Edge2Edge — поставщик пакетов с полным спектром услуг. Мы помогаем нашим клиентам от начальных этапов разработки концепций до производства и распространения упаковки. Наша команда обладает глубоким пониманием того, как работает индустрия розничной упаковки, в том числе как поддерживать оптимальную цепочку поставок и давать вашим потребителям то, что они хотят.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы создать индивидуальную упаковку для розничной торговли.

Патент США на способ и устройство для склеивания и предварительного нагрева гофрированного картона Патент (Патент № 4,655,870 выдан 7, 19 апреля87)

1. Область изобретения:

Изобретение относится к способу и устройству для склеивания гофрированного картона, в частности к способу и устройству для предварительного нагрева крахмального клея до заданной температуры. интервал перед приклеиванием облицовочного листа к гофрированному листу-наполнителю при производстве одно- или двухстороннего гофрированного картона или двустороннего двойного гофрированного картона, с целью сокращения времени, необходимого для нагрева клея до его гелеобразования температуры, тем самым повышая эффективность производства гофрированного картона и облегчая гелеобразование, адгезию и нагревательное оборудование.

2. Описание предшествующего уровня техники:

Машины для гофрирования, предназначенные для одностороннего гофрированного картона или двустороннего двойного гофрированного картона, обычно используют крахмальный клей для аппликатора клея, который наносит клей на выступы канавок гофрированной сердцевины. лист, к которому должен быть приклеен подкладочный или облицовочный лист.

Например, РИС. 1 схематично показаны устройства для нанесения клея и механизм двойной подложки для изготовления двустороннего двойного гофрированного картона. Пара односторонних гофрокартонов 10 и 12, изготовленных соответственно одинарными облицовочными машинами, расположенными вверх по течению, предварительно нагреваются через подогреватели 14 и 16 на пути к клеевым аппликаторам 18 и 20, где клей наносится на гребни соответствующих гофрокартонов. основные листы. Задняя подкладка одностороннего профнастила 12 и подкладка 24, подаваемая через другой подогреватель 22, приклеиваются к гребням гофра одностороннего профнастила 10 и 12 соответственно между направляющими валками 26, расположенными после аппликаторов клея. Каждый из аппликаторов клея 18 и 20 снабжен аппликаторным валиком 28 и ракельным валиком 30 обычным образом, наносящим крахмальный клей 34 в ванне 32 для клея на ребра одностороннего гофрированного картона через аппликаторный валик.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В попытке решить вышеупомянутые недостатки или проблемы аппликаторов клея предшествующего уровня техники, автор настоящего изобретения провел обширное исследование и в результате обнаружил, что становится возможным сократить до степени учета времени нагрева, необходимого для гелеобразования крахмального клея после склеивания гофрированного листа и вкладыша, и одновременного уменьшения места установки нагревателя за счет предварительного нагрева крахмального клея в клеевом аппликаторе (точнее, крахмальный клей, который циркулирует между устройством для нанесения клея и складским резервуаром) до заданного диапазона температур.

Таким образом, целью настоящего изобретения является создание устройства для нанесения клея для машин для гофрирования, которое может сократить время нагрева гофрированного картона до температуры гелеобразования крахмального клея после приклеивания склеенных ребристых участков гофрированного листа к подкладке. , тем самым позволяя уменьшить площадь зоны нагрева для экономичного использования площади на заводе по производству гофрированного картона при одновременном повышении эффективности производства гофромашины.

