專利名稱：改進(jìn)的低壓單面制板機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于成型瓦楞紙板的單面板的裝置，特別是一種用于單面制板機(jī)的瓦楞輥組件。
制造瓦楞紙板時，采用單面制板機(jī)裝置來使中間板起波紋、向中間板一面上的溝槽頂端涂膠、在壓力下引入襯板，使之與中間板的涂膠溝槽頂端接觸，并在下游加熱而形成初始粘結(jié)。傳統(tǒng)的單面制板機(jī)通常包括一對帶槽瓦楞輥和一個壓力輥，它們這樣設(shè)置，即三個輥的軸線大致共面。中間板在相互嚙合的瓦楞輥之間傳送，當(dāng)中間板仍位于瓦楞輥上時，借助涂膠輥將粘結(jié)劑涂敷在溝槽頂端。此后，襯板立即在壓力下與附有粘結(jié)劑的溝槽頂端接觸，所述溝槽頂端位于壓力輥和瓦楞輥之間的間隙中。
隨著瓦楞輥輥隙壓力和瓦楞化速度的增加，對單面制板機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)以保證瓦楞中間板的質(zhì)量并試圖解決高噪音和振動的問題。例如，在瓦楞間隙處的瓦楞輥之間存在的負(fù)載要求一個帶槽瓦楞輥應(yīng)制成帶有隆起表面的形式，以在高間隙負(fù)載下容納輥的偏移。在高負(fù)載下的這種偏移也被認(rèn)為是噪音和振動源。在傳統(tǒng)的單面制板機(jī)結(jié)構(gòu)中，兩個瓦楞輥和下部壓力輥大致對齊(它們的軸線大致共面)，瓦楞輥的負(fù)載傳遞到壓力輥上，這更增加了由高負(fù)載和高速度所帶來的問題。結(jié)果是，在某些情況下，要生產(chǎn)帶有相反隆起形狀的壓力輥，以與瓦楞輥的偏移相匹配，它們一起構(gòu)成了用于連接兩單面板構(gòu)件的間隙。
在高速單面制板機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，一個最嚴(yán)重的問題是當(dāng)引入襯板并在壓力下與中間板接觸時，中間板和襯板上施加有應(yīng)力。由于上述壓力將應(yīng)力傳遞給瓦楞板，所以目前可能的瓦楞紙板厚度受到了限制，而各板材構(gòu)件應(yīng)足夠厚以抵抗應(yīng)力并防止被撕裂。采用重量輕一些的板材構(gòu)件進(jìn)行的測試表明，由于在瓦楞輥和承載襯板的壓力輥之間存在高壓，現(xiàn)有技術(shù)中的單面制板機(jī)會沿瓦楞輥的輥牙線完全撕裂中間板。
長期以來都認(rèn)為在壓力輥和瓦楞輥上的單面板之間的高壓接觸對于形成最初的粘結(jié)是必需的，這種粘結(jié)將在兩板材構(gòu)件中的剩余熱量下完全膠凝和固化，所述熱量是由上游的板材預(yù)熱器和加熱后的瓦楞輥產(chǎn)生的。但最近的研究表明，對剛連接的瓦楞中間板和單面板進(jìn)行的高壓擠壓實(shí)際上從位于溝槽頂端的新涂膠線中排出了水分，如果沒有水分，漿狀粘結(jié)劑將無法膠凝，在溝槽頂端也不會形成粘結(jié)點(diǎn)。只有在靠近溝槽頂端的側(cè)面上的膠線部分可以凝膠和形成使板材保持在一起的最初粘結(jié)。即使這樣，在后續(xù)對凝膠進(jìn)行脫水而形成粘結(jié)點(diǎn)時，仍需要適當(dāng)?shù)臒崃坎⒊掷m(xù)供應(yīng)足夠的時間長度。在許多已知的單面制板機(jī)中，涂膠的單面板材從高壓間隙直接傳送到下游的橋式貯存器中，并且主要借助于板材中剩余的熱量完成最初的脫水和形成粘結(jié)點(diǎn)。但是，當(dāng)單面板彎曲和疊放在單面板下游的橋式貯存區(qū)域中時，在壓力輥間隙中形成的最初粘結(jié)不足以保證涂膠線的完整性。形成的粘結(jié)點(diǎn)缺乏適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度會導(dǎo)致單面板在通過橋式貯存區(qū)域、雙支撐裝置和下游的干燥處理裝置等后續(xù)處理過程中不能保持在一起，結(jié)果是無法疊層成型并松散開來。
最近，一個用于克服已有技術(shù)問題的改進(jìn)裝置和方法在美國專利5,614,048中公開。在該裝置中，在下部瓦楞輥的表面上，襯板與涂膠的瓦楞中間板粘結(jié)，而壓力輥在非常低的壓力下操作。粘結(jié)后，單面板卷繞在下部瓦楞輥的表面上，其卷繞的圓周部分的弧度不超過80°。此后，單面板從下部瓦楞輥上退出，并以其背面卷繞(或以板材的襯板面卷繞)在另一加熱輥上，該加熱輥在不超過約200°的較大弧度上具有光滑的外表面。必須使用第二加熱輥以形成適當(dāng)?shù)募訜岜砻娼佑|，但在剛涂膠的單面板去除之前，在加熱的下部瓦楞輥上的這種接觸并不有效。在涂膠線中獲得適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)強(qiáng)度之前，板材必須以背面卷繞在位于瓦楞輥下游的加熱后的光滑表面輥上。應(yīng)認(rèn)識到在該點(diǎn)處的單面板的背部卷繞并不能向涂膠溝槽頂端施加足夠壓力以利于粘結(jié)點(diǎn)成型。
本發(fā)明的目的是提供一種用襯板和瓦楞中間板制成單面瓦楞板的低壓制板裝置和方法。
