(57)【要約】【課題】段ボール製造用の段ロールを提供する。【解決手段】段ボール製造用の段ロールは回転軸と波形（６）を有する。波形（６）は、波形頂部（１７）と、波形谷部（１８）と、波形側面（１９）を含む。この段ロール（２）は、空気排出装置も含む。この空気排出装置は、少なくとも１つの空気捕集溝（２０）を有し、この空気捕集溝（２０）は、半径方向にて外向きに開放され、回転軸（３）の回りに少なくとも部分的に延びており、波形頂部（１７）の少なくとも１つを横切り、かつ互いに面する第１および第２の側壁（２０、２１）によって画定される。空気排出装置はさらに、少なくとも１つの空気捕集溝（２０）の側壁（２１、２２）の少なくとも１つから延び出る少なくとも１つの空気接続流路（２４）と、少なくとも１つの空気接続流路（２４）に流動接続され、かつ負圧を受け得る少なくとも１つの吸気流路（２６）とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（３）と、段ボールを波形加工するための波形（６）と、捕捉された空気を排出するための空気排出装置とを有する、段ボール製造用の段ロールであって、
前記波形（６）が、波形頂部（１７）と、前記波形頂部（１７）と交互に配置される波形谷部（１８）と、前記波形頂部（１７）および前記波形谷部（１８）の間に延在し、それらを相互に連結する波形側面（１９）とを備えて成り、前記空気排出装置が、少なくとも１つの空気捕集溝（２０）と、少なくとも１つの空気接続流路（２４）と、少なくとも１つの吸気流路（２６）とを有し、前記少なくとも１つの空気捕集溝が、半径方向にて外向きに開放され、前記回転軸（３）の回りに少なくとも部分的に延びており、複数の前記波形頂部（１７）を横切り、かつ、互いに面する第１の側壁（２１）および第２の側壁（２２）によって画定されており、前記少なくとも１つの空気接続流路（２４）が、前記少なくとも１つの空気捕集溝（２０）の側壁（２１、２２）の少なくとも１つから延在し、前記少なくとも１つの吸気流路（２６）が、前記少なくとも１つの空気接続流路（２４）に流動接続され、かつ空気を排出するため負圧を受け得る、段ロール。
【請求項２】
前記少なくとも１つの空気接続流路（２４）の断面が、少なくとも１つの隣接する吸気流路（２６）の領域にて少なくとも拡大していることを特徴とする請求項１に記載の段ロール。
【請求項３】
前記空気捕集溝（２０）が、前記回転軸（３）に対して或る角度で広がる少なくとも１つの平面内に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の段ロール。
【請求項４】
前記空気捕集溝（２０）が、閉止された半径方向の内側の底部領域（２３）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の段ロール。
【請求項５】
複数の空気捕集溝（２０）が設けられ、前記空気捕集溝（２０）の少なくとも２つは交差する平面内にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の段ロール。
【請求項６】
複数の空気捕集溝（２０）が設けられ、前記少なくとも１つの空気接続流路（２４）がそれぞれの第２側壁（２２）から延び出ていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の段ロール。
【請求項７】
リング状のロールスリーブ（１６）が設けられ、その中に前記空気排出装置が配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の段ロール。
【請求項８】
各波形谷部（１８）の領域に少なくとも１つの空気接続流路（２４）が設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の段ロール。
【請求項９】
前記空気接続流路（２４）が前記空気捕集溝（２０）に対して或る角度で延びており、その場合、前記空気接続流路（２４）と前記空気捕集溝（２０）との間に、３°＜β＜４４°、好ましくは６°＜β＜１９°の角度βが存在することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の段ロール。
