d.válcová ražba Reliéfní válcová ražba TVAROVÁNÍ

Transkript

1 210 U poloautomatických razicích lisù je vyhøívána patrice i matrice a obì jsou kovové. Bìžné jsou kombinace: zinek - šedá litina a ocel - šedá litina. Pro výrobu nástrojù se nejprve musí zhotovit rozmìrovì pøesný model ze døeva (podobnì jako se zhotovují modely pro odlitky z kovù). Pomocí modelu se slévárenskou technikou vyrobí nejprve patrice. Musí se pøi tom poèítat se smrš ováním kovù (ocelolitina 2%, šedá litina 1%, bronz 1,5%, mosaz 1,5%, zinek 1,6%). Odlitek patrice je pøesnì obroben do koneèného tvaru. Podle tvaru patrice se zhotoví matrice. Oba nástroje jsou obrobeny tak, aby poskytly dobré podmínky pro lisování. Matrice musí být vìtší o tlouš ku lepenky, která bude lisována. Do matrice lze zabudovat vyhazovaèe (odpružené kolíèky, které vysunou výlisek z matrice). Výlisky se pøi lisování mohou zároveò reliéfnì razit (ražbou znaèky, písma, èísla apod.). V tom pøípadì jsou reliéfy provedeny na patrici a prohlubnì na matrici, nebo opaènì. Lisovací nástroje se vyhøívají plynem nebo elektricky. Elektrický ohøev je vhodnìjší (pro možnost nastavení teploty), ale provoznì dražší. Pøesnìjší údaje o potøebných teplotách nástrojù pro lisování nejsou k dispozici. Pracuje se podle zkušeností, s pøehlédnutím k druhu 2 raženého materiálu a k rytmu práce razicích lisù. (Podle údaje výrobce lisù je na 1 cm razicí plochy zapotøebí asi 6 až 8 W, z èehož vyplývá, že na talíø o velikosti 80 x 250 mm je tøeba asi 1,6 kw). Používají se buï lisy s ruèním nakládáním pøíøezù nebo automaty, do kterých je lepenka vedena odvíjením z kotouèù v jednom až ve tøech pásech (lisování jedním až tøemi nástroji souèasnì) a hotové výrobky se vykládají pneumatickými vykladaèi. d.válcová ražba Pro válcovou ražbu se používají razicí kalandry. Kalandr je soustava dvou válcù, jejichž vzájemný tlak lze seøídit podle druhu válcù. Je-li jeden z válcù reliéfní (patricový) a druhý hladký, provádí kalandr jednostrannou ražbu lisováním. Jsou-li oba válce reliéfní (patricové), provádí kalandr dvoustrannou ražbu lisováním. Jestliže je kalandr vybaven soustavou dvou válcù s podobným reliéfem (tj. matricovým a patricovým), je reliefní. Dvoustranná ražba lisováním na kalandrech se u obalových materiálù prakticky nepoužívá. Vyjímeènì se vyskytuje u nìkterých druhù potahových papírù na výrobu potažené kartonáže, kazet dopisních papírù a pøi výrobì potíštìných potahových materiálù imitujících døevo. Reliéfní válcová ražba Tento zpùsob ražby je dnes nejèastìjší. Provádí se na razicích kalandrech (obr. 182). Horní válec kalandru je ocelový a do jeho povrchu je zahlouben reliéf (matrice). Válec pro horkou ražbu je ve vnitøní dutinì vybaven vyhøívacím zaøízením (zpravidla elektrickým nebo plynovým, zøídka parním). Teplota povrchu válce dosahuje 160 až 200 C.

2 RAŽENÍ Obr. 182 Funkèní schéma razícího kalandru 1 - razicí válec, 2 - elastický válec, 3 - napínací váleèky Spodní válec (tzv. nabíjený) je papírový nebo bavlnìný. Vysokým tlakem slisované listy papíru z celulózových a bavlnìných vláken se nasadí na jádro válce a pøesnì se soustruží. Na povrch spodního válce se vrchním ocelovým válcem vylisuje reliéf (patrice). Spodní válec má buï stejný prùmìr jako válec ocelový, nebo èastìji mívá prùmìr dvojnásobný. Válce jsou uloženy v ložiskách ocelolitinových stojanù. Jejich vzájemný tlak je seøiditelný a je vyvíjen buï hydraulicky, nebo pneumaticky (u starších kalandrù též mechanicky). U starých strojù jsou válce pohánìny pøes pøevodová ozubená soukolí, u moderních strojù mají samostatný pøímý pohon z pøevodovky. Kalandry se používají podle potøeby v rùzných pracovních šíøích v rozmezí 800 až mm s lineárním tlakem 300 až 800 kn. Moderní kalandr pracuje seøiditelným hydraulickým nebo pneumatickým tlakem, má speciální pohon, dále soustavu tažných válcù upravující konstantní tah raženého papíru, dìlená výkyvná ložiska umožòující rychlou výmìnu válcù a elektrický ohøev s regulovatelnou teplotou. -1 Takto vybavený stroj mùže pracovat rychlostí 100 až 200 m min. Velikost tlaku je závislá na vlastnostech raženého papíru, na teplotì válcù, na rychlosti ražby a na tvaru reliéfu. Ploché a tupé vzory reliéfù vyžadují vìtší tlak než ostré reliéfy. Pøi zvýšené teplotì lze vystaèit s menším tlakem. Pøi horké ražbì má reliéf vìtší trvanlivost. Zvýšená vlhkost papíru ražbu usnadòuje (staèí menší tlak). Pøíliš vlhký papír vykazuje ostrou ražbu, ale jen doèasnì - po odpaøení vody se ostrá kresba reliéfu ztrácí. Optimální vlhkost je 5 až 8 %. Pøíprava reliéfu Razicí válce vyrábìjí specializované závody. Válce se zhotovují moletováním, zøídka leptáním nebo rytím. Moleta je váleèek, jehož prùmìr je podílem prùmìru razicího válce (dìlitelem je celé èíslo). Jeho obvod vymezuje raport raženého vzoru, šíøku šíøkový raport vzoru a je celým podílem šíøky válce. Na plášti váleèku je vystouplý reliéf. Molety se zhotovují pomocí mateøské, ruènì nebo machanicky ryté molety na speciálním moletovacím stroji tak, že rytina - matrice - vytvoøí jednostranným lisováním patricový reliéf. Potom se tvrdì zakalí.

3 212 Pomocí molety se provádí postupné ražení jejího reliéfu lisováním do povrchu pláštì razicího válce na speciální moletovací stolici. Moleta se polévá slabým roztokem kyseliny, která urychluje tvorbu reliéfu. V lisování se pokraèuje tak dlouho, až se reliéf ostøe vlisuje do povrchu válce. Potom se moleta posune o pole odpovídající její šíøce a postup se opakuje, až je celý válec opatøen reliéfním vlisem. Dokonèený válec se galvanicky pochromuje, aby získal potøebnou tvrdost. Pøíprava reliéfu na spodním válci Patricový reliéf na papírovém (bavlnìném) válci se vytvoøí pøímo na kalandru lisováním reliéfu ocelového válce. Pøi ražbì studenými válci se povrch papírového válce nìkolikrát vlhèí teplou vodou a ražba lisováním se provádí tak dlouho, až je reliéf pøesnì vykreslen a má uzavøený lesklý povrch (10 až 16 hodin). Pøi ražení teplým válcem se papírový válec nejprve mírným dotykem s razicím válcem ohøívá (na 80 až 85 C) a pak se vlhèí teplou vodou (40 až 50 C) tak dlouho, až na jeho povrchu zùstává vodní film (asi 30 minut). Potom se voda nechá pøi malých otáèkách vniknout do povrchových vrstev (povrch zmatní). Následuje ražba asi tøetinovým tlakem (po dobu zhruba 30 minut) a druhé vlhèení. Teprve po vsáknutí vody do povrchových vrstev se provádí ražba za plného tlaku, a to tak dlouho, až se na povrchu reliéfu vytvoøí lesklá vrstva, která je známkou dokonèení pøípravy (6 až 8 hodin). Zjistí-li se v reliéfu závady, musí se proces opakovat. Pracuje-li kalandr s vyššími teplotami, proces vlhèení a ražby se pøi pøípravì opakuje za plné provozní teploty. Pøímou ražbou za vysoké teploty by se vysušily jen povrchové vrstvy a voda z podpovrchových vrstev by se odpaøovala bìhem ražby, tvoøily by se puchýøe, reliéf by se deformoval a za vysokých tlakù by docházelo i k deformaci válce. Pøi pøípravì kalandru (tvorbì reliéfu na papírovém válci) se musí pøesnì kontrolovat vzájemné nastavení válcù (podle rejstøíkových znaèek na èelech válcù) a dodržení pøesného pomìru jejich prùmìrù (shodnosti s prùmìry rozteèných kružnic ozubených soukolí). Životnost papírového válce je závislá na kvalitì pøípravy reliéfu, tlaku, jímž se provádí ražba, na tvaru reliéfu a na vlastnostech raženého papíru. Pøípravu lze jednou až dvakrát (pøi studené ražbì i vícekrát) opakovat. Pøestanou-li vrchní vrstvy papírového válce vlhèením dostateènì bobtnat tak, aby mohly pøevzít nový reliéf, musí se válce obnovit. Pøi ražbì se musí oba válce peèlivì èistit od prachu a neèistot, které se na nich usazují a poškozují reliéf. Uskladnìné válce se musí opatøit ochranným povlakem (plstìným pøebalem) pøed mechanickým poškozením.

