-
Maschine zur Herstellung von gefalzten Gebilden, und mit dieser hergestellte
Gebilde.
-
Die ErSi-sdung betrifft die Maschinen, welche unter Ausgang von einem
Band aus Filtermaterial ein gefalztes flaches nachgiebiges ffi ilde herstellen,
welches auf jeder seiner beiden Seiten eine Reihe von parallelen gefalzten Rippen
aufweist, welche zickzackförmig gebrochene Kanten haben und einer Reihe von Nuten
auf der anderen Seite entsprechen, wobei jede Rippenkante mit jeder Grundlinie einer
benachbarten Nut durch eine gefalzte Flanke verbunden ist, welche durch eine Folge
von Facetten in Form von Parallelogrammen gebildet wird.
-
Die Erfindung hat auch die mittels derartiger Maschinen hergestellten
gefalzten Gebilde zum Gegenstand.
-
Bekanntlich dienen derartige Gebilde u.a. zur Herstellung der im
allgemeinen zylindrischen Filterpatronen, welche zur Filterung gewisser Strömungsmittel
(Luft, Öl, Benzin) in Verbrennungsmotoren, insbesondere Eraftfahrzeugnotoren, benutzt
werden. Zur Vereinfachung der nachstehenden Beschreibung
und natürlich
ohne jede einschränkende Absicht ist angenommen, dap in den betrachteten Maschinen
das Band aus Filtermaterial von einer Spule mit waagerechter Achse ausgegeben wird
und unter Beibehaltung der waagerechten Lage seiner Breite vorwärtsläuft, wobei
es insbesondere wenigstens teilweise durch Walzen mit waagerechter Achse geführt
oder auf diese aufgewickelt wird.
-
Dies ist der bevorzugte und häufigste Fall, es ist jedoch selbst verständlich,
da die verschiedenen beschriebenen und beanspruchten Merkmale für die Behandlung
eines Bandes gültig bleiben, dessen Breite lotrecht liegt, wobei dann gewisse der
in der Beschreibung und in den Ansprüchen benutzten Ausdrücke t'lotrecht" durch
"waagerecht" ersetzt werden müssen, und umgekehrt.
-
Die Erfindung betrifft von derartigen Maschinen insbesondere solche
mit zwei Markierwalzen mit parallelen Achsen, welche beiderseits der Bahn des Bandes
angeordnet sind und im Synchronismus angetrieben werden, um auf den beiden Seiten
dieses Bandes Prägungen zu markieren, welche die Kanten der Rippen und Falten des
gefalzten Gebildes definieren, wobei jede Walze erste und zweite vorspringende Markierleisten
aufweist, von denen die ersten den Rippenkanten oder dem Grund der Nuten und die
zweiten den Falten der Flanken dieser Rippen oder Nuten entsprechen, einer seitlich
durch zwei nach bewegungsabwärts konvergierende Flächen begrenzten Führungsrinne,
und, gegebenenfalls mit den Markierwalzen zusammenfallendenMitteln,um das in Falzung
begriffene Gebilde in dieser Rinne mit konstanter Geschwindigkeit vorwärtszuschieben.
-
Bei den bekannten AusSührungsPormen derartiger Maschinen liegt die
allgemeine Richtung der gefalzten Rippen quer, d.h. senkrecht zu der allgemeinen
Vorschubsrichtung des Bandes in der Maschine, und die Falzung erfolgt im wesentlichen
mit Hilfe von Kämmen, Lamellen, Keilen oder anderen Formungselementen, welchen eine
hin- und hergehende Bewegung erteilt wird, und welche abwechselnd auf die beiden
Seiten des Bandes an der Stelle seines Eintritts in die Führungsrinne einwirken.
-
Derartige Ausführungsformen gewährleisten bereits eine fortlaufende
EzBtellung und besitzen eine gewisse Zahl von Vorteilen.
-
Die erfindung schlägt andere Ausführungen vor, welche noch weitere
Vorteile gegenüber diesen bekannten Ausführuraformen
besitzen,
insbesondere hinsichtlich des kräftigen Aufbaus und des geringen Gestehungspreises
der Maschinen selbst sowie 1 hinsichtlich der hLöglichkeit, hohe Ausstogeschwindigkeiten
und größere Breiten für die erhaltenen gefalzten Gebilde zu erzielen, wobei diese
in der längsrichtung bis zur fast vollständigen Schliepung unter Berührung ihrer
Falten zusammengedrückt werden können, ohne dap das Band Beanspruchungen erfährt,
welche es zerknittern oder zerreißen können.
