DE102015206650A1

DE102015206650A1 - Anlage zur Herstellung einer Wellpappe-Bahn

Info

Publication number: DE102015206650A1
Application number: DE102015206650.9A
Authority: DE
Inventors: Klaus BAIERL; Norbert Städele
Original assignee: BHS Corrugated Maschinen und Anlagenbau GmbH
Current assignee: BHS Corrugated Maschinen und Anlagenbau GmbH
Priority date: 2015-04-14
Filing date: 2015-04-14
Publication date: 2016-10-20
Also published as: CN107438517A; WO2016166061A1; EP3283285A1; JP2018511496A; US20180099471A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung einer Wellpappe-Bahn (13) mit mindestens einer Deck-Bahn (3, 19) und mindestens einer mit dieser mittels mindestens einer Verleimung (12) verbundenen Well-Bahn (7). Die Anlage umfasst mindestens eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung (53) zur Erfassung mindestens einer dielektrischen Eigenschaft der Wellpappe-Bahn (13) zur Bestimmung deren Qualität mittels Mikrowellen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung einer Wellpappe-Bahn mit mehreren Einzel-Bahnen. Ferner richtet sich die Erfindung auf eine Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung als Bestandteil einer derartigen Anlage.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Anlagen mit unterschiedlichen Qualitäts-Erfassungs-Einrichtungen bekannt, um die Qualität einer erzeugten Wellpappe-Bahn zu prüfen. Dafür können beispielsweise Vibrations- oder Ultraschall-Sensoren Anwendung finden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellpappe-Anlage zu schaffen, in der die Qualität einer Wellpappe-Bahn möglichst einfach und gut ermittelbar ist. Eine entsprechende Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung als Bestandteil einer derartigen Wellpappe-Anlage soll außerdem geliefert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. 10 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die mindestens eine Qualitäts-Erfassung-Einrichtung Mikrowellen nutzt, um die Qualität der Wellpappe-Bahn zu bestimmen.
Bei Mikrowellen handelt es sich bekanntlich um elektromagnetische Wellen. Mikrowellen sind aufgrund ihrer Wellenlänge besonders zum Anregen von Dipol- und Multipol-Schwingungen von Molekülen, wie Wasser-Molekülen, geeignet. Die Messung beruht so physikalisch im Wesentlichen auf der Auswertung der Dipol-Relaxation der Wasser-Moleküle in der Wellpappe-Bahn. Die Wasser-Moleküle richten sich in einem von außen angelegten Feld in einer Vorzugs-Richtung aus, sie sind also polarisierbar.
Wird ein elektromagnetisches Wechselfeld angelegt, beginnen die Wasser-Moleküle in der Wellpappe-Bahn mit der Frequenz des Wechselfeldes zu rotieren. Dieser Effekt wird durch die Dielektrizitätskonstante gekennzeichnet.
Zur Bestimmung der Qualität der Wellpappe-Bahn erfasst die mindestens eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung mindestens eine dielektrische Eigenschaft der Wellpappe-Bahn, insbesondere deren Feuchte und/oder Dichte. In Abhängigkeit der erfassten mindestens einen dielektrischen Eigenschaft der Wellpappe-Bahn ist deren Qualität bestimmbar. Die Qualität der Wellpappe-Bahn ist beispielsweise von der Feuchte der Wellpappe-Bahn abhängig. Insbesondere ist die Qualität der Wellpappe-Bahn über deren gesamten Breite erfassbar.
So ist beispielsweise feststellbar, ob ein Fehler in mindestens einer Verleimung und/oder in mindestens einer Einzel-Bahn der Wellpappe-Bahn vorliegt. Insbesondere ist so erkennbar, ob die mindestens eine Verleimung in der Auftrags-Menge und/oder Verteilung fehlerhaft ist. Es ist so zum Beispiel feststellbar, ob die Wellpappe-Bahn zumindest bereichsweise mindestens einen ungewünschten Hohl-Raum und/oder zumindest bereichsweise mindestens eine ungewollte zusätzliche Material-Lage aufweist. So ist beispielsweise feststellbar, ob die Wellpappe-Bahn zumindest bereichsweise mindestens eine falsche Material-Lage umfasst. Günstigerweise ist feststellbar, ob zumindest bereichsweise falsche Fluten vorliegen. Es ist von Vorteil, wenn die maximale Produktions- bzw. Transport-Geschwindigkeit der Wellpappe-Bahn bei der Auswertung berücksichtigt bzw. bestimmt wird.
Es ist von Vorteil, wenn eine Maschine zur Herstellung einer einseitig kaschierten Wellpappe-Bahn soweit beschleunigt wird bis die mindestens eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung ein Problem bzw. Probleme bei der Verklebung der Einzel-Bahnen der einseitig kaschierten Wellpappe-Bahn erfasst. Daraufhin wird vorzugsweise die Geschwindigkeit der Maschine zur Herstellung der einseitig kaschierten Wellpappe-Bahn wieder reduziert bis die mindestens eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung kein derartiges Problem bzw. keine derartigen Probleme mehr erfasst. So ist bei einer gewünschten Qualität der Wellpappe-Bahn die maximale Produktions-Geschwindigkeit der Wellpappe-Bahn erhältlich bzw. erzielbar.