4 RAŽENÍ 213 Ražba sdružená s tiskem Sdružením ražby s tiskem (obr. 183) lze dosáhnout dvoubarevného efektu tím, že reliéf razicího válce souèasnì plní funkci tiskové formy. V tom pøípadì je kalandr vybaven barevníkem (podobným jako u flexotiskových strojù) a zabarvuje vrcholové plošky reliéfu ocelového válce, které pøi ražbì tisknou v prohlubních reliéfu raženého papíru. Ražený papír se mùže potiskovat také na vrcholcích reliéfu pøistaveným barevníkem. Potisk se provádí na ražený papír mìkkým tiskovým válcem proti tlakovému válci. Tento zpùsob se využívá ve výrobì tapet nebo dekoraèních papírù Obr. 183 Kombinovaná ražba s potiskem 1 - ocelový reliéfní válec (patricový), 2 - elastický válec (matricový), 3 - flexotiskový barevník Reliéfní ražba následující po potisku kotouèových materiálù. Moderní hlubotiskové stroje vybavené pro potisk a ražbu balících a obalových materiálù, jsou vybaveny razícím kalandrem. Razící kalandr je v soustavì zaøazen za ètyøi až šest hlubotiskových jednotek (barevníkù). Pás papíru odvíjený z kotouèe je jimi potiskován, pøípadnì i lakován a následnì v jednom výrobním postupu kalandrován na razícím kalandru. Rejstøík mezi tvarem reliéfu a potiskem zajiš uje automatické zaøízení navazující na systém regulace soutisku barev. Potištìný a reliéfnì ražený pás je následnì rozøezáván na archy, nebo navíjen do kotouèe, pro další zpracování. Tento systém se používá pro potisk a ražbu pøebalù na èokolády a potraviny, na potisk a ražbu hliníkové folie, laminátù hliníkové fólie a na výrobu kvalitnì potištìných a ražených obalových materiálù z papíru, kartónù a laminátù, pøi vysokých výrobních rychlostech.

5 Vinutí Vinutí je technologický postup, pøi kterém se papír nebo kartón tvaruje vinutím na vøeteno a slepováním jedné nebo nìkolika vrstev vzniká prostorový útvar - dutý válec, komolý kužel nebo jiné tvary. Vinutím papíru (kartónu), popø. i v kombinaci s jinými materiály (hliníkovou fólií, papírem vrstveným plastickou hmotou) se vyrábìjí rùzné druhy obalù, které se øadí do vinuté kartonáže, napø. kelímky a pohárky, zásypky, obaly na èisticí a saponátové pøípravky, lepenkové kbelíky na malíøské a jiné potøeby, lepenkové sudy a bubny, obaly na chemikálie a umìlá hnojiva. Nìkteré obaly se vyrábìjí z kombinovaných materiálù, kdy se k vinutému papírovému trupu pøipevòují plechová èi plastická víèka nebo dna. Vinutím se vyrábí ještì celá øada dalších výrobkù blízkých obalovým prostøedkùm. Jsou to trubice na navíjení pásových materiálù (papíru, lepenky, plastických fólií, textilu a dalších materiálù), textilní dutinky a cívky, pouzdra na baterie, plány, brýle a diplomy, pouzdra na náboje, ale i cívky pro technické úèely, napø. pro elektroprùmysl. Podle toho, jakým zpùsobem je pás papíru veden k navíjecímu vøetenu (obr. 184), se rozlišuje paralelní vinutí, pravoúhlé vinutí, spirálové vinutí. a. Pøi paralelním vinutí (obr. 184 a) je pás papíru veden k vøetenu soubìžnì s jeho podélnou osou. Pøíøez papíru pøíslušné délky se odstøihne a navíjí na rotující vøeteno pøi souèasném nanášení vrstvy lepidla, kterým se vrstvy slepují do trubice. b. Pøi pravoúhlém vinutí (obr. 184 b) je pás papíru veden k vøetenu kolmo na jeho podélnou osu a pøíøez pøíslušné délky se po odstøižení navíjí na rotující vøeteno a nanášeným lepidlem se slepuje do trubice. c. Pøi spirálovém vinutí (obr. 184 c) není trubice vinuta z jednoho širokého pásu, ale z nìkolika úzkých pásù papíru, které nabíhají na vøeteno šikmo k jeho podélné ose a køížovým opásáním tažných øemenù se spirálovitì vinou a slepují do "nekoneèné" trubice. Smìr výroby papíru je tedy pøi rùzných zpùsobech vinutí vzhledem k podélné ose trubice rozdílný. Protože mechanické vlastnosti papíru jsou, jak známo, v pøíèném i v podélném smìru jeho výroby rozdílné, mají vinuté trubice podle zpùsobu vinutí rozdílné vlastnosti, urèující jejich odolnost proti mechanickému namáhání. Mechanické vlastnosti trubic se uplatòují pøi dalším zpracování, pøepravì i skladování výrobkù a dodávají jim jejich funkèní vlastnosti (vzpìrovou pevnost, stohovatelnost, apod.).

6 VINUTÍ 215 Proto se u trubic zjiš uje (obr. 185): a. odolnost proti namáhání tlakem ve smìru podélné osy P (axiální tlak), a b. odolnost proti namáhání tlakem ve smìru kolmém na podélnou osu P (radiální tlak), r c. pevnost v natržení okrajù P. o l l 2 e 2 e a b c Obr. 184 Zpùsoby vinutí papíru a - paralelní, b - pravoúhlé, c - spirálové, l - délka navíjeného pásu, e - šíøka papíru P o P a P o P a P r P o P r P r a b c d P a Obr. 185 Namáhání trubic a - znázornìní zjiš ování odolnosti, P a - odolnost v axiálním tlaku, P o - pevnost v natržení okrajù, P - odolnost v radiálním smìru, b - namáhání v axiálním tlaku, r c - namáhání v radiálním tlaku, d - zjiš ování pevnosti v natržení okrajù

