-
Vorrichtung zur kontinuierlichen Zuführung
-
von Materialbahnen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen
Zuführung von Bahnen aus Papier oder ähnlichem Material. Eine derartige Vorrichtung
wird zur Aufrechterhaltung der kontinuierlichen Zufuhr einer Materialbahn über eine
relativ lange Zeitdauer an eine Verarbeitungsmaschine benötigt. Da solche Materialbahnen
auf Spulen angeordnet sind, die bei üblichen Abrollgeschwindigkeiten nur für eine
relativ kurze Zeitdauer ausreichend Material enthalten, wird eine kontinuierliche
Zufuhr dadurch erzielt daB das Ende der Bahn von einer Spule die leer oder fast
leer ist, mit dem vorderen Ende einer Bahn von einer vollen Spule verbunden wird.
Die Kontinuität der ufuhr ist von grober Bedeutung, wenn die Verarbeitungsmaschine
wirtschaftlich betrieben werden soll.
-
Bei einer Zuführungsvorrichtung von Materialbahnen, die eine derartige
Verbindungseinrichtung für die Bahnenden aufweist, ist es natürlich erforderlich,
geeignete Lager für die beiden Spulen in günstiger Position zu der Verbindungseinrichtung
vorzusehen. Nach jedem
Verbindungsvorgang ist es dann gewöhnlich
erforderlich, die leere Spule zu entfernen, die neue Spule, die nunmehr die zuzuführende
Bahn enthält, in die Position zu bringen, die vorher von der leeren Spule eingenommen
worden ist, und eine weitere volle Spule in die von der neuen Spule während des
Verbindens der Enden eingenonmene Stellung zu bringen. Es sind bereits verschiedene
Ausbildungsformen für die Lager der Spulen vorgeschlagen worden, um die vorstehend
beschriebene die Bewegung der Spulen zu ermöglichen; daNdie Papierbahnen tragenden
Spulen jedoch oft groß und sehr schwer sind, ist es von Vorteil, wenn die Verbindungseinrichtung
für die Bahnenden so angeordnet werden kann, daß die Lager für die Spulen möglichst
wenig bewegt zu werden brauchen.
-
Erfindungsgemäß wird eine Zuführungsvorrichtung von Material bahnen
vorgesehen, die eine Verbindungseinrichtung für die Bahnenden und zwei im Abstand
voneinander angeordnete Spulengestelle umfaßt, von denen jedes in der Lage ist eine
volle Spule zu tragen. Bei dieser Vorrichtung ist die Verbindungseinrichtung für
die Bahnenden derart beweglich angeordnet daß sie zwischen zwei Positionen hin-
und herbewegbar ist, die sich beide in der unmittelbaren Nähe der Spulengestelle
befinden. Die Verbindungeeinrichtung umfaßt mindestens eine Führungsrolle für die
jede Spule verlastende Material bahn, so daß bei Abzug der Bahn von einer Spule
die Verbindungseinrichtung an einer Stelle in unmittelbarer Nähe der anderen Spule
angeordnet werden und dort derart arbeiten kann, daß sie das vordere Ende der Bahn
von der anderen Spule mit der von der einen Spule über die Führungsrolle abgezogenen
Bahn verbindet, wobei die
Führungsrolle oder die Führungsrollen
so angeordnet sind, daß bei Bewegung der Verbindungseinrichtung von einer Stellung
zur anderen die Bahn des von der einen Spule abgezogenen Materials geändert wird,
so daß die ablaufende Bahn zur Vorbereitung für einen derartigen Verbindungsvorgang
in unmittelbarer Nähe der anderen Spule vorbeiläuft.
-
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsforu der Erfindung in
Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische
Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Zuführungsvorrichtung von Materialbahnen;
Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung in einem anderen Betriebastadium;
und Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1 einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
-
Wie man Fig. 1 entnehmen kann, versorgt die dargestellte Vorrichtung
eine Matsrialbahnsn-vererbeitende Maschine (nicht gezeigt), wie eine PapierschneideUschine
oder eine Druckmaschine, mit einer Papierbahn.
-
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Betrisbsstadium wird die mit WI bezeichnete
Bahn von einer ersten Versorgungespule über eine durch die Führungsrollen 11,12,13
vorgegebene Bahn abgezogen. Ein beträchtlicher
Teil der ursprünglich
auf der Spule 1 vorhandenen Bahn ist bereits abgezogen. Parallel zu der Spule 1
und im Abstand von dieser ist eine zweite Versorgungsspule 2 angeordnet, die mit
einer Papierbahn W2 (Fig. 2) gefüllt ist, d.h. von der Spule 2 wurde noch keine
Papierbahn abgezogen. Das vordere Ende der Bahn W2 auf der Spule 2 ist über einfach
aufzureißende Lappen en der nächsten darunterliegenden Papierschicht befestigt.
In unmittelbarer Nähe ihres vorderen Endes trägt die Bahn auf der Spule 2 einen
Streifen eines doppelseitigen Klebebandes T2, das sich parallel zur Spulenachse
erstreckt. Spulengestelle S1eS2 einer üblichen Ausführungsform sind vorgesehen,
um die Spulen 1,2 zu lagern.