依據(jù)本發(fā)明，用于瓦楞紙板的單面制板機(jī)包括一個粘結(jié)輥，它具有帶槽外表面。在該外表面上，不需壓力輥而使涂膠的瓦楞中間板和單面板結(jié)合，所述板被加熱并卷繞在鼓狀物的一部分上，以使剛涂膠的單面板與輥表面接觸并保持一段足以在涂膠線處形成粘結(jié)點(diǎn)的時間，該涂膠線將襯板粘結(jié)到帶槽中間板上?？梢栽趦?nèi)部或外部加熱該粘結(jié)輥，且粘結(jié)輥可與一對中間板材瓦楞輥的下部嚙合。如果從外部用蒸汽加熱板材，粘結(jié)輥可利用從輥內(nèi)部施加給板材承載面的真空空氣以協(xié)助去除水分。為了使涂膠板材在粘結(jié)輥上停留適當(dāng)時間，以使粘結(jié)劑完全膠凝并變?yōu)檎辰Y(jié)區(qū)域，需要使粘結(jié)輥的直徑較大，以使單面板卷繞在輥上的部分時能形成至少約500毫秒的停留時間。例如，當(dāng)單面板以每分鐘1,000英尺(5m/s)的速度通過單面制板機(jī)時，一個4英尺直徑的粘結(jié)輥需要使板材卷繞在輥的圓周上約240°。
單面板還可以用蒸汽室加熱，該蒸汽室沿粘結(jié)輥的外圓周部分與板材相通，以使當(dāng)板材與粘結(jié)輥接觸時，蒸汽室引入供應(yīng)的蒸汽，使之與單面板接觸。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，在粘結(jié)輥外表面上的各溝槽的深度比瓦楞中間板上的溝槽深度大，從而在不同深度的溝槽間形成了橫向真空凹槽。一個負(fù)壓源向粘結(jié)輥的內(nèi)部提供負(fù)壓并與橫向真空凹槽相通，在粘結(jié)輥中的負(fù)壓源使得蒸汽從蒸汽腔穿過單面瓦楞板，并從而使其中的粘結(jié)點(diǎn)固化。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，承載瓦楞中間板和襯板的粘結(jié)輥與弧形加熱組件接觸，該加熱組件具有柔性熱傳導(dǎo)表面，該表面與襯板的圓柱形外表面的一部分相符，所述襯板部分與粘結(jié)輥上的瓦楞中間板接觸。還提供了用于將熱傳導(dǎo)表面與襯板外表面在低壓下緊密接觸的裝置，以及一個用于加熱所述組件的熱源。
在本實(shí)施例的一種變形中，加熱組件包括一個帶有熱源的腔、一個形成柔性腔并包括熱傳遞表面的封閉薄壁和在腔中以從熱源向熱傳遞表面?zhèn)鬟f熱量的熱交換流體。熱源包括一系列相互連接并穿過腔延伸的加熱管和用于通過管循環(huán)加熱流體的裝置。加熱流體最好包括蒸汽，熱交換流體最好包括低密度流體或氣體?？刹僮鲓A持裝置以移動熱傳導(dǎo)表面而與襯板脫離接觸。
在本實(shí)施例的另一種變形中，加熱組件包括一系列平行的柔帶，它們在板材傳送方向上沿襯板的外表面部分延伸，并形成柔性熱傳導(dǎo)表面。一系列相互連接的加熱管以平行間隔設(shè)置的方式延伸并跨過帶的外表面，與帶的方向和板材的傳送方向垂直。加熱輥直接安裝在帶的外表面。夾持裝置包括與每一條帶的相對端相連的促動器和用于選擇性地操作促動器以改變與襯板表面接觸的熱傳導(dǎo)表面的寬度的裝置。
加熱管帶有徑向內(nèi)表面，它們確定了圓柱形表面部分，當(dāng)粘結(jié)輥上的帶與襯板的外表面接觸時，每一圓柱形表面部分的半徑等于由帶的外表面確定的半徑。加熱管最好相互連接以形成加熱流體的蛇形通道。加熱組件位于粘結(jié)輥的下面，下游端和上游端的加熱管構(gòu)成了組件上端。還提供了用于向每一套下游端和上游端的加熱管供應(yīng)蒸汽的裝置，以及用于回收在組件最下部加熱管內(nèi)的冷凝蒸汽的裝置。
根據(jù)本發(fā)明目前的最佳實(shí)施例，提供了用于在兩構(gòu)件板材結(jié)合線的下游，立即將新涂膠的單面板可調(diào)整地卷繞在粘結(jié)輥的圓周部分上的裝置。該實(shí)施例特別適用于采用瓦楞輥輥隙的情況，其方式如本人的美國專利5,628,865所述，所述輥隙在帶槽粘結(jié)輥和實(shí)際上直徑較小的帶槽瓦楞輥之間形成。采用小直徑瓦楞輥使得向溝槽頂端涂膠的裝置和用于將單面襯板與瓦楞中間板結(jié)合的裝置能夠沿不超過約90°弧度的粘結(jié)輥圓周部分靠近瓦楞輥輥隙放置并相互靠近。這又使得粘結(jié)輥圓周上非常大的部分、直到270°可以用于保持單面板與粘結(jié)輥接觸，以保證形成適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)點(diǎn)。
可調(diào)整地卷繞裝置最好包括可在粘結(jié)輥的軸上旋轉(zhuǎn)的卷繞臂、由卷繞臂攜帶且鄰近粘結(jié)輥上的涂膠單面板而其軸線與粘結(jié)輥軸線平行的惰輪，和用于旋轉(zhuǎn)粘結(jié)輥軸上的卷繞臂以在粘結(jié)輥表面上將涂膠的單面板卷繞選定長度的裝置。在卷繞臂惰輪的下游還提供了驅(qū)動裝置，以將單面板傳送到下游的處理站。用于將襯板結(jié)合到瓦楞中間板上的裝置包括一個可轉(zhuǎn)動的襯板輥，它承載襯板并與粘結(jié)輥形成結(jié)合兩板材用的輥隙。最好是，襯板輥包括一個制動裝置，以阻止所述輥的轉(zhuǎn)動，并提高卷繞在粘結(jié)輥上的襯板的張力。