7 216 Odolnost proti tlaku pùsobícímu ve smìru podélné osy (axiální) P (obr. 185b) se zjiš uje mezi a dvìma deskami, které se proti sobì pohybují urèitou rychlostí. Mìøí se síla, které trubice odolává do okamžiku, kdy se objeví známky deformace jejího trupu. Odolnost tlaku ve smìru kolmém na podélnou osu (radiální) P (obr. 185c) se zjiš uje mezi r dvìma deskami nebo tlakem lišty na vrchol trubice položené na desce. Poloha lišty mùže být soubìžná s osou trubice nebo i pøíèná. Mìøí se síla v okamžiku, kdy se projeví deformace kruhového prùøezu trubice. Pevnost v natržení okrajù P (obr. 185d) se mìøí tak, že do vrcholu trubice se vtlaèuje komolý o kužel a zjiš uje se síla v okamžiku, kdy praskne její okraj. Sklon kuželu je urèen pomìrem 1 : 6 k výšce komolého kuželu. Pøi všech uvedených zkouškách se tlakové elementy pohybují rychlostí mm min.. Namìøená odolnost trubic se rùzní a závisí na prùmìru trubice, tlouš ce stìny, poètu návinù, druhu papíru, zpùsobu vinutí. Napøíklad axiální pevnost v tlaku vzrùstá s rostoucím prùmìrem trubic. U radiální pevnosti je tomu opaènì. Paralelní vinutí Šíøka papírového pásu pøi paralelním vinutí závisí na: prùmìru trubice, poètu návinù, šíøce pøelepu, pøíèném smrš ování papíru. Délka pøíøezu pro vinutí závisí na: délce trubice, podélném smrš ování papíru. Rozmìr pøíøezu pro vinutí trubic válcového tvaru se urèí podle vzorce: kde e -šíøka pásu papíru (šíøka kotouèe), l - délka pøíøezu, l - délka trubice, t n - poèet návinù, d - støední prùmìr trubice (obr. 186), 2 e = c k (n pd 2 + b) l = c p lt,

8 VINUTÍ 217 b - šíøka pøelepu, c - korekèní faktor pro pøíèné smrštìní papíru, k c - korekèní faktor pro podélné smrštìní papíru. p d 1 d 2 d 3 Obr. 186 Geometrie trubic d - vnitøní prùmìr trubice, d - støední prùmìr trubice, d - vnìjší prùmìr trubice Poznámka: Korekèní faktor smrštìní papíru v pøíèném i podélném smìru upravuje rozmìrový rozdíl papíru pøed jeho navíjením, tj. pøed provlhèením lepidlem, a mezi jeho rozmìry po jeho opìtném vysušení (papír má po vysušení menší rozmìry než mìl v pùvodním stavu). Rozsah smrštìní závisí na druhu vláken, ze kterých byl papír vyroben, na zpùsobu mletí vláken i na zpùsobu výroby, na papírenském stroji, atd. Zjiš uje se pokusnì v simulovaných podmínkách vinutí na navíjecím stroji. Korekèní faktor smrštìní se zjistí ze vztahù. kde c - korekèní faktor smrštìní pøíèný (kolmo na smìr výroby), k c - korekèní faktor smrštìní podélný (podél smìru výroby), p m - šíøka pøíøezu v pøíèném smìru výroby pøed navlhèením (mm), m - šíøka pøíøezu v pøíèném smìru po vysušení (mm), l n - délka pøíøezu v podélném smìru výroby pøed navlhèením (mm), n - délka pøíøezu v podélném smìru výroby po vysušení (mm). l -2 Napø. u jednostrannì hlazeného sulfátového papíru plošné hmotnosti 70 g m je po namoèení v podélném smìru zvìtšení rozmìru + 0,3 % a v pøíèném smìru + 1 %. Po vysušení je podélné smrštìní - 0,7 % a pøíèné - 1,4 %. Výpoèet korekèního faktoru pro pøíèné smrštìní pásu papíru bude c k = m m l, c p = n n l, c k = 100 = 1014,. 986, Paralelním vinutím se mohou vyrábìt trubice a dutinky se zkoseným pøelepem, tj. s málo znatelným, nevýrazným spojem. (Šíøka zkosení závisí na prùmìru trubice, na tlouš ce papíru a na stupni jeho zaklížení - viz kapitola Kosení.)

9 218 Tímto zpùsobem se také mohou vylepovat vnitøní stìny trubice jiným materiálem, napø. papírem podlepeným hliníkovou fólií nebo papírem natíraným nebo vrstveným plasty. V tom pøípadì se pás vylepovaného materiálu odvíjí souèasnì s papírem pøi stranì dotýkající se navíjecího vøetena. Šíøka pásu se øídí podle vnitøního prùmìru trubice a šíøky pøelepu (e = d + b ) Poèet návinù v závislosti na prùmìru trubice je u tohoto zpùsobu vinutí závislý na maximální zpracovatelské šíøce papírového pásu na navíjecím stroji. Navíjecí stroje pracují pøerušovaným rytmem. Pøíøez papíru je odøíznut pøi pøerušení posunu papírového pásu a navinutá trubice se pøi pøerušení snímá z vøetena. Paralelnì vinuté trubice jsou velmi odolné proti axiálním tlakùm. (P.) a Odolnost proti radiálnímu tlaku (P ) je u paralelnì vinutých trubic naopak menší. r Pevnost v natržení okrajù je menší než u trubice vinuté pravoúhle. Navíjecí stroje mohou být také vybaveny zaøízením na pøilepování vnìjší potištìné vrstvy, která plní funkci etikety. Potištìný pøíøez pøíslušných rozmìrù s nanesenou vrstvou lepidla se pøi vinutí nalepí tlakem válcù a rotujících kartáèù na pláš trubice. Navinuté trubice se ruènì nebo u automatických strojù mechanicky snímají z vøetena a dopravují se do sušárny k vysušení. Pravoúhlé vinutí Šíøka papírového pásu pøivádìného kolmo k navíjecímu vøetenu je závislá na: délce trubice, pøíèném smrštìní papíru. Délka pøíøezu je závislá na: prùmìru trubice, poètu návinù, šíøce pøelepu, podélném smrš ování papíru. Rozmìry cylindrických trubic pravoúhle vinutých (obr. 184b) se urèi podle vzorce: šíøka pásu kotouèe l 2 =c p (n p d 2 + b). délka pøíøezu kde c - korekèní faktor smrštìní k l - délka trubice t c - korekèní faktor smrštìní - podélný p d - støední prùmìr trubice 2 b - šíøka pøelepu n - poèet návinù e 2 = c k l t

10 VINUTÍ 219 Tímto zpùsobem se mohou vinout trubice vìtších prùmìrù i s vìtším poètem návinù (tlustostìnné) než pøi paralelním vinutí. Délka trubice je omezena pracovními rozmìry stroje. Pøi pravoúhlém vinutí nelze provádìt zkosení papíru, takže konec návinu je znatelný (má hranu). Stroje pracují pøerušovanì. Pøi snímání hotové trubice se musí rotace vøetena pøerušit a pás nevíjeného papíru zavést k vøetenu. Pøi pravoúhlém vinutí lze rovnìž na trubici nalepovat potištìný pøíøez plnící funkci etikety Hotová trubice se dopraví do sušárny k vysušení. Pravoúhle vinuté trubice mají vìtší radiální a menší axiální pevnost v tlaku než trubice vinuté paralelnì. Rovnìž pevnost v natržení okrajù je vždy vìtší než pøi ostatních zpùsobech vinutí. Spirálové vinutí Úzké pásy papíru opatøené nánosem lepidla nabíhají pod urèitým úhlem na vøeteno a jsou køížovým opásáním utahovacích øemenù spirálovitì vinuty kolem vøetena do trubice. Poèet pásù se øídí požadovanou tlouš kou stìny trubice a tlouš kou navíjeného papíru. Šíøka pásu se volí podle vnitøního prùmìru trubice. Výrobci strojù uvádìjí údaje obsažené v tabulce: Vnitøní prùmìr trubice (mm) Šíøka pásu papíru (mm) Navíjející (utahovací øemeny mají být asi o 5 mm užší než je pás papíru. Pøi spirálovém vinutí se mohou kombinovat rùzné druhy papíru. Napøíklad vnitøní a vnìjší vrstvy mohou být z kvalitních papírù a mezivrstvy z papíru ménì hodnotných. Jsou možné i kombinace s podlepovanou hliníkovou fólií, papírem natíraným nebo vrstveným plasty. Pøi spirálovém vinutí se pracuje kontinuálnì. Nekoneènì vinutá trubice se rozøezává na pøíslušnou délku kotouèovou pilou pohybující se vratným zpùsobem soubìžnì s vinutou trubicí. Výkon strojù pracujících tímto zpùsobem je ve srovnání s výkonem u ostatních zpùsobù vinutí podstatnì vìtší. Dosahuje se až pìtkrát vìtšího výkonu než u poloautomatù a dvakrát vìtšího výkonu než u automatù pracujících na principu paralelního nebo pravoúhlého vinutí. Spirálovì vinuté trubice jsou ve srovnání s trubicemi vinutými paralelnì ménì odolné proti axiálnímu tlaku (záleží na druhu použitých papírù). Pro vinutí se používají rùzné druhy navíjecích vøeten (v praxi se nazývají trny (obr. 187)).