Согласно настоящему изобретению вышеуказанная цель достигается способом склеивания гофрированного картона, который характеризуется нагреванием крахмального клея до заданного диапазона температур за счет теплообмена; подачу крахмального клея в клеевой лоток, который помещают в горячую атмосферу в теплоизолированном помещении для поддержания клея в нагретом состоянии; подачу гофрированного листа и вкладыша в теплоизолированное пространство; нанесение нагретого крахмального клея на ребристые участки гофрированного сердцевинного листа; и соединение листа гофрированной сердцевины и вкладыша вместе.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ склеивания гофрированного картона, который характеризуется нагреванием крахмального клея до заданного диапазона температур за счет теплообмена; подачу крахмального клея в клеевой лоток, который помещают в горячую атмосферу в теплоизолированном помещении для поддержания клея в нагретом состоянии; подачу гофрированного листа и вкладыша в теплоизолированное пространство; нанесение нагретого крахмального клея на ребристые участки гофрированного сердцевинного листа; и быстрое нагревание крахмального клея на ребристых участках гофрированного сердцевинного листа путем обдува их горячим насыщенным паром непосредственно перед соединением вместе гофрированного сердцевинного листа и подкладки.

В соответствии с изобретением также предусмотрено устройство для осуществления вышеописанного способа, а именно устройство для склеивания гофрированного картона, включающее в себя механизм предварительного нагрева для предварительного нагрева гофрированного сердцевинного листа и склеиваемого вкладыша, и клеевой аппликатор для нанесения крахмального клея в клеевом лотке на ребристые участки предварительно нагретого гофрированного сердцевинного листа с помощью аппликатора, отличающийся тем, что устройство содержит в сочетании: нагреватель клея, сообщающийся с клеевым лотком и приспособленный для нагрева крахмальный клей из накопительного бака до заданного диапазона температур; и кожух, образующий по существу закрытое теплоизолированное пространство вокруг механизма предварительного нагрева и устройства для нанесения клея.

В соответствии с другим аспектом изобретения устройство для склеивания гофрированного картона характеризуется наличием нагревателя клея, сообщающегося с клеевым лотком и предназначенного для нагревания крахмального клея из резервуара для хранения до заданного диапазона температур; кожух, образующий по существу закрытое теплоизолированное пространство вокруг механизма предварительного нагрева и устройства для нанесения клея, и трубу для продувки насыщенным паром, расположенную непосредственно перед местом соединения гофрированного листа сердцевины и вкладыша и имеющую множество отверстий для продувки паром в каждом направленные к ребристым частям гофрированного листа сердцевины.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеупомянутые и другие цели, особенности и преимущества изобретения станут очевидными из следующего описания и прилагаемой формулы изобретения, взятых в сочетании с сопровождающими чертежами, которые показывают в качестве примера некоторые предпочтительные варианты осуществления. изобретения, где:

РИС. 1 представляет собой схематический вид аппликаторов клея и термобоксов для нагревания склеенных гофрированного листа и подкладки на обычной линии гофрирования;

РИС. 2 представляет собой схематический вид машины для склеивания гофрированного картона, подходящей для осуществления способа по настоящему изобретению;

РИС. 3 представляет собой схематический вид в разрезе нагревателя клея, составляющего основной компонент устройства для нанесения клея согласно изобретению;

РИС. 4 представляет собой схематический вид сверху нагревателя клея, показанного на фиг. 3;

РИС. 5 представляет собой вид, аналогичный фиг. 2, но показывающий другой вариант осуществления изобретения; и

РИС. 6 представляет собой частичный вид в перспективе механизма обдува гребневых участков, на которые нанесен крахмальный клей, насыщенным паром, для ускоренного нагревания клея.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ

Далее способ и устройство для склеивания гофрированного картона в соответствии с изобретением более подробно описаны посредством предпочтительных вариантов осуществления, показанных на чертежах.

На фиг. 2 схематически показана машина для склеивания гофрированного картона, соответствующая настоящему изобретению, которая пригодна для использования в качестве машины для склеивания при производстве двустороннего двойного гофрированного картона, как показано на фиг. 1, а также в качестве клеевой машины при производстве одностороннего профнастила одинарным или при производстве двустороннего профнастила. На фиг. 2, те части, которые являются общими для фиг. 1 для удобства обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

Как видно на фиг. 2, механизм предварительного нагрева, включающий в себя вышеупомянутые подогреватели и механизм 18 склеивания, размещены в по существу закрытом теплоизоляционном корпусе 42 таким образом, как это будет подробно описано ниже. Клеевой поддон 32 устройства 18 для нанесения клея сообщается с нагревателем клея 44, который служит для нагревания крахмального клея до заданного температурного диапазона (как будет показано ниже) через трубу подачи клея 46 и трубу возврата клея 48. Нагреватель клея 44 сообщается с баком 50, в котором содержится запас крахмального клея и который подает клей в нагреватель 44 через вспомогательный бак 52 в показанном конкретном варианте осуществления, который расположен между баком 50 запаса и нагревателем. 44 для работы следующим образом.

