Maschine zur Herstellung von röhrenförmigen an einem Ende geschlossenen Papierhiilsen für Verpackungszwecke. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Maschine zur Herstellung von röh renförmigen Papierhülsen für Verpackungs zwecke, die an einem Ende geschlossen sind, während das andere Ende offen bleibt, bis die Hülse gefüllt ist. Bei den bisher bekann ten Einrichtungen zur Herstellung solcher Hülsen wurde mindestens das Schliessen des einen Endes und meistens auch das Einrollen des Papiers noch von Hand oder auch für jeden Arbeitsgang auf besonderen Maschinen ausgeführt.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist nun die Herstellung solcher Papierhülsen in einem einzigen Durchgang des Papiers durch eine Maschine. Um dies zu ermöglichen, be sitzt die den Gegenstand der Erfindung bil- elende Maschine drei Wellen, wobei die eine dieser Wellen als Hauptantriebswelle dient, während von den beiden andern, zur Haupt antriebswelle im Winkel angeordneten, un ter sieh parallelen Wellen die eine kon tinuierlich läuft und den Antrieb und die Steuerung einer Papiervorschubvorrichtung einer Schneidvorrichtung und einer Ver schlussvorrichtung bewirkt, während die an dere sich intermittierend dreht und den An trieb und die Steuerung einer Wickelvor richtung ausführt.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes veranschaulicht schematisch die beiliegende Zeichnung.
Fig. 1 ist ein Grundriss der Maschine; Fig.2 zeigt eine Seitenansicht der zur Führung des Papiers dienenden Organe; Fig. 3 und 4 stellen Einzelheiten dar; Fig.5 zeigt in grösserem Massstab die Vorrichtung zum Verschliessen des einen Endes der Hülsen; Fig. 6 zeigt in grösserem Massstab zwei Querschnitte durch diese Vorrichtung bei zwei verschiedenen Stellungen derselben; Fig. 7 ist eine Endansicht des teilweise geschlossenen Endes einer Hülse; Fig.8 und 9 zeigen weitere Einzelheiten, und Fig. 10 eine Detailvariante.
Die gezeichnete Maschine besitzt die Hauptantriebswelle 1 mit den Riemenschei ben 2. Senkrecht zur Welle 1 sind zwei Wellen 3 und 4 angeordnet. Von diesen wird die Welle 3 durch ein Kegelradgetriebe 5 mit voller Zahnung kontinuierlich, die Welle 4 dagegen durch ein Getriebe 6 (Fig. 1 und 4) mit nur teilweiser Zahnung inter- mittierend angetrieben.
Die- Welle 3 trägt zwei Exzenter 7 und 8, zwei Räder 9 und 10 mit teilweiser Zah- nung und eine Kurvenscheibe 11. Der Ex zenter 7 dient zur Betätigung des schwing baren Messers 12 einer Schneidvorrichtung, die noch eine feste Unterlage 13 für das zu schneidende Papier aufweist. Der Exzenter 8 steuert eine Vorrichtung 14 zum Auf schrittweisen Antrieb einer Druckvorrich tung mit zwei Druckwalzen 15, welcher An trieb durch Zahnräder 16 auf zwei Press- walzen 17 übertragen wird. Das Rad 10 dient unter Vermittlung zweier Zahnräder 18, 19 zur intermittierenden Betätigung der später beschriebenen Verschlussvorrichtung 20.
Die Kurvenscheibe 11 bewirkt durch Vermittlung eines bei 21 drehbaren Hebels 22 die Betätigung eines Stössels 23 der Ver schlussvorrichtung.
Die Welle 4 bewirkt unter Vermittlung zweier Zahnräder 30, 31 die intermittierende Drehung des Aufwickeldornes 24. Letzterer steht mit einer Zugstange 25, die in eine Kurvennut 26 eines auf der Welle 1 sitzen den Exzenters 27 eingreift. Die Zugstange 25 greift mittelst Klauen 28 hinter einen Kopf 29 des Aufwickeldornes, derart, dass letzterer durch die vom Exzenter 27 be wirkten Verschiebungen der Zugstange, diese aber nicht die Drehungen des Dornes 24 mitmacht. Das Zahnrad 30 ist so ge lagert, dass es die Verschiebungen des Dornes 24 nicht mitmachen kann.