11 220 a. Plné vøeteno Používá se v pøípadech, kdy papír je pøikládán ruènì nebo napø. pøi spirálovém vinutí. Oznaèení se vztahuje na plnou plochu pláštì (uvnitø je vøeteno duté). a b c d e Obr. 187 Rùzné druhy vøeten (v pøíèném øezu) a - plné, b - se záøezem, c - svìrací, d - s pøisáváním, e - rozpínací b. Vøeteno se záøezem Papír se zachycuje do záøezu soubìžnì s podélnou osou. Šíøka záøezu se øídí podle tlouš ky papíru. Do záøezu zavedený okraj papíru se nazývá zátah. Nesmí být pøíliš široký, nebo není pøilepen a odstává od vnitøní stìny trubice. c. Svìrací vøeteno Okraj papíru je u tohoto vøetena sevøen automatickým svìracím zaøízením a pevnì držen pøi navíjení. Po navinutí se sevøení uvolní a trubici lze z vøetena sejmout. d. Vøeteno s pøisáváním Toto vøeteno má otvory v øadì soubìžné s jeho podélnou osou. Jimi je papír pod tlakem vzduchu pøisáván a pøi vinutí pevnì držen. Po dokonèení návinu se podtlak vzduchu zruší a trubici lze z vøetena sejmout.

12 SKLÁDÁNÍ 221 e. Rozpínací vøeteno Skládá se z dílèích segmentù, jejichž stažením ke støedu se zmenší prùmìr vøetena a navinutá trubice se snadno sejme. Vinutí pláš ù komolého kužele Pøi výrobì kelímkù a pohárkù se používají jako polotovary dutinky tvaru pláštì komolého kužele, které tvoøí trup tìchto výrobkù. Tyto dutinky jsou jednovrstvé, vyrábìjí se z kartónù, který je zpravidla potiskován. Vinutí se provádí z výsekù tvaru výseèe mezikruží, jehož rozmìry se odvozují od prùmìru dna, prùmìru vrcholu dutinky, kónicity dutinky a šíøky pøelepu. Vinutí se dlouho provádìlo ruènì na nástrojích tvaru komolého kužele s ruèním nanášením lepidla na spojovací okraj. V pováleèných letech se uplatnily poloautomaty a dnes je vinutí vèetnì následných operací plnì automatizováno. Stroje, které vinou a slepují kónické dutinky na pohárky a kelímky, zpracovávají zpravidla potištìné výseèe mezikruží mechanickým nanášením lepidla na okraj výseku, který se svine, tj. zasune do tvarovacího nástroje tvaru komolého kuželu, ruènì na karuselových lisech nebo mechanicky na automatech a pøítlakem horního nástroje (rozmìrovì souhlasného s vnitøními rozmìry dutinky) se provede slisování spoje a vytvarování geometrického tvaru dutinka. Na automatech se tato operace nìkdy spojuje s dalšími, napø. s vkládáním a pøipevòováním dna a sekundárním tvarováním okraje. Dutinky kónických tvarù se dále zpracovávají na hotové výrobky na lisech, kde se provádí operace sekundárního tvarování. Nakonec se zušlech ují, aby nepropouštìly kapaliny. Pro výrobu textilních dutinek jsou dnes používány rùzné druhy automatù, které spojují všechny technologické postupy výrobního procesu, takže z odvíjeného papíru nebo kartónu jsou kosením, eventuálním potiskem, tvarováním pøíøezu, jeho vinutím, úpravou vrcholu a spodku vysušením, pøípadnì i zušlech ováním vyrábìny pláštì textilních dutinek jako polotovary nebo hotové výrobky. V praxi se používá nìkolik typù jednoduchých i kombinovaných strojù, které pracují na rùzných principech Skládání Skládání je pracovní postup, pøi nìmž se papír nebo lepenka ohýbají v rovných linkách ohybu a potom lisují tak, že se vytvoøí ostré hrany pøehybu. Kartóny a lepenky se skládají v linkách ohybu pøedem pøipravených rýhováním, naøezáváním, drážkováním, perforováním nebo žlábkováním. Skládání lepenek se vyskytuje u všech druhù kartonáží. Skládatelnost obalù do plochého stavu je jednou z jejich hlavních pøedností proti obalùm z jiných materiálù, nebo snižuje nároky na prostor pøi skladování a pøi dopravì. Skládání kartónù se uplatòuje také u odkládacích map, svatebních oznámení, prospektù, listù fotografických alb apod.

13 222 Papír se zpravidla skládá pøímo, bez pøedem pøipravených linek ohybu, a to pøi výrobì sáèkù, papírových tašek, obálek, prospektù aj. Skládáním se z archù papíru zhotovují složky, jejichž spojováním (šitím, lepením) se vyrábìjí knihy, bloky, sešity, notesy, památníky atd. Skládáním se též tvarují papíry napø. pøi výrobì papírových košíèkù a filtrù. Skládání lepenek V kapitole o ohýbání lepenek jsou uvedeny dùvody, proè se pøi ohýbání lepenek musí pøedem vytváøet linka ohybu. Pøi skládání lepenek v linkách ohybu se pøi dalším zpracování i použití obalù z lepenek uplatòují tyto faktory: a. Síla potøebná k ohybu je závislá na úhlu ohybu (obr. 188) a na kvalitì provedení linky ohybu. Oznaèuje se jako zbytková odolnost v lince ohybu (viz kapitola Linky ohybu) a Obr. 188 Ohýbání lepenky a - úhel ohybu, b - úhel zpìtného pružení b. Síla zpìtného pružení je úmìrná úhlu zpìtného pružení. Zbytková odolnost v ohybu i zpìtné pružení jsou dùležitými èiniteli ovlivòujícími funkci zpracovatelských a balicích automatù. Mají být co nejmenší. Moment zpìtného pružení ovlivòuje prùbìh slepování složených lepenkových pøíøezù. Pøi menším zpìtném pružení lepidlo rychleji pøilne ke slepovanému materiálu (adheze lepidla) a lepení je snazší. Pøi vìtším zpìtném pružení je prùbìh pøilnutí lepidla narušován momentem zpìtného pružení. Zpìtné pružení se zmenší tím, že se složená lepenka v lince ohybu pøimìøeným tlakem slisuje, èímž se odstraní napìtí vrstev lepenky, které je pøíèinou zpìtného pružení pøi ohýbání. Složení lepenky v lince ohybu, její slisování a opìtné narovnání je postup, jímž se odstraòuje zpìtné pružení a zmenšuje síla potøebná ke skládání. Tento postup se nazývá pøedlamování. Zpìtné pružení také deformuje geometrický útvar prostorové kartonáže. Spojí-li se pøíøez víka dvoudílné krabíce (obr. 189) v rozích sešitím na plochém sešívacím stroji bez pøedchozího pøedlamování pøíøezu v linkách ohybu, jsou boèné stìny krabicového dílu vyduty. Tato deformace znesnadòuje sesazování víèek a spodkù krabic a zhoršuje jejich vzhled i mechanické vlastnosti. Je zavinìn zpìtným pružením lepenky v linkách ohybu a je nejvìtší ve støedu mezi dvìma spoji.