В конкретном варианте осуществления, показанном на фиг. 2, резервуар 50 содержит запас крахмального клея, состоящий из основной и несущей частей, содержащих крахмал, воду и едкий натр в соответствующих пропорциях, как указано выше. Масса клея перемешивается и постоянно поддерживается в однородной концентрации с помощью мешалки 54, которая предусмотрена в резервуаре 50 для запаса. Труба 56, которая выходит из нижней части резервуара для запаса 50, сообщается с внутренним резервуаром 58 вспомогательного резервуара 52. Трубопровод 56 также соединен с множеством подобных дополнительных резервуаров, хотя это и не показано. Подбак 52 имеет двухбаковую конструкцию, состоящую из внешнего бака 60 и внутреннего бака 58, который расположен во внешнем баке 60 на заданном расстоянии от него. Внешний резервуар 60 содержит жидкий теплоноситель, такой как вода 62, до заданного уровня. Трубка 64 для подачи пара, которая сообщается с источником пара, не показанным, соединена с дном внешнего резервуара 60 для подачи насыщенного пара в воду 62 для повышения температуры воды до уровня, например, 45 .степень. С..+-.2.град. C. Внутренний резервуар 58 получает крахмальный клей 34 из складского резервуара 50 и удерживает его до заданного уровня, при этом клей равномерно перемешивается мешалкой 66. Крахмальный клей 34 во внутреннем резервуаре 58 поддерживается при температуре 40 .степень. С.+2.град. С. до 40°С. С.-2.град. C. за счет теплообмена с нагретой водой во внешнем баке 60. Подогретый клей 34 подается в нагреватель 44, который будет описан ниже, по трубе 68, соединенной с дном внутреннего бака 58.

Для получения подробной информации о нагревателе 44 дается ссылка на его вертикальный разрез и вид сверху на ФИГ. 3 и 4. В частности, нагреватель 44 состоит из цилиндрического бака заданного диаметра, который в основном включает в себя камеру 70а для объединения, в которую подается крахмальный клей 34 из вспомогательного бака 52 (или из маточного бака 50 в случае где вспомогательный бак опущен), множество теплообменных труб 72, которые соединены с камерой 70b объединения, чтобы обеспечить прохождение через нее крахмального клея 34, и камеру 74 теплоносителя, которая проходит в обход теплообменных труб 72 через теплоноситель, такой как как вода.

Например, резервуар 44 разделен парой горизонтальных перегородок 76 и 78 вблизи его верхней и нижней частей, образуя верхнюю камеру 70а для объединения на верхней стороне верхней перегородки 76 и нижнюю камеру для объединения камеру 70b между нижней перегородкой 78 и нижней стенкой 80 резервуара. Между верхней и нижней разделительными пластинами 76 и 78 образована камера 74 теплоносителя с заданным пространством. Верхняя камера 70а объединения (с открытым верхом) и нижняя камера 70b объединения сообщаются друг с другом посредством ряда вертикально расположенных теплообменные трубы 72, как показано на фиг. 3, теплообменные трубы 72 вставлены в камеру 74 теплоносителя и постоянно находятся в контакте с теплоносителем (например, с нагретой водой). Предпочтительно теплообменные трубы 72 представляют собой медные трубы с ребрами 82 с подходящими интервалами на их внешней периферии.

