und eine ungewellte Schicht 20 ein,
die in der Wellpappenmaschine 10 mit Hilfe eines geeigneten Klebstoffs
miteinander verbunden werden sollen. Die gewellte Schicht 18 und
die ungewellte Schicht 20 werden an einem Ende der Maschine 10 zueinandergeführt und
durch das obere Wellenband 12 über eine Reihe von heißen Platten 22 zur
Trocknung und/oder Härtung
des Klebstoffs, der die Papierschichten miteinander verbindet, gezogen.
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Die Wellpappenmaschine 10 schließt eine Vielzahl
von Luftlagern 24 ein, aus denen Luftströme hoher
Geschwindigkeit gegen die Innenseite des oberen Wellenbandes 12 in
Richtung auf die heißen Platten 22 gerichtet
werden. Die Luftlager 24 üben dadurch vom Innern der
Endlosschlaufe, die durch das obere Wellenband 12 gebildet
wird, Druck aus, damit das obere Wellenband 12 das Wellpapier-Produkt 16 über eine
Reihe von heißen
Platten 22 ziehen kann, während es gleichzeitig das Wellpapierprodukt 16 gegen
die Reihe heißer
Platten 22 drückt.
Dem Leser sollte klar sein, dass das obere Wellenband 12, das
Wellpapier-Produkt 16 und die Reihe heißer Platten 22 in 1 zum Zwecke der Klarheit
voneinander getrennt sind.
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Da die Wellpappenmaschine 10 Luftlager 24 aufweist,
hat das obere Wellenband 12, wie oben angemerkt, eine Schicht
aus Polymerharzmaterial auf seiner inneren Oberfläche, das
heißt
auf der inneren Oberfläche
der Endlosschlaufe, die dadurch auf der Wellpappenmaschine gebildet
wird. Die Schicht aus Polymerharzmaterial macht das obere Wellenband 12 undurchlässig, so
dass der Luftstrom von den Luftlagern 24 nicht durch dieses
hindurchströmen kann.
Alternativ können
beschwerte Rollen anstelle von Luftlagern 24 verwendet
werden. In einem solchen Fall benötigt das obere Wellenband 12 keine Schicht
aus Polymerharzmaterial auf seiner inneren Oberfläche.
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In jedem Fall ziehen das obere Wellenband 12 und
das untere Wellenband 14, nachdem sie die Reihe heißer Platten 22 passiert
haben, gemeinsam das Wellpapier-Produkt 16 zwischen sich,
wobei sie die Geschwindigkeit des Prozessablaufs und die Abkühlung des
Wellpapier-Produkts 16 aufrechterhalten.
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Es sei angemerkt, dass beschwerte
Rollen 26 zum Einsatz kommen können, um vom Innern der Endlosschlaufen,
die durch das obere Wellenband 12 und das untere Wellenband 14 gebildet
werden, Druck gegeneinander auszuüben, damit das Wellpapier-Produkt 16 zwischen
ihnen geeignet festgehalten werden kann. Luftlager können anstelle
beschwerter Rollen 26 innerhalb des oberen Wellenbandes 12 zum
Einsatz kommen, vorausgesetzt, es weist eine Schicht aus Polymerharzmaterial
auf der inneren Oberfläche
der Endlosschlaufe auf, die dadurch auf der Wellpappenmaschine gebildet
wird, um es für
den Luftstrom undurchlässig
zu machen.
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2 zeigt
eine Wellpappenmaschine 30 der jüngsten Ausführung, bei der das obere Wellenband 12 abgeschafft
wurde und durch ein viel kürzeres
oberes Wellenband 32 ersetzt worden ist. Das obere Wellenband 32 läuft nicht über die
heißen
Platten 22. Stattdessen ist es gegenüber dem unteren Wellenband 14 stromab
von den heißen
Platten 22 in einer Zone angeordnet, die auch als Abkühlzone oder
Zugzone 34 bezeichnet werden kann.
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Bei dieser neuen Art Wellpappenmaschine 30 drücken beschwerte
Auflagerschuhe aus Stahl oder Luftströme hoher Geschwindigkeit aus
den Luftlagern 24 allein das Wellpapier-Produkt 16 gegen
die Reihe heißer
Platten 22. Das obere Wellenband 32 und das untere
Wellenband 14, die stromab von den heißen Platten 22 im
Tandem arbeiten, ziehen das Wellpapier-Produkt 16 durch
die Wellpappenmaschine 30. Beschwerte Rollen 26 üben vom
Innern der Endlosschlaufen, die durch das obere Wellenband 32 und
das untere Wellenband 14 gebildet werden, Druck gegeneinander
aus, damit das Wellpapier-Produkt 16 zwischen ihnen geeignet
festgehalten werden kann. Luftlager oder beschwerte Auflagerschuhe aus
Stahl können
innerhalb des oberen Wellenbands 32 anstelle von beschwerten
Rollen 26 verwendet werden.
