Einrichtung zum Herstellen eines Rohrstranges aus einer Materialbahn.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ein- richtung zum Herstellen eines Rohrstranges aus einer Bahn aus geeignetem Faser-oder Foliematerial, zum Beispliel Papier, Textilmaterial, Metall-oder Kunstharzfolien, insbesondere zur Herstellung eines zylindrisch geformten Rohres oder einer H lse.
Einrichtungen solcher Art haben besondere Anwendung in der Verpackungsindustrie, beispielsweise im Zusammenhang mit der Herstellung von Papiersäcken (Tüten) mit ebenem Boden, polster-oder tetraederförmi- gen Verpackungen. So kann eine Anordnwg von der in Rede stehenden Art mit Vorteil in Kombination mit einer Tetraederfo. rmungs- maschine zum Beispiel gemäss dem schweizeri- schen Patent Nr. 302766 angewendet werden.
Die erfindungsgemässe Einrichtung, bei der die zugeführte Bahn ber eine Umleit roide sowie von aussen anliegende, hülsenartige Formelemente und eine Klebvorrichtung f r die Längsnaht geleitet wird, zeichnet sich dadurch aus, dass die Formelemente in gerader Linie untereinander angeordnet sind, wobei das obere Formelement von der Umleitrolle distanziert angeordnet ist und entgegen- gesetzte Seiten der Baht an Umleitrolle und oberem Formelement anliegen, dass das obere Formelement an der Anlagestelle der Bahnkanten in deren Bewegungsrichtung offen ist und an der Seite der im geschlossenen Rohr aussenliegenden Kante mit einer diese Kante steuernden Fläche versehen ist,
während das untere Formelement in sich gesehlossen ist und dem Durchmesser des geschlossenen Rohres entspricht, und dass ferner eine Kleb- vorrichtung sowie an der Stelle, an der die Bahnkanten aufeinandertreffen, zwei Rollen vorgesehen sind, durch die die sich überlappenden Bahnkanten zusammengedr ckt werden.
Insbesondere wenn das Material, aus welchem das Rohr herzustellen ist, unzulängliche Steifheit oder Elastizität besitzt, kann es vor teilhaft sein, entweder eine Bremse auf der Bahn anzuordnen, bevor diese die Umleitungsrolle passiert, so dass die Bahn ständig unter einer gewissen, die Steifheit oder die ElastizitÏt erhöhenden Zugspannung steht, oder die Anlage mit Steuerlineale oder mit einer der angestrebten Ba. hnform angepassten Steuer- fläche zwischen der Umleitungsrolle und der näehst der Umleitungsrollle liegenden Formungsh lse auszur sten. Auch eine Kombination dieser beiden Massnahmen kann in gewissen FÏllen vorteilhaft sein.
Um das Zusammendrücken der einander überlappenden Kantzonen zu ermöglichen, bedarf es in den meisten FÏllen auch einer Gegendruckanordnung innerhalb des ausge formten Rohres. Eine solche Anordnung, vor- zugsweise in Form einer Druck-oder Gegen- druekrolie, ist zweckmässig in einer innern Hülse gelagert, welche von einem am Maschi- nengestell befestigten Halterarm getragen wird ;
dieser Halterarm kann durch die keil formage Öffnung zwischen den längsgehenden Kanten der unter Ausformung befindlichen Materialbahn hineinragen, bevor diese Kanten in Uberla. ppungslage kommen.
Die Erfindung soll nachfolgend unter II'inweis auf die beigefügten Zeichnungen eingehender beschriebenwerden;und zwar f r ein Ausführungsbeispiel, bei welchem das angewendete Bahnmaterial als aus einem thermoplastischen Material oder aus mit einem thermoplastischen Bindemittel imprägniertem Papier bestehend gedacht ist.
Es zeigen :
Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht einer erfindungsgemässen Anordnung und Abbildungen la-le entlang in Abb. 1 entsprechend bezeiehneter Schnittlinien genommene Schnitte ;
Fig. 2 eine Detailansieht, die die lmtern Formungselemente sowie f r die längsge richtete Naht bestimmte Aufwärme-und Zudrückvorriehtungen zeigt ;
Fig. 3 das obere hülsenformige Formungselement, von oben betraehtet ;
Fig. 4 einen Schnitt durch das untere Formungselement mit eingelegten Druckrollen ;
Fig. 5 einen Schnitt durch das Aufwärme- element ;
Fig. 6 eine Detailansicht nach Fig. 2 gemäss einer andern Ausführungsform ;
Fig. 7 und 8 das obere Formgebungs- element von oben bzw. von der Seite mit Schnitt nach Linie VIII in Fig. 7,
Fig. 9 und 10 das unter Formgebungselement wie in den Fig. 7 bzw. 8 dargestellt,
Fig. 11 und 12 Detailansiehten der Druckrollenaufhängung von dw Seite bzw. von oben.