【請求項１０】
前記側壁（２１、２２）が互いに平行であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の段ロール。
【請求項１１】
前記空気捕集溝（２０）が半径方向の外側のヘッド領域（２５）を有し、前記空気接続流路（２４）が前記ヘッド領域（２５）から延在することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の段ロール。
【請求項１２】
前記空気接続流路（２４）が波形谷部（１８）からも延在することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の段ロール。
【請求項１３】
前記空気捕集溝（２０）が前記回転軸（３）の回りの全周に延びていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の段ロール。
【請求項１４】
前記空気捕集溝（２０）が、前記段ロールの部分的な周囲においてのみ前記回転軸（３）の回りに延びていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の段ロール。
【請求項１５】
少なくとも１つの波形ウェブ（４）を供給するための少なくとも１つの波形ウェブ供給装置と、前記少なくとも１つの波形ウェブ（４）を波形加工するための少なくとも１つの波形加工装置と、少なくとも１つのカバーウェブ（１５）を供給するための少なくとも１つのカバーウェブ供給装置と、前記少なくとも１つの波形ウェブ（４）と前記少なくとも１つのカバーウェブ（１５）とを相互に結合するための少なくとも１つの結合ユニットとを備えて構成される、段ボール製造用の段ボール設備であって、
前記少なくとも１つの波形加工装置が、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の少なくとも１つの回転駆動可能な段ロール（２）と、前記少なくとも１つの段ロール（２）に付設された少なくとも１つの相手側の段ロール（５）とを備えて構成される、段ボール設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれ、段ボール製造用およびボール紙加工用の段ロール（段ローラ）に関する。本発明は、また、それぞれ、そのような段ロールを備えた段ボール製造用およびボール紙加工用の段ボール設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の段ロールが特許文献１から知られる。この段ロールは、実際の適用においてその価値が証明された。このロールは、周囲を取り巻く空気捕集溝を有しており、その溝の底部から空気接続穿孔が延びている。この空気接続穿孔は、負圧に曝露し得る吸気流路に繋がっている。特許文献２は周囲方向に延びる空気捕集溝を含む段ロールを開示している。この空気捕集溝の底部から、軸方向に延びる吸気流路に繋がる空気接続穿孔が延びている。
【０００３】
さらに、特許文献３から段ロールが知られる。この段ロールは、空気接続穿孔を備えた環状に延びる空気捕集溝を有しており、この空気接続穿孔はその空気捕集溝の底部から延びている。この空気接続穿孔は軸方向に延びる吸気流路に繋がっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第０６５７２７５Ｂ１号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０００９９０７Ａ１号明細書
【特許文献３】英国特許出願公開第２０６９５５５Ａ号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、特に安価で製造が容易な段ロールを創出することにある。また、この段ロールは特に長い稼働寿命を有するべきである。さらに、対応する段ボール設備が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、前記目的は、独立請求項１および１５の特徴によって実現される。すなわち、従来型の段ロールの場合には、少なくとも１つの空気捕集溝の底部と少なくとも１つの空気接続流路との間の移行領域においてロールの破損が発生するが、この破損を特に効果的に防止することができる。