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Wie man leicht beim Vergleich von 1 und 2 feststellen kann, kommt das obere Wellenband 32 über eine
viel kürzere
Strecke mit dem Wellpapierprodukt 16 in Berührung als
dies beim Wellenband 14 der Fall ist, und dennoch muss
es Reibungskräfte
gegen das Wellpapier-Produkt 16 erzeugen, die ausreichen,
um es durch die Wellpappenmaschine 30 zu ziehen. Wie zu
Beginn angemerkt, waren bislang verfügbare Wellenbänder nicht
in der Lage, die erforderlichen Reibungskräfte zu erzeugen.
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Das erfindungsgemäße Wellenband ist für die Verwendung
entweder als oberes Wellenband 32 oder als unteres Wellenband 14 auf
einer Wellpappenmaschine 32 der Art ausgelegt, die aus 2 ersichtlich ist. Vorzugsweise
wäre sowohl
das obere Wellenband 32 als auch das untere Wellenband 14 ein
erfindungsgemäßes Wellenband.
Das erfindungsgemäße Wellenband
weist auf der äußeren Obertläche der
Endlosschlaufe, die entsteht, wenn sich das Wellenband auf einer
Wellpappenmaschine befindet, eine undurchlässige Beschichtung aus einem
Polymerharzmaterial auf. Die Beschichtung versetzt das Band in die
Lage, die Reibungskräfte
zu erzeugen, die erforderlich sind, um das Wellpapier-Produkt 16 durch
eine Wellpappenmaschine zu ziehen, wie in 2 gezeigt.
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Eine Querschittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Wellenbandes
ist in 3 abgebildet.
Die Querschnittsansicht ist in Längs-
bzw. Kettfadenrichtung angefertigt und zeigt die Schuss- oder Füllfäden im Querschnitt. Da
die gezeigte Ausführungsform
flachgewebt ist, sind die Kettfäden
in ihrem Trä gergewebe
in Maschinenrichtung zur Wellpappenmaschine ausgerichtet, auf welcher
sie montiert worden ist.
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Wie in 3 dargestellt,
schließt
das Wellenband 40 ein mehrschichtiges Trägergewebe 42 ein,
welches eine Vielzahl von Schichten von Schuss- oder Füllfäden aufweist,
wobei jede dieser Schichten mit den an sie angrenzenden Schichten durch
ein System von Kettfäden
verbunden wird.
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Mit spezieller Bezugnahme auf die
in 3 veranschaulichte
Ausführungsform
umfasst das mehrschichtige Trägergewebe 42 sechs
Schichten Schuss- oder Füllfäden 44,
wobei die Schuss- oder Füllfäden 44 in
jeder Schicht in einem vertikal gestapelten Verhältnis zu denjenigen in anderen
Schichten angeordnet sind.
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Die erste Schicht 50 und
die zweite Schicht 52 der Schussfäden 44 werden durch
ein erstes System von Kettfäden 62 miteinander
verbunden oder verwebt. In der gleichen Weise werden die zweite Schicht 52 und
die dritte Schicht 54 mit einem zweiten System von Kettfäden 64 miteinander
verwebt; die dritte Schicht 54 und die vierte Schicht 56 werden miteinander
durch ein drittes System von Kettfäden 66 verwebt; die
vierte Schicht 56 und die fünfte Schicht 58 werden
miteinander durch ein viertes System von Kettfäden 68 verwebt, und
schließlich
werden die fünfte
Schicht 58 und die sechste Schicht 60 miteinander
durch ein fünftes
System von Kettfäden 70 verwebt.
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Zusätzliche Kettfäden 72 verweben
sich mit den Schussfäden 44 der
ersten Schicht 50 zu einer Grundbindung und gleichermaßen verweben
sich die zusätzlichen
Kettfäden 74 mit
den Schussfäden 44 der
sechsten Schicht 60 zu einer Grundbindung, um die Oberflächen des
Trägergewebes 42 auszufüllen.
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Das in 3 gezeigte
Bindungsmuster sollte jedoch als ein Beispiel der Mehrschicht-Bindungen verstanden
werden, die bei der praktischen Umsetzung der vorliegenden Erfindung
zum Einsatz kommen können,
und sie sollten nicht so ausgelegt werden, dass sie die praktische
Umsetzung der gezeigten spezifischen Bindung einschränken. In
gleicher Weise kann das erfindungsgemäße undurchlässige Wellenband hergestellt
werden, indem ein Träger
in Form eines Spiralwendelträgers,
wie oben beschrieben, verwendet wird, und nicht ein trägerähnliches mehrschichtiges
Trägergewebe 42.