-
Hierfür ist die erfinduagsgemäde Maschine wesentlich dadurch gekennzeichnet,
da die ilarkierung so vorgenommen wird, dap sich die gefalzten Rippen in der längsrichtung
des Bandes erstrecken, und dap die Rinne ortsfest ist und lotrecht durch zwei glatte
Flächen begrenzt wird, welche stetig nach bewegungsabwärts divergieren, so dap der
Querschnitt des Eingangs der sinne praktisch komplementär zu dem abgeplatteten Querschnitt
des markierten, nicht verformten Bandes ist, und dap jeder Schnitt der Rinne durch
eine Querebene den Schnitt des in Falzung begriffenen Gebildes durch die gleiche
Ebene unter Berührung umgibt, wobei diese beiden divergierenden Flächen außerdem
mit glatten, sich in der Längsrichtung erstreckenden Rippen versehen sind, deren
Höhe nach bewegungsabwärts zunimmt, und deren Mittellinien nach bewegungsabwärts
konvergieren, wobei sie sich längs der Mittellinien der Lauten zwischen den zu bildenden
gefalzten Rippen erstrecken.
-
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung können auperdem das eine
und/oder das andere der nachstehenden Merkmale aufweisen: - Die Yarkierung ist auperdem
so beschaffen, dap die Ränder des gerade in Falzung begriffenen Gebildes an jedem
ihrer Punkte praktisch senkrecht zu den Seitenflächen der Rinne bleiben, an welchen
sie gleiten; - die Markierung ist ferner so beschaffen, daß der Winkel zwischen
der Längsrichtung des Bandes und den zickzackförmigen Prägungen des Bandes, welche
die Kanten der Rippen definieren, zwischen 10 und 30° liegt; X - die ersten Markierleisten
erstrecken sich auf jeder der beiden Markierwalzen auf ringförmigen, parallelen,
,gleich weit voneinander entfernten, auf die Achsen dieser Walzen zentrierten Zickzacklinien,
während sich die zweiten Markierleisten
auf jeder Walze parallel
zu den Achsen derselben unter Ausgang von den Knickpunkten der Zickzacklinien auf
den äußeren Winkelhalbierenden der entsprechenden Winkel erstrecken, wobei die zweiten
leisten, welche von zwei aufeinanderfolgenden ringförmigen Zickzacklinien ausgehen
und einander zugewandt sind, miteinander verschachtelt sindl - die ersten, die beiden
ringförmigen Randzickzacklinien bildenden Markierleisten einer der beiden Markierwalzen
bilden mit inner zu der Achse dieser Walze senkrechten Ebene einen Winkel b, welcher
erheblich größer als der Winkel a zwischen den anderen ersten Markierleisten dieser
Walze und dieser Ebene ist, während die andere Markierwalze in ihren Randzonen dritte
vorspringende, zu der Achse der Walze parallele Markierleisten aufweist, welche
wenigstens von den den Rändern des Bandes entsprechenden Querebenen der Walze ausgehen
und sich längs der inneren Winkelhalbierenden der Winkel erstrecken, welche durch
die ringförmigen, in der Nähe dieser Ebenen liegenden Randzickzacklinien gebildet
werden; - der Winkel b beträgt etwa 450 + a/2; - von ihrem dem Eingang der Führungsrinne
entsprechenden, bewegungsaufwärts liegenden Ende aus neigen sich die Seitenwände
dieser Rinne unter Ausgang von einer ursprunglichen lotrechten Lage allmählich nach
außen, worauf sie sich allmählich wieder aufrichten, um am Ausgang der Rinne von
neuem lotrecht zu liegen; - es sind Räder vorgesehen, welche teilweise durch Fenster
in wenigstens einer der divergierenden Flächen der Führungsrinne treten, wobei die
Umrive dieser Räder und die Stellen ihrer Anordnung so gewählt sind, dap ihr Zusammenwirken
mit dem gerade in Falzung begriffenen Gebilde durch Berührung mit diesem diese Falzung
berichtigt und vervollständigt.
-
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung
beispielshalber erläutert.
-
Fig. 1, 2 und 3 zeigen schaubildlich den bewegungsaufwärts liegenden
bzw. mittleren bzw. bewegangsabwärts liegenden Teil ein und derselben erfindungsgemäßen
Maschine zur Herstellung von gefalzten Gebilden.
-
Fig. 4 zeigt die Markierwalzen dieser Maschine.
-
Fig. 5 und 6 sind eine Seitenansicht bzw. eine
Draufsicht
des in Falzung begriffenen Gebildes in der Rinne der 1 Maschine.
-
Fig. 7, 8 und 9 sind Halbschnitte der Rinne und des Gebildes längs
der Linien VII-VII bzw. VIII-VIII bzw. IX-1x der Fig. 6.
-
Fig. 10 zeigt schaubildlich ein Paar von gerasteten Rädern, welche
die obige Maschine zur Unterstützung der Falzung der Ränder enthält.
