簡單來說,單面機包括5個輥:
兩個加熱瓦楞輥,紙張通過兩個輥的擠壓被加工成瓦楞芯紙:
一個加熱壓力輥,充當預熱器,主要功能是把面M$0芯紙貼合在一起:
一個上膠輥,把糊膠傳送到瓦楞尖端;一個刮膠輥,去除上膠輥上多余的糊膠,留下一層厚度合適的糊膠膜;瓦楞輥是非常精密的耗材,主要受紙張的磨損。本書將有一章詳細說明瓦楞輥。它們采用蒸汽加熱,表面溫度達攝氏侶0度,把原紙制成所要求的楞型,并使楞型能保持盡可能長的時間。這個生產(chǎn)過程時間不長,比如,直徑376毫米、運行速度300米/分的瓦楞輥,瓦楞成型和同壓力輥接觸的時問僅為118毫秒左右。
加在上膠輥上下兩面的真空或氣壓能把成型的瓦楞芯紙緊緊地貼在上面的瓦楞輥上(應注意避免速度過慢)。
壓力輥和上瓦楞輥接觸線上的粘合點是非常關鍵的。接觸壓力必須均勻,接觸線必須筆直水平,否則,就不可能生產(chǎn)出平整的紙板。這就是下瓦楞輥通常都有小齒冠的主要原因。在壓力輥和下瓦楞輥兩端加上足夠的壓力,能保持所加工的整個紙幅平整。設計機器時必須考慮這個問題,以確保在任何情況下上瓦楞輥和上膠輥接觸線都不會變形,因為一條筆直的接觸線才能確保紙幅上膠均勻。
這3個輥(兩個瓦楞輥和一個壓力輥)通常采用液壓滾筒,從上到下的安裝。液壓滾筒里應該有惰性氣體(如氨氣)存儲器,為偶爾經(jīng)過輥的其他物體提供一種“軟”墊,從而防止對滾筒的損害,或至少把損害降到最小程度。
單面機的壓力輥有一個缺點就是自然共振。當壓力輥和瓦楞輥接觸產(chǎn)生的振動頻率與生產(chǎn)線的自然振動頻率一致時,就會產(chǎn)生共振現(xiàn)象。共振隨楞型的不同而變化。但是,當加工速度在100米/分到300米/分之間時,或是加工速度增加兩倍或三倍、大約在230米/分到350米/分時,共振一般都會出現(xiàn)。如果紙板的自然加工速度在這個范圍內,那么生產(chǎn)線的運轉速度就必須低于或高于共振范圍。否則,所產(chǎn)生的噪音對操作員有害,所生產(chǎn)的紙板會有缺陷。
由于壓力輥會給操作和環(huán)境帶來負面影響,特別是在速度較快的單面機上(見前面的《20世紀晚期的改良瓦線》一章),人們就開發(fā)出不采用壓力輥的單面機。最新的輥組合如下:
同壓力輥相比,這樣的輥組合有諸多優(yōu)點:
瓦楞尖端和面紙、熱蒸汽接觸更長時間,而不是瞬時接觸;紙張結構不再因瓦楞輥楞型頂端和壓力輥間的高壓接觸線破壞,所以紙板和紙箱質量得以改善;接觸點的振動更小。這樣,操作噪音更小,而且沒有共振導致紙張錘切;瓦楞輥磨損率降低,所以使用壽命延長;由于通過天橋進紙,單層瓦楞紙板更干,粘合更牢固:
可一直保持理想的紙板厚度;“搓衣板”現(xiàn)象出現(xiàn)幾率更低;瓦楞內面紙表面平整,有利于提高印刷質量。
上膠輥表面的粘合劑膜層厚度受到嚴格控制,能使粘合劑完全轉移到瓦楞尖端。