14 SKLÁDÁNÍ 223 Obr. 189 Spojení lepenkového pøíøezu v hotový díl - znázornìní dùsledku zpìtného pružení Aby nedocházelo k deformaci, musí se pøíøezy pøed spojováním pøedlamovat. Pøedlamováním se zároveò usnadòuje skládání skládatelných pøíøezù i rozkládání skládacích krabic, protože se zmenšuje síla potøebná k provedení ohybu. Pøi slepování skládaèkového pøíøezu (obr. 190) bez pøedlamování se provádí složení v linkách ohybu C a potom A tak, že se boèní stìny pøitlaèí ke spojovací záložce opatøené nánosem lepidla. Takto slepená skládaèka se špatnì rozkládá, nebo linky ohybu B a D, které nebyly pøedlomeny, vyžadují pomìrnì znaènou sílu k ohybu pøi rozkládání a zpìtné pružení deformuje rozložený útvar tím, že ho vrací do složeného stavu. Pøi mechanickém rozkládání takto vyrobených skládaèek vznikají znaèné poruchy ve funkci balicího automatu, zpùsobené deformací a destrukcí skládaèky. Zmenšení síly potøebné k rozložení a zmenšení zpìtného pružení v linkách ohybu se pøi skládání a slepování skládaèek dosahuje pøedlamováním linek ohybu a slepením. Pøíøez se nejprve pøedlamuje v linkách ohybu B, D, potom se narovná a dále se skládá v linkách A, C. Všechny linky ohybu jsou pøi skládání lisovány pøimìøeným tlakem. A B C D B A A C B D C D b A B C D 1 a c A D B C d 2 Obr. 190 Znázornìní pøedlamování, skládání a slepování skládaèkového pøíøezu a - linky ohybu na skládaèkovém pøíøezu (A, B, C, D), b - pøedlamování v linkách B a D a narovnání, c - skládání pøedlomeného pøíøezu A a C a slepování, d - chování slepeného pøíøezu pøi rozkládání na balicím automatu, 1 - nedostateènì provedené pøedlamování - obtížné rozkládání, 2 - správnì provedené pøedlamování - snadné rozkládání.

15 224 K rozložení takto složené a slepené skládaèky postaèí minimální síla a skládaèka si zachová správný tvar, což usnadòuje manipulaci pøi jejím plnìní a umožòuje bezporuchovou funkci balicích automatù. Skládání a pøedlamování lepenek v linkách ohybu je buï ruèní, nebo mechanizované; mechanismy pracují buï periodicky, nebo kontinuálnì. Skládání (pøedlamování) periodicky pracujícími nástroji (obr. 191) Obr. 191 Obr. 192 Obr. 191 Skládání periodicky pracujícími nástroji Obr. 192 Skládání (pøedlamování) kontinuálnì pracujícími nástroji 1 - vodicí lišta, 2 - pøítlaèný váleèek, 3 - vodicí válec, 4 - rýhovaný lepenkový pøíøez, 5 - ohýbací váleèky (polohy postupnì sklonìných váleèkù) Pøíøez je pøidržován pøítlaènou lištou, jejíž hrana vymezuje linku ohybu. Skládací lišta sklopným pohybem ohýbá lepenku v pøíslušném úhlu. Podobný princip je použit napø. u ètyørohových slepovacích automatù. Skládání (pøedlamování) kontinuálnì pracujícími nástroji (obr. 192) Lepenkový pøíøez opatøený linkami ohybu se posunuje rotujícími vodícími a pøítlaènými válci (dopravními pásy nebo kombinací dopravního pásu s pøítlaènými válci a vodícími øemeny) na dráze stroje mezi vodícími lištami vymezujícími linky skládání. Hrany lišt se nedotýkají linek ohybu na lepence, ale jsou od nich mírnì vzdáleny, podle tlouš ky lepenky. Nastavují se zkusmo tak, aby bylo dosaženo optimálních výsledkù. Pøi pøíliš malé vzdálenosti se lepenka natrhává a dochází k šikmému skládání. Pøi nadmìrné vzdálenosti je složení nepøesné, mimo linku ohybu. Pøíøez se skládá skládacími (ohýbacími) váleèky (øemeny, lištami, plechy apod.) seøazenými tak, že jejich podélné osy (pøítlaèné plochy) svírají s osami vodicích válcù postupnì se zvìtšující úhel. Vedený pøíøez se tak v lince ohybu skládá až do úhlu 180. Pøed dosažením úhlu ohybu 180 konèí vodicí lišta, která vymezuje linku ohybu, dochází k úplnému složení a následuje seøiditelné lisování pøehybù.

16 SKLÁDÁNÍ 225 Pøi pøedlamování se vrací ohnutý díl lepenky do výchozí polohy pomocí vratné lišty, jejíž šikmá poloha k dráze, kterou prochází pøíøez, je nastavitelná. Také všechny skládací, vymezovací a vodicí orgány stroje jsou seøiditelné podle rozmìrù a tlouš ky lepenky a podle druhu skládaných pøíøezù. Moderní stroje pracují rychlostí -1 až 600 m min. Nìkteré jsou též vybaveny pøíènì skládajícím zaøízením, které umožòuje souèasné nebo postupné pøíèné i podélné skládání. Pro pøíèné skládání se používají periodicky pracující nástroje (lišty, segmenty, vaèky, páky), jejichž funkce je synchronizována s pohybem vedeného lepenkového pøíøezu. Pøi pøíèném skládání, které se uplatòuje u kartonáži se samosvorným dnem, u skládatelných dvoudílných a pøiklápìcích kartonáží (ètyø až šestimístnì slepovaných), pracují skládací a slepovací stroje podstatnì menší rychlostí nežli pøi skládání a slepování podélnì slepovaných kartonáží. Pøi skládání kontinuálnì pracujícími nástroji je nutné pøesné seøízení skládacích mechanismù stroje, aby bylo dosaženo geometrické pøesnosti složených a slepených skládatelných kartonáží. Vyžaduje se pøesná soubìžnost složených hran s maximální tolerancí 0,2 mm. Pøi nestejnomìrné tlouš ce lepenky, která je pøíèinou i rozdílné kvality rýhovacích linek ohybu, vznikají pøi skládání potíže. Síla potøebná k ohybu je v dùsledku rozdílné zbytkové odolnosti v ohybu u jednotlivých linek ohybu rozdílná a linky ohybu kladou pøi ohýbání rozdílný odpor. Ten zpùsobuje výchylky ve smìru vedení pøíøezu, a tím také nepøesné skládání. Skládání papíru Papír se skládá bez pøípravy linek ohybu. Pøehyb se slisuje pøimìøeným tlakem válcù, èímž se odstraòuje zpìtné pružení a vytváøí ostrá hrana pøehybu. Skládáním a lisováním se narušuje vláknitá struktura listu v lince ohybu, zhoršuje se pevnost v tahu i v prùtlaku. Rozdíl v hodnotách se zjiš uje mìøením vzorku pøed složením a po složení. Kromì zmenšení pevnosti papíru dochází v pøehybech v dùsledku narušení struktury vláken ke vzniku prùduchù, což zhoršuje nepropustnost pro vodní páry a to je v obalové technice nežádoucí, zejména pøi balení hydrofilního zboží, pøi skládání povrchovì zušlech ovaných papírù pro obalové úèely, tj. u papírù parafínovaných nebo u papírù natíraných disperzemi plastických hmot i u papírù vrstvených polyetylénem. Papír se skládá mechanicky na skládacích strojích (což je samostatný pracovní postup - skládání), nebo kombinovanými automaty, na nichž jsou skládáním tvarovány polotovary nebo hotové výrobky (hadice pro výrobu pytlù, sáèkù, papírových tašek, obálky, dna sáèkù, pytlù apod.). Používají se rùzné principy skládání: nožové skládání, kapsové skládání (diskontinuální), kontinuální skládání hadic.