-
Die betrachtete Maschine dient dazu, unter Ausgang von einem dünnen
Band 1 (Fig. 1, 2 und 4) aus Filterpapier ein flaches nachgiebiges Gebilde 2 (Fig.
3) herzustellen, welches auf jeder seiner beiden Seiten eine Schar von parallelen
gefalzten Rippen 3 aufweist, wobei sich die Kanten 4 dieser Rippen in der Längsrichtung
erstrecken, d.h. in der Richtung des Durchlaufs des Bandes durch die Maschine, und
die Form von zickzackförmig gebrochenen Linien haben.
-
Die beiden Seiten dieses Gebildes entsprechen ander, wobei jede Rippe
einer Seite einer Nut der anderen Seite entspricht. Die Grundlinien der Nuten sind
daher ebenfalls zickzackförmig gebrochene Linien, und jede dieser Grundlinien ist
mit jeder Kante der beiden benachbarten Rippen durch eine gefalzte Flanke mit Kanten
5 verbunden, welche aus Facetten in Form von Parallelogrammen besteht.
-
Dieses Gebilde 2 ist hier von zwei längsrändern 6 eingefasst, welche
gemäp einfachen aufeinanderfolgenden Diedern gefalzt sind, deren Kanten 7 durch
geradlinige querliegende Abschnitte gebildet werden.
-
In an sich bekannter Weise kann ein derartiges Gebilde anschliessend
in der Längsrichtung bis zur fast vollständigen Beruhrung seiner Falten zusammengedrückt
und hierauf gemäp einem teilweisen oder vollständigen Zylinder oder Kegelstumpf
aufgewickelt werden, so dap ein Filterelement entsteht.
-
Derartige Filterelemente oder diese enthaltende vollständige Patronen
bilden zweckmäßig Teile, welche nach Gebrauch weggeworfen werden und zur Filterung
von Luft, Benzin oder öl in Verbrennungsmotoren dienen, insbesondere in Fahrzeugmotoren.
-
1!;s ist zu bemerken, daF die oben angegebene Lage der gefalzten
Rippen des Gebildes in der längsrichtung sich von
der querliegenden
Lage unterscheidet, welche in den gegerlwartig bekannten Maschinen zur flerstellung
derartiger Gebilde angewandt wird.
-
Ferner haben diese gefalzten Rippen nichts mit den gewellten Rippen
gewisser bekannter Gebilde gemein, welche nicht in der Långsrichtung zusammen gedrückt
werden können, d.h. in der allgemeinen Richtung der gewellten Kanten, ohne Risse
des Papiers zu verursachen.
-
Diese Lage in der Xingsrichtung ermöglicht, die gewünschte Rippenbildung
und Falzung durch einfachen Vorschub des Bandes vorzunehmen, welches vorher an den
Stellen der Falten mit vertieften Prägungen in einer Führungsrinne mit glatten gerippten
Wänden versehen wurde, welche einen sich verändernden Querschnitt besitzen, welcher
das Band unter Berührung während seiner ganzen Umwandlung in das getwnschte Gebilde
einfasst.
-
Der äupere Umrip dieses Querschnitts verändert sich stetig von der
Form eines waagerechten, praktisch dem Querschnitt des nicht verformten Ausgangsbandes
entsprechenden Segments bis zu einer praktisch rechteckigen Form, welche schmäler
und höher als die vorhergehende ist und das erhaltene gefalzte Gebilde unter Berührung
einfasst.
-
Innerhalb dieses Umrisses ist, wie dies weiter unten erläutert ist,
der Querschnitt der Rinne nicht vollständig offen. Eine Folge von innerhalb der
Rinne vorgesehenen Vorsprüngen gibt dem ausgehöhlten Querschnitt derselben die allgemeine
Form einer Schlangenlinie, derart, da« das in diese Rinne gedrückte Band gezwungen
wird, sich entsprechend den gewünschten Rippen zu verformen. Zur Verstärkung dieses
Zwanges kann auperdem das Gebilde an seinem Austritt aus der Rinne gebremst und/oder
mit gerasteten Rädern in Berührung gebracht werden, welche Vertiefungen und Vorsprünge
aufweisen, welche als Negativ den zu bildenden Vorsprüngen und Vertiefungen entsprechen.