Die Arbeitsweise der Maschine ist fol gende: Angenommen eine Hülse werde fer tiggestellt und von dem in Richtung nach der Welle 1 gezogenen Dorn 24 abgestreift. Dann wird durch einen auf der Welle 3 sitzenden Exzenter 32 (Fig.2) ein Löse hebel 33 ausgeschwungen, dessen eines Ende sich gegen die von der Vorratsrolle 34 durch die Press- bezw. Druckwalzen 17 bezw. 15 gezogene Papierbahn anlegt. Bei seinem Ausschwingen in die strichpunktierte Stel lung zieht der Lösehebel eine gewisse Länge Papier von der Vorratsrolle 34 ab. Un mittelbar darauf betätigt das Rad 9 die Druck- und die Presswalzen 15 bezw. 17.
Letztere schieben die Papierbahn um die zur Herstellung einer neuen Hülse erforderliche Länge unter dem durch den Exzenter 7 an gehobenen Messer 12 hinweg auf eine Unter lage 35, bis -das freie Ende der Bahn etwas über die Unterlage 35 hinaussteht, wie in Fig. 2 ersichtlich. Durch die Druckwalzen 1.5 wird gleichzeitig die Papierbahn während des Vorschubes in den Abständen, die der für eine Hülse benötigten Papierlänge ent sprechen, bedruckt und mit fortlaufender Nummerierung versehen. In diesem Moment wird der Dorn 24 in die Stellung von Fig. 1 zurückgeführt, und das Ende der Papier hahn greift in einen Längsschlitz 36 des Dornes ein.
Dann schneidet -das Messer 12 die für die Herstellung der Hülse erforder liche Länge von,der Papierbahn ab, nur der Dorn wird durch die Zahnräder 31, 30 von der Welle 4 her in Umdrehung gesetzt. Kurz vor Beendigung der Wicklung wird durch den Exzenter 8 die Vorrichtung 14 derart betätigt, dass sie auf das Papier Klebstoff aufträgt und das Ende der zur Herstellung der Hülse benötigten Papierlänge an den mit Klebstoff versehenen Teil andrückt.
Wie aus Fig. 1 und 5 ersichtlich, steht das eine Ende der Hülse über ,den Dorn 24 hinaus. Dieses Ende wird nun durch die Verschlussvorrichtung 20 geschlossen, die durch das Rad 10 über die Zahnräder 18, 19 intermittierend betätigt wird. Diese Vor richtung besitzt einen Support 37, auf dem das Zahnrad 19 und eine mit ihm verkeilte Kurvenscheibe 38 drehbar gelagert sind. Ferner sind am Support 3 7 hammerförmige Schläger 39 schwingbar angeordnet. Jeder Schläger besitzt eine im Winkel zu ihm ge stellte rückwärtige Verlängerung 40, auf der eine Rolle mit einem konischen Teil 41 und einem zylindrischen Teil 42 sitzt.
Diese Rollen legen sich unter dem Einfluss einer Ring schraubenfeder 43 in der Normalstellung der Schläger mit dem zylindrischen Teil und in der Arbeitsstellung mit dem konischen Teil an den Umfang der Kurvenscheibe 38 an. Die Normalstellung der Schläger zeigt in Fig. 5 der untere Schläger. Wird nun die Kurvenscheibe 38 gedreht, so bringt sie nacheinander alle Schläger in die Arbeits stellung, die in Fig.5 der obere Schläger zeigt. Jeder Schläger, der in Arbeitsstel lung geht, faltet mit seinem hammerartigen Kopf 44 einen Teil des über den Dorn vor stehenden Hülsenendes auf den Dorn um. Fig. 7 zeigt das Hülsenende in dem Moment, wo der letzte Schläger im Begriff ist, in Arbeitsstellung zu gehen und das Schliessen der Hülse zu vollenden. Die Köpfe 44 sind so bemessen, dass sie in der Arbeitsstellung über das Zentrum der Dornendfläche hinweg ragen.