17 Obr. 193 Obr. 194 Obr. 193 Schéma zpùsobu nožového skládání 1 - dopravník, 2 - skládaný papír, 3 - skládací nùž, 4 - seøíditelný doraz, 5 - skládací válce. Obr. 194 Schéma zpùsobu kapsového skládání 1 - skládaný papír, 2 - pøivádìcí válec, 3 - skládací kapsa se seøíditelným dorazem, 4 - skládací válce. Nožové skládání (obr. 193) Pøi tomto zpùsobu skládání se arch vodorovnì nebo šikmo ruènì nakládá nebo pøivádí dopravním zaøízením (dopravními pasy nebo podélnì vroubkovanými, proti sobì se otáèejícími váleèky) z nakladaèe. Nakládá se pomocí nakládacích pøíložníkù. Poloha nakládacího pøíložníku vymezuje umístìní linky pøehybu. Skládací nùž (do jehož hrany jsou vsazeny malé jehly zabraòující posunutí archu) vtlaèí shora arch mezi lisovací válce, ty jej vtáhnou mezi sebe, slisují pøehyb a vyloží složený arch na vykládací stùl nebo, v pøípadì køížového skládání, do další skládací jednotky (resp. dalších jednotek). Tento zpùsob zajiš uje velmi pøesné skládáni -2 nejrùznìjších druhù papíru o plošné hmotnosti 30 až 120 g m. Kapsové skládání (obr. 194) Pøi tomto zpùsobu skládání se arch papíru vede soustavou tažných válcù (z nichž spodní zároveò plní funkci lisovacího válce) a je vhánìn do šikmo pøistavìné plošné komory, zhotovené z hladkého nebo profilového plechu. Když narazí pøední hrana archu v komoøe na pøestavitelnou narážku, vytvoøí se tlakem zbývající èásti posouvaného archu u ústí komory vlna, kterou zachytí proti sobì rotující válce, stisknou ji a pøi prùchodu lisováním ostøe zlomí. Složený arch se pak vykládá ze stroje nebo vede dále do další skládací soustavy, kde se proces opakuje. Úhel sklonu plošné komory zajiš uje pøesnost složení. U nìkterých typù skládacích strojù se používá kombinace principù nožového a kapsového skládání. Kapsové skládání se používá u strojù na výrobu sáèkù, tašek, papírových pytlíkù, obálek, skládacích map a v knihaøské výrobì.

18 SKLÁDÁNÍ Obr. 195 Kontinuální skládání 1 - tvarovací plech (šablona), 2 - skládací nástroje, 3 - skládací lišta, 4 - skládaný papír, 5 - složená hadice s postranním záhybem, 6 - lisovací válce. Kontinuální skládání (obr. 195) Pás papíru odvíjený z kotouèe je veden soustavou vodicích válcù a kontinuálnì skládán pomocí tvarovacích plechù, diskových kotouèù, lišt a spirálových ploch, jejichž poloha je seøiditelná podle zpùsobu skládání s podle potøebných rozmìrù hadic. Složená (slepená) hadice prochází dále soustavou lisovacích válcù, které slisují složené hrany a táhnou hadicí zpravidla k pøíènému dìlení øezáním nebo oddìlováním tahem v perforovaných linkách. Tlak lisovacích válcù je nastavitelný a jeho velikost se upravuje tak, aby se pøehyby dobøe slisovaly. Nesmí být pøíliš velký, aby ztráta mechanických vlastností papíru v pøehybu v dùsledku narušení vláknité struktury lisováním zùstala v pøípustných mezích. Tento zpùsob skládání se používá u strojù na výrobu pytlù, sáèkù a tašek. Skládací zaøízení je v tomto pøípadì vybaveno zaøízením na nanášení lepidla, takže v lisovací soustavì dochází i ke slepení složené hadice. Plisování Plisování je pracovní postup, pøi nìmž je papír skládán v èetných ostrohranných pøehybech. Používá se pøi výrobì rùzných papírových košíèkù na ovoce a cukrovinky, na výrobu filtrù. Plisuje se pomocí speciálních nástrojù nebo pomocí válcù a nožù. Pomocí speciálních dvouèinných nástrojù (obr. 196) se napøíklad vyrábìjí papírové košíèky. Tlakem paprskovitì ozubeného razníku (tvaru komolého kužele) proti spodnímu dílu (matrici) se pøíøez papíru vložený mezi nì plisuje. Paprskovité plisování zde slouží k rozložení pøebývajícího materiálu na boèných stìnách prostorového košíèku (obdoba tvorby vrásní pøi tažení lepenek). Plisovaný pøíøez je potom vytlaèen pohybem èásti razníku (ozubeného profilu) do tvarovací komory ve spodním dílu nástroje, odkud vypadává v prostorovém tvaru jako hotový výrobek.

19 228 b a c Obr. 196 Plisování a - plisovacími válci, b - dvojèinnými nástroji, c - hotový výrobek Pøi plisování pomocí válcù se papír skládá dvìma protismìrnì se otáèejícími válci. Zuby válcù mají v prùøezu tvar trojúhelníku. Plisované pøíøezy se ve složeném stavu lisují, èímž se odstraní zpìtné pružení a zajistí uchování ostrých hran. Papír má mít 18 až 20 % vlhkosti, aby byl vláènìjší a pøi plisování nepraskal. Pøi výrobì filtrù (napø. cigaretových, kdy je papír skládán do velmi jemných pøehybù) se používá speciálních skládacích strojù, které skládají papír kmitavými pohyby skládacích nožù Zvlòování Zvlòování papíru je postup, kterým se papír zvlòuje soustavou dvou vyhøívaných zvlòovacích válcù (obr. 197 I). Vynález se pøisuzuje Amerièanovi J. Jonesovi (r. 1871), který jím øešil ochranu lahví, namísto tehdy používaného slámového obložení. Zvlnìný papír byl podnìtem k zavedení výroby dvouvrstvé vlnité lepenky (r. 1874) a tøívrstvé vlnité lepenky (r. 1895). Vlnité lepenky výraznì ovlivnily rozvoj obalové techniky v devatenáctém století v celém svìtì. Jejich výroba ve hmotných jednotkách pøedstavuje koncem století rozhodující podíl papírenského prùmyslu na obalové technice.

20 ZVLÒOVÁNÍ 229 Podle rozmìrových proporcí zvlnìné vrstvy se rozlišují vlnité lepenky: hrubovlnné, které se oznaèují písmenem A, jemnovlnné - B se støednì jemnou vlnou -C, s velmi jemnou vlnou - D, mikrovlné - E, minivlnné - F a N Vlnité lepenky D a E byly zavedeny ve výrobì v druhé polovinì devatenáctého století. Vlnitá lepenka F v prvé polovinì devadesátých let. Zatím se používá ojedinìle (vlna N v roce 1997). Geometrické rozmìry vln jsou u rùzných výrobcù zvlòovacích strojù mírnì odlišné a pohybují se v urèitých rozmezích. Uvedené druhy vlnitých lepenek mají høbety vln soubìžné s osou zvlòovacích válcù. Jsou však také vyrábìny druhy vlnitých lepenek dvouvrstvých, jejichž høbety vln nejsou rovné, ale zvlnìné. Tyto druhy dvouvrstvých vlnitých lepenek se nazývají hadovité. Nejrozšíøenìjší v obalové technice jsou dnes tøívrstvé vlnité lepenky s rozdílnými podíly jednotlivých druhù vln (nejvìtší podíly pøedstavují lepenky s vlnou A, C, B). Dvouvrstvé vlnité lepenky mají zpravidla vlnu A, nebo C a E. Vícevrstvé lepenky mají kombinovanou skladbu vln. U pìtivrstvých lepenek je to kombinace A/B, A/C, C/B. Sedmivrstvá lepenka mívá kombinace vln A/B/E nebo C/B/E. Plošná hmotnost lepenky se zjiš uje souètem plošné hmotnosti jednotlivých vrstev papíru, z nichž byla vyrobena, pøièemž plošná hmotnost papíru zvlnìné vrstvy se násobí souèinitelem zvlnìní. Souèinitel zvlnìní je rozdílný podle rozmìrù i podle druhu vln a zjiš uje se natažením a zmìøením dílu zvlnìného papíru v porovnání k rozmìru ve zvnìném stavu. Napøíklad u vlny A bývá 1,5, u vlny B 1,3-1,4 (viz tabulka10). K souètu plošných hmotností papíru se pøidává hmotnost lepidla 2 v sušinì použitého na slepení vrstev 1 m vlnité lepenky. Pøíklad: -2 vnìjší vrstva g m -2 zvlnìná vrstva g m -2 souèinitel zvlnìní 50%...70 g m -2 vnìjší vrstva g m -2 lepidlo...20 g m -2 plošná hmotnost vlnité lepenky g m