Es ist von Vorteil, wenn die mindestens eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung aus wiederkehrenden Fehlern einen Rückschluss auf die Fehler-Ursache zieht und die Fehler-Ursache dementsprechend reduziert bzw. beseitigt wird.
Die mindestens eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung nutzt vorzugsweise das Reflexions-, Durchstrahlungs- und/oder Resonanz-Verfahren. Es sind so beispielsweise resonante bzw. aresonante Verfahren, Transmissions- bzw. Reflexions-Verfahren und/oder Streufeld- bzw. Strahlungsfeld-Verfahren nutzbar.
Wenn mindestens ein Mikrowellen-Resonator vorhanden ist, ändert sich dessen Frequenz bei einem Fehler der Wellpappe-Bahn. Insbesondere nimmt die Resonanz-Frequenz mit zunehmender Feuchtigkeit ab. Resonante Mess-Verfahren nutzen die Änderung von Resonanz-Parametern eines schwingungsfähigen Gebildes, im Allgemeinen von Mikrowellen-Resonatoren.
Es ist von Vorteil, wenn die Mikrowellen bei Anwendung des Transmissions-Verfahrens die gesamte Wellpappe-Bahn über deren Dicke durchdringen. Bei dem Transmissions-Verfahren wird die Wellpappe-Bahn durchstrahlt, sodass man einen integralen Feuchte-Wert über das Volumen der Wellpappe-Bahn und so einfach über geringfügige Inhomogenitäten hinweg mitteln kann. Bei der Transmissions-Messung nutzbare Mikrowellen-Parameter sind die Dämpfung und/oder Phasen-Verschiebung der die Wellpappe-Bahn durchlaufenden elektromagnetischen Welle.
Das elektromagnetische Feld einer Streufeld-Anordnung dehnt sich vorzugsweise in die Wellpappe-Bahn aus. Gemessen werden sowohl die in die Wellpappe-Bahn hinein laufende elektromagnetische Welle als auch die von der Wellpappe-Bahn reflektierte Welle. Prinzipiell ist so nur von einer Seite der Wellpappe-Bahn aus Zugang zu der Wellpappe-Bahn erforderlich.
Die Mikrowellen verlaufen vorzugsweise senkrecht zu einer Transport-Richtung der Wellpappe-Bahn. Sie verlaufen günstigerweise im Wesentlichen senkrecht zu deren Oberfläche.
Die Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung arbeitet berührungslos.
Es ist von Vorteil, wenn die mindestens eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung in ihrer Gesamtheit oder Einzel-Komponenten derselben verlagerbar ist/sind.
Günstigerweise erfasst die mindestens eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung die mindestens eine dielektrische Eigenschaft der Wellpappe-Bahn während des Transports der Wellpappe-Bahn.
Die Signal-Auswerte-Einheit ist beispielsweise Bestandteil des Mikrowellen-Sensors. Sie kann alternativ aber auch separat zu dem Mikrowellen-Sensor sein.
Günstigerweise ist die mindestens eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung zwischen der Maschine zur Herstellung der einseitig kaschierten Wellpappe-Bahn und einer Vorheiz-Einrichtung angeordnet. Alternativ und/oder zusätzlich ist mindestens eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung zwischen einer Heiz-Andrück-Einrichtung und einer Querschneide-Einrichtung angeordnet.
Bei der Wellpappe-Bahn handelt es sich günstigerweise um eine mindestens zweilagige, bevorzugter dreilagige, fünflagige oder siebenlagige, Wellpappe-Bahn.
Es ist von Vorteil, wenn die mindestens eine Deck-Bahn im Wesentlichen glatt ist, während die mindestens eine Well-Bahn eine Wellung hat.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Ausgestaltung gemäß dem Unteranspruch 4 erlaubt eine besonders umfassende Bestimmung der Qualität der Wellpappe-Bahn. Insbesondere ist so die Qualität der mindestens einen Verleimung besonders gut und einfach bestimmbar.
Gemäß dem Unteranspruch 5 hat die mindestens eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung mindestens einen Mikrowellen-Sensor. Es ist von Vorteil, wenn der mindestens eine Mikrowellen-Sensor mit mindestens einem Reflektor zum Reflektieren ausgesendeter/und/oder reflektierter Mikrowellen ausgestattet ist. Eine Ausgestaltung ohne Reflektor ist alternativ möglich.
Vorzugsweise ist der mindestens eine Mikrowellen-Sensor auf einem Träger angeordnet. Es ist zweckmäßig, wenn mehrere Träger mit Mikrowellen-Sensoren in der Transport-Richtung der Wellpappe-Bahn hintereinander angeordnet sind.