Es darf also der nächste Schlägererst arbeiten, wenn der vorhergehende in die Nor malstellung zurückgegangen ist. Dies wird durch die aus Fig. 6 ersichtliche Ausbildung der Kurvenscheibe 38 ermöglicht, die nie mehr als einen Schläger auf einmal betätigen kann. Zweckmässig beträgt die Anzahl der Schläger nicht weniger als vier und nicht mehr als fünf. Sobald alle Schläger betätigt worden sind, kommt der Antrieb der Kurvenscheibe 38 wieder zum Stillstand. Im Support 37 ist der Stössel 23 (Fig. 1 und 5) horizontal beweglich gelagert, der mit dem Hebel 22 in Verbindung steht.
Während der Betätigung der Schläger hat die Kurvenscheibe 11 den Stössel, entgegen der Wirkung einer nicht gezeichneten Feder, in die Stellung von Fig.l gedrängt. Im Augenblick, wo der letzte Schläger wieder in die Normalstellung zurückgegangen ist, gibt die Kurvenscheibe 11 den Hebel 22 frei, und durch die Wirkung der Feder wird der Stössel 23 gegen das zusammengefaltete Ende der Hülse und den Dorn 24 geschleudert und presst die umgefalteten Papierlagen des Hülsenendes fest aufeinander.
Um dem ge schlossenen Hülsenende, besonders bei grö sserem Durchmesser der Hülse, einen noch festeren Halt zu geben, werden zur Ver steifung noch Rippen eingepresst. Zu diesem Zweck weist das freie Stirnende des Dornes 24 (Fig. 8) zwei kreisförmige, konzentrische Rippen 45, 46 auf, während der konisch verjüngte Stössel 23 eine der Rippe 46 ent sprechende Kreisnut 47 besitzt. Der übrige Teil der Stirnfläche des Stössels passt genau auf die zwischen den Rippen 45, 46 ge legenen Flächen des Dornes.
Infolgedessen werden bei dem Schlag des Stössels in die zusammengefalteten Papierlagen des ge schlossenen Hülsenendes die aus Fig.9 er sichtlichen konzentrischen Rippen 48 ein gepresst, die den Papierlagen einen gegen seitigen Halt geben. Fig. 10 zeigt eine an dere Ausbildung dieser Rippen. Sobald die Rippen gebildet sind, zieht der Exzenter 27 den Dorn 24 wieder in Richtung gegen die Welle 1. Bei dieser Bewegung wird dann durch einen nicht dargestellten Abstreifer die fertige Hülse vom Dorn gestreift. Dann wiederholen sich die beschriebenen Vorgänge zur Bildung einer neuen Hülse.
Das auf einer Rolle der Maschine vor gelegte Papier verlässt also dieselbe als fer tige Hülse, nachdem es folgenden Arbeits vorgängen unterworfen worden ist: 1. Freigeben der für eine Hülse be nötigten Papierlänge von der Vorratsrolle; 2. Vorschub des Papiers mittelst der Presswalzen; 3. Bedrucken des Papiers während des Vorschubes in den Abständen, die der für eine Hülse benötigten Papierlänge ent sprechen; 4. Abschneiden der entsprechenden Pa pierlänge; 5. Einführen des abgeschnittenen Stückes in den Dorn; G. Aufwickeln auf den Dorn; 7. Aufträgen des Klebstoffes und An drücken des Papierendes an die mit Klebstoff versehene Stelle; 8. Verschliessen des einen Endes der Hülse; 9. Abstreifen der fertigen Hülse vom Dorn.
Diese sämtlichen Vorgänge erfolgen inter mittierend und erfordern teils drehende, teils hin- und hergehende Bewegungen. Die Kom bination dieser vielseitigen, auf einen ein zigen, verhältnismässig kleinen Gegenstand wie eine Papierhülse konzentrierten Arbeits vorgänge und die Unterbringung aller erfor derlichen Vorrichtungen und Antriebe in einer einzigen Maschine bot besondere Schwierigkeiten dar, die durch die beschrie bene Anordnung und Verteilung der An triebs- bezw. Steuerorgane auf drei Wellen überwunden wurden.