21 230 2 a) c 1 b) c) d I. d) t W h e) e II. III. Obr. 197 I - Princip zvlòování, 1 - zvlòovací válce, 2 - zvlòovaný papír II - Geometrie vln, h - výška vlny, t - rozteèná vzdálenosti vrcholù vln, W - tvar vlny. III - Druhy vlnitých lepenek podle poètù vrstev: a) - zvlnìný papír, b) - dvouvrstvá vlnitá lepenka, c) - tøívrstvá vlnitá lepenka, d) - pìtivrstvá vlnitá lepenka, e) - sedmivrstvá vlnitá lepenka Zvlnìná vrstva je hlavní charakteristickou složkou vlnitých lepenek. Dává jim užiteèné mechanické vlastnosti, jako je pružnost, vzpìrová pevnost, tlumící schopnost a znaèná tlouš ka pøi minimální plošné hmotnosti ve srovnání s jinými plnými lepenkami. Samotný zvlnìný papír se dnes vyrábí jen zøídka, nebo nachází jen ojedinìlé uplatnìní a zvlnìní neudrží tvar (obr. 197a). Zvlòování papíru se používá pøi výrobì vlnité lepenky na zvlòovacích strojích, které zvlnìnou vrstvu pøilepují lepidlem nanášeným na vrcholky vln k tzv. krycí vrstvì. Pøilepením vrcholù vln ke krycí vrstvì uchová vlna svùj tvar a mechanické vlastnosti. Tak vzniká dvouvrstvá vlnitá lepenka (obr. 197b). V soustavì kombinovaného stroje na výrobu vlnité lepenky nebo na speciálním polepovacím stroji se na vlny dvouvrstvé vlnité lepenky pøilepuje druhá krycí vrstva. Vzniká tøívrstvá vlnitá lepenka (obr. 197c), která v souèasnosti nachází nejširší uplatnìní. Jsou vyrábìny rovnìž lepenky pìtivrstvé (obr. 197d), které vznikají slepením dvouvrstvých vlnitých lepenek a pøilepením krycí vrstvy. Sedmivrstvé lepenky (obr. 197e) vznikají slepením tøí dvouvrstvých lepenek pøelepených krycí vrstvou. Geometrie vln. Geometrie vln se urèuje výškou vlny - h (obr. 197 II), rozteènou vzdáleností vrcholù vln - t a tvarem vlny W. Geometrický tvar vlny se zkoumáním vlivù na mechanické namáhání papíru pøi zvlòování, jakož i na dosažení optimálních obalovì funkèních vlastností vlnité lepenky, se u výrobcù strojù na její výrobu, mìnil a mìní. Pohybuje se mezi tvarem sinusoidy a tvarem klínu (V).

22 ZVLÒOVÁNÍ 231 Tvar vlny urèuje rozteènou vzdálenost vln. Rozteèná vzdálenost vln a výška vlny urèuje poèet vln na 1 m. Rozmìrové údaje jednotlivých druhù vlnité lepenky jsou uvedeny v tabulce 10. Vlnité lepenky Tabulka 10 * FEFCO - Evropské sdružení výrobcù vlnité lepenky Oznaèení lepenky Vlnová rozteè Výška vlny Poèet vln na 1 m Souèinitel zvlnìní Normované druhy (FEFCO*, DIN) Vlna A Hrubovlnná (prùmìr) 8,0-9,5 (8,6) 4,0-4,8 (4,4) (115) 1,42-1,55 (1,50) Vlna C Støednìvlnná (prùmìr) 6,7-7,9 (7,3) 3,2-3,9 (3,5) (133) 1,37-1,48 (1,43) Vlna B Jemnovlnná (prùmìr) 5,5-6,6 (6,1) 2,4-3,1 (2,7) (161) 1,32-1,42 (1,37) Nenormované druhy Vlna D Velmi jemnovlnná (prùmìr) Vlna E Mikrovlnná (prùmìr) Vlna F Minivlnná (prùmìr) 4,3-5,4 (4,9) 3,1-4,2 (3,7) 2,2-3,0 (2,6) 1,8-2,3 (2,0) 1,2-1,7 (1,4) 0,6-1,1 (0,8) (200) (265) (378) 1,26-1,36 (1,31) 1,20-1,30 (1,25) 1,15-1,25 (1,20) Lepenka typ Zvlnìná vrstva oznaèení Tlouš ka (mm) Dvouvrstvá hrubovlnná støednìvlnná jemnovlná mikrovlná A C B E 5,0 4,0 3,0 1,7 Tøívrstvá hrubovlnná støednìvlnná jemnovlná mikrovlná A C B E 5,3 4,3 3,0 2,0 Pìtivrstvá Kombinace: jemná / hrubá jemná / støední mikro / støední mikro / jemná B/A B/C E/C E/B 8,3 7,3 6,0 5,0 Sedmivrstvá A/B/E C/B/E 10,0 9,0

23 232 Zvlòování papíru provádí dva proti sobì rotující vyhøívané kovové válce, jejíchž vlny, obdobnì jako u ozubeného soukolí do sebe zapadají. Papír obvíjený z kotouèe vedený mezi nimi je zvlòován pùsobením tlaku a teploty. Zvlnìný papír (obr. 197 IIIa) neudrží svùj tvar. Pùsobením vlhkosti a mechanickým namáháním se snadno deformuje. Proto se v obalové technice nepoužívá. Udržení tvaru zajiš uje pøilepení vrcholu vln zvlnìné vrstvy k ploché papírové vrstvì, nazýváné krycí vrstva. Slepením tìchto dvou vrstev vzniká vlnitá lepenka dvouvrstvá (obr. 197 IIIb) Obr. 198 Schéma zvlòovacího stroje 1 - napínací tyè, 2 - pøedehøívací válec, 3 - vodící válec, 4 - pøedpaøovací válec, 5 - pøedpaøovací sprcha, 6 - horní zvlòovací válec, 7 - spodní zvlòovací válec, 8 - pøítlaèný válec, 9- vana lepidla, 10 - stírací válec, 11 - nanášecí válec, 12 - pøedehøívací válec, 13 - tažný válec, 14 - papír na zvlnìnou vrstvu, 15 - kartón na krycí vrstvu, 16 - dvouvrstvá vlnitá lepenka, 17 - vodící pøidržovací plechy (mìsíèky) Dvouvrstvá vlnitá lepenka se vyrábí na zvlòovacím stroji. Zvlòovací stroj jako výrobní zaøízení pro výrobu pouze dvouvrstvé vlnité lepenky, se používá již jen ojedinìle. Je však základní souèástí kombinovaných strojù na výrobu všech druhù vlnitých lepenek. V soustavì kombinovaných strojù se nazývá zvlòovací stolice. Kombinovaný stroj na výrobu vlnitých lepenek, dvou, tøí, pìti a sedmivrstvých, má až tøi zvlòovací stolice. (Kombinovaný stroj je dále vybaven slepovacím a sušícím zaøízením, tzv. krátko-øezem, podélnými øezaèkami, rýhovaèkami