Один конец пароподводящей трубы 84, которая соединена с источником пара, не показан, на другом конце выходит в камеру 74 теплоносителя, по существу, в центре ее нижней части, принудительно вдувая насыщенный пар в теплоноситель для поднять его температуру до диапазона, например, 52°С. С.+4.град. С. до 52°С. С.-4.град. C. Как показано, в частности, на фиг. 4, центр верхней стенки камеры 74 теплоносителя открыт для воздуха для выпуска газообразных компонентов вдуваемого пара. Опорный элемент 88 соединен мостом между вертикальными стойками 86, поддерживающими нагрузку бака 44, и двигателем 9.0, который установлен на опорном элементе 88, соединен с мешалкой 92. Эта мешалка 92 вставляется в камеру 74 для теплоносителя через вышеупомянутое верхнее отверстие, чтобы равномерно перемешивать теплоноситель.

Как видно из фиг. 3 и 4, верхняя камера 70а для объединения в бассейн разделена на две секции А и В вертикальными перегородками 94, которые соединены усиливающими элементами 102. Как видно на фиг. 3, горизонтально проходящая диффузорная пластина 96 неподвижно закреплена на вертикальной стене 9.4 в секции А. Над рассеивающей пластиной 96 расположены открытые концы трубы 68 подачи клея из внутреннего бака 58 и трубы возврата клея 48 из поддона 32 для клея. А именно, крахмальный клей из вспомогательного бака 52 и поддона для клея 32 выливается в секцию A и равномерно распределяется по секции A рассеивающей пластиной 96.

Роторный насос 100 с крыльчаткой 98 установлен на дне нижней камеры 70b для объединения, как показано на фиг. 3, чтобы обеспечить принудительную и принудительную циркуляцию крахмального клея в камере 70а объединения, теплообменных трубах 72 и нижней камере 70b объединения. А именно, при приведении в действие ротационного насоса 100 крахмальный клей 34, подаваемый в секцию А верхней камеры 70а объединения, подается в нижнюю камеру 70b объединения через теплообменные трубы 72 с правой стороны на чертеже, а затем вызывается подняться по теплообменным трубам 72 с левой стороны, чтобы попасть в секцию В верхней камеры 70а объединения. При прохождении через теплообменные трубы 72 крахмальный клей нагревается теплоносителем до температуры, например, 49.степень. С.+2.град. С. до 49°С. С.-2.град. C., и часть клея направляется в трубу 46, ведущую к клеевому поддону 32, через переливную трубу 104 и трехходовой клапан 106. Клеевой поддон 32 снабжен трубой возврата клея 48, как описано выше, для циркуляции. клей для секции A верхней камеры 70a нагревателя 44.

Описание теперь направлено на детали кожуха, который закрывает механизмы предварительного нагрева и нанесения клея для эффективного использования отработанного тепла. В механизме аппликатора клея, показанном на фиг. 2, пара однослойных гофрокартонов 10 и 12, перемещаемых по разным путям от однослойных, расположенных выше по потоку, предварительно нагревается подогревателями 14 и 16 соответственно, а футеровка 24 предварительно нагревается другим подогревателем. 22. Эти три подогревателя 14, 16 и 22 механизма предварительного нагрева выполнены в виде барабанообразных роликов, которые нагреваются до заданной температуры за счет проходящего внутри горячего пара и соответственно установлены на противоположных концах параллельно для вращения. синхронность между собой. Соответственно, вокруг подогревателей во время работы гофроагрегата выделяется отработанное тепло высокой температуры.

Валики 110 и 112 вспомогательного нагревателя поддерживаются с возможностью вращения после подогревателей 14 и 16 соответственно, а устройства для нанесения клея 18 и 20 расположены после валков вспомогательного нагревателя. За подогревателем 22 установлен с возможностью вращения еще один ролик 114 вспомогательного нагревателя, который удерживается в контакте с движущейся прокладкой 24 для ее нагрева до температуры, подходящей для прилипания к ребристым участкам листа с гофрированной сердцевиной.

Вышеупомянутые аппликаторы клея 18 и 20 устроены одинаково, и каждый включает ванночку 32 для клея, удерживающую крахмальный клей 34 на заданном уровне, ролик аппликатора 28 для переноса крахмала из ванночки для клея на ребро части одностороннего гофрированного картона и ракельный валик 30 для контроля толщины крахмального клея, переносимого на аппликаторный валик.