根據(jù)有關(guān)的方法，在單面板中基本上完全形成粘結(jié)劑的粘結(jié)點(diǎn)的步驟如下提供加熱的帶槽旋轉(zhuǎn)粘結(jié)輥；將中間板輸送到瓦楞輥輥隙中，該輥隙是粘結(jié)輥和小直徑帶槽瓦楞輥旋轉(zhuǎn)嚙合而形成的；當(dāng)存在瓦楞輥輥隙時向瓦楞中間板的外露帶槽頂端施加粘結(jié)劑；將襯板結(jié)合到粘結(jié)輥上的瓦楞中間板的涂膠溝槽頂端上；在結(jié)合線的下游，可選擇調(diào)整地沿粘結(jié)輥的圓周部分將單面板卷繞在粘結(jié)輥上以形成粘結(jié)點(diǎn)。


圖1是體現(xiàn)本發(fā)明目前優(yōu)選實(shí)施例結(jié)構(gòu)的單面制板機(jī)的示意性側(cè)視圖。
圖2是體現(xiàn)本發(fā)明另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)的單面制板機(jī)的示意性側(cè)視圖。
圖3是表示粘結(jié)輥的槽深和中間板的示意圖，它還表示了通過蒸汽室來供應(yīng)蒸汽。
圖4是本發(fā)明單面制板機(jī)的另一實(shí)施例的一般示意性側(cè)視圖。
圖5是本發(fā)明單面制板機(jī)的再一實(shí)施例的一般示意性側(cè)視圖。
圖6是從圖5中6-6線所視的局部仰視圖。
圖7是本發(fā)明所述單面制板機(jī)的再一實(shí)施例、也是目前優(yōu)選實(shí)施例的示意性側(cè)視圖。
首先參見圖1，作為本發(fā)明實(shí)施例的單面制板機(jī)10用于將送進(jìn)的中間板11成型為瓦楞中間板12，并將它與襯板13連接而形成復(fù)合單面板14，該功能是已有技術(shù)中的單面制板機(jī)的一般特征。在所示實(shí)施例中，單面制板機(jī)10采用了本人于1996年3月26日申請的、題目為“帶有小型中間瓦楞輥的單面制板機(jī)”的待審查的美國專利申請No.08/621,998號的發(fā)明技術(shù)。但是，應(yīng)理解到，本發(fā)明主題也可應(yīng)用到更為普通的已知的單面制板機(jī)中。
送進(jìn)的中間板11被直接輸送到由上瓦楞輥15和中間瓦楞輥16的相互嚙合的溝槽所確定的瓦楞輥隙中。中間板11在瓦楞輥隙中變形以形成特有的瓦楞中間板12，該板12繞過中間瓦楞輥16并進(jìn)入中間瓦楞輥16和帶槽的粘結(jié)輥17之間所形成的輥隙中，粘結(jié)輥17具有本發(fā)明所述單面制板機(jī)的關(guān)鍵元件。粘結(jié)輥17包括一個帶槽的外表面18，瓦楞中間板12在該表面上被傳送。
在一種已知方式中，被粘結(jié)輥17的帶槽表面18所支撐的瓦楞中間板12的溝槽頂端與涂膠輥20接觸，涂膠輥20上有一層普通的含水漿狀粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑被傳送到上述溝槽頂端，以在機(jī)器方向上形成橫穿溝槽頂端的連續(xù)涂膠線。在涂膠輥20的下游，襯板13沿切向與瓦楞中間板12已涂膠的溝槽頂端相接觸。在起始接觸點(diǎn)的上游，襯板13最好繞過預(yù)熱輥21的外圓周，該預(yù)熱輥21將板加熱到至少高于粘結(jié)劑膠化溫度的溫度(大約150°F(66℃))，最好是約180-212°F(82-100℃)。上瓦楞輥15和中間瓦楞輥16中的任一個或者兩者也都可以被加熱，用以預(yù)熱瓦楞中間板12。預(yù)熱輥21與粘結(jié)輥17的帶槽外表面18隔開足夠的距離，以避免在相結(jié)合的板12和13上產(chǎn)生明顯的輥隙壓力。該領(lǐng)域的技術(shù)人員容易獲知，通常任一種預(yù)熱方法，不論是通過輥、熱空氣或其它輻射能量，亦或是其它已知能源，都可以用來預(yù)熱板材，在一些特殊應(yīng)用場合也可以不需要預(yù)熱。
該領(lǐng)域的技術(shù)人員還容易獲知，本發(fā)明不局限于普通的漿狀粘結(jié)劑。任何在干燥或加熱情況下可以改變性能的粘結(jié)劑都能用于本發(fā)明的變化形式中。例如，作為熱固樹脂類的酚醛樹脂，可以采用PVA粘結(jié)劑。
省略了壓力輥或任何用于在瓦楞中間板和襯板之間的涂膠線上施加結(jié)合力的裝置是本發(fā)明的單面制板機(jī)區(qū)別于已有裝置的地方。最近的研究表明，已有的單面制板機(jī)中的壓力輥有在足夠壓力下擠壓粘結(jié)劑涂膠線的趨勢，并實(shí)際上從漿狀粘結(jié)劑中擠壓出了水。沒有水，那部分沿溝槽頂端延伸的涂膠線就不能膠化，更不能達(dá)到粘結(jié)強(qiáng)度和固化。這樣，該部分在粘結(jié)結(jié)構(gòu)中完全喪失作用，僅是溝槽側(cè)面的涂膠線部分能夠形成真正的膠連，這是因?yàn)檫@部分涂膠線向內(nèi)彎曲而離開了溝槽頂端。另外，兩構(gòu)件板中用于使?jié){狀粘結(jié)劑膠凝并至少造成最初脫水以形成一定粘結(jié)強(qiáng)度的余熱也是不充足的。