Bei der in der Abb. 1 veranschauliehten Ausführungsform bezeichnet 10 ein lotrechtes Maschinengestell, das am obern Ende eine Umleitungsrolle 12 für die Materialbahn, beispielsweise Papierbahn 14 brägt, aus wel cher Materialbahn ein kontinuierliches Rohr 16 durch Umbiegung der Bahn auf eine zylinderähnliche Form geformt werden soll.
Die Umleitungsrolle 12 ist vorzugsweise einstellbar im Maschinengestell befestigt, um eine richtige Orientierung der längsgehenden Naht des geformten Rohres 16 im Verhältnis zu den nachstehend näher beschriebenen Formungs-, AufwÏrme- und Zudrüekorganen zu ermöglichen.
Zum Zwecke der eigentlichen Formung sind bei der in Abb. 2 gezeigten Ausf hrung zwei äussere Formung'shülsen 18 und 20 angeordnet, von denen die obere, 18, die Form eines entlang einer Erzeugenden aufgesehnit- tenen zylindrisehen Ringes a. ufweist, dessen eine Kante 22 etwas geradegerichtet ist, wÏhrend die untere zweckmässig ganz zylindrisch und dem Durchmesser des fertiggeformten Rohres angepasst ist. Um die Reibung während der Formungsarbeit zu verringern, kann die Hülse 20 zweckmässig innen etwas ausge drechselt sein, so da¯ ein Anliegen derselben gegen das Papierrohr nur entlang einer schmalen Kante vorhanden ist.
Zwischen den beiden Formungshülsen 18 und 20 ist ein Wärmekörper 24 angeordnet, der einen Schlitz 26 aufweist, durch den die bei der ¯berlappung aussen belegene Kante 28 der Papierbahn passiert und dabei von beiden Seiten erwärmt wird, wÏhrend die innere Nahtkante 30 an der einwärts gewendeten FlÏche des Wärmekörpers vorbeistreicht uzid lediglich von der Aussenseite her aufgewärmt wird. Die Erhitzung des Wärmekörpers 24 erfolgt vorzugsweise auf elektrisehem Wege, vermittels im Wärmekörper liegender Wider standselemente, die durch Kontaktschrauben 32, 34 an eine entsprechende Stromquelle oder an das Leitungsnetz angeschlossen werden können.
Unterhalb des Wärmekörpers 24 ist eine Drtlekrolle 36 angeordnet, die bei der Aus- führung gemäss Abb. 2 in eine Ausnehmung der untern Formungshülse 20 eingepasst ist.
Die Druckrolle 36 ist in einem Hebarm 38 gelagert und steht unter einem vermittels der Schraube 40 und der Feder 42 einstellbaren Anpressungsdrucli. Sowohl die Formungshülsen 18, 20 als auch der Wärmekörper 24 und der Hebarm 38 sind von einer Stange 44 getragen, die an einem aus dem Maschinen- gestell 10 herausragenden Halter 46 befestigt ist.
Der Halter 46 ragt durch die keilförmige Íffnung zwischen den Kanten 28 und 30 der Papierbahn hinein, bevor diese in Überlap- pungslage gekommen sind und trägt eine in das gebildete Rohr einragende Hiilse 48, die teils als inneres Steuerorgan dienen kann, teils als Trägerorgan für eine mit der äussern Druckrolle 36 zusamenwirkende innere Gegen- druckrolle 50 wirkt.
Bei der Ausführung gemäss Fig. 6-10 sind die gemäss den obigen ausgeführten Formungshülsen 18 und 20 mit je einem Satz von konkav sphärischen Rollen 52, 54 ersetzt, die von den ringförmigen Rollehaltern 56, 58 getragen werden. In dem obern Formungselement sind die beiden nächst der Naht uffnung liegenden Rollen 52a nicht sphärisch, sondern bei ihren gegen die Nahtöffnung zu- gewendeten Kanten zylindrisch, um an die einander noeh nicht ganz überlappenden Kanten der unter Formung befindlichen Materialbahn zu passen.