Направляющий ролик 116 для направления одностороннего гофрированного картона и подкладки расположен после каждого из вспомогательных нагревательных роликов (которые составляют часть механизма предварительного нагрева). Над аппликаторным валиком 28 в положении, отстоящем от аппликаторного валика 28 на заданное расстояние, расположен направляющий валик 118, который прижимает заднюю подкладку одностороннего гофрированного картона для плавного переноса крахмального клея на ребристые участки гофрированного картона. основной лист.

Предварительные нагреватели и вспомогательные нагревательные валки, составляющие механизм предварительного нагрева и механизм нанесения клея, заключены в по существу герметичную теплоизоляционную камеру 120, которая предусмотрена в кожухе 42. Этот кожух 42 представляет собой, например, коробку, образованную из металлических листов и облицован теплоизоляционным материалом, например, стекловатой. Как показано на фиг. 2, щелевидные отверстия 122 образованы в подходящих местах в боковой стенке кожуха 42 для прохождения одностороннего гофрированного картона 10 и 12 и вкладыша 24.

Ссылаясь на ФИГ. 5 и 6 показан другой вариант осуществления изобретения, основные части которого являются общими с вариантом осуществления на фиг. 2 к 4 и который направлен на ту же цель. При сравнении фиг. 5 с фиг. 2 видно, что оба варианта имеют общий нагреватель клея и теплоизоляционный кожух. Вариант осуществления по фиг. 5, отличается тем, что средство продувки паром расположено перед направляющими роликами 26, как показано на фиг. 6, для дальнейшего ускорения нагревания крахмального клея, нанесенного на ребристые участки гофрированного сердцевинного листа. В частности, средство продувки пара состоит из труб 124 продувки пара, которые расположены непосредственно перед направляющими валками 26, между которыми односторонний гофрокартон 10 и 12 соединены друг с другом и с вкладышем 24 для ускорения нагревания материала. Крахмальный клей на ребристых участках соответствующего гофрированного картона. С этой целью каждая паровая продувочная труба 124 снабжена рядом паровых продувочных отверстий 126 по ее длине, которые направлены к ребристым участкам гофрированного картона. Горячий насыщенный пар, выдуваемый под давлением из паровых продувочных отверстий 126, обдувает крахмальный клей на ребристых участках рифленого сердцевинного листа, быстро повышая температуру клея, так что он достигает температуры гелеобразования за более короткое время. период в последующей зоне нагрева.

Хотя это не показано на фиг. 2 и 5, предпочтительно предусмотреть вентилятор для циркуляции воздуха в теплоизоляционной камере 120 кожуха 42 для распределения нагретого воздуха по каждой части камеры. Нагреватель клея с вышеописанной конструкцией согласно изобретению работает следующим образом. Как показано, в частности, на фиг. 2, крахмальный клей 34, хранящийся в складском резервуаре 50, подается во внутренний резервуар 58 вспомогательного резервуара 52 в показанных конкретных вариантах осуществления и нагревается до температуры 40°С. С.+2.град. С. до 40°С. С.-2.град. C. нагретой водой или другим теплоносителем во внешнем резервуаре 60 перед подачей клея в секцию A верхней камеры 70a нагревателя клея 44 по трубе 68. В это время теплоноситель для например, нагретая вода, которая заполняется вокруг теплообменных труб 72 в камере теплоносителя 74, нагревается до температуры 52°С. С.+4.град. С. до 52°С. С.-4.град. C. насыщенным паром, который принудительно вдувается в теплоноситель через патрубок 84 подачи пара. Крахмальный клей 34, находящийся в секции A верхней камеры 70a объединения, циркулирует в нижней камере 70b объединения через теплообменные трубы. 72, а затем в секцию В верхней камеры объединения 70а через другие теплообменные трубы 72 при работе насоса 100. При этом крахмальный клей 34 нагревается до температуры около 49.степень. С.+2.град. С. до 49°С. С.-2.град. C. (температура непосредственно перед гелеобразованием крахмального клея) за счет теплообмена, и часть нагретого клея направляется в трубу 46 через переливную трубу 104 насосом подачи клея 108 для подачи в клеевой поддон 32 клея. аппликатор.