結(jié)果是，從傳統(tǒng)單面制板機(jī)的高壓輥隙間離開的、經(jīng)初始粘結(jié)的單面板不具有在后續(xù)處理中保證單面板完整的強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明的主要方面，通過在某一溫度下將剛剛連接的單面板14加熱一段足以形成一定粘結(jié)強(qiáng)度的時間，使得在粘結(jié)輥17上能夠形成具有一定粘結(jié)強(qiáng)度的粘結(jié)點(diǎn)。粘結(jié)強(qiáng)度取決于從粘結(jié)劑中去除的水量，既可以通過讓水流進(jìn)紙中，也可以將含水漿狀粘結(jié)劑蒸發(fā)脫水來去除水。后者是一種更明顯的現(xiàn)象，也適于處理，因此，需要將板材溫度升高到明顯高于最初凝膠溫度的溫度，以達(dá)到適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)強(qiáng)度。而且，板材必須在較高溫度下保持一個適當(dāng)?shù)臅r間長度。另外，特別是在本發(fā)明中，涂膠的單面板14保持在可形成一定粘結(jié)強(qiáng)度的溫度下，并在粘結(jié)輥17上保持一個必須的時間段。在這種方式下，通過使位于粘結(jié)輥溝槽表面18上的瓦楞中間板保持與外襯板13緊密(但是在低壓下)接觸，可保證單面板的整體性。從已有的單面制板機(jī)中可以得知，在擠壓接觸后，立即將單面板導(dǎo)向而離開傳送輥或壓力輥會防止某些粘結(jié)處變形，以保持板材的整體性。盡管板材中蘊(yùn)含的熱量可能對于最終形成粘結(jié)強(qiáng)度是足夠的，但在板材經(jīng)轉(zhuǎn)向提升輥或類似裝置而被傳送到橋式貯存器之前，這種連接也可能不會發(fā)生，這就會對不充分固化的粘結(jié)點(diǎn)造成不希望的彎曲和破壞。
再次參見圖1，粘結(jié)輥17最好由一個本領(lǐng)域公知的普通直接蒸汽加熱系統(tǒng)在內(nèi)部加熱。在該系統(tǒng)中，通過一個軸向設(shè)置的蒸汽供應(yīng)管，直接蒸汽供應(yīng)到輥的內(nèi)部，該管子的形式可以象圖2所示實(shí)施例所討論的那樣。粘結(jié)輥17被加熱，使帶槽外表面18具有足夠溫度，該溫度能使板材和粘結(jié)劑溫度升高到200°F(93℃)或更高，最好約215°F(102℃)，以方便粘結(jié)處的脫水與成型。為了形成良好的熱傳導(dǎo)以使粘結(jié)劑溫度升高到那一點(diǎn)，粘結(jié)輥表面溫度應(yīng)約為360-380°F(182-193℃)或更高。盡管在所指出的溫度下立即開始形成粘結(jié)點(diǎn)，但在達(dá)到適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)強(qiáng)度之前，涂膠線的實(shí)際脫水和板材表面的結(jié)合過程必須發(fā)生。為了達(dá)到最終的粘結(jié)強(qiáng)度，估計(jì)必須去除80％的水分。這樣，依據(jù)本發(fā)明的另一方面，單面板14在粘結(jié)輥17表面上保持一段時間，以能夠保證形成很好的粘結(jié)點(diǎn)。盡管本領(lǐng)域的評論家說在壓力輥輥隙中的元件板連接后的20毫秒就開始形成粘結(jié)點(diǎn)，但將單面板保持在帶槽粘結(jié)輥上更長一段時間，直至約500毫秒，將形成所需的最終粘結(jié)強(qiáng)度。在圖1所示的實(shí)施例中，可以看出，在切向繞出點(diǎn)23之前，單面板實(shí)際上圍繞粘結(jié)輥的外圓周角度超過了180°，在繞出點(diǎn)23處單面板14的背面繞過牽引輥24。牽引輥24的位置可被調(diào)整以改變粘結(jié)輥上在繞出點(diǎn)23和上游的初始切向接觸點(diǎn)22之間的卷繞量，所述接觸點(diǎn)22是襯板13和瓦楞中間板12最初粘結(jié)的位置。應(yīng)注意到，在已有技術(shù)中，任何公知的牽引輥系統(tǒng)，不論是單輥還是多輥形式的，都可用于實(shí)現(xiàn)牽引輥24的功能。
如上所述，為了使單面板在粘結(jié)輥上停留500毫秒長的時間，必須考慮板材通過單面制板機(jī)的速度、粘結(jié)輥的直徑和沿圓周的有效卷繞量?？紤]到后者，很明顯必須有為中間瓦楞輥16、涂膠輥20和預(yù)熱輥21或?qū)⒁r板13引到粘結(jié)輥上的其它裝置所設(shè)置的空間。通過將粘結(jié)輥的直徑制得更大一些，就會使用于其它元件的有效空間更多，同時增大了周長，從而能在輥上卷繞更長的單面板。在每秒1,000英尺的板材速度下，一個直徑為4英尺的粘結(jié)輥17將需要單面板卷繞約240°，以使板材在輥上保持500毫秒。在圖示實(shí)施例中，大直徑的粘結(jié)輥將更容易滿足這一設(shè)置。
在圖2所示的單面制板機(jī)中安裝有一個普通的上部主瓦楞輥25和一個下部粘結(jié)輥26，它們之間夾持有一個小的中間瓦楞輥27并與之旋轉(zhuǎn)嚙合。象參照圖1中的實(shí)施例所描述的那樣，每個輥25、26和27均具有普通的帶槽圓周面，但是粘結(jié)輥26的溝槽更深，下面將詳細(xì)描述。