Für die Herstellung von Hülsen, die nicht geklebt zu werden brauchen oder nicht geklebt werden dürfen, kann die Klebvorrich tung entweder ausser Funktion gesetzt oder ganz weggelassen werden.
Machine for the production of tubular paper sleeves closed at one end for packaging purposes. The present invention relates to a machine for the production of tubular paper tubes for packaging purposes, which are closed at one end while the other end remains open until the tube is filled. In the previously known devices for the production of such sleeves, at least the closing of one end and usually also the rolling of the paper was carried out by hand or for each operation on special machines.
The purpose of the present invention is now to produce such paper tubes in a single pass of the paper through a machine. To make this possible, the machine forming the subject of the invention has three shafts, one of these shafts serving as the main drive shaft, while one of the other two shafts, arranged at an angle to the main drive shaft and parallel shafts, is continuous runs and causes the drive and control of a paper feed device of a cutting device and a locking device, while the other rotates intermittently and the drive and the control of a Wickelvor device executes.
An embodiment of the subject invention illustrates schematically the accompanying drawing.
Fig. 1 is a plan view of the machine; 2 shows a side view of the organs used for guiding the paper; Figures 3 and 4 illustrate details; FIG. 5 shows, on a larger scale, the device for closing one end of the sleeves; 6 shows, on a larger scale, two cross-sections through this device in two different positions of the same; Figure 7 is an end view of the partially closed end of a sleeve; 8 and 9 show further details, and FIG. 10 shows a detailed variant.
The drawn machine has the main drive shaft 1 with the belt pulleys 2. Perpendicular to the shaft 1, two shafts 3 and 4 are arranged. Of these, the shaft 3 is continuously driven by a bevel gear 5 with full teeth, while the shaft 4 is driven intermittently by a gear 6 (FIGS. 1 and 4) with only partial teeth.
The shaft 3 carries two eccentrics 7 and 8, two wheels 9 and 10 with partial teeth and a cam 11. The eccentric 7 is used to operate the swing ble knife 12 of a cutting device, which still has a solid base 13 for the has cutting paper. The eccentric 8 controls a device 14 for gradually driving a printing device with two pressure rollers 15, which drive is transmitted by gears 16 to two press rollers 17. The wheel 10 serves, through the intermediary of two gear wheels 18, 19, for the intermittent actuation of the locking device 20 described later.
The cam disk 11 effects the actuation of a plunger 23 of the locking device by means of a lever 22 rotatable at 21.
The shaft 4 causes the intermittent rotation of the winding mandrel 24 through the intermediation of two gears 30, 31. The latter is connected to a pull rod 25 which engages the eccentric 27 in a cam groove 26 of a cam 27 sitting on the shaft 1. The pull rod 25 engages behind a head 29 of the winding mandrel by means of claws 28 in such a way that the latter does not participate in the rotations of the mandrel 24 due to the displacements of the pull rod caused by the eccentric 27. The gear 30 is stored in such a way that it cannot join the displacements of the mandrel 24.
The mode of operation of the machine is fol lowing: Assuming a sleeve will be finished and stripped from the mandrel 24 drawn in the direction of the shaft 1. Then a release lever 33 is swung out by an eccentric 32 (FIG. 2) seated on the shaft 3, one end of which is against the from the supply roll 34 by the press or. Pressure rollers 17 respectively. 15 drawn paper web creates. When it swings out into the dot-dash position, the release lever pulls a certain length of paper from the supply roll 34. Immediately thereafter, the wheel 9 actuates the pressure and press rollers 15 respectively. 17th
The latter push the paper web by the length required to produce a new tube under the knife 12 raised by the eccentric 7 on a base 35 until the free end of the web projects slightly beyond the base 35, as can be seen in FIG . Due to the printing rollers 1.5, the paper web is simultaneously printed and provided with consecutive numbering during the advance at the intervals that correspond to the length of paper required for a tube. At this moment the mandrel 24 is returned to the position of Fig. 1, and the end of the paper cock engages in a longitudinal slot 36 of the mandrel.