これは、特に、少なくとも１つの空気接続流路が、少なくとも１つの捕集溝から、特にその側面から側方に延びているという事実によるものである。この空気排出装置によって、特に、相手側の段ロールとの相互作用の際に、段ロールの波形谷部の領域内において段ロールと波形加工されるべきウェブとの間に捕捉される空気を排出することが可能である。従って、段ボールの製造が、空気の閉じ込めその他によって悪影響を蒙ることがなくなり、この点が有利である。さらに、この空気排出装置によって、波形加工されるべきウェブを段ロールの上に確実に固定できる。これは、その時に生じる負圧によるものである。少なくとも１つの吸気流路は、回転軸に平行に、またはその中心の縦軸に平行に延びることが望ましい。その少なくとも１つの吸気流路に、負圧ユニットまたは負圧源からの負圧を印加することができる。負圧ポンプが負圧ユニットを構成することができる。数本の吸気流路を想定することが望ましい。
【０００７】
少なくとも１つの空気接続流路は穿孔として形成することが好都合である。「穿孔」という用語は、その少なくとも１つの空気接続流路を穿孔加工によって作り出すことを必ずしも意味しない。他の方法も同様に適している。少なくとも１つの空気接続流路が、真直であること、および／または、その断面全体が閉じられるように形成されることが有利である。また、その少なくとも１つの空気接続流路は円形断面を有することが有利である。
【０００８】
ただ１つの空気捕集溝を設けることもできるが、相互に規則的なおよび／または非規則的な間隔を有する複数の空気捕集溝を設けることもできる。少なくとも１つの空気捕集溝は回転軸に垂直な平面内にあることが望ましい。この平面は空気捕集溝の径路によって決定される。
【０００９】
波形は回転軸に平行に延びることができる。波形は、波状の進行形態のような特定の幾何学的進行形態を有することが可能であり、このタイプの波形が好ましい。しかし、波形は、少なくとも部分的に回転軸に対して斜めに広がる少なくとも１つの平面内にあることも可能である。
【００１０】
吸気流路の断面積が、空気接続流路の断面積より大きい、好ましくは遥かに大きいことが有利である。
【００１１】
いくつかの空気接続流路が１つの吸気流路に繋がることが望ましい。
【００１２】
さらに有利な実施態様が従属請求項に記述される。
【００１３】
請求項２による段ロールは流れの点で特に有利である。特に、段ロールの波形谷部の領域内に捕捉される空気を、相手側の段ロールおよび波形加工されるべきウェブとの相互作用の際に特に容易に排出可能である。従って、少なくとも１つの吸気流路内への流入時の乱流をきわめて容易に回避できる。種々の幾何学的形状の設計が可能であり、さらに、ロールの破損が特に容易に避けられる。
【００１４】
請求項３による実施態様は特に有利な空気排出の可能性をもたらす。すなわち、空気捕集溝が少なくとも部分的に回転軸に対して斜めに延びている。
【００１５】
請求項４による段ロールは、その疲労限界がきわめて高いという特徴を有する。その底部領域は影響を蒙ることがなく、従って１つまたは複数の空気接続流路と無関係である。特に、空気接続流路の流入開口は底部領域に特別に想定されていない。
【００１６】
請求項５による空気捕集溝は、相互に間隔を開けて配置することができ、および／または相互に交差することができる。いくつかの空気捕集溝は相互に平行に延びることができる。請求項７によれば、段ロールにはロールスリーブを設けることができる。少なくとも１つの空気捕集溝と、少なくとも１つの空気接続流路と、少なくとも１つの吸気流路とを完全にロールスリーブの内部に配置すると有利である。ロールスリーブはほぼ円形の断面を有することが望ましい。
【００１７】
請求項９による段ロールにおいては、捕捉された空気を特に容易にかつ効率的に引き抜くことができる。すなわち、請求項９による段ロールは、その特殊な好ましい内部流動挙動によって特徴付けられる。さらに、空気接続流路は、回転軸に対してある角度で、かつ前記回転軸に直接向かって延びることができる。代わりの方式として、空気接続流路を、段ロールの回転軸に対して斜めに逸れさせることができる。
【００１８】