Es ist jedoch naturgemäss auch möglich, durch entsprechende Bemessung der Grosse der Rollen die nächst der Nahtoffnung liegenden Rollen in ihrer Gänze zylindrisch auszuführen, wobei sie in der Weise angeordnet werden, dass deren Erzeugende, entlang welcher sie der Materialbahn anliegen, mit der Tangente derjenigen bogenförmigen Erzeugenden zusammenfällt, entlang welcher clie nächstliegende sphärische Rolle an die Materialbahn anliegt.
Bei der in den Fig. 9 und 10 veranschau- lichten Ausführungsform des untern For mungselementes ist es vorteilhaft, eine innere sphärisehe Druckrolle 60 zwecks Zustandebringens des Verklebungsdruckes anzuordnen, wobei die entsprechende Rolle 54 im For mungselement als Gegendruekrolle dient (Fig. 11 und 12). Die innere Druckrolle 60 ist von der in das Rohr hineinragenden Hülse 48 getragen und, zweckmässig gleich wie die äussere Druckrolle 36 bei der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform, in der Weise angeordnet, dass sie einem einstellbaren, federnden Anpressungsdruck ausgesetzt werden kann.
Es wird weder die Druckrolle noch die Gegendruckrolle angetrieben, demgegenüber sind diese beiden zweckmässig in Kugellagern gelagert, damit die Reibung verringert wird.
Zur Beförderung der Materialbahn bzw. später des Rohres durch die Machine können mehrere angetriebenen Leitwalzen 62 angeordnet sein, die zum Beispiel mit in der Hülse 48 zweckmässig mittels Kugellager gelagerten Gegenhaltrollen zusammenwirken.
Insbesondere, wenn die Bahn an und für sich keine ausreichende Elastizität besitzt und wenn mit derselben keine Bremse gekoppelt ist, uin ihr eine die Elastizität er höhende Zugspannung zu verleihen, ist es notwendig ; zwischen der Umleitungsrolle 12 und dem obern Formungselement 18 bzw. 52, 56 eine besondere Steuerung für die Materialbahn anzuordnen.
Diese Steueranordnung kann die Form einer Steuerfläche haben, die durch Aufschneiden-eines Zylinders von einem mit dem Durchmesser des geformten Rohres übereinstimmenden Durchmesser und von einer ungefähr dem Abstand zwischen der Umleitungsrolle 12 und dem obern Formungs- element entsprechenden Länge entlang einer Erzeugenden erhalten wird, welcher Zylinder hiernàeh bei der obern Kante ausgeflächt wird, während der untere Teil seine Zylinder form beibehält.
Diese Steuerfläche muss indessen kein ununterbrochen Ganzes bilden, sondern kann mit längsgehenden Ausnehmun- gen versehen oder gar mit zwei Steuerlinealen 64 ersetzt sein, die von einem nächst der einen Kante der Materialbahn belegenen Punkte unmittelbar unter der Umleitungs- rolle 12 bis zu einem Punkt, erstrecken, wo die Kanten der Materialbahn während der Formungsarbeit einander zu überlappen ber ginnen und innerhalb desjenigen Halbkreises des geformten Rohres, der dessen Kanten ge genüberliegt, wie dies in Fig. la-le dargestellt ist.
F r die beiden Steuerlineale 64 ist je eine obere und eine untere einstellbare Be festigungsvorrichtung 66 bzw. 68 zur Be-. festigung der Steuerlineale am Masehinen- gestell und zum Ermöglichen der Justierung der Lage derselben im Verhältnis zur Mate- rialbahn vorhanden,
Zufolge derjenigen Form, die die Mate- rialbahn zwischen der Umleitungsrolle 12 und den Formungselementen 18, 20 aufnimmt, erhält dieser Bahnteil eine gewisse Steifheit ; deshalb ist es möglich,, durch relative Seitenverschiebung der Umleitungsrolle und der Formungselemente im Verhältnis zueinander zustande ztl bringen, dass dieMaterialbahn mit einem gewissen Anlagedruck an die Um leitungsrolle gepresst wird.
Dies trägt dazu bei, den unter Formung befindlichen Materialbahnteil in seiner Lage zu halten, so daB der Weg der Längsnaht durch die Maschine festgesetzt wird. Wünscht man, aus irgend- einer Ursache, die Lage der Längsnaht zu verschieben, so kann dies einfach durch Verschwenkung der Umleitungsrolle in Seitenrichtung erfolgen. Die Lageranordnungen der Umleitungsrolle sind in der Weise ausgef hrt, dass eine solche Verschwenkung möglich ist, wobei aueh entweder die Umleitungsrolle oder die Formungselemente so ausgeführt sind, dass eine Versehiebung in Seitenrichtung zwecks Zustandebringens des Anlagedruekes der Bahn an die Umleitungsrolle ermöglicht ist.