通過瓦楞輥25和27之間的瓦楞間隙的作用在中間板30上形成溝槽28后，通過一個普通的真空裝置，帶槽的中間板31保持與中間瓦楞輥27的外圓周面相接觸，借助于該真空裝置，可通過軸向和徑向真空通道32構(gòu)成的適當(dāng)網(wǎng)絡(luò)形成真空。
在繞過中間瓦楞輥27后，已形成瓦楞的中間板31被傳送到粘結(jié)輥26上并位于輥間隙處。象中間瓦楞輥27那樣，粘結(jié)輥26帶有真空裝置，其中通過軸向和徑向真空通道33構(gòu)成的適當(dāng)網(wǎng)絡(luò)可向瓦楞中間板31供應(yīng)真空氣體。這種向瓦楞中間板31供應(yīng)真空氣體的細(xì)節(jié)將在下文討論。當(dāng)瓦楞中間板31沿粘結(jié)輥26的外圓周傳送時，普通涂膠器的涂膠輥34與瓦楞中間板31的溝槽頂端旋轉(zhuǎn)接觸，并與粘結(jié)輥接觸。
襯板35卷繞在預(yù)熱輥36的一部分上，該輥36在切向接觸點(diǎn)或襯板進(jìn)給點(diǎn)37處與瓦楞中間板31涂膠后的溝槽頂端接觸。根據(jù)本發(fā)明，在襯板35和瓦楞中間板31之間的連接點(diǎn)37處，并不在瓦楞中間板31和襯板35之間有任何壓力。預(yù)熱輥36最好是與粘結(jié)輥26的外圓周隔開一定距離，該距離至少與襯板35和瓦楞中間板31的厚度之和一樣大。象前一實(shí)施例一樣，襯板35和瓦楞中間板31上都沒有應(yīng)力，這樣，將這兩塊板材撕裂的可能性大大減小了。同樣很明顯，在溝槽頂端的涂膠線不會受到擠壓而從中排出水分。
當(dāng)襯板35與瓦楞板31涂膠后的溝槽頂端相接觸后，復(fù)合單面板40沿粘結(jié)輥外圓周連續(xù)傳送。蒸汽室42至與單面板40相連通的位置。蒸汽室42通常通過一根蒸汽供應(yīng)管44與蒸汽供應(yīng)裝置(未表示)相連。蒸汽通過供應(yīng)管44引入開口蒸汽室42的內(nèi)部46中，該蒸汽室42由一對端板48和弧形外壁50形成。盡管描述了如圖2的蒸汽室42，但在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可采用等同的結(jié)構(gòu)。
參見圖3，它更清楚地表示了開口蒸汽室42的內(nèi)部46中的蒸汽和單面板40之間的相互作用。從圖中可以看出，在粘結(jié)輥26上的各溝槽52的深度大于瓦楞中間板31上形成的溝槽53的深度。由于粘結(jié)輥26不參與形成中間板31的溝槽，所以溝槽52不必符合溝槽輪廓。溝槽53和瓦楞中間板31內(nèi)形成的溝槽的深度差形成了橫向真空凹槽54。每一橫向真空凹槽54經(jīng)過粘結(jié)輥26的整個軸向長度，并通過真空通道56與粘結(jié)輥26的內(nèi)部中的真空通道33相通。從圖3中的箭頭可以看出，真空通道56形成了壓力梯度和蒸汽出口，所述蒸汽是通過供應(yīng)管44而引入帶有開口的內(nèi)部46中的。這樣，蒸汽通過襯板35和瓦楞中間板31，加熱涂膠線58，使?jié){狀粘結(jié)劑凝膠。再加熱而蒸發(fā)掉多余的水，在瓦楞中間板31和襯板35之間形成粘結(jié)點(diǎn)。
再次參見圖2，希望預(yù)熱輥36能與粘結(jié)輥26隔開一定距離，該距離至少與瓦楞中間板31和襯板35的寬度之和一樣大，在圖示實(shí)施例中，當(dāng)中間板30或襯板35之一上的拼接處到達(dá)時，有可能產(chǎn)生問題。為了連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，單面制板機(jī)自動地將新紙輥疊加在運(yùn)行的板材上，而抽出原輥。拼接材料搭接在舊的和新的部分上，該部分形成了一塊較短長度的板材，它具有附加厚度。在圖2所示的實(shí)施例中，由于蒸汽使42中的蒸汽可能無法穿過厚度增加的板材，這種作用將變得明顯，使得板材的某些部分不能粘結(jié)，該問題能夠通過將預(yù)熱輥36與粘結(jié)輥26隔開稍小于3倍紙厚度的距離而避免。在這一結(jié)構(gòu)中，當(dāng)搭接部分到達(dá)(瓦楞中間板31或者襯板31之一)時，該附加厚度會導(dǎo)致預(yù)熱輥36在復(fù)合單面板40上產(chǎn)生壓力，而僅在搭接部分寬度上構(gòu)成加壓處理。在這一期間，本發(fā)明已與普通單面制板機(jī)類似的方式作用，但在搭接部分通過該裝置之后，它立即自動恢復(fù)并不需任何調(diào)整。
如本領(lǐng)域所公知的那樣，主瓦楞輥25、中間瓦楞輥27和粘結(jié)輥26可用蒸汽加熱。類似的，在圖示的本發(fā)明中，由于蒸汽通過蒸汽室42供應(yīng)給粘結(jié)輥，所以無需準(zhǔn)備用于粘結(jié)輥26的獨(dú)立加熱系統(tǒng)。在粘結(jié)輥26不采用獨(dú)立蒸汽源的實(shí)施例中，由于蒸汽在蒸汽室42中，在運(yùn)轉(zhuǎn)時間內(nèi)，輥將被加熱到350-380°F(177-193℃)的足夠溫度或者更高溫度下。另外，在該實(shí)施例中，通過真空裝置施加給板材的壓力梯度也可以通過提供輥外部的壓力源來形成；在任一種情況下，板材上的壓力均大于粘結(jié)輥內(nèi)的壓力。