典型的上膠輥表面為10~12網(wǎng)穴/厘米,用鍍鉻硬化鋼或不銹鋼制成。雕刻更精細的上膠輥(如16~18網(wǎng)穴/厘米)用來加工微瓦紙板,以減少糊膠用量。如果瓦楞輥和上膠輥間有間隙,其寬度應該嚴格控制在0 1毫米以下,最好參照輥間距離常數(shù),雖然參照調節(jié)電動機比較容易,但是這已遠遠不夠了,因為有太多潛在傳輸誤差存在。間隙距離調節(jié)時,必須把設備停機,以免由于缺紙而造成金屬和金屬直接接觸,破壞上膠輥表面精度。有些制造商把上膠輥的兩端做成特大直徑的圓環(huán),使停機不造成機器破壞。正常情況下,為幫助清除輥表面糊膠,上膠輥和瓦楞輥的表面速度相差約3%。
現(xiàn)在,有些單面機甚至可在上膠輥和瓦楞輥上紙張接觸時運轉。當紙張開始接受壓力時,上膠輥兩端敏感的壓力傳感器能探測到紙張接觸,該系統(tǒng)根據(jù)紙張厚度自動調節(jié)上膠輥位置。換句話說,這是一個自動調節(jié)系統(tǒng)。
對低克重紙(通常是90克/平米,偶爾是70克/平米,厚度約為O 08毫米)來說,該自動調節(jié)系統(tǒng)是唯一有效的選擇。
刮膠輥定量將粘合劑傳遞給上膠輥,該粘合劑膜被傳送到瓦楞尖端。刮膠輥通常是普通的鍍鉻輥或是表面光滑的陶瓷輥,根據(jù)所使用系統(tǒng)的不同,其表面速度與上膠輥速度差也不同。有些單面機的上膠輥通過表面浸入糊膠盤沾上淀粉,換句話說,上膠輥和刮膠輥間的夾子里裝有一些淀粉,類似于柔版印刷機的上墨輥和刮墨輥。
兩個輥的間距調整必須非常;隹確,間隙應控制在0.1毫米以下。
B楞和C楞混合的單面機的糊膠平均消耗量大約為4克/平米,而3克/平米可能是最合適的消耗量。
機器上應安裝糊膠阻隔系統(tǒng),以防止糊膠傳送到加工紙張寬度之外的瓦楞輥上。糊膠所覆蓋的寬度應該自動調節(jié)于紙張邊緣幾毫米范圍內。當紙張幅寬變化時,糊膠阻隔調節(jié)也應該快速完成,最好采用編程控制,以便糊膠不會粘在紙張外。儲膠桶設計可使更換不同幅寬紙張時沒有糊膠溢出或上膠輥缺少糊膠的現(xiàn)象的產(chǎn)生。這些因素給以此速度的寬度變化施加了一定的限制,但配平斜槽直徑等機器部件也存在此類限制。因此,如果需要更換的紙幅寬度大于120毫米或150毫米,訂單切換應該自動恢復到常規(guī)間隙式干部更換。這將在之后的《干部》一章進一步闡述。
現(xiàn)實中,除了上面提到的5個輥外,單面機還包括預熱輥、預處理蒸汽設備和滾筒以及初始接紙和紙張輸送導向輥盤。有些輥經(jīng)過移動能給綜合預熱器帶來可調翹曲。單面機的自立式預熱器和預處理器Eh安裝在現(xiàn)代瓦線上的單面機內的滾筒充當,因為這些工序最好和瓦楞成型區(qū)盡可能貼近,以避免熱量損失并用于減少紙板濕痕條和原料浪費。
因為芯紙被制成瓦楞,進入單面機的原紙應該比紙板更長。原紙和紙板長度比被稱為拉緊率(take-up ratio or draw factor)。為減少低拉伸強度瓦楞芯紙成型時所承受的壓力,原紙通常被一個超速輥拉進夾子里。超速輥運轉時的表面速度可等于或接近所需的走紙速度,同時拉緊率也需要考慮。