Gemäß dem Unteranspruch 6 hat der mindestens eine Mikrowellen-Sensor mindestens einen Mirkowellen-Sender bzw. Mikrowellen-Generator zum Erzeugen von mindestens einem Mikrowellen-Feld.
Gemäß dem Unteranspruch 7 umfasst der mindestens eine Mikrowellen-Sensor mindestens eine Empfangs-Einheit zum Empfangen der Mikrowellen des mindestens einen Mikrowellen-Senders. Der mindestens eine Mikrowellen-Sender und die mindestens eine diesem zugeordnete Empfangs-Einheit zum Empfangen dessen Mikrowellen sind beispielsweise einander gegenüberliegend bzw. auf verschiedenen Seiten der Wellpappe-Bahn angeordnet, sodass die Wellpappe-Bahn zwischen diesen verläuft.
Alternativ sind die mindestens eine Empfangs-Einheit und der mindestens eine Mikrowellen-Sender benachbart zueinander angeordnet. Sie sind auf einer gemeinsamen Seite der Wellpappe-Bahn angeordnet bzw. einer gemeinsamen Seite der Wellpappe-Bahn zugewandt. Es ist dann vorzugsweise mindestens ein Reflektor vorhanden, um die von dem mindestens einen Mikrowellen-Sender erzeugten Mikrowellen durch die Wellpappe-Bahn zurück zu der mindestens einen Empfangs-Einheit zu reflektieren.
Es ist von Vorteil, wenn mehrere Mikrowellen-Sensoren vorhanden sind. Diese sind dann günstigerweise über eine Quer-Richtung der Wellpappe-Bahn nebeneinander angeordnet, sodass vorzugsweise die Qualität der Wellpappe-Bahn über deren gesamte Breite erfassbar ist. Demnach sind also günstigerweise nebeneinander mehrere Mikrowellen-Sender und Empfangs-Einheiten vorgesehen. Der Abstand der Mikrowellen-Sender zueinander ist vorzugsweise konstant.
Die mindestens eine Signal-Auswerte-Einheit gemäß dem Unteranspruch 8 ist günstigerweise imstande ein Signal der Mikrowellen-Empfangs-Einheit bzw. des Mikrowellen-Sensors in einen Feuchte-Wert der Wellpappe-Bahn umzuwandeln. Sie steht dafür günstigerweise mit der Mikrowellen-Empfangs-Einheit bzw. dem Mikrowellen-Sensor in Signalverbindung.
Durch die Erfassung lokaler Änderungen der mindestens einen dielektrischen Eigenschaft der Wellpappe-Bahn gemäß Unteranspruch 9 sind Fehler in der Wellpappe-Bahn äußerst schnell und exakt erkennbar. Vorzugsweise wird auf eine gleitende Mittelwert-Bildung verzichtet.
Die Unteransprüche 2 bis 9 können auch Gegenstand des Anspruchs 10 sein.
Zusätzliche Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden beispielhaften Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigen:
1 einen ersten Teil einer erfindungsgemäßen Wellpappe-Anlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 einen zweiten Teil der Wellpappe-Anlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
3 eine Draufsicht auf eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung in der Wellpappe-Anlage gemäß den 1 und 2,
4 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie IV-IV in 3,
5 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie V-V in 4,
6 ein von einer Mikrowellen-Empfangs-Einheit der Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung gemäß 3 im Bereich einer fehlerhaften Verleimung produziertes Spannungs-Zeit-Diagramm,
7 eine 3 entsprechende Darstellung eines erfindungsgemäßen zweiten Ausführungsbeispiels,
8 eine 3 entsprechende Darstellung eines erfindungsgemäßen dritten Ausführungsbeispiels,
9 eine 5 entsprechende Darstellung eines erfindungsgemäßen vierten Ausführungsbeispiels, und
10 eine der 5 entsprechende Darstellung eines erfindungsgemäßen fünften Ausführungbeispiels.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 ein erstes Ausführungsbeispiel beschrieben. Eine Wellpappe-Anlage, wie sie in den 1, 2 schematisch dargestellt ist, weist eine Maschine 1 zur Herstellung einer einseitig kaschierten Wellpappe-Bahn auf.
Von einer ersten Abroll-Einrichtung 2 wird eine erste, vorzugsweise endlose, Material-Bahn 3 der Maschine 1 zugeführt. Die Material-Bahn 3 stellt eine erste Deck-Bahn für die in der Maschine 1 hergestellte Wellpappe-Bahn dar.
Die erste Material-Bahn 3 wird in der Maschine 1 mit einer zweiten, vorzugsweise endlosen, Material-Bahn 4 zusammengeführt, die von einer zweiten Abroll-Einrichtung 5 abgerollt wird. Nach dem Abrollen wird die zweite Material-Bahn 4 in der Maschine 1 zur Erzeugung einer Wellung zwischen zwei benachbart zueinander angeordneten Riffel-Walzen 6 durchgeführt. Die zweite Material-Bahn 4 liegt nach dieser Durchführung als Well-Bahn 7 vor. Diese weist abwechselnd Wellen-Spitzen 8 und Wellen-Täler 9 auf.