請求項１０による段ロールは製造がきわめて容易である。複雑な製造工程または製造手段はそれぞれ必要ない。すなわち、空気捕集溝は一定の開口幅を有する。代わりの方式として、空気捕集溝を、少なくとも部分的に、半径方向の外側の端部から半径方向の内側の端部に先細にすることが可能であり、また、代わりの方式として、少なくとも部分的に、半径方向の外側の端部から半径方向の内側の端部に拡大することも同様に考えられる。
【００１９】
請求項１１による段ロールも同様に製造がきわめて容易である。この方式で、特に大量の空気を排出できる。
【００２０】
請求項１２による実施態様も流れの点で特に好ましい。それはきわめて大量の空気の排除を可能にする。請求項１３による実施態様もきわめて大量の空気の排除を可能にする。この場合、空気捕集溝は段ロールの全周にわたって閉じられる。空気捕集溝は、その深さに関して波形の形状に従うことができ、その結果、空気捕集溝は一定の深さを有する。しかし、空気捕集溝の底部は、回転軸までの一定の距離を有することも可能であり、その場合は、空気捕集溝は、波形のために事実上異なる半径方向深さを有する。請求項１４の有利な実施態様によれば、空気捕集溝は、段ロールの制限された部分断面の範囲内においてのみ延びている。従って、換言すれば、空気捕集溝は段ロールの全周にわたって閉じられておらず、その結果、それは事実上エンドレスではない。従って、空気捕集溝は少なくとも１つの個別部分によって形成される。いくつかの個別部分が存在する場合は、これらの個別部分は空間的に相互に分離される。
【００２１】
請求項１５による段ボール設備は少なくとも１つの結合ユニットを含む。この結合ユニットは、波形ウェブとカバーウェブとを糊剤を用いて相互に糊付けするための糊付けユニットを含むことが望ましい。代わりの方式として他の既知の結合法も考慮できる。
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施態様を、図面を参照して事例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による段ボール設備の模式図である。
【図２】本発明による段ロールの一部分の断面図である。
【図３】図２の部分ＩＩＩの詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、片面段ボールの製造に用いられる段ボール設備の模式図である。この段ボール設備は、中心に配置される段ロール２を有する。この段ロール２は、その回転軸３の回りに回転駆動可能であり、対応する軸受装置（図示されていない）を介して回転可能である。波形ウェブ４は、段ロール２の外側の回りに約１８０°の巻き付け角度で導かれている。波形ウェブ４は、図示されていない波形ウェブ貯留装置からやってきて、同様に非図示の既知の波形ウェブ供給装置を介して段ロール２に供給される。波形ウェブ貯留装置を、波形ウェブ４が解舒可能に巻き付けられる貯留ロールとして構成すると有利である。代わりの方式として、他のタイプの波形ウェブ貯留装置も使用できる。
【００２５】
段ロール２の下に相手側の段ロール５が配置される。相手側の段ロール５は段ロール２と反対の方向に回転駆動される。代わりの方式としては、相手側の段ロール５を段ロール２によって事実上駆動し、その場合は、別個の駆動装置が必要でない。相手側の段ロール５は非図示の既知の軸受装置を介して適宜に取り付けられる。相手側の段ロール５は、段ロール２に対する相手側手段を事実上構成するように段ロール２と相互作用する。段ロール２および相手側の段ロール５は、それぞれ、波形６および７を有しており、この両波形は、それぞれ相互作用が可能なように相互に調整されている。波形６、７は波状の形態を有し、かつ、ロール２、５に沿って延びている。波形６、７は互いに噛み合っており、これによって、段ロール２および相手側の段ロール５の間に形成されるロール間隙８の中に導入される前は平坦な波形ウェブ４が、段ロール２の波形６の中に圧入され、従って波形加工される。原理的にこの方法で、波形ウェブ４が作り出される。
【００２６】