Then-the knife 12 cuts the length of the required for the manufacture of the sleeve, the paper web, only the mandrel is set by the gears 31, 30 of the shaft 4 in rotation. Shortly before the end of the winding, the device 14 is actuated by the eccentric 8 in such a way that it applies adhesive to the paper and presses the end of the paper length required to produce the sleeve against the part provided with adhesive.
As can be seen from FIGS. 1 and 5, one end of the sleeve projects beyond the mandrel 24. This end is now closed by the locking device 20, which is actuated intermittently by the wheel 10 via the gear wheels 18, 19. Before this device has a support 37 on which the gear 19 and a cam 38 wedged with it are rotatably mounted. Furthermore, 3 7 hammer-shaped bats 39 are arranged to swing on the support. Each racket has a back extension 40 at an angle to it, on which a roller with a conical part 41 and a cylindrical part 42 is seated.
These roles lay under the influence of an annular coil spring 43 in the normal position of the racket with the cylindrical part and in the working position with the conical part on the circumference of the cam 38. The normal position of the racket is shown in FIG. 5 by the lower racket. If the cam 38 is now rotated, it successively brings all rackets into the working position, which shows the upper racket in FIG. Each bat that goes into working position folds with its hammer-like head 44 part of the end of the sleeve standing over the mandrel on the mandrel. Fig. 7 shows the end of the case at the moment when the last club is about to go into the working position and to complete the closure of the case. The heads 44 are dimensioned in such a way that, in the working position, they protrude beyond the center of the mandrel end face.
The next racket can only work when the previous one has returned to the normal position. This is made possible by the configuration of the cam disk 38, which can be seen in FIG. 6, and which can never operate more than one club at a time. Appropriately, the number of clubs is not less than four and not more than five. As soon as all beaters have been actuated, the drive of the cam disk 38 comes to a standstill again. The ram 23 (FIGS. 1 and 5), which is connected to the lever 22, is mounted in the support 37 so that it can move horizontally.
During the actuation of the racket, the cam 11 has pushed the plunger into the position of Fig.l, counter to the action of a spring (not shown). At the moment when the last bat has returned to the normal position, the cam 11 releases the lever 22, and the action of the spring throws the plunger 23 against the folded end of the sleeve and the mandrel 24 and presses the folded paper layers of the Sleeve ends tightly together.
In order to give the closed sleeve end an even more firm hold, especially with a larger diameter sleeve, ribs are pressed in for stiffening. For this purpose, the free end of the mandrel 24 (FIG. 8) has two circular, concentric ribs 45, 46, while the conically tapered plunger 23 has a circular groove 47 corresponding to the rib 46. The remaining part of the end face of the plunger fits exactly on the surfaces of the mandrel between the ribs 45, 46.
As a result, when the ram hits the folded paper layers of the closed sleeve end, the concentric ribs 48 visible in FIG. 9 are pressed, which give the paper layers mutual support. Fig. 10 shows another formation of these ribs. As soon as the ribs are formed, the eccentric 27 pulls the mandrel 24 again in the direction towards the shaft 1. During this movement, the finished sleeve is then stripped from the mandrel by a stripper (not shown). Then the processes described are repeated to form a new sleeve.
The paper placed in front of a roll of the machine leaves the same as a finished sleeve after it has been subjected to the following operations: 1. Releasing the paper length required for a sleeve from the supply roll; 2. Feeding the paper by means of the press rollers; 3. Printing on the paper during the feed at the intervals that correspond to the length of paper required for a core; 4. Cut off the appropriate paper length; 5. inserting the cut piece into the mandrel; G. winding on mandrel; 7. Applying the adhesive and pressing the end of the paper to the point provided with adhesive; 8. Closing one end of the sleeve; 9. Stripping the finished sleeve from the mandrel.
All of these processes take place intermittently and require partly rotating, partly to and fro movements. The combination of these diverse work processes, concentrated on a single, relatively small object such as a paper tube, and the accommodation of all the necessary devices and drives in a single machine presented particular difficulties, which were caused by the described arrangement and distribution of the drive respectively Control organs were overcome on three waves.
For the production of sleeves that do not need to be glued or may not be glued, the adhesive device can either be deactivated or omitted entirely.