Anschließend wird die Well-Bahn 7 in einer Beleimungs-Einrichtung 10 der Maschine 1 beleimt. Sie wird in der Maschine 1 mit der ersten Material-Bahn 3 in einem Spalt zwischen einer Anpress-Walze 11 und einer der Riffel-Walzen 6 zusammengedrückt, wodurch diese miteinander verbunden werden und eine Verleimung 12 entsteht. Die entstehende, aus Deck-Bahn 3 und Well-Bahn 7 bestehende, einseitig kaschierte Wellpappe-Bahn 13 wird nach oben abgeführt und um eine Umlenk-Walze 14 in eine Arbeits-Richtung 15 umgelenkt. Die Maschine 1 zur Herstellung der einseitig kaschierten Wellpappe-Bahn 13 ist allgemein bekannt, beispielsweise aus der EP 0 687 552 A2 (entspr. US-Patent 5,632,850 ), der DE 195 36 007 A1 (entspr. GB 2,305,675 A ) oder der DE 43 05 158 A1 , worauf bezüglich der Einzelheiten verwiesen wird.
Der Maschine 1 in der Arbeits-Richtung 15 nachgeordnet ist eine Vorheiz-Einrichtung 16. Diese weist zwei übereinander angeordnete, beheizbare Heiz-Walzen 17 auf.
Unmittelbar vor der Vorheiz-Einrichtung 16 ist eine zweite Abroll-Einrichtung 18 für eine dritte, vorzugsweise endlose, Material-Bahn 19 angeordnet, von der diese abgewickelt und entlang der Arbeits-Richtung 15 durch die Vorheiz-Einrichtung 16 transportiert wird. Die einseitige Wellpappe-Bahn 13 und die dritte Material-Bahn 19 umschlingen beide teilweise die Heiz-Walzen 17 und werden entlang der Arbeits-Richtung 15 an diesen vorbeigeführt.
In der Arbeits-Richtung 15 hinter der Vorheiz-Einrichtung 16 ist ein Leim-Werk 20 mit einer Beleimungs-Walze 21 angeordnet, die teilweise in ein Leim-Bad 22 eintaucht. Die Well-Bahn 7 der Wellpappe-Bahn 13 befindet sich zur Beleimung in Kontakt mit der Beleimungs-Walze 21.
Hinter dem Leim-Werk 20 ist eine Heiz-Andrück-Einrichtung 23 angeordnet, die einen horizontalen, sich in der Arbeits-Richtung 15 erstreckenden Tisch 24 mit Heiz-Platten (nicht dargestellt) aufweist. Oberhalb des Tisches 24 ist ein über drei Walzen 25 geführter, angetriebener, endloser Andruck-Gurt 26 vorgesehen. Zwischen dem Andruck-Gurt 26 und dem Tisch 24 ist ein Anpress-Spalt 27 gebildet, durch den die Wellpappe-Bahn 13 und die dritte Material-Bahn 19 geführt sind und dort aneinander gedrückt werden. Eine entsprechende Heiz-Andrück-Einrichtung 23 ist aus der DE 199 54 754 A1 bekannt. In der Heiz-Andrück-Einrichtung 23 wird eine dreilagige Wellpappe-Bahn 28 gebildet.
2 zeigt einen zweiten Teil der Wellpappe-Anlage im Anschluss an den Austritt der Wellpappe-Bahn 28 aus der Heiz-Andrück-Einrichtung 23. Es folgt eine Längsschneide-Rill-Einrichtung 29, die zwei hintereinander angeordnete Rill-Stationen 30 und zwei hintereinander angeordnete Längsschneide-Stationen 31 umfasst. Die Rill-Stationen 30 weisen jeweils paarweise übereinander angeordnete Rill-Werkzeuge 32 auf, zwischen denen die Wellpappe-Bahn 28 durchgeführt ist. Die Längsschneide-Stationen 31 haben jeweils drehantreibbare Messer 33, die mit der Wellpappe-Bahn 28 zur Längsdurchtrennung derselben in Eingriff bringbar sind. Der genauere Aufbau der Längsschneide-Rill-Einrichtung 29 ist aus der DE 197 54 799 A1 (entspr. US 6,071,222 ) sowie der DE 101 31 833 A1 bekannt, auf die hiermit für den Detailaufbau verwiesen wird.
In der Arbeits-Richtung 15 hinter der Längsschneide-Rill-Einrichtung 29 ist eine Weiche 34 angeordnet, in der längsgeschnittene Bahn-Abschnitte 35, 36 der Wellpappe-Bahn 28 voneinander getrennt werden.
Die Bahn-Abschnitte 35, 36 werden nachfolgend einer Querschneide-Einrichtung 37 zugeführt. Diese weist für den oberen Bahn-Abschnitt 35 ein oberes Querschneide-Walzen-Paar 38 und für den unteren Bahn-Abschnitt 36 ein unteres Querschneide-Walzen-Paar 39 auf. Die Walzen der Walzen-Paare 38, 39 tragen jeweils ein sich radial nach außen erstreckendes und senkrecht zur Arbeits-Richtung 15 verlaufendes Messer 40.