段ロール２の隣接する片側に、糊付けユニット９が配置される。糊付けユニット９は、塗布ロール１０と、いわゆる圧搾ロール１１とを含む。糊付けユニットは、さらに、上向きに開放された糊剤容器１２を有する。塗布ロール１０および圧搾ロール１１は、それらの中心縦軸の回りに回転可能になるように、対応する軸受装置内に取り付けられる。一方では圧搾ロール１１および塗布ロール１０が、他方では塗布ロール１０および段ロール２が互いに接触しており、その結果、所定の糊の層が、通例の既知の方法で、波形ウェブ４の突き出た頂部領域に塗布される。このため、塗布ロール１０は、糊剤容器１２内の糊剤の中に突き出ている。過剰な糊剤は圧搾ロール１１によって搾り取られる。先行技術から知られる他の糊付けユニットも、代替的にこれに応用することができる。
【００２７】
段ロール２の上部には、平滑な圧縮ロール１３が回転可能に取り付けられる。圧縮ロール１３と段ロール２との間にはロール間隙１４が形成される。このロール間隙１４は、カバーウェブ１５をそのロール間隙１４を通って導くことができるような大きさである。カバーウェブ１５は、非図示のカバーウェブ貯留装置から到来し、同様に非図示のカバーウェブ供給装置を介して、圧縮ロール１３および段ロール２の間のロール間隙１４の中に導かれる。カバーウェブ貯留装置も、カバーウェブが解舒可能に巻き付けられる貯留ロールとして構成することが望ましい。ロール間隙１４において、波形ウェブ４とカバーウェブ１５とが、単一面の段ボールとなるように相互に緊密に糊付けされる。
【００２８】
段ロール２は、さらに、図示されていないヒータおよび空気排出装置（図１には非図示）を備えている。空気排出装置は、一方では、波形ウェブ４を段ロール２に付着させ、他方では、すでに述べたように、波形ウェブ４および段ロール２の間に捕捉される空気、従って、通常段ボールの製造に悪影響をもたらす空気を排除することが可能である。
【００２９】
段ロール２は、回転軸３の回りに回転駆動可能な中空円筒状のロールスリーブ１６であって、その外側に波形６が設けられたロールスリーブ１６を有する。波形６は回転軸３に平行に延びている。半径方向の外側の波形頂部１７と、半径方向の内側の波形谷部１８とは、互いに交互に配置されると共に回転軸３に平行に延びているが、この両者は波形６の一部分である。波形６は、さらに波形側面１９を含む。波形側面１９は、波形頂部１７と波形谷部１８との間に延びており、波形頂部１７を波形谷部１８に結合する。部分的なアーチが波形頂部１７を形成する。代わりの方式として、波形頂部１７を１点に向かうほぼ先細の形状にすることができる。
【００３０】
ロールスリーブ１６には、いくつかの空気捕集溝２０が配置される。この空気捕集溝２０は、それぞれ、回転軸３に垂直な平面内に延びている。空気捕集溝２０は、リングの形状に配置され、半径方向の外向きに開放されている。図示の実施態様においては、空気捕集溝２０は回転軸３の回りの全周に延びており、従ってエンドレスである。空気捕集溝２０は、回転軸３の方向に互いに等間隔に配置できる。空気捕集溝２０は波形６より大きい深さを有する。
【００３１】
第１側壁２１および第２側壁２２が、それぞれ、回転軸３の方向において１つの空気捕集溝２０を画定する。空気捕集溝２０の側壁２１および側壁２２は互いに向き合っている。この場合、前記側壁は互いに平行に延びていることが望ましく、一方、相互に０．６ｍｍ〜５．９ｍｍの間隔、より好ましくは１．１ｍｍ〜２．９ｍｍの間隔を有する。１つの空気捕集溝２０の側壁２１、２２は、半径方向の内側の溝の底部２３によって連結される。半径方向の内側の溝の底部２３がアーチ状の断面形状を有すると有利である。別の実施態様によれば、溝の底部２３は別の形態を取ることもできる。例えば、溝の底部２３は、少なくとも部分的に、直線状または平面状の方向に延びることも可能である。
【００３２】
それぞれの空気捕集溝２０から、少なくとも１つの空気接続流路２４が側方に延び出ている。この少なくとも１つの空気接続流路２４は、円形断面の真直な穿孔としてロールスリーブ１６内に形成することが好ましく、０．６ｍｍ〜５．９ｍｍの直径を有すると好適である。さらに好ましくは、直径は１．１ｍｍ〜２．９ｍｍである。いくつかの空気接続流路２４、すなわち２つ以上の空気接続流路が１つの空気捕集溝２０から延び出ることが有利である。好ましい実施態様によれば、いくつかの空気接続流路２４は互いに同一の角度間隔を有する。
【００３３】