-
Die Führungsrollen 11,13 sind auf Befestigungen drehbar gelagert,
während die Führungsrolle 12 am rechten Ende von zwei Lagerarmen 14 (an jedem Ende
der Rolle einer) drehbar gelagert ist. Diese Lagerarme sind an ihren linken Enden
schwenkbar gelagert. In der Normalstellung der Arme 14 und der Rolle 12, die in
Fig. 1 in volldurchgezogenen Linien gezeigt ist, weist die Rolle 12 und damit die
Bahn W1, die sie umläuft, einen Abstand vom Umfang der Spule 2 auf. Die Arme 14
sind jedoch über pneumatische Betätigungsvorrichtungen (nicht gezeigt) nach unten
verschiebbar, so daß die Rolle 12 in die mit gestrichelten Linien angedeutete Position
bewegt wird, in der sie sich gegen die Spule 2 preßt und auf diese Weise die Bahn
W1 in Eingriff mit der äußersten Lage der Bahn auf dieser Spule drückt.
-
Zwischen den Spulen 1,2 befinden sich zwei Endlosbänder 18,26, die
jeweils über Rollenpaare 17,18 und 27,28 geführt sind. Die unteren
Rollen
1712? sind mit unabhängig voneinander wirkenden Antriebsmotoren (nicht gezeigt)
verbunden, während die oberen Rollen 18128 so angeordnet sind1 daß sie relativ zu
den benachbarten Spulen hin-und herbewegt werden können, um die Bänder 16,26 in
und außer Eingriff mit den Spulen zu bringen. In Fig. 1 befindet sich das Band 18
nicht in Eingriff mit der Spule 1, während sich das Band 26 in Eingriff mit der
Spule 2 befindet. Der mit der Rolle 27 verbundene Antriebsmotor (nicht gezeigt)
treibt daher, wenn er eingeschaltet ist, über das Band 26 die Spule 2 an. Hierbei
werden die Rolle 27 und das Band 26 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so daB die
Spule 2 im Uhrzeigersinn angetrieben wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich
der Umfang der Spule 2 in der Nähe der Rolle 12 in der gleichen Richtung bewegt
wie der der Spule 2 am nächsten gelegene Teil der Bahn Wi.
-
In der Nähe der Rolle 12 ist ein Messer K1 vorgesehen, das von zwei
schwenkbaren Lagerarmen 19 getragen wird. Das Messer ist in der Lage, die Bahn W1
eine kurze Strecke aufstromseitig von der Rolle 129 d.h.
-
zwischen der Rolle 11 und der Rolle P, zu zerschneiden. Die Normalstellung
des Messers Kl ist wie in Fig. 1 gezeigt. Wenn das Messer betätigt wird bewegt es
sich im Uhrzeigersinn über einen ausreichenden Winkel, tritt mit der Bahn Wt in
Eingriff und zerschneidet diese1 wenn die Bahn durch die Rolle 12 nach unten gedrückt
wird und mit der Bahn W2 auf der Spule 2 in Eingriff tritt.
-
Die Arme 14, die die Rolle 12 tragen, und die Arme 19, die das Messer
K1 tragen, sind an einem Schlitten 30 gelenkig gelagert, der ebenfalls in genau
der gleichen Weise eine Führungsrolle 22 trägt, welche von Lagerarmen 24 gehalten
ist, sowie ein Messer K2, das von Lagerarmen 29 getragen wird. Die letztgenannten
Bauteile sind jedoch auf dem Schlitten 30 an der rechten Seite der Rolle 12 und
des Messers K1 angeordnet, und zwar in umgekehrter Richtung, so daß der rechte Teil
des Schlittens 30, der die Rolle 22 und das Messer K2 trägt und einen Verbindungskopf
bildet, ein Spiegelbild des linken Teiles darstellt, der die Rolle 12 und das Messer
K1 trägt und einen zweiten Verbindungskopf vorsieht. Der Schlitten 30 ist zwischen
den beiden in Fig. 1 und in Fig. 2 gezeigten Stellungen bewegbar. Führungsrollen
21,23 sind in Positionen angeordnet, die denen der Rollen 11,13 (spiegelverkehrt)
entsprechen.
-
Bei Betrieb der Vorrichtung wird, wenn man mit den in Fig. 1 dargestellten
Positionen der beweglichen Teile beginnt, die Bahn W1 so lange abgezogen, bis die
Spule 1 nahezu vollständig geleert ist, so daß ein Überwechseln erforderlich ist
und die Bahn nunmehr von der Spule 2 abgezogen wird.
-
Dabei muB das vordere Ende der Bahn W2 mit der Bahn W1 verbunden und
letztere nach dem Verbinden der Enden abgeschnitten werden. Der erste Arbeitsgang
besteht in der Einschaltung des Motors (nicht gezeigt), der die Rolle 27 antreibt,
so daß das Band 26 die Spule 2 in Drehungen versetzt. Danach wird die Rolle 12 nach
unten bewegt, so daß die sich bewegende Bahn W1 in Eingriff mit dem sich bewegenden
Umfang der Spule 2 gepreßt wird. Die Rolle2 wird in dieser Position gehalten, bis
die
Spule 2 etwas mehr als eine vollständige Umdrehung ausgeführt
hat. Zu irgendeinem Zeitpunkt während dieser einen Umdrehung passiert das Klebeband
T2 die Berührungsstelle zwischen der Rolle 12 und der Spule 2, wodurch die Bahn
W1 an dem vorderen Ende der Bahn W2 befestigt wird.
-
Dadurch wurden bei der Bahn W2 die Lappen aufgerissen, die die oberste
Lage mit der darunter befindlichen Lage verbinden