應(yīng)該考慮到加熱組件60也可以用熱空氣來替代蒸汽加熱，而仍采用已公開的相同基本裝置。另外，粘結(jié)輥62可帶有類似于前面所述的內(nèi)部真空系統(tǒng)。
圖4表示了依據(jù)本發(fā)明的另一種低壓單面制板機(jī)的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，前述實(shí)施例的蒸汽室42被替換成加熱組件60，它包括一個柔性傳熱表面，該表面制成與粘結(jié)輥上的涂膠單面板相符的形狀，以在非常低的壓力接觸下傳遞熱量。該加熱組件60可與本人的美國專利5,628,865所公開的加熱組件相似。組件60通常呈弧形并包括一個封閉的內(nèi)壁61，內(nèi)壁61由薄的柔性片狀材料制成，比如.018英寸(.46mm)的不銹鋼板。該薄的金屬片材61制成半圓形，大致與單面制板機(jī)粘結(jié)輥62的外徑相符。柔性內(nèi)壁61構(gòu)成了加熱組件腔63的徑向內(nèi)壁。該腔包括一個外壁64和一對封閉的橫向側(cè)壁65，外壁64它具有足夠的剛度以保持腔63的半圓形形狀。腔63由蒸汽加熱管構(gòu)成的蛇形裝置加熱，該裝置能從一對進(jìn)口67方便地供應(yīng)蒸汽，在相對的組件上端，每一個進(jìn)口都與端管66之一相通。下部中間冷凝出口68與位于組件底部的中間管相連。
與前述實(shí)施例的方式大體相似，中間板通過由上部瓦楞輥71和中間瓦楞輥72形成的輥隙而形成瓦楞板。瓦楞板70通過粘結(jié)輥62，在粘結(jié)輥62上，由粘結(jié)劑涂敷器73將適量的粘結(jié)劑施加到外露的溝槽頂端。在加熱組件60一端的上游沿切向引入襯板74，從而與粘結(jié)輥62上的瓦楞中間板70的溝槽頂端接觸。
為了在低壓下從加熱組件60向粘結(jié)輥上的涂膠單面板76傳遞熱量，加熱組件腔63的內(nèi)部填充了適當(dāng)?shù)膫鳠崃黧w76。該傳熱流體可包括低密度液體，但最好是氣體介質(zhì)。特別是，最好選用具有高熱傳導(dǎo)率的氣體、比如氫。加熱組件的極薄柔性內(nèi)壁61(其后是內(nèi)部填充流體的腔)與粘結(jié)輥62上單面材料75的襯板74的外表面緊密接觸。這種緊密的低壓接觸形成了向板材的良好熱傳導(dǎo)，以在不施加明顯壓力的情況下固化粘結(jié)劑。這就避免了傳統(tǒng)單面制板機(jī)中產(chǎn)生噪音及使板材損壞的問題，并使單面板可通過組件60所帶的加熱和固化區(qū)域而不需要靠摩擦力過度地拖拽。下游的真空裝置驅(qū)動帶可協(xié)助拉拽板材，使之通過粘結(jié)輥62上的固化區(qū)域。加熱組件60的相對端可帶有適當(dāng)?shù)拇賱悠?8，用于使組件少量移動以容納瓦楞板，并使柔性內(nèi)壁61與單面板實(shí)現(xiàn)可傳遞熱量的接觸或者脫離接觸。
現(xiàn)在參見圖5和圖6，它們表示了本發(fā)明的另一實(shí)施例，該實(shí)施例包括一個與圖4所示實(shí)施例相似的方式工作的加熱組件80。在該實(shí)施例中，柔性熱傳遞表面包括一系列平行的柔性帶81，所述柔性熱傳遞表面的形狀與粘結(jié)輥62承載的單面板相符。那些帶81沿粘結(jié)輥62的圓柱形外表面上的一部分延伸，所述粘結(jié)輥62承載著單面板75。那些帶81可以是厚度為.018英寸(.46mm)、寬度諸如3到4英寸(7.6到10.2mm)的不銹鋼條。柔性帶81以平行間隔的方式在整個裝置的寬度上設(shè)置，且相鄰間距最好約為1/8英寸或3mm。
為了使柔性帶和單面板之間保持緊密的低壓接觸并實(shí)現(xiàn)固化用的熱傳導(dǎo)，帶81具有固定在其外表面上的一系列加熱管82，這些管82以平行設(shè)置的方式穿過帶81的外表面，其方向與粘結(jié)輥62上的單面板移動方向垂直。加熱管82相互連接，而以與前述實(shí)施例大致相似的方式形成適當(dāng)加熱流體、比如蒸汽用的蛇形通道。但是，每一加熱管通過焊接直接安裝在柔性金屬帶81的外表面上以實(shí)現(xiàn)直接熱傳導(dǎo)。加熱管具有徑向內(nèi)表面83，該內(nèi)表面83的半徑加工成如下形式，即可以使柔性帶81緊密帖附在粘結(jié)輥62上的單面板75的圓柱表面上。特殊情況下，當(dāng)帶位于與粘結(jié)輥61上的單面襯板74的圓柱狀外表面緊密接觸時，加熱管內(nèi)表面83的成型半徑等于由帶81的外表面確定的半徑。
蒸汽或其它適當(dāng)?shù)募訜崃黧w以與圖4所示實(shí)施例中的加熱組件60相同的方式供應(yīng)給加熱組件80。這樣，可以通過與上游端和下游端加熱管82相連通的進(jìn)口84供應(yīng)蒸汽。在中間或下端加熱管中有一個冷凝出口85。
每個柔性帶81都帶有一對加載缸86，它們與帶的相對端相連。在這種方式下，橫向平行間隔設(shè)置的帶81可分別加以調(diào)整，以形成與加工的單面板75的寬度直接對應(yīng)的熱傳導(dǎo)接觸表面。加載缸86僅需使柔性帶81的端部少量移動，而使帶與粘結(jié)輥上的板材脫離緊密接觸。一旦加熱帶81和板材之間的緊密接觸不存在了，帶將變得更熱并且膨脹，從而進(jìn)一步使帶脫離熱傳導(dǎo)接觸。圖5和圖6所示實(shí)施例的單面制板機(jī)的其它元件與圖4所示實(shí)施例所述的元件相同，并用同樣的序號表示。如果需要，可采用其它加熱源代替本實(shí)施例的蒸汽系統(tǒng)。例如，柔性帶可帶有電加熱元件、熱空氣或輻射加熱系統(tǒng)，或者是公知的其它加熱方法。