Крахмальный клей 34, подаваемый таким образом в ванночку для клея 32 устройства для нанесения клея, нагревается при прохождении через нагреватель 44 до температуры, составляющей примерно 10°С. C. ниже температуры его гелеобразования, например, до диапазона температур 49.степень. С.+2.град. С. до 49°С. С.-2.град. C. Соответственно, когда клей наносится на ребристые части соответствующего одностороннего гофрированного картона с помощью аппликаторных роликов 28, он уже нагревается до относительно высокой температуры. Из этого следует, что после склеивания вместе одностороннего гофрированного картона и задней подкладки (подложки 24) с помощью направляющих роликов 26 достаточно небольшого нагревания, чтобы нагреть крахмальный клей до температуры его гелеобразования, чтобы создать его адгезионную силу. Кроме того, машина для склеивания гофрированного картона в соответствии с изобретением использует множество источников тепла, включая подогреватели 14, 16 и 22 и вспомогательные нагревательные ролики 110-114 (которые поддерживают заданную температуру за счет внутреннего потока горячего насыщенного пара) в замкнутое пространство теплоизоляционной камеры, которое определено в кожухе 42, так что температура в теплоизоляционной камере поддерживается на высоком уровне во время работы устройства для нанесения клея за счет сбросного тепла высокой температуры, выделяемого из вышеупомянутого тепла источники. Таким образом, крахмальный клей, находящийся в клеевой ванне 32, после нагрева через нагреватель 44 клея сохраняется в нагретом состоянии в горячей атмосфере теплоизолированной камеры. А именно, к склеенному гофрокартону с помощью тепловых коробов 36 в зоне нагрева достаточно подать тепло относительно небольшой теплотворной способности, причем длина зоны нагрева может быть значительно уменьшена по сравнению с обычным аналогом, занимающим большое пространство. Кроме того, даже если рабочая скорость линии для гофрирования снижается, вероятность того, что гофрированный картон покоробится или пострадает от других дефектов из-за перегрева, будет меньше.

В случае, когда средство продувки паром предусмотрено в области соединения листов, как показано на ФИГ. 5 и 6, время нагревания крахмального клея до температуры гелеобразования может быть дополнительно сокращено. А именно, температура крахмального клея, наносимого на ребристые участки гофрированных листов сердцевины в его предварительно нагретом состоянии, может быть быстро повышена путем обдува его горячим насыщенным паром из паровых труб 124 непосредственно перед склеиванием гофрированных листов и подкладки вместе (при этом предотвращение падения температуры крахмального клея при контакте с холодным воздухом, что в противном случае имело бы место, если бы оно не было защищено теплоизоляционной камерой). После этого односторонний гофрокартон 10 и 12 и подкладка 24 скрепляются вместе между направляющими роликами 26.

Как ясно из вышеприведенного описания, настоящее изобретение позволяет сократить длину зоны нагрева, образованной термобоксами 36, которая расположена после станции склеивания листов при склеивании двустороннего двойного гофрированного картона, как показано на фиг. . 2 и 5. Кроме того, можно значительно сократить время нагрева крахмального клея до температуры его гелеобразования, что позволит быстрее склеивать листы и ускорить работу гофромашины в целом, т.е. тем самым повысить эффективность производства гофрированного картона. Кроме того, поскольку механизмы предварительного нагрева и склеивания листов экранированы в теплоизолированном пространстве кожуха, температура крахмального клея от нагревателя клея 44 может поддерживаться в нагретом состоянии за счет эффективного использования лучистого тепла от механизма предварительного нагрева, который до сих пор был утерян. Излишне говорить, что это в значительной степени способствует экономичному использованию энергии.

Машина для склеивания гофрированного картона в соответствии с изобретением может также применяться для производства гофрированного картона с помощью одной облицовочной машины, как упоминалось выше.