Die Messer 40 eines Querschneide-Walzen-Paares 38, 39 wirken zur Querdurchtrennung der Bahn-Abschnitte 35, 36 zusammen.
Dem oberen Querschneide-Walzen-Paar 38 ist ein oberes Förder-Band 41 nachgeordnet, welches um drehantreibbare Walzen 42 geführt ist.
Hinter dem oberen Förder-Band 41 ist eine Ablage 43 mit vertikal verlaufendem Anschlag 44 angeordnet, auf der aus dem Bahn-Abschnitt 35 mittels der Querschneide-Einrichtung 37 geschnittene Wellpappe-Bögen 45 einen Stapel 46 bildend gestapelt werden. Die Ablage 43 ist, wie durch einen Richtungs-Pfeil 47 angedeutet, in der Höhe verstellbar. Insbesondere kann die Ablage 43 zum Weitertransport des Stapels 46 bis zu einem Maschinen-Boden 48, der die Wellpappe-Anlage trägt, abgesenkt werden.
Dem unteren Querschneide-Walzen-Paar 39 ist ein weiteres, unteres Förder-Band 49 nachgeordnet, das Wellpappe-Bögen 50, die mittels der Querschneide-Einrichtung 37 aus dem Bahn-Abschnitt 36 geschnitten wurden, auf einer weiteren Ablage 51 stapelt. Zur Anpassung an die Höhe des Stapels kann das untere Förder-Band 49 angehoben werden, wie durch einen Richtungs-Pfeil 52 angedeutet.
Die Wellpappe-Anlage weist außerdem eine in den 3 bis 5 näher dargestellte Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung 53 auf. Diese dient unter anderem zur Erfassung der Qualität der Verleimung 12 zwischen der Well-Bahn 7 und der Deck-Bahn 3. Insofern ist die Einrichtung 53 in der Arbeits-Richtung 15 hinter der Maschine 1 und vor der Heiz-Andrück-Einrichtung 23 angeordnet, in der die dritte Material-Bahn 19 angedrückt wird. Bevorzugt ist die Platzierung zwischen der Maschine 1 und der Vorheiz-Einrichtung 16.
Die Einrichtung 53 weist auf dem Maschinen-Boden 48 auf beiden Seiten der Wellpappe-Bahn 13 abgestützte Träger 54 auf. An beiden Trägern 54 ist jeweils ein, vorzugsweise einen jeweiligen Rand 55 der Wellpappe-Bahn 13 umgreifender, günstigerweise im Querschnitt U-förmiger Träger 56 angeordnet, der gegenüber den Trägern 54 abgestützt ist. Außerhalb der Träger 54 ist vorzugsweise jeweils ein Antrieb 57 vorgesehen, der günstigerweise eine Verschwenkung um eine Schwenk-Achse 58 ermöglicht. Die Schwenk-Achse 58 liegt dann mittig in der Wellpappe-Bahn 13 und verläuft senkrecht zur Arbeits-Richtung 15. Jeder Antrieb 57 erlaubt vorzugsweise ferner eine Verschiebung des benachbart angeordneten Trägers 56 entlang der Schwenk-Achse 58, so dass dieser Träger 56 auch bei kleineren Breiten der Wellpappe-Bahn 13 um den Rand 55 schiebbar ist. Jeder Träger 56 weist zwei parallel zueinander verlaufende Schenkel 59, 60 auf, die vorzugsweise durch eine gemeinsame Basis-Platte 61, die senkrecht zu diesen verläuft, miteinander verbunden und einteilig damit ausgebildet sind. Es ist bevorzugt, dass die beiden Träger 56 über ihre Schenkel 59, 60 fest miteinander verbunden sind, sodass die Träger 56 eine gemeinsame, feste Träger-Anordnung bilden. Die Träger-Anordnung erstreckt sich entlang der Quer-Richtung der Wellpappe-Bahn 13.
Auf der Innenseite des Schenkels 60 sind mehrere Mikrowellen-Sender 62 angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Innenseite des jeweiligen Schenkels 59 sind zugehörige Mikrowellen-Empfangs-Einheit 63 angeordnet. Jeder Sender 62 und die zugehörige Empfangs-Einheit 63 weisen in Bezug auf die Wellpappe-Bahn 13 dieselbe Transversal-Position auf, d. h. sie haben denselben senkrechten Abstand vom Rand 55 der Wellpappe-Bahn 13. Jeder Sender 62 ist über eine Leitung 64 und jede Empfangs-Einheit 63 über eine Leitung 65 mit einer gemeinsamen Signal-Auswerte-Einheit 66 in datenübertragender Weise verbunden.
Jeder Sender 62 und die zugehörige Empfangs-Einheit 63 liegen auf einer gemeinsamen Mittel-Längs-Geraden 67. Die zweite Material-Bahn 4 liegt in einer diese definierenden Ebene 68. Die Gerade 67 schließt mit der Ebene 68 einen Winkel b ein. Durch die Verschwenkbarkeit des jeweiligen Trägers 56 um die Achse 58, sofern vorgesehen, ist der Winkel b einstellbar.
