Устройство и способ для непрерывного соединения полотен бумаги

Устройство и способ для непрерывного соединения полотен бумаги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к устройству и способу непрерывного соединения полотен бумаги.

Устройство для осуществления непрерывного соединения полотен бумаги известно из DE-А-10043989 и из US № 2001/019757. В этих документах описано устройство для осуществления непрерывного соединения двух полотен бумаги путем взаимного спрессовывания упомянутых полотен, в котором полотна спрессовывают между прижимным валом и печатным валом, снабженным рельефом и/или углублениями на поверхности.

Устройство, которое обычно используют для непрерывного соединения полотен бумаги, содержит две пары валов и цилиндров А, В; С, D (см. Фиг. 1) для тиснения полотен Е, F бумаги; вал G для распределения заданного количества клея по бумаге, который переносят путем взаимодействия с одним из тиснильных валов; и печатный вал Н с резиновой поверхностью, расположенный диаметрально противоположно валу G для нанесения клея; причем полотна бумаги Е, F получаются тиснеными по мере их прохождения между поверхностями соответствующих тиснильных валов и цилиндров, т.е. по мере их прохождения через области, обозначенные индексами «Х» и «Y» на Фиг. 1, и становятся определенно склеенными при прохождении по тиснильному валу В и под воздействием давления, создаваемого валом Н с резиновой поверхностью. На Фиг. 1 стрелками VE, VF, VA показаны направления перемещения полотна Е, полотна F и выходящих соединенных полотен АС.

Один недостаток этого способа заключается в том, что из-за очень большой податливости материала, облегающего выпускной прижимной вал Н, и из-за давления, которым посредством этого вала воздействуют на первый тиснильный цилиндр В, материал прижимного вала проникает в полости поверхности цилиндра. Вследствие этого происходит взаимное расплющивание двух полотен бумаги по всему пространству, в которое вдавливается материал покрытия прижимного вала, проникая в полости тиснильного цилиндра (как показано на Фиг. 2А), и, соответственно, происходит определенное избыточное тиснение с образованием заметной шероховатости одной из двух сторон выходящего материала (см. Фиг. 2В, где индексами «L» обозначены места деформации соединенных полотен в сравнении с идеальным рельефом). Другой недостаток, связанный с использованием устройства этого типа, заключается в том, что средства для распределения клея составляют существенную долю стоимости механических компонентов устройства и что стоимость самого клея повышает затраты на производство, а также использование клея осложняет процесс поддержания чистоты устройства.

Другое устройство, обычно используемое для непрерывного соединения полотен бумаги, содержит группу, расположенную ниже по ходу технологического процесса от тиснильных валов и цилиндров (см. Фиг. 3А), состоящую из гладкого вала Z с жесткой поверхностью и комплекта валов W малого диаметра с рельефными поверхностями, выполненную так, чтобы выпускаемые соединенные полотна проходили, огибая гладкий вал Z под валами W малого диаметра. Таким образом, воздействуя рельефами валов малого диаметра, вызывают взаимное расплющивание двух полотен бумаги и обеспечивают их соединение без применения какого-либо связующего.

Один недостаток такого устройства заключается в том, что под воздействием валов малого диаметра ранее созданное тиснение утрачивается, и на соединенных полотнах, выходящих из устройства, получается две или большее число продольных областей, которые оказываются достаточно заметными (как показано на Фиг. 4, где индексом «АС» обозначены соединенные полотна, индексом «АМ» обозначены упомянутые выше области, а массивом точек обозначено тиснение, выполненное выше по ходу процесса от группы, включающей валы малого диаметра). В заключение следует сказать, что при применении этого известного способа происходит частичная, но в любом случае явная потеря эффекта, достигнутого путем тиснения двух полотен, из которых получают соединенное полотно. Другие недостатки устройства этого типа заключаются в том, что валы малого диаметра имеют тенденцию к вибрации при превышении заданной скорости, и при этом наблюдается тенденция к преждевременному износу, из-за чего должен быть установлен верхний предел скорости работы устройства, что приводит к неконкурентоспособности устройства при современных требованиях производства. Упомянутые дефекты «АМ» не получаются (почти всегда) хорошо сцентрированными в рулонах, получаемых при разрезании больших рулонов соединенных полотен, что придает дефектам «АМ» еще большую непривлекательность.

Главной целью настоящего изобретения является преодоление указанных выше недостатков.

Этого достигают, согласно изобретению, путем создания способа и устройства, обладающих отличительными особенностями, указанными в независимых пунктах формулы изобретения. Дополнительные отличительные особенности представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Настоящим изобретением обеспечивают возможность непрерывного соединения двух полотен бумаги с применением предварительного тиснения или без него и с использованием клея или без него, без образования нежелательных деформаций поверхности соединенных полотен, благодаря чему повышается качество продукции. Кроме того, устройство согласно изобретению просто в изготовлении, экономически эффективно и надежно даже после продолжительного срока эксплуатации.