在圖7所示實(shí)施例中，可以用與前述實(shí)施例中的粘結(jié)輥17和26相似的方式構(gòu)造一個大直徑粘結(jié)輥90。這樣，粘結(jié)輥90在內(nèi)部被加熱，以使帶槽外表面91上具有能便于粘結(jié)點(diǎn)成型的足夠溫度。但是，不同于前述實(shí)施例，粘結(jié)輥90直接作用于小直徑瓦楞輥92并構(gòu)成瓦楞輥間隙93，中間板94在該間隙93中直接傳送。
代替將小瓦楞輥92夾持在兩個較大的帶槽輥(一個是粘結(jié)輥)中的形式，該小瓦楞輥92帶有支撐裝置，此支撐裝置產(chǎn)生輥隙之間的作用力并防止輥92偏移，輥92采用了本人的待審查專利申請“帶有小型中間瓦楞輥的改進(jìn)單面制板機(jī)”中所述的裝置。另外，圖7所示裝置完全取消了已有技術(shù)中的普通壓力輥，在已有技術(shù)的單面制板機(jī)中，兩個直徑相對大的瓦楞輥與壓力輥對齊，使這三個輥的軸線大致共面。象前述實(shí)施例那樣，取消了壓力輥可使粘結(jié)輥90上有更大的圓周部分來維持剛涂膠的單面板進(jìn)行固化。另外，圖7所示實(shí)施例還完全取消了大的上部瓦楞輥。
退出瓦楞間隙93的瓦楞中間板95保持在粘結(jié)輥的帶槽表面91上，而通過涂膠輥96，該處的外露溝槽頂端以與前述實(shí)施例相同的方式被立即涂敷上粘結(jié)劑線。在涂膠輥96的下游，位于襯板傳送輥98上的襯板97與涂膠后的中間板95接觸，襯板97繞過所述襯板傳送輥98并大致沿切向與涂膠的溝槽頂端接觸。象前述實(shí)施例描述的那樣，襯板輥98最好與粘結(jié)輥90的帶槽外表面隔開一定距離，該距離應(yīng)應(yīng)足以防止產(chǎn)生任何明顯的輥隙壓力。
剛涂膠的單面板100保持與加熱粘結(jié)輥90接觸，還有一個卷繞臂裝置101可以對單面板卷繞在粘結(jié)輥的圓周部分上的選定長度或弧度進(jìn)行調(diào)整。卷繞臂裝置100包括一對徑向延伸的卷繞臂102，它們可轉(zhuǎn)動地安裝在粘結(jié)輥90的旋轉(zhuǎn)軸上但可以獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。在卷繞臂102的徑向外端之間安裝有一個惰輪103，它跨過粘結(jié)輥90的整個長度并用于保持單面板100與粘結(jié)輥的帶槽外表面接觸。卷繞臂裝置和定位裝置104用于使惰輪103繞粘結(jié)輥90的外表面移動，以選擇性地調(diào)節(jié)粘結(jié)輥上單面板的圓周卷繞量。如前所述，使用小直徑瓦楞輥92，以及將涂膠輥96和襯板傳送輥98置于靠近小直徑輥的位置以形成更為緊湊的布置，使得單面板可以卷繞在粘結(jié)輥上達(dá)270°。從卷繞臂上的惰輪103處，單面板被傳送到下游的板材驅(qū)動裝置105處，從該處板材將繼續(xù)被傳送到下游的處理裝置或貯存器中，比如普通的橋式貯存區(qū)域。
當(dāng)單面板繞粘結(jié)輥90傳送時，涂膠溝槽頂端的壓力由襯板拉伸而形成的徑向向內(nèi)的力直接產(chǎn)生。因此，板材的拉力和在涂膠的溝槽頂端上產(chǎn)生的徑向壓力可能會明顯地變化。例如，板材驅(qū)動裝置105可在稍高于粘結(jié)輥90上的板材速度的速度下運(yùn)轉(zhuǎn)。但最好是，通過使用適當(dāng)可調(diào)整的制動裝置106來阻止襯板傳送輥98而實(shí)現(xiàn)板材拉力的改變。這樣，卷繞在粘結(jié)輥上的襯板拉伸裝置替代了單面制板機(jī)中的傳統(tǒng)壓力輥。另外，加熱粘結(jié)輥的大部分圓周都可以使用，從而保證在單面板移出粘結(jié)輥之前能形成適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用于從襯板和瓦楞中間板制成單面瓦楞板的裝置，其特征在于包括一個承載瓦楞中間板的旋轉(zhuǎn)帶槽粘結(jié)輥；用于向所述瓦楞中間板的外露溝槽頂端施加粘結(jié)劑的裝置；用于將襯板與粘結(jié)輥上的中間板結(jié)合到一起的裝置，以在襯板和所述外露的溝槽頂端之間形成沒有固化的粘結(jié)劑涂膠線；用于加熱所述粘結(jié)輥的裝置，以將板材承載輥表面加熱到選定的粘結(jié)溫度；和用于在襯板與中間板的結(jié)合點(diǎn)的下游可調(diào)整地將涂膠的單面板卷繞在粘結(jié)輥表面的一段圓周部分上的裝置，該段圓周部分足夠長使得在所述粘結(jié)劑涂膠線中完全形成粘結(jié)點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于包括一個小直徑帶槽瓦楞輥，其直徑不大于粘結(jié)輥直徑的約三分之一，并位于與所述粘結(jié)輥相嚙合而形成瓦楞間隙的位置上；所述粘結(jié)劑施加裝置和所述結(jié)合裝置相互鄰近并位于所述瓦楞間隙的下游，這樣，在瓦楞間隙和結(jié)合裝置之間的粘結(jié)輥的表面所對應(yīng)的弧度小于約90°。