Zwischen jeweils einer Wellen-Spitze 8 und einem Wellen-Tal 9 befindet sich eine Flanke 69 der Wellpappe-Bahn 13, die mit der Ebene 68 einen Winkel c einschließt. Der Winkel b wird so gewählt, dass er nach Möglichkeit dem Winkel c entspricht. Dies bedeutet, dass die Mikrowellen nach Möglichkeit so weit wie möglich durch die Flanke 69 der Well-Bahn 7 selbst und nicht durch die sie umgebende Luft übertragen werden. Für den Winkel b gilt grundsätzlich: 0° ≤ b ≤ 90°, insbesondere 0° < b < 90°, insbesondere 15° ≤ b ≤ 65°, insbesondere 35° ≤ b ≤ 45°, insbesondere b ≈ 40°. Durch die Verschwenkbarkeit des jeweiligen Trägers 56 kann der Winkel b an den Flanken-Winkel c für verschiedene Wellpappen-Typen angepasst werden.
Jeder Mikrowellen-Sender 62 arbeitet beispielsweise bei einer Frequenz zwischen 300 MHz und 300 GHz und sendet im Betrieb ein entsprechendes Mikrowellen-Feld aus. Die Darstellung in 5 ist insofern nicht maßstabsgetreu, als die Wellpappe-Bahn 13 überproportional vergrößert dargestellt ist. Grundsätzlich weist die Wellpappe-Bahn 13 eine Teilung T auf. Die Sender 62 und Empfangs-Einheiten 63 weisen jeweils einen Durchmesser D auf. Bevorzugt ist der Durchmesser D größer als die Teilung T. Typische Durchmesser D sind 20 mm bis 60 mm.
Die Positionen der Sender 62 bzw. Empfangs-Einheiten 63 können auch vertauscht werden. Darüber hinaus ist es möglich, eine Anordnung vorzusehen, die sich daraus ergibt, wenn man die Sender 62 und Empfangs-Einheiten 63 um einen Winkel von 180° – 2b um den Schnittpunkt zwischen der Geraden 67 und der Ebene 68 gegen den Uhrzeigersinn dreht. Hierdurch wird die stromaufwärtige Position der Sender 62 bzw. Empfangs-Einheiten 63 durch eine entsprechende stromabwärtige Position getauscht und umgekehrt. Es bleibt jedoch bei dem betragsmäßigen Winkel b, der nun links von der Geraden 67 und nicht rechts von dieser, wie in 5, gemessen wird.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 6 die Funktionsweise der Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung 53 beschrieben. Sobald die Maschine 1 die einseitig kaschierte Wellpappe-Bahn 13 erzeugt hat, wird diese mit vorbekannter Geschwindigkeit durch die Einrichtung 53 geführt. Hierbei sind die Träger 56 bezüglich ihrer Transversal-Position beide so eingestellt, dass sie die beiden Ränder 55 der Wellpappe-Bahn 13 umgreifen, aber nicht berühren.
Die Mikrowellen-Sender 62 senden konstant Mikrowellen aus, die von der zugehörigen Mikrowellen-Empfangs-Einheit 63 empfangen werden. Mikrowellen-Felder werden so erzeugt. Die Wellpappe-Bahn 13 läuft durch die Mikrowellen-Felder. Aufgrund der Tatsache, dass Mikrowellen durch Masse, d. h. durch Papier bzw. Pappe, wesentlich besser übertragen werden, als durch Luft, entsteht im Fall perfekter Verleimung 12 ein pulsierendes Signal, je nach dem, ob das Signal, wie im Fall von 5, gerade wesentlich durch die Flanke 69 übertragen wird oder kurz danach wesentlich durch Luft übertragen werden muss. Wäre der Winkel b = 90°, so wären die Unterschiede in der Signal-Intensität an der jeweiligen Empfangs-Einheit 63 zwischen einer gerade durchlaufenden Wellen-Spitze 8 und einem Wellen-Tal 9 sehr gering, da in beiden Fällen die Mikrowellen wesentlich durch Luft, sei es zwischen der Material-Bahn 3 und der Wellen-Spitze 8 oder oberhalb des Wellen-Tales 9 übertragen werden müsste. In diesem Fall wäre die Signal-Auswertung außerordentlich kompliziert. Durch die Neigung des jeweiligen Trägers 56 um einen Winkel b < 90°, der im Wesentlichen dem Flanken-Winkel c entspricht, wird erreicht, dass beim Durchlauf der Wellen-Spitze 8 die Mikrowellen im Wesentlichen durch die Flanke 69, die Verleimung 12 und die Material-Bahn 3 übertragen werden, so dass bei einwandfreier Verleimung 12 ein besonders großes Signal entsteht, das beim Weitertransport der Wellpappe-Bahn 13 entsprechend stark abfällt.