Эти и другие преимущества и отличительные особенности изобретения станут более понятными специалистам в данной области при ознакомлении с последующим описанием со ссылками на прилагаемые чертежи, приведенные в качестве иллюстрации практических примеров применения изобретения, а не для того, чтобы их рассматривали как ограничения объема изобретения, на которых изображено:

на Фиг. 1 - упрощенная функциональная схема известного устройства;

на Фиг. 2А и 2В - два вида деталей в увеличенном масштабе устройства, представленного на Фиг. 1, относящихся к средствам для стабилизации соединенных полотен;

на Фиг. 3А - схематический вид, аналогичный представленному на Фиг. 1, но относящийся к другому известному устройству;

на Фиг. 3В и 3С - два вида деталей в увеличенном масштабе устройства, представленного на Фиг. 3А;

на Фиг. 4 - схематический вид в плане соединенных полотен на выходе из устройства, изображенного на Фиг. 3А;

на Фиг 5А - схематический вид, аналогичный представленному на Фиг. 1 и 3А, но относящийся к устройству, выполненному согласно настоящему изобретению;

на Фиг. 5В и 5С - два вида деталей в увеличенном масштабе устройства, представленного на Фиг. 5А;

на Фиг. 6А-D - виды спереди различных вариантов исполнения стабилизирующего цилиндра для устройства согласно настоящему изобретению;

на Фиг. 7 - схематический продольный разрез вала 2;

на Фиг. 8 - схематический вид другого возможного варианта использования устройства согласно настоящему изобретению;

на Фиг. 9 - схематический вид еще одного возможного варианта использования устройства согласно настоящему изобретению;

на Фиг. 10А - схематический вид еще одного возможного варианта использования устройства согласно настоящему изобретению;

на Фиг. 10В - схематический частичный вид в плане продукта на выходе из устройства, представленного на Фиг. 10А;

на Фиг. 11А - схематический вид спереди печатного вала или цилиндра, который надлежит использовать в сочетании с устройством согласно изобретению;

на Фиг. 11В - сечение М-М на Фиг. 11А;

на Фиг. 12А - схематический вид спереди еще одного печатного вала или цилиндра, который надлежит использовать в сочетании с устройством согласно изобретению;

на Фиг. 12В - сечение N-N на Фиг. 12А.

Устройство согласно изобретению, представленное в упрощенном до базовой структуры виде на Фиг. 5А-7, может быть использовано в сочетании со средствами для тиснения соединенных полотен 1 и состоит из вала 2, имеющего наружную поверхность 20, наложенную на эластичную опорную поверхность; упомянутый вал 2 установлен (с возможностью вращения) в несущей фиксированной конструкции (не показана на чертежах для их упрощения) без сообщения вращательного движения вокруг его продольной оси.

Согласно примеру, схематически проиллюстрированному на Фиг. 5А, упомянутые средства тиснения содержат рабочую группу известного специалистам в данной области техники типа, содержащую две пары тиснильных валов и цилиндров 3, 4; 30, 40, соединенных с соответствующим приводом (не показан) для сообщения вращательного движения относительно соответствующих продольных осей в направлениях, обозначенных стрелками R на Фиг. 5А.

Согласно примеру, проиллюстрированному на Фиг. 7, упомянутый вал 2 содержит жесткую обечайку 21, изготовленную, например, из стали, с соосными цапфами 22, которые образуют холостой вал, установленный в фиксированной конструкции (не показана). Упомянутая обечайка 21 снабжена эластичным покрытием 23, например, из резины «неопрен», обладающей твердостью в пределах 60-90 единиц по Шору. На упомянутом покрытии 23 имеется жесткая поверхность 20, изготовленная, например, из стали, закрепленная, например, посредством клея Loctite.

Упомянутая жесткая поверхность 20 может быть выполнена, например, путем наложения спирального (по винтовой линии) элемента, имеющего предварительно заданный шаг и направление навивки, как показано на Фиг. 6А-D. В примере, проиллюстрированном на Фиг. 6D, шаг винтовой линии предварительно задан так, чтобы жесткая поверхность 20 полностью покрывала эластичную поверхность 23.

На практике поверхность 23 действует как эластичная опора поверхности 20, наложенной на нее.

Вал 2 расположен ниже по потоку от тиснильных средств так, чтобы соединенные полотна 1 получались до выхода из системы, расположенной между тиснильным цилиндром 4 и валом 2.

Вал 2 обеспечен гидравлическими средствами известного специалистам в данной области техники типа, с помощью которых этот вал все время поддерживают в плотном контакте с цилиндром 4.