Es ist selbstverständlich möglieh, an Stelle des WÏrmek¯rpers eine Vorrichtung zum Auftragen von Bindemittel anzuordnen. Dies ist beispielsweise dann nötig, wenn das Bahnmaterial aus Papier besteht, welehes nicht vorgängig durch ein Bindemittel imprägniert wurde.
Device for producing a pipe string from a material web.
The invention relates to a device for producing a pipe string from a web of suitable fiber or foil material, for example paper, textile material, metal or synthetic resin foils, in particular for producing a cylindrically shaped pipe or a sleeve.
Devices of this type have particular application in the packaging industry, for example in connection with the production of paper sacks (bags) with a flat base, cushioned or tetrahedral packaging. Thus, an arrangement of the type in question can advantageously be used in combination with a tetrahedral shape. the swiss patent no. 302766 can be used.
The device according to the invention, in which the fed web is passed over a diversion tube as well as sleeve-like form elements lying on the outside and an adhesive device for the longitudinal seam, is characterized in that the form elements are arranged in a straight line one below the other, the upper form element from the Diverting roller is arranged at a distance and opposite sides of the web are in contact with diverting roller and upper form element, so that the upper form element is open in the direction of movement at the contact point of the web edges and is provided with a surface controlling this edge on the side of the edge lying outside in the closed tube ,
while the lower form element is self-contained and corresponds to the diameter of the closed tube, and that a gluing device and, at the point where the web edges meet, two rollers are provided, by which the overlapping web edges are pressed together.
In particular, if the material from which the pipe is to be made has insufficient rigidity or elasticity, it may be advantageous either to arrange a brake on the web before it passes the diversion roller, so that the web is constantly under a certain degree of rigidity or the tensile stress increasing the elasticity is available, or the system with control rulers or with one of the desired Ba. In a form adapted control surface between the diversion roller and the forming sleeve lying closest to the diversion roller. A combination of these two measures can also be advantageous in certain cases.
In order to enable the overlapping edge zones to be compressed, in most cases a counter-pressure arrangement is also required within the formed tube. Such an arrangement, preferably in the form of a pressure or counter pressure roll, is expediently mounted in an inner sleeve which is carried by a holder arm attached to the machine frame;
this holder arm can protrude through the wedge-shaped opening between the longitudinal edges of the material web located under molding, before these edges in Uberla. coming.
The invention is to be described in more detail below under II 'with reference to the accompanying drawings, specifically for an embodiment in which the web material used is intended to consist of a thermoplastic material or of paper impregnated with a thermoplastic binder.
Show it :
FIG. 1 shows a perspective overall view of an arrangement according to the invention and illustrations along sections taken in FIG. 1 corresponding to the designated cutting lines;
FIG. 2 is a detail view showing the internal forming elements as well as warming-up and closing devices intended for the longitudinally directed seam; FIG.
3 shows the upper sleeve-shaped shaping element, viewed from above;
4 shows a section through the lower shaping element with inserted pressure rollers;
5 shows a section through the warm-up element;
FIG. 6 shows a detailed view according to FIG. 2 according to another embodiment;
7 and 8 the upper shaping element from above and from the side with section along line VIII in FIG. 7,
9 and 10 show the shaping element as shown in FIGS. 7 and 8, respectively.
11 and 12 detail views of the pressure roller suspension from the side and from above.
In the embodiment illustrated in Fig. 1, 10 denotes a vertical machine frame, which at the upper end carries a diversion roller 12 for the material web, for example paper web 14, from which a continuous tube 16 is to be formed by bending the web into a cylinder-like shape .
The diversion roller 12 is preferably adjustably mounted in the machine frame in order to enable a correct orientation of the longitudinal seam of the formed tube 16 in relation to the shaping, warming up and closing elements described in more detail below.
For the purpose of the actual shaping, two outer shaping sleeves 18 and 20 are arranged in the embodiment shown in FIG. 2, of which the upper one, 18, has the shape of a cylindrical ring a stretched out along a generatrix. It has one edge 22 of which is slightly straightened, while the lower one is expediently completely cylindrical and adapted to the diameter of the finished tube. In order to reduce the friction during the shaping work, the sleeve 20 can expediently be turned out somewhat on the inside, so that the same is present against the paper tube only along a narrow edge.