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Das Trägergewebe 42 kann
aus Kett- und Füllfäden gewebt
werden, die Fäden
einer der Arten umfassen, die bei der Herstellung von Papiermaschinengeweben
und Geweben für
industrielle Verfahren verwendet werden. Das heißt, das Trägergewebe 42 kann
Monofil-, gefachte Monofil- oder Multifil-Fäden aus einem der synthetischen
Polymerharze einschließen,
die von Fachleuten verwendet werden, wie zum Beispiel Polyester,
Polyamid und Polyethylen oder Polybutylenterephthalat. Gesponnene
Fäden aus
natürlichen
oder synthetischen Stapelfasern können ebenfalls einbezogen werden,
so lange sie den Temperaturen standhalten können, die für Wellpappenmaschinen charakteristisch
sind. Gesponnene Polyester-, Polyamid- oder Polyaramid-Fäden sind nur einige wenige
Beispiele.
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Eine Seite oder beide Seiten des
Trägergewebes 42 können mit
einer Bahn 80 des Stapelfasermaterials in einer solchen
Weise genadelt werden, dass die Fasern in die Struktur des Trägergewebes 42 hinein
getrieben werden. Eine Schicht oder mehrere Schichten des Stapelfasermaterials
können
in eine Seite oder beide Seiten des Trägergewebes 42 genadelt
werden, und die Bahn 80 kann sich teilweise oder vollständig durch
das Trägergewebe 42 hindurch
erstrecken.
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Die Bahnen des Stapelfasermaterials,
die für diese
Aufgabe verwendet werden, können
aus Polyester-, Polypropylen-, Polyamid- oder Acrylfasern bestehen.
Zur größeren Klarheit
ist die Bahn 80 nur in einem Teil von 3 zu sehen.
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Wenn ein Spiralwendelträger der
oben beschriebenen Art anstelle des Trägergewebes 42 verwendet
wird, kann eine Seite oder können
beide Seiten mit einer Bahn Stapelfasermaterial so genadelt werden,
dass die Fasern in ihre Struktur hinein getrieben werden. Eine Schicht
oder mehrere Schichten des Stapelfasermaterials kann/können in
eine Seite oder beide Seiten des Spiralwendelträgers genadelt werden, und die
Bahn kann sich teilweise oder vollständig durch den Spiralwendelträger hindurch
erstrecken.
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Es wird erneut auf 3 Bezug genommen: Eine Seite des Trägergewebes 42 ist
mit einer Schicht 90 aus Polymerharzmaterial beschichtet. Wenn
das Wellenband 40 beim tatsächlichen Einsatz auf einer
Wellpappenmaschine in Form einer Endlosschlaufe auf dieser angeordnet
worden ist, befindet sich die Schicht 90 des Polymerharzmaterials
auf der Außenseite
der Endlosschlaufenform, das heißt, auf der Außenseite
des Wellenbandes 40. Die Schicht 90 aus Polymerharzmaterial
macht das Wellenband 40 undurchlässig.
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In ähnlicher Weise wird, wenn ein
Spiralwendelträger
anstelle eines Trägergewebes 42 verwendet
wird, eine seiner beiden Seiten mit einer Schicht aus Polymerharzmaterial
beschichtet. Bei der tatsächlichen
Verwendung eines solchen Wellenbandes auf einer Wellpappenmaschine
wird die Schicht aus Polymerharzmaterial auf der Außenseite
von dessen Endlosschlaufenform angeordnet.
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Die Schicht 90 aus Polymerharzmaterial
erhöht
den Reibungskoeffizienten der Außenseite des Wellenbandes 40 gegenüber der
Wellpappe auf einen Wert im Bereich von 0,8 bis 0,9, wodurch das Band
Reibungskräfte
gegen die Wellpappe erzeugen kann, die ausreichen, um sie durch
die Wellpappenmaschine 30 hindurchzuziehen. Das für die Schaffung
der Schicht 90 verwendete Polymerharzmaterial umfasst vorzugsweise
Polyurethan. Das Polyurethan kann in Form einer wässrigen
Dispersion einschließlich
eines Füllstoffs,
wie zum Beispiel Ton, aufgebracht werden.
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Änderungen
an Obigem liegen für
die Fachleute auf der Hand, sie führen jedoch nicht dazu, dass
die so geänderte
Erfindung über
den Schutzumfang der beigefügten
Ansprüche
hinausgeht.