Цилиндр 4 и вал 2 работают совместно друг с другом, и с их помощью спрессовывают два полотна 5, 6, из которых образуют соединенные полотна 1. Более конкретно, два полотна расплющивают, в то же время продвигая к выпуску, между поверхностью цилиндра 4 и жесткой поверхностью 20 вала 2, таким образом обеспечивая соединение полотен, получающееся очень стабильным для материалов такого назначения, даже если не используют связующее между двумя полотнами бумаги. Благодаря жесткости поверхности 20 вала 2 обеспечивают условия, при которых в описанном выше окончательном соединении двух полотен эта поверхность не деформируется до такой степени, при которой происходит ее проникновение в полости или углубления цилиндра 4, в результате чего созданное ранее тиснение не подвергается какому-либо нежелательному изменению. Кроме того, благодаря тому что упомянутую поверхность 20 закрепляют на эластичной опоре, любая вибрация, которая может быть вызвана в результате взаимодействия вращаемых цилиндра 4 и вала 2, по существу подавляется.

Когда желательно, чтобы описанный выше эффект касался всей ширины соединения, длину вала 2 делают по существу равной длине цилиндра 4. Если такой эффект желательно достигать только на части сопряжения, вал 2 может быть короче цилиндра 4.

Следует иметь в виду, что упомянутые полотна 5, 6 могут быть как одинарными, так и многослойными.

Описанный выше вал 2 можно с успехом использовать также в устройстве, показанном на Фиг. 8, такого типа, который обеспечивает соединение тисненого полотна 5 с гладким нетисненым полотном 6 посредством одной тиснильной группы 3, 4, с помощью которой выполняют тиснение только одного из двух полотен. Действие вала 2 аналогично описанному выше со ссылками на схематический вид, представленный на Фиг. 5А.

Настоящий вал также с успехом можно использовать в устройстве изображенного на Фиг. 9 типа, с помощью которого выполняют соединение двух тисненых полотен 5, 6, применяя одну тиснильную группу 3, 4. В этом случае вал 2 действует аналогично описанному устройству, представленному на Фиг. 5А. Кроме того, настоящий вал также с успехом можно использовать в устройстве, изображенном на Фиг. 10А, в котором не производят тиснения до соединения полотен бумаги. Цилиндр 4 может быть снабжен либо простыми пирамидальными канавками на поверхности, показанными на Фиг. 10А, либо поверхностным рельефом с предварительно заданной формой и рисунком 401, распределенным по поверхности этого цилиндра согласно предварительно заданному порядку, как показано на Фиг. 12А. В последнем случае вал 2 может быть с успехом выполнен подобным представленным на Фиг. 6D, с жесткой поверхностью 20, полностью покрывающей эластичную поверхность 23. В этом случае вал 2 действует аналогично описанному выше со ссылками на схематический вид устройства, представленного на Фиг. 5А.

Цилиндр 4, изображенный на Фиг. 11А, может быть с успехом использован в устройстве, представленном на Фиг. 5А. На поверхности цилиндра выполнены пирамидальные насечки 400, показанные на чертеже штриховкой, подобной сетке, и рельефы 401 предварительно заданной формы и размера.

С целью соединения двух полотен бумаги 5, 6, которые, как было сказано ранее, могут представлять собой многослойные полотна, способ выполнения согласно настоящему изобретению включает этап спрессовывания полотен бумаги между прижимным валом или цилиндром 2 и печатным валом или цилиндром, 4; причем упомянутый печатный цилиндр снабжен рельефом и/или углублениями на поверхности, а наружная поверхность упомянутого прижимного цилиндра является жесткой поверхностью.

В соответствии со способом согласно настоящему изобретению упомянутый цилиндр 4 может также быть тиснильным цилиндром.

1. Устройство для непрерывного соединения полотен бумаги, содержащее средства, приспособленные для спрессовывания упомянутых полотен (5, 6) на печатном цилиндре или валу (4) с одновременным продвижением полотен к выпускной части устройства, отличающееся тем, что упомянутые средства для спрессовывания содержат вал или цилиндр (2), снабженный жесткой наружной поверхностью (20), поддерживаемой расположенной под ней эластичной поверхностью (23).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что эластичная поверхность (23), в свою очередь, поддерживается жесткой поверхностью (21).

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наружная поверхность (20) прижимного вала (2) изготовлена из спирального тела, имеющего предварительно заданный шаг и направление навивки, наложенного на эластичную поверхность (23).

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наружная поверхность (20) полностью покрывает упомянутую эластичную поверхность (23).

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наружная поверхность (20) прижимного вала (2) изготовлена из стали.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что эластичная поверхность (23) прижимного вала (2) изготовлена из резины.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что печатный цилиндр (4) снабжен рельефом и/или углублениями на поверхности.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый печатный цилиндр (4) является тиснильным цилиндром.

9. Способ соединения двух полотен бумаги (5, 6) путем их взаимного спрессовывания, отличающийся тем, что он содержит этап спрессовывания полотен между прижимным валом или цилиндром (2), снабженным жесткой наружной поверхностью и расположенной под ней эластичной поверхностью (23), и печатным цилиндром или валом (4), снабженным рельефом и/или углублениями на поверхности.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что печатный цилиндр является тиснильным цилиндром (4).