Between the two forming sleeves 18 and 20, a heating element 24 is arranged, which has a slot 26 through which the edge 28 of the paper web, which is on the outside at the overlap, passes and is heated from both sides, while the inner seam edge 30 is turned inward The surface of the heating element is swept past uzid is only warmed up from the outside. The heating of the heating body 24 is preferably carried out by electrical means, by means of opposing elements located in the heating body, which can be connected by contact screws 32, 34 to a corresponding power source or to the mains.
Below the heating body 24 there is a roller 36 which, in the embodiment according to FIG. 2, is fitted into a recess in the lower forming sleeve 20.
The pressure roller 36 is mounted in a lifting arm 38 and is under a pressure which can be adjusted by means of the screw 40 and the spring 42. Both the shaping sleeves 18, 20 and the heating element 24 and the lifting arm 38 are carried by a rod 44 which is fastened to a holder 46 protruding from the machine frame 10.
The holder 46 protrudes through the wedge-shaped opening between the edges 28 and 30 of the paper web before they have come into the overlapping position and carries a sleeve 48 which protrudes into the formed tube and which can serve partly as an inner control member, partly as a support member for a The inner counter-pressure roller 50 cooperating with the outer pressure roller 36 acts.
In the embodiment according to FIGS. 6-10, the shaping sleeves 18 and 20 executed according to the above are replaced by a set of concave spherical rollers 52, 54 each, which are carried by the annular roller holders 56, 58. In the upper forming element, the two rollers 52a closest to the seam opening are not spherical, but rather cylindrical at their edges facing the seam opening in order to fit the not completely overlapping edges of the material web being formed.
However, it is of course also possible, by appropriately dimensioning the size of the rolls, to make the rolls closest to the seam opening completely cylindrical, whereby they are arranged in such a way that their generatrix, along which they lie against the material web, coincides with the tangent of the arcuate ones Generating coincides, along which the closest spherical roller rests on the material web.
In the embodiment of the lower forming element illustrated in FIGS. 9 and 10, it is advantageous to arrange an inner spherical pressure roller 60 for the purpose of producing the bonding pressure, the corresponding roller 54 in the forming element serving as a counter pressure roller (FIGS. 11 and 12) . The inner pressure roller 60 is carried by the sleeve 48 protruding into the pipe and, suitably the same as the outer pressure roller 36 in the previously described embodiment, is arranged in such a way that it can be subjected to an adjustable, resilient contact pressure.
Neither the pressure roller nor the counter-pressure roller is driven; on the other hand, these two are suitably mounted in ball bearings so that the friction is reduced.
In order to convey the material web or later the pipe through the machine, several driven guide rollers 62 can be arranged which, for example, cooperate with counter-holding rollers suitably mounted in the sleeve 48 by means of ball bearings.
In particular, if the web in and of itself does not have sufficient elasticity and if no brake is coupled to the same to give it a tensile stress that increases the elasticity, it is necessary; to arrange a special control for the material web between the diversion roller 12 and the upper forming element 18 or 52, 56.
This control arrangement can be in the form of a control surface obtained by cutting open a cylinder of a diameter corresponding to the diameter of the formed tube and of a length approximately corresponding to the distance between the diverting roller 12 and the upper forming element along a generatrix, which The cylinder is flattened at the top edge, while the lower part retains its cylinder shape.
However, this control surface does not have to form an uninterrupted whole, but can be provided with longitudinal recesses or even replaced with two control rulers 64 which extend from a point located next to one edge of the material web directly below the diversion roller 12 to a point , where the edges of the material web to overlap each other during the forming work and start within that semicircle of the formed tube, which ge opposite its edges, as shown in Fig. La-le.
For the two control rulers 64 is an upper and a lower adjustable Be fastening device 66 and 68 for loading. fixation of the control rulers on the machine frame and to enable adjustment of the position of the same in relation to the material web,
As a result of the shape which the material web takes up between the diversion roller 12 and the shaping elements 18, 20, this web part is given a certain rigidity; Therefore it is possible, by relative lateral displacement of the diversion roller and the forming elements in relation to one another, to bring about that the material web is pressed against the diversion roller with a certain contact pressure.
This helps to hold the material web part under formation in its position so that the path of the longitudinal seam through the machine is fixed. If, for whatever reason, one wishes to shift the position of the longitudinal seam, this can be done simply by pivoting the diversion roller in the lateral direction. The bearing arrangements of the diversion roller are designed in such a way that such a pivoting is possible, whereby either the diversion roller or the shaping elements are also designed so that a displacement in the lateral direction for the purpose of bringing about the contact pressure of the web on the diversion roller is possible.
It is of course possible to arrange a device for applying binding agent instead of the heat body. This is necessary, for example, when the web material consists of paper which has not previously been impregnated with a binding agent.