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述可調(diào)整的卷繞裝置包括安裝在粘結(jié)輥的軸上可旋轉(zhuǎn)的卷繞臂；由卷繞臂攜帶且鄰近粘結(jié)輥上的涂膠單面板而其軸線與粘結(jié)輥軸線平行的惰輪；和用于旋轉(zhuǎn)所述粘結(jié)輥軸上的所述卷繞臂以在粘結(jié)輥表面上將涂膠的單面板卷繞選定長度的裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述卷繞臂可在約270°的弧度內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述結(jié)合裝置包括一個其上承載襯板的可轉(zhuǎn)動的襯板輥，它與粘結(jié)輥形成一個所述襯板和涂膠的中間板用的間隙。
6.一種在單面瓦楞板中基本上完全形成粘結(jié)劑的粘結(jié)點(diǎn)的方法，所述單面瓦楞板包括與瓦楞中間板的涂膠溝槽頂端粘結(jié)的襯板，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)提供加熱的帶槽旋轉(zhuǎn)粘結(jié)輥；(2)將中間板輸送到瓦楞間隙中，該間隙是粘結(jié)輥和小直徑帶槽瓦楞輥旋轉(zhuǎn)嚙合而形成的，帶槽瓦楞輥的直徑不大于粘結(jié)輥直徑的約三分之一；(3)當(dāng)瓦楞中間板退出瓦楞間隙時向瓦楞中間板的外露溝槽頂端施加粘結(jié)劑；(4)將襯板結(jié)合到粘結(jié)輥上的瓦楞中間板的涂膠溝槽頂端上；(5)在結(jié)合線的下游，可選擇調(diào)整地沿粘結(jié)輥的圓周部分將單面板卷繞在粘結(jié)輥上以形成粘結(jié)點(diǎn)。
7.一種用于從襯板和瓦楞中間板制成單面瓦楞板的裝置，其特征在于包括一個承載瓦楞中間板的旋轉(zhuǎn)帶槽粘結(jié)輥；用于向所述瓦楞中間板的外露溝槽頂端施加粘結(jié)劑的裝置；用于將襯板與粘結(jié)輥上的中間板結(jié)合到一起的裝置，以在襯板和所述外露的溝槽頂端之間形成沒有固化的粘結(jié)劑涂膠線；用于加熱所述粘結(jié)輥的裝置，以將板材承載輥表面加熱到選定的粘結(jié)溫度，并用于保持所述結(jié)合后的板與所述輥接觸，從而在所述粘結(jié)劑涂膠線中完全形成粘結(jié)點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述用于保持結(jié)合后的板與所述粘結(jié)輥接觸的裝置包括在襯板與中間板結(jié)合點(diǎn)的下游將涂膠的單面板卷繞到粘結(jié)輥表面的一段圓周部分上的裝置，該段圓周部分足夠長使得與輥表面有約0.5秒的足夠接觸時間。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，包括用于從粘結(jié)輥的內(nèi)部向溝槽供應(yīng)真空的裝置，以協(xié)助從卷繞在所述粘結(jié)輥上的新涂膠的單面板中排出水分。
10.一種成型單面瓦楞紙板的裝置，其特征在于包括一個粘結(jié)輥，它的表面上包括一系列溝槽；一個輥加熱系統(tǒng)，用于將粘結(jié)輥表面加熱到一個選定的粘結(jié)溫度；一個中間板送進(jìn)器，用于將瓦楞中間板送進(jìn)到在所述粘結(jié)輥上的選定中間板進(jìn)給位置并與所述粘結(jié)輥接觸；一個涂膠器，它在所述中間板進(jìn)給位置下游的粘結(jié)輥旋轉(zhuǎn)位置處向中間板的溝槽頂端施加粘結(jié)劑；一個襯板送進(jìn)器，用于將襯板送進(jìn)而在選定的板材接觸位置與所述粘結(jié)輥上的瓦楞中間板接觸，所述襯板處于選定的襯板溫度下；用于將所述板材在粘結(jié)輥上的選定板材退出位置處與所述粘結(jié)輥分離的裝置；其中，在所述板材接觸位置和所述板材退出位置之間的旋轉(zhuǎn)距離可形成足夠的停留時間，以在所述中間板和襯板之間形成粘結(jié)點(diǎn)。
全文摘要
一種由可粘結(jié)的襯板和中間板生產(chǎn)單面瓦楞板的方法和裝置,不采用襯板與中間板粘結(jié)所需的壓力輥間隙。加熱粘結(jié)輥承載著單面板,該板從輥上移開之前繞過的輥的圓周部分足以使涂膠線中形成粘結(jié)點(diǎn)。粘結(jié)輥可由內(nèi)部加熱或在下部粘結(jié)輥的一部分上圍繞蒸汽室,引入的蒸汽與單面板接觸,同時,單面板與粘結(jié)輥的外圓周面接觸。一個可調(diào)整的卷繞臂使剛涂膠的單面板與粘結(jié)輥接觸,襯板中的張力是通過調(diào)整施加給涂膠線的徑向力而加以控制的。
文檔編號B31F1/28GK1182010SQ9712020
公開日1998年5月20日 申請日期1997年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月1日
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