空気接続流路２４は、それぞれ、空気捕集溝２０の側壁２１または２２から延び出ている。従って、側壁２１および２２には対応する流入開口が設けられる。図示の実施態様によれば、空気接続流路２４は、すべて第２側壁２２から延びている。換言すれば、すべての空気接続流路２４は空気捕集溝２０の同じ側面から延び出ている。空気捕集溝２０は、それぞれ半径方向の外側のヘッド領域２５を有しており、そのヘッド領域２５から空気接続流路２４が延び出ている。従って、空気接続流路２４は、当該溝の底部２３に対してある距離だけ離れた位置において、対応する空気捕集溝２０に結合されている。空気捕集溝２０と空気接続流路２４との間には、それぞれ、角度βが設けられる。角度βは３°〜４４°、好ましくは６°〜１９°である。空気接続流路２４は、それぞれ、当該空気捕集溝２０から、回転軸３に向かう方向において、かつまたその回転軸３に沿う方向において延びている。空気接続流路２４は、回転軸３に対して半径方向にかつ斜めに延びている。別の実施態様によれば、この空気接続流路２４が、空気捕集溝２０の異なる側壁または側面２１、２２から延びることが可能である。また、交互配置が可能である。代わりの方式として、それぞれ１つの側面または側壁２１、２２から延びる空気接続流路２４をグループ化することができる。
【００３４】
空気接続流路２４は、すべて、内部の吸気流路２６に繋がっている。このため、対応する開口が空気接続流路２４に設けられる。各空気接続流路２４が、空気接続流路２４の断面積が広がる拡大領域であって、より好ましくは空気接続流路２４の残余の部分の断面積に対して連続的に拡大する拡大領域を有することが好ましい。空気接続流路２４は、それぞれの吸気流路２６に接する拡大部分２７であって空気接続流路２４の残余の部分よりも軸方向に短い拡大部分２７を有する。回転軸３の方向において互いに反対側にある拡大部分２７の壁面が、回転軸３の方向において一致して外向きに拡大していることが有利である。吸気流路２６は、回転軸３に平行にかつその回りに延びており、ロールスリーブ１６の中に配置される。吸気流路２６は円形の断面形状を有することが望ましい。吸気流路２６は、負圧ユニットまたは真空ユニットに流動接続される。空気捕集溝２０の末端部は、空気接続流路２４からある距離だけ離れた位置にある。
【００３５】
空気排出装置は、空気捕集溝２０と、空気接続流路２４と、吸気流路２６とから構成される。
【００３６】
次に、空気排出装置の作動について、上記の記述を参照して説明する。負圧ユニットを通して吸気流路２６に負圧が印加される。吸気流路２６内に生じる負圧は、空気捕集溝２０から空気接続流路２４を介して空気を引き抜く。すでに述べたように、空気捕集溝２０は空気接続流路２４を介して吸気流路２６に流動接続されており、従って、空気捕集溝２０も同様に自動的に負圧に曝露される。拡大部分２７の領域においては、引き抜かれる空気の流速が低下するが、これは、空気接続流路２４の断面積の拡大によるものである。これによってディフューザが事実上生成される。空気捕集溝２０は最後には波形ウェブ４まで届いている。
【００３７】
相手側の段ロール５も前述の空気排出装置を含むことができる。
【符号の説明】
【００３８】
２  段ロール
３  回転軸
４  波形ウェブ
５  相手側の段ロール
６  波形
７  波形
８  ロール間隙
９  糊付けユニット
１０  塗布ロール
１１  圧搾ロール
１２  糊剤容器
１３  圧縮ロール
１４  ロール間隙
１５  カバーウェブ
１６  ロールスリーブ
１７  波形頂部
１８  波形谷部
１９  波形側面
２０  空気捕集溝
２１  空気捕集溝の側壁
２２  空気捕集溝の側壁
２３  空気捕集溝の底部
２４  空気接続流路
２５  空気捕集溝のヘッド領域
２６  吸気流路
２７  空気接続流路の拡大部分
β    空気捕集溝および空気接続流路間の角度
【図１】
2014091311.tif 000003
【図２】
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【図３】
2014091311.tif 000005
【外国語明細書】
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