Liegt eine fehlerhafte Verleimung 12 vor oder ist es zu einem sogenannten Flanken-Bruch gekommen, so liegt an der Stelle, an der ein großes Signal zu erwarten gewesen wäre, ein Signal sehr viel niedrigerer Intensität vor. Dieses Signal kann durch Vorgabe bestimmter Schwellwerte einfach in ein digitales Signal umgewandelt werden, wobei „1“ Produktionsfehler bedeutet und „0“ Fehlerfreiheit bedeutet. 6 zeigt den starken Spannungsabfall bei dem Durchlauf einer fehlerhaften Verleimung 12 bei den Ausreißern 72 nach unten. Außerdem zeigt 6 den starken Spannungsanstieg bei dem Durchlauf fehlender Lagen, Bahnen, Lagen-Bereiche bzw. Bahn-Bereiche bei den Ausreißern 73 nach oben. Auch dieses Signal kann durch Vorgabe bestimmter Schwellwerte einfach in ein digitales Signal umgewandelt werden, wobei „1“ Produktionsfehler bedeutet und „0“ Fehlerfreiheit bedeutet.
Aus den gewonnenen Werten sind Rückschlüsse auf Festigkeit und Qualität der Wellpappe-Bahn 13 gewinnbar.
Vorteilhaft an der Einrichtung 53 ist, dass diese berührungslos und trägheitslos arbeitet. Für die einfache Schwellwertanalyse der Signale der jeweiligen Empfangs-Einheit 63 ist kein großer elektronischer Aufwand erforderlich, so dass auch bei sehr großen Material-Bahn-Geschwindigkeiten, z. B. 400 m/min, eine Onlineerfassung der Verleimungs-Qualität möglich ist.
Von der Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung 53 erfasste Bereiche bzw. Abschnitte der Wellpappe-Bahn 13, die von einem Soll-Zustand der Wellpapp-Bahn 13 abweichen, werden beispielsweise aus dem Verfahren bzw. Prozess ausgeschleust oder markiert. Alternativ bleiben diese Abschnitte bzw. Bereiche im Verfahren und werden nicht ausgeschleust.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 7 ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten a. Die Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung 53a umfasst mehrere in einer Linie nebeneinander angeordnete Sender 62 und entsprechend gegenüberliegend mehrere in einer Linie nebeneinander angeordnete Empfangs-Einheiten 63. Dies hat den Vorteil, dass die Qualität der Verleimung 12 über eine größere Breite untersuchbar ist. Grundsätzlich ist es möglich, die Schenkel 59 und 60 so lang auszubilden, dass beide Träger 56 insgesamt die gesamte Wellpappe-Bahn 13 umgreifen. Dies gilt für alle Ausführungsbeispiele. Ferner ist es möglich, die Sender 62 und die zugeordneten Empfangs-Einheiten 63 auf einem transversal, d. h. quer zur Arbeits-Richtung 15, verfahrbaren Schlitten anzuordnen. Auf die Weise ist es ebenfalls möglich, die Qualität der Verleimung 12 über die gesamte Breite der Wellpappe-Bahn 13 zu untersuchen.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 8 ein drittes Ausführungsbeispiel beschrieben. Identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten b. Der wesentliche Unterschied gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung 53b auch mehrere Sender 62 und mehrere zugeordnete Empfangs-Einheiten 63 umfasst, die jedoch nicht auf einer Linie angeordnet sind, sondern in einer Zick-Zack-Anordnung. Dies hat den Vorteil, dass bei einer vorbestimmten Länge der Schenkel 59, 60 quer zur Arbeits-Richtung 15 mehr Sender 62 bzw. Empfangs-Einheiten 63 und diese auch dichter angeordnet werden können. Für jeden Sender 62 mit einem vorbestimmten Durchmesser D ist ein Mindestabstand zum nächsten benachbarten Sender erforderlich, damit die Signale sich auf der Empfangs-Seite nicht überlappen. Durch die Anordnung gemäß 8 sind mehr Sender 62 bei vorgegebener Schenkel-Länge unterbringbar, so dass auch eine genauere Analyse der Verleimungs-Qualität möglich ist.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 9 ein viertes Ausführungsbeispiel beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten c. Der wesentliche Unterschied gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung 53c der Mikrowellen-Qualitäts-Erfassung einer aus drei Material-Bahnen oder mehr bestehenden Wellpappe-Bahn 28 dient. Entsprechend ist die Einrichtung 53c in der Arbeits-Richtung 15 hinter der Heiz-Andrück-Einrichtung 23 und vor der Querschneide-Einrichtung 37 angeordnet. Bevorzugt ist eine Anordnung zwischen der Längsschneide-Rill-Einrichtung 29 und der Weiche 34. Die Einrichtung 53c ist im Wesentlichen so aufgebaut wie die Einrichtung 53 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Lediglich die zu untersuchende Wellpappe-Bahn 28 weist mehr Material-Bahnen auf. Es sind insofern mehrere Verleimungen 12, 12c auf Qualität zu untersuchen. Grundsätzlich ist die Funktionsweise der Fehlererkennung dieselbe. Sind Verleimungen 12, 12c fehlerhaft, so ist die Übertragung der Mikrowellen dort geringer als bei einer perfekten Verleimung. Die Einrichtung 53c ist auch zur Untersuchung von Wellpappe-Bahnen mit weiteren Material-Bahnen, beispielsweise einer Wellpappe-Bahn mit drei glatten Material-Bahnen und zwei Well-Bahnen, verwendbar.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 10 ein fünftes Ausführungsbeispiel beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten d. Der wesentliche Unterschied gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass bei der Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung 53d der Mikrowellen-Sender 62 und die Mikrowellen-Empfangs-Einheit 63 unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind. Sie sind zu einer Einheit 70 zusammengefasst. Der Mikrowellen-Sender 62 und die Mikrowellen-Empfangs-Einheit 63 sind einer gemeinsamen, ersten Seite der Wellpappe-Bahn 13 zugewandt. Der Mikrowellen-Sender 62 und die Mikrowellen-Empfangs-Einheit 63 sind so auf einer gemeinsamen Seite der Wellpappe-Bahn 13 angeordnet.