24 ZVLÒOVÁNÍ 233 a pøíènými øezaèkami, které rozøezávají lepenku vyrábìnou z kotouèù papírù a kartonù na tabule, nebo rýhované pøíøezy na krabice). Tradièní, dodnes používaný zvlòovací stroj byl postupnì modernizován, avšak základní princip zvlòování se v podstatì nemìní. (Schéma stroje na obr. 198) Pracovní šíøe strojù byla pùvodnì 160 a 220 cm. Postupnì se šíøe stroje zvìtšila na 250 až 265 cm. Tvar vlny je rùzný. Nejèastìjší je tvar vlny sinusoidový. U nìkterých druhù vln jsou jejich stìny pøímìjší. Takovou vlnu nazýváme klínovou. Klínová vlna má nìkteré pøednosti proti vlnì normální (sinusoidové). Mezi nì patøí menší spotøeba surovin, menší spotøeba lepidla (v dùsledku menšího polomìru oblouku vlny), vìtší vzpìrná pevnost. Vlna mùže být rovná nebo hadovitá. Hadovitá vlna se používá pøi výrobì dvouvrstvé vlnité lepenky (dnes zejména pro dekorativnì funkèní úèely obalu). Zvlòování na zvlòovacím stroji provádí dva vyhøívané rotující zvlòovací válce, jejichž vlny obdobnì jako u ozubeného soukolí do sebe zapadají a které pùsobením tlaku a teploty zvlòují pás papíru odvíjený z kotouèe. Papír na zvlnìnou vrstvu je odvíjen z kotouèe a tažen pøes napínací tyè na pláš pøedehøívacího válce, který mu pøedává teplotu potøebnou pro další proces (obr. 198). V dalším sledu se papír pøedpaøuje na pøedpaøovacím válci: opásáním uzavírá jeho komoru (rozdìlenou do více polí), do níž se vhání seøiditelnými tryskami pára. Pøedpaøováním se papír vlhèí a pøedehøívá, èímž se zvyšuje jeho plasticita umožòující tvarování vlny ve velmi krátkém èasovém intervalu (ve zlomku vteøiny). Nìkteré druhy papíru (vyrobené z tvrdých polobunièin) nebo pøedsušené papíry musí být provlhèovány oboustrannì. Pøedpaøování druhé strany papíru provádí pøedpaøovací sprcha. Papír se poté vede pøes vodící váleèek nebo po vrcholcích zubù horního zvlòovacího válce do zvlòovacího "labyrintu". Horní zvlòovací válec má po celé šíøce v rozteèích mm vyfrézované drážky v radiálním smìru. Do drážek jsou zaklesnuty profilované plechy, které zabraòují ulpìní zvlnìného papíru na válci a nutí ho, aby zùstal na plášti spodního zvlòovacího válce, kde je pøidržován pøiléhajícími plechy mìsíèkovitého tvaru. Na vrcholky vln se nanáší lepidlo nanášecím válcem, opatøeným prùøezy pro pøidržovací mìsíèky. Válec nabírá lepidlo ve vanì a stíracím válcem se upravuje stejnomìrná vrstva na jeho povrchu. (Konstrukce systému nanášení lepidla bývá u strojù rozdílná.) Krycí vrstva se tažným válcem pøivádí k pøedehøívacímu válci a na pøítlaèný válec. Pøimìøeným tlakem pøítlaèného válce proti dolnímu zvlòovacímu válci, který unáší zvlnìnou vrstvu, se tato pøilepuje ke krycí vrstvì. Ze zvlòovací soustavy vychází dvouvrstvá vlnitá lepenka. Postupná modernizace odstranila pùvodní vodící a pøidržovací plechy u spodního zvlòovacího válce, které se znaènì opotøebovávaly a nahradila je pneumatickým principem. Podtlakem vzduchu v drážkách, nebo otvorech zvlòovacího válce, je zvlnìný papír k plášti válce pneumaticky pøisáván (obr. 198A). Jiný princip používá uzavøenou komoru, ve které je papír k plášti válce pøitlaèován pneumaticky pøetlakem vzduchu v komoøe. Tradièní zvlòovací stroje bývají vybaveny sadou zvlòovacích válcù s geometrií vln pro jeden druh vlnité lepenky (z øady A, B, C, D, E, ). Zámìna válcù pro výrobu jiného druhu si vyžádala znaènou ztrátu èasu v provozu stroje. Proto byly zaèátkem devadesátých let zavedeny tzv. modulové systémy zámìny zvlòovacích válcù. U modulového systému nejsou spojné osy válcù

25 234 stroje šikmé, ale kolmé. Kolmá poloha a konstrukce modulového systému umožòuje zámìnu soustavy zvlòovacích válcù pøes boènou stranu stroje (obr. 199 a). Pøestavba stroje na výrobu jiného druhu vlny v tomto pøípadì vyžaduje obsluhu jednoho pracovníka a 25 minut èasu Obr. 198 A Schéma zvlòovacího stroje s pøísavným zaøízením zvlnìné vrstvy (bez vodících plechù) 1 - sací roura, 2 - nákružek pneumatického systému, 3 - rychlouzávìr, 4 - savka s hubicí, 5,6 - zvlòovací válce, 7 - pøítlaèný válec, 8 - pøedehøívací válec, 9,10 - vodící válec, 11 - nanášení lepidla, 12 - parní zvlhèovaè, 13 - vyhøívání válcù parou, 14 - zvlòovaná vrstva, 15 - krycí vrstva, 16 - dvouvrstvá vlnitá lepenka. Moderní stroje mají vestavìné dva moduly výkyvnì zámìnné (obr. 199 b). U tohoto systému je modul z provozní polohy odklopný. Druhý modul se místo vyklopeného, nastaví do provozní polohy automatických ovládáním a zámìna modulu si vyžaduje pouhé 4 minuty. To je u kombinovaného stroje na výrobu vícevrstvých lepenek významnou pøedností nejen ekonomickou, v dùsledku minimálních prostojù, ale i sortimentní, nebo stroj na výrobu tøívrstvé vlnité lepenky mùže vyrábìt dva druhy lepenek (napø. A/B ) a stroj se dvìma zvlòovacími stolicemi, mùže vyrábìt tøí- a pìtivrstvé vlnité lepenky se ètyømi druhy vln (napø. A/C + B/E). Japonský patent využívá k tomuto úèelu otoèný karuselový zpùsob. (obr. 199 c). Moderní stroje na výrobu vlnité lepenky dosahují výrobní rychlosti až 350 m/min. Dalším zdokonalením je náhrada pøítlaèného válce zvlòovacího stroje rotujícím pøítlaèným pásem, nebo nìkolika pásy, které obepínají zvlnìnou vrstvu s nánosem lepidla v delším pøítlaku s krycí vrstvou, èímž je umožnìno jejich kvalitní slepení. (obr. 199 d).

26 ZVLÒOVÁNÍ 235 Obr. 199a Obr. 199b Obr. 199 a Zámìna zvlòovacích válcù pøes boènou stìnu stroje Obr. 199 b Zámìna zvlòovacích válcù výkyvnými moduly 1 - modul ve zvlòovací poloze, 2 - odklopený model Obr. 199 c Zámìna zvlòovacích válcù otoèným karuselovým zpùsobem 1 - otoèný karusel se dvìma moduly soustav, 2 - modul ve zvlòovací poloze, 3 - odstavený modul

27 Obr. 199 d Zámìna pøítlaèného válce zvlòovacího stroje pøítlaènými pásy 1 - zvlòovací válce, 2 - nanášení lepidla, 3 - papír na zvlnìnou vrstvu, 4 - kartón na krycí vrstvu, 5 - pøítlaèný pás v plné šíøi (nebo více pásù v šíøi stroje), Dùležitými èiniteli pøi zvlòování jsou: teplota válcù tlak válcù vlhkost papíru jakost papíru použitého na zvlnìnou vrstvu. 6 - vlnitá lepenka Povrchová teplota válcù se pohybuje mezi 180 a 190 C. Potøebný lineární tlak pro kvalitní zvlnìní je rùzný podle druhu papíru použitého na zvlnìnou -2 vrstvu a pohybuje se mezi 100 až 500 N cm. Stejnomìrný tlak po celé šíøce válcù umožòuje jejich bombírování. U moderních strojù je stejnomìrný tlak upravován pùsobením dvojice sil, kdy proti tlakovým elementùm pùsobí na prodlouženém høídeli protitlak, který pružením vyrovnává stejnomìrnost tlaku po celé šíøce zvlòovacích válcù. Správná vlhkost papíru pøi zvlòování se upravuje pøímo na zvlòovacím stroji vlhèícím, pøedpaøovacím, pøípadnì pøedehøívacím nebo sušícím zaøízením. Nejvhodnìjší surovinou pro zvlnìnou vrstvu je papír vyrobený z polobunièiny. Polobunièiny vyrábìné chemicko-mechanickým zpùsobem obsahují znaèný podíl ligninu (který je termoplastický) a hemicelulóz. Tyto složky se významnì uplatòují pøi tvarování vlny, zejména pøi vyztužení jejího reliéfního tvaru. -2 Papír na zvlnìnou vrstvu mívá plošnou hmotnost 100, 120, 140, 150 a 160 g m. Používají se též papíry vyrobené ze sbìrového papíru a dnes již zøídka ze slámoviny. Èasté jsou rùzné kombinace tìchto výchozích surovin. Papír pøi zvlòování se znaènì namáhá teplotou, tlakem, tahem, tøením a dynamickým rázem.