-
Bei der dargestellten besonderen Ausführungsform enthält die Maschine:
- eine bewegungsaufwärts angeordnete Spule 8 (Fig. 1) mit waagerechter Achse zur
Ausgabe des Bandes 1, wofür die Welle dieser Spule in an sich bekannter Weise durch
eine entsprechende Anordnung von Motor und Bremse angetrieben wird; - einen Tastarm
9, welcher in an sich bekannter Weise
gestattet, die lineare Ablaigescliwindigkeit
des Bandes 1 festzustellen und so zu regeln, da diese konstant gemacht wird; - -
eine Kammer 10, in welcher das durch Walzen 11 geführte Band 1 zum Zwecke der Einstellung
seines Feuchtigkeits grades befeuchtet und/oder getrocknet wird; - zwei Markierwalzen
12 und 13 (Fig. 2 und 4), auf welche weiter unten eingegangen wird, wobei diese
Walzen unter bzw. über dem Band 1 angeordnet sind und je mit einer Gegenwalze 14,
15 zusammenwirken, welche einen nachgiebigen Belag 16 aus einem Elastomer besitzt;
- zwei Antriebswalzen 17 und 18, welche mit den Markierwalzen synchronisiert sind
und das markierte Band 1 zwischen sich einklemmen; - die Führunsrinne 19, auf welche
weiter unten eingegangen wird; - und am Ausgang dieser Rinne einen Faltenzähler
20 (Fig. 3) und eine Schere 21 zum Zerschneiden des stetig aus der Rinne 19 austretenden
Gebildes zu Stücken 22, bei welchen jede Rippe eine genau bestimmte Zahl von Falten
aufweist.
-
Die Markierwalzen 12 und 13 sollen auf den beiden Seiten des Bandes
hohle Prägungen anbringen, welche die Bildung der Rippen und der Falten lokalisieren
und erleichtern, wobei jede auf einer Seite des Bandes erzeugte Prägung in dem endgültigen
Gebilde dem Grund einer in dieser Seite gebildeten Nut und gleichzeitig an der gleichen
Stelle auf der anderen Seite einer vorspringenden Kante einer Rippe oder einer Falte
entspricht.
-
Jede dieser Prägungen wird durch einen geradlinigen oder praktisch
geradlinigen, an einer der beiden Walzen vorspringenden "Strich" erzeugt, welcher
zweckmäßig durch die Kante einer in die Walze eingelassenen Leiste verwirklicht
wird.
-
Fur die Bildung der gefalteten Rippen 3 sind diese Leisten auf zwei
Scharen aufgeteilt, welche beide in der gleichen Form auf- jeder der beiden Walzen
vorhanden sind, nämlich erste leisten 23, deren jede in Form von ringförmigen zickzackförmigen
gebrochenen Linien um die betreffende Walze herumläuft, wobei diese Linien zueinander
parallel sind und voneinander gleichen Abstand haben, und zweite leisten 24 in Form
von geradlinigen Segmenten, welche von den Knickpunkten 25 der Zickzacklinien 23
ausgehen und sich parallel zu der Achse der betreffenden
Walze
auf den äuperen Winkelhalbierenden der von diesen Linien an diesen Punkten gebildeten
Winkel erstrecken.
-
Die zweiten Leisten 24, welche von zwei aufeinanderfolgenden Linien
23 ausgehen und einander zugewandt sind, sind teilweise miteinander verschachtelt.
-
In Fig. 4 sind gestrichelt die in der Unterseite des Bandes 1 durch
die Walze 12 erzeugten Prägungen und volLausgezogen die in der Oberseite des Bandes
durch die Walze 13 erzeugten Prägungen dargestellt.
-
Der Winkel a zwischen jeder Leiste 23 und einer zu der Achse der
betreffenden Walze senkrechten Ebene (oder was auf das gleiche hinausläuft, zwischen
jeder einer Leiste 23 entsprechenden Prägung und der Längsrichtung des Bandes 1)
hat ein verhältnismäffiig groffien Wert, welcher im allgemeinen zwischen 10 und
300 und vorzugsweise zwischen 15 und 200 liegt.
-
Die Markierwalzen können verschiedene Durchmesser haben, diese sind
jedoch vorzugsweise identisch.
-
Diese Walzen werden im Synchronismus so angetrieben, dap die an den
beiden Flächen des Bandes vorgenommenen Prägungen genau die richtige gegenseitige
Lage haben, was offenbar unerläplich ist, da die in einer der beiden Seiten erzeugten
Nuten den an der anderen Seite vorspringenden Rippen entsprechen, und umgekehrt.
-
Jede Markierwalze kann mit einer Gegenwalze mit harter Seitenfläche
zusammenwirken, welche dann den Markierleisten der zugehörigen Walze gegenüberliegende
Stuten enthält.
-
In diesem Fall kann sogar die Ausbildung so getroffen werden, dap
jede Walze gegenüber der anderen die Aufgabe einer Gegenwalze erfüllt.
-
Bei der dargestellten Ausführungsform drückt jede Markierleiste das
Band 1 örtlich in die verhältnismäpig weiche Oberflächenschicht der zugehörigen
Gegenwalze 14, 15.
-
Die Antriebswalzen 17 und 18 können fortfallen, wobei dann ihre Antriebsaufgabe
von den Markierwalzen und -gegenwalzen selbst erfüllt wird.
-
Das Vorhandensein dieser Walzen 17 und 18 kann jedoch infolge ihrer
glatten Oberfläche und ihres kleinen Durchmessers zweckmäpig sein, welche gestatten,
sie in unmittelbarer Nähe des Eingangs der Rinne 19 mit stetig veränderlichem Querschnitt
anzuordnen,
d.h. einen Schub auf das markierte Band unmittelbar vor seinem Eintritt in diese
Rinne auszuüben.
-
Die beiden Seitenflächen 26, 27 (Fig. 6) der Rinne 19 konvergieren
nach bewegungsabwarts (Sinn des Pfeils F), während ihre untere und obere Wand 28
bzw. 29 (Fig. 5) nach bewegungsabwarte divergieren, so da das Gebilde während seiner
Verformung auf seinem Weg in der Rinne 19 von dieser unter Berührung eingefasst
bleibt, wobei die Scheitel der Rippen längs dieser beiden divergierenden Seiten
28 und 29 gleiten.
-
Diese beiden divergierenden Seiten besitzen auperdem glatte Füürungsrippen
30, deren Höhe nach bewegungsabwärts zunimmt, und deren Mittellinien praktisch in
der Vorschubsrichtung des Gebildes verlaufen, wobei sie etwas nach bewegungsabwärts
divergieren und sich längs der Mittellinien der Vertiefungen zwischen den zu bildenden
gefalteten Rippen erstrecken.
-
Die an der unteren Wand 28 vorspringenden Führungsrippen 30 sind
mit den von der oberen Wand 29 vorspringenden Rippen verschachtelt, so daB sie zwischen
sich eine in der Querrichtung gewundene oeffnung bilden, in welche das Band 1 zurückgedrückt
wird und sich unter Bildung der durch die auf seinen beiden Seiten markierten Prägungen
definierten gefalteten Rippen falten mu.
-
Diese Führungsrippen 30 können durch auf die betreffenden Seiten
aufgesetzte Leisten aus Metall, Glas, Kunststoff oder einem beliebigen anderen Material
mit einer harten, glatten, abriebfesten Oberfläche und geringem Reiliingskoeffizienten
gebildet werden.
-
Diese Führungsrippen können jedoch auch mit den betr fenden Seiten
ein Stück bilden.
-
Wie aus Fig. 5 bis 9 hervorgeht, verändert sich der Querschnitt der
Rinne 19 stetig von einer Form, welche einem einfachen geradlinigen dünnen Schlitz
mit der Breite des Bandes 1 am Eingang der Rinne entspricht, bis zu einer etwa rechteckigen
Form, welche das am Ausgang der Rinne erhaltene gefaltete Gebilde unter Berührung
umhüllt. In gewissen Fällen kann zur Unterstützung der Rippenbildung und der Falzung
des Bandes dieses mit den gerasteten Seitenflächen von Scheiben 31 (Fig. 2) in Berührung
gebracht werden, deren Profile als Negativ wenigstens teilweise den für das in Bildung
begriffene Gebilde an
der betreffenden Stelle gewünschten Profilen
entsprechen.
-
Diese Profile und die Rasten der Scheiben brauchen einander nur teilweise
zu ergänzen. Jede Rast kann z.B. durch einfache Klötze mit abgerundetem Kopf gebildet
werden, welche in die vorbereiteten Vertiefungen des Gebildes eintreten, um diese
gegebenenfalls tiefer zu markieren.
-
Die Scheiben 31 können auf nur einer Seite des Bandes oder auf seinen
beiden Seiten vorgesehen werden. Jede Scheibe tritt teilweise durch ein in einer
der beiden Seiten 28, 29 ausgespartes Fenster 32.
-
Sie können im Synchronismus mit den Markierwalzen mit einer gegenüber
der Eintrittsgeschwindigkeit des Bandes in die Rinne verringerten Umfangsge schwind
igke it angetrieben werden, wobei das Untersetzungsverhältnis von dem gewünschten
Falzgrad an der betreffenden Stelle abhängt.
-
Sie können auch auf ihrer Welle lose drehbar sein, wenn die Falzung
an dieser Stelle genagend ausgesprochen ist, um ihren Antrieb durch einfache Berührung
sicherzustellen.
-
Am Ausgang der Rinne 19 können zusätzliche Mittel zur Bremsung des
Vorrückens des gebildeten Gebildes vorgesehen werden.
-
Diese Mittel können durch eine feste reibende, starre oder elastisch
verformbare Wand 33 gebildet werden, welche unmittelbar auf dem austretenden Gebilde
ruht.
-
Diese Bremsmittel können auch durch ein endloses Band gebildet werden,
welches kontinuierlich ist oder durch eine diskontinuerliche Folge von aneinander
angelenkten Latten gebildet wird, wobei dieses endlose Band mit einer konstanzen
Geschwindigkeit angetrieben wird, welche erheblich kleiner als die Eintrittsgeschwindigkeit
des Bandes in die Rinne ist und insbesondere von dem für das aus der Maschine austretende
gefalzte Gebilde gewünschten Stauchungsgrad in der längsrichtung abhängt.
-
In gewissen Fällen kann es zur Vermeidung des Auftretens von Verstopfungsersche
inungen an dem verhältnisaässig schmalen bewegungsabwärts liegenden Ende der Führungsrinne
zweckmäpig sein, bewegliche Anlagemittel vorzusehen, um den Austritt des gefalzten
Gebildes aus der Rinne zu erleichtern.
-
Derartige Mittel können insbesondere durch endlose Bänder gebildet
werden,
welche in Fig. 3 strichpunktiert bei 45 dargestellt und längs der beiden Ränder
und/oder der beiden Flächen des Gebildes angeordnet sind und die entsprechenden
Winde der Rinne über ihren Ausgang hinaus verlängern, wobei diese Bänder entweder
lose drehbar sind, so da sie durch einfache Berührung des Gebildes mit ihnen frei
angetrieben werden, oder sie werden mit der für den Vorschub des Gebildes an dieser
Stelle gewunschten Geschwindigkeit angetrieben, wobei die Nutz;trumms dieser Bänder
so gehalten werden, daß sie eben bleiben.
-
Die Arbeitsweise der obigen Maschine ist leicht verständlich: Das
durch die Anordnung 8, 9 mit konstanter linearen Geschwindigkeit ausgegebene Band
1 läuft, gegebener falls nach Durchlaufen der Kammer 10 zum Zwecke der Sinstellung
seines Beuchtigkeitsgrades, zwischen den Markierwalzen 12 und 13 hindurch, welche
auf seinen beiden Seiten die Markierprägungen erzeugen, worauf es in die Fiibrungsrinne
19 geschoben wird, in welcher es automatisch in der Längsrichtung und der Querrichtung
gestaucht wird, wodurch seine Rippen und die Falten dieser Rippen gebildet werden.
-
An seinem Austritt aus dieser Rinne wird das gefalzte Gebilde nach
Zählung seiner Falten durch die Vorrichtung 20 durch die Schere 21 in Stücke 22
geschnitten, bei welchen jede Rippe 3 einige zehn Falten enthält, wobei jedes dieser
Stücke später ein Filterelement bilden kann.
-
In der obigen Beschreibung der Falzmaschine ist noch nichts über
die Bildung der La'ngsränder 6 des gefalzten Gebildes gesagt, welche zu aufeinanderfolgenden
Diedern gefalzt werden, deren Kanten 7 querliegen.
-
Diese Ränder, deren Vorhandensein sich in der Praxis als sehr zweckmäpig
sowohl für die spätere Herstellung von Filterpatronen mittels der Stücke 22 als
auch für das richtige Arbeiten der Falzmaschine erweist, werden folgendermaßen hergestellt.
-
An der Stelle der Markierung sind besondere Markierleisten an den
Rändern der aktiven Zonen der Markierwalzen vorgesehen, d.h. der Zonen dieser Walzen,
welche tatsächlich für die Markierung des Bandes benutzt werden. Bei der dargestellten
Ausführungsform, bei welcher die Walzen eine axiale Länge haben, welche gleich der
Breite des Bandes 1 ist,
liegen diese Ränder an den den beiden
axialen Enden der Seitenflächen der Walzen.
-
An jedem der beiden so definierten Ränder einer der beiden Markierwalzen
(Walze 13, Fig. 4) ist eine ringförmige zickzackförmig gebrochene Markierlinie 34
der gleichen Art wie 1 die anderen ringförmigen Zickzacklinien 22 vorgesehen, die
sie bildenden Leisten liegen jedoch gegen eine zu der Achse der betreffenden Walze
senkrechte Ebene um einen Winkel b schräg, welcher erheblich gröper als der obige
Winkel a ist. Dieser Winkel b beträgt vorzugsweise 45° + a/2, d.h. 55°, wenn a gleich
20° ist.
-
Auperdem weisen die Markierleisten der zweiten Art, welche den obigen
Leisten 24 entsprechen und sich unter Ausgang von den Knickpunkten der beiden Linien
34 längs der äuperen Winkelhalbierenden der von diesen Linien gebildeten Winkeln
erstrecken, zwei Typen auf.
-
Die einen, 35, welche zu der Mitte der betreffenden Walze gerichtet
sind, sind erheblich kürzer als die anderen Leisten 24 und erstrecken sich in Richtung
auf die benachbarte Zickzacklinie 23 bis zu der gleichen Verschachtelungstiefe wie
die anderen Leisten 24 in der zentralen Zone der Walze, während sich die anderen,
36, welche auf der Walze nach augen gerichtet sind, bis an die Grenze des betreffenden
Randes erstrecken.
-
An jedem der beiden oben definierten "Bänder" der anderen Walze (12,
Fig. 4) werden schlieplich geradlinige querliegende Leisten 37 vorgesehen, welche
sich von der Grenze des betreffenden Randes aus in Richtung auf die am nächsten
liegende Zickzacklinie 23 längs der inneren Winkelhalbierenden der Winkel erstrecken,
welche von dieser Linie gebildet werden und in Richtung auf diesen Rand offen sind.
Jede dieser Leisten 37 ist in einer Entfernung von dem entsprechenden Knickpunkt
der Linie 23 unterbrochen, welche gleich der Länge einer "kurzen" Leiste 35 ist.
-
Die durch diese Markierung entstehenden gefalzten Ränder 6, insbesondere
die Kanten 7 ihrer Falten, bleiben zu den Seitenflächen 26, 27 der Rinne 19 während
des Vorschubs des Bandes in dieser senkrecht, was wesentlich zu der automatischen
Zusammendrückung des Bandes in der Querrichtung beiträgt, welche die Bildung der
Längsrippen zur Folge hat. Anders ausgedrückt,
während dieses Vorschubs
gleiten die Kanten dieser Ränder 6 beständig an den Seitenflächen, wobei sie von
diesen zurückgedrückt werden, ohne dap die Gefahr besteht, daß sie sich gegen diese
legen, wobei sie so durch diese Seitenflächen den für die Bildung der Längsrippen
erforderlichen Druck in der Querrichtung erfahren.
-
Um diese senkrechte Lage zwischen den Kanten 7 und den Seitenflächen
26, 27 der Rinne noch sicherer zu machen, wird vorzugsweise auperdem das nachstehende
Merkmal angewandt, welches die Tatsache berücksichtigt, da zu Beginn seiner Verformung
das in der oben beschriebenen Weise markierte band sich etwas in der Querrichtung
durchzubiegen sucht. Wenn man die Seitenwände 26, 27 der Rinne 19 von dem Eingang
zu dem Ausgang derselben verfolgt, liegen diese am Eingang der Rinne lotrecht, neigen
sich allmählich nach augen, bis sie eine Schräglage von gröpenordnungsmäpig 150
gegen die Lotrechte etwa in der Mitte der Rinne erreichen (siehe Fig. 8), worauf
sie sich allmählich wieder aufrichten, um am Ausgang der Rinne von neuem lotrecht
zu werden.
-
Dieser Schräglage einer jeden Seitenwand entspricht eine geringe
Vertiefung der unteren Wand 28 in der Nähe des Fupes dieser Seitenwand. Eine derartige,
bei 44 in Fig. 8 sichtbare Vertiefung hat die Form eines seitlichen Kanals, dessen
glatter und etwa zu der betreffenden Seitenwand senkrechter Boden sich über eine
Breite erstreckt, welche etwa gleich der Länge einer Leiste 36 ist.
-
Es ist zu bemerken, daß jeder Kanal 44 die sich bildenden Kanten
7 der den Markierleisten 36 entsprechenden gefalzten Ränder 6 aufnehmen soll. Die
beiden Kanäle sind daher in der unteren Wand 28 der Rinne 19 ausgebilXet, wenn die
Leisten 36 ihre Prägungen auf der Oberseite des Bandes vornehmen, der umgekehrte
Fall (welcher eine Vertauschung der Markierwalzen für alle Leisten 34, 35, 36 und
voraussetzt) ist jedoch ebenfalls möglich, wobei dann diese Kanäle in der oberen
Wand 29 der Rinne vorgesehen wären, wobei dann die Schräglagen der Seitenwände den
oben erwähnten entgegengesetzt sind. Es könnte sogar ein Kanal an dem Fup einer
Seitenwand in der benachbarten unteren Wand 28 und der andere an dem Scheitel der
anderen Seitenwand in der benachbarten oberen Wand 29 vorgesehen werden,
wenn
die beiden Kränze von Randmarkierleisten 36 mutatis mutandis an der unteren i:jalze
12 bzw. der oberen Walze 13 vorgesehen sind, anstatt alle beide auf der gleichen
Walze.
-
Gleichzeitig verändert man stetig den Konvergenzwinkel der Seitenwande
26 und 27 der tinne, welcher am Eingang und am Ausgang der Rinne sehr klein und
sogar Null ist und einen Höchstwert in der mittleren Zone der Rinne erreicht, wie
dies deutlich in Fig. 6 sichtbar ist, wodurch der Mittellinie einer jeden Seitenwand
die allgemeine Form eines gestreckten S erteilt wird.
-
Zur Unterstützung der Falzung der Ränder wird jeder von ihnen zweckmäpig
zwischen zwei gerasteten Rädern 38, 39 (Fig. 2 und 10) hindurchgeführt, deren Umfänge
Profile besitzen, welche im wesentlichen als Negativ die Profile der an der betreffenden
Stelle zu bildenden Falten widergeben. In dem dargestellten Fall besitzt das untere
Rad 38 zur Bildung der den obigen querliegenden Leisten 37 entsprechenden Nuten
eine rein prismatische Sternform, während die Rastung des oberen Rades 39 etwas
verwickelter ist, da sie sich nicht nur der Oberseite des gefalzten Randes, sondern
auch der äusseren Flanke der ersten seitlichen Rippe des Gebildes anpasst.
-
Wie die Scheiben 31 treten die Räder 38 und 39 teilweise durch in
den Wänden 28 und 29 der Rinne 19 ausgesparte Fenster 40.
-
Ebenso können diese Räder 38 und 39 im chronismus mit den Markierwalzen
angetrieben werden, wobei zur Berücksichtigung der Faltung ein entsprechendes konstantes
Untersetzungsverhältnis zwischen den entsprechenden Umfangsgeschwindigke it en hergestellt
werden kann.
-
Diese Räder könnten jedoch auch lose drehbar sein, wenn ihre einfache
Berührung an der betreffenden Stelle mit dem gefalzten Gebilde oder wenigstens die
Berührung des oberen Rades mit der Flanke der entsprechenden seitlichen Rippe dieses
Gebildes für den gewünschten Antrieb genügt.
-
Die Stelle der Rinne 19, an welcher die Räder 38 und 39 angeordnet
sind, ist vorzugsweise die oben genannte Stelle, welche gleichzeitig der stärksten
Neigung der Seiten wände 26 und 27 gegen die Lotrechte und dem Maximum des Konvergenzwinkels
dieser Wände nach bewegungsabwärts entspricht (wobei
dieser Konvergenzwinkel
als der zwischen der waagerechten Mittellinie der betreffenden Wand und der Vorschubsrichtung
des Bandes in der Längsrichtung angesehen vrerden kann).
-
An dieser Stelle hören auch zweckmäpig die Führungsrippen 30 auf,
welche dann ihre grösste Höhe erreicht haben.
-
An dieser Stelle bleibt infolge der stetigen Annäherung der Falten
der benachbarten Rippen 3 des Gebildes in der Querrichtung nicht mehr genügend Platz
zwischen diesen Falten zur Anbringung dieser Führungsrippen. Im Grenzfall verschachteln
sich diese benachbarten Falten leicht miteinander, oder berühren wenigstens praktisch
einander.
-
In Fig. 2 war angenommen, dap die obere Wand 29 der Rinne durchsichtig
ist, um die Fährungsrippe 30 über ihre ganze Länge sichtbar zu machen. Diese Durchsichtigkeit
ist natürlich in der Praxis keineswegs erforderlich.
-
In Fig. 2 ist der synchronisierte Antrieb der Markierwalzen 12, 13,
der Antriebswalzen 17, 18, der Scheiben 31 und der Räder 38 und 39 durch dasselbe
Motoraggregat 41 über Zahnräder 42 und einen gerasteten Riemen 43 dargestellt.
-
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, gestattet die Maschine
die fortlaufende Herstellung von gefalzten Gebilden aus Filterpapier oder dgl.
-
Diese Maschine besitzt zahlreiche Vorteile gegenüber den bisher bekannten,
insbesondere hinsichtlich: - ihres kräftigen Aufbaus und ihres geringen Gestelamgspreises,
insbesondere infolge der Tatsache, da sie keinerlei hin- und hergehende Teile benutzt;
- der von ihr zugelassenen hohen Herstellungsgeschppindigkeit; - der gropen Abmessungen,
welche sehr leicht mit einer gropen Auswahlmöglichkeit für die hergestellten gefalzten
Gebilde erhalten werden können; Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden.
-
So braucht das aus der Maschine austretende gefalzte Gebilde nicht
unmittelbar bei seinem Austritt aus der Rinne 19 in Stücke 22 geschnitten zu werden,
sondern kann vor diesem Zerschneiden anderen Umwandlungen unterworfen werden.