Der der ersten Seite der Wellpappe-Bahn 13 gegenüberliegenden zweiten Seite der Wellpappe-Bahn 13 ist ein Reflektor 71 zugewandt. Die Wellpappe-Bahn 13 verläuft so zwischen der den Mikrowellen-Sender 62 und die Mikrowellen-Empfangs-Einheit 63 umfassenden Einheit 70 und dem Reflektor 71. Der Mikrowellen-Sender 62 sendet im Betrieb wieder konstant Mikrowellen aus, die die Wellpappe-Bahn 13 durchdringen und auf den Reflektor 71 treffen. Der Reflektor 71 reflektiert die Mikrowellen zurück, sodass die Mikrowellen die Wellpappe-Bahn 13 erneut durchsetzen und von der Mikrowellen-Empfangs-Einheit 63 empfangen werden. Die Wellpappe-Bahn 13 wird so quasi zweifach von den Mikrowellen durchsetzt.
Eine Ausgestaltung mit Reflektor 71 ist auch bei den vorherigen Ausführungsbeispielen, insbesondere bei der Ausgestaltung gemäß 9, alternativ möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0687552 A2 [0048]
US 5632850 [0048]
DE 19536007 A1 [0048]
GB 2305675 A [0048]
DE 4305158 A1 [0048]
DE 19954754 A1 [0052]
DE 19754799 A1 [0053]
US 6071222 [0053]
DE 10131833 A1 [0053]

Claims

Anlage zur Herstellung einer Wellpappe-Bahn (13, 28) mit mindestens einer Deck-Bahn (3, 19) und mindestens einer mit dieser mittels mindestens einer Verleimung (12; 12, 12c) verbundenen Well-Bahn (7), umfassend a) mindestens eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung (53; 53a; 53b; 53c; 53d) zur Erfassung mindestens einer dielektrischen Eigenschaft der Wellpappe-Bahn (13, 28) zur Bestimmung deren Qualität mittels Mikrowellen.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung (53; 53a; 53b; 53c; 53d) mit Mikrowellen arbeitet, deren Wellenlänge zwischen 1 m und 1 mm, vorzugsweise zwischen 10 cm und 0,5 mm, liegt.
Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung (53; 53a; 53b; 53c; 53d) mit Mikrowellen arbeitet, deren Frequenz zwischen 300 MHz und 300 GHz, vorzugsweise zwischen 700 MHz und 100 GHz, liegt.
Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung (53; 53a; 53b; 53c; 53d) derart angeordnet ist, dass sie mindestens eine dielektrische Eigenschaft der Wellpappe-Bahn (13, 28) zumindest im Bereich deren mindestens einen Verleimung (12; 12, 12c) erfasst.
Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung (53; 53a; 53b; 53c; 53d) mindestens einen Mikrowellen-Sensor (62, 63) umfasst.
Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Mikrowellen-Sensor mindestens einen Mikrowellen-Sender (62) zur Erzeugung eines Mikrowellen-Felds zur Wechselwirkung mit der Wellpappe-Bahn (13, 28) umfasst.
Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Mikrowellen-Sensor mindestens eine Empfangs-Einheit (63) zum Empfangen der Mikrowellen des mindestens einen Mikrowellen-Senders (62) umfasst.
Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung (53; 53a; 53b; 53c; 53d) mindestens eine Signal-Auswerte-Einheit (66) zur Signal-Auswertung umfasst.
Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der mindestens einen Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung (53; 53a; 53b; 53c; 53d) lokale Änderungen der Qualität der Wellpappe-Bahn (13, 28) erfassbar sind.
Mikrowellen-Qualitäts-Erfassungs-Einrichtung als Bestandteil einer Anlage nach einen der vorherigen Ansprüche, die derart ausgebildet ist, dass mindestens eine dielektrische Eigenschaft einer Wellpappe-Bahn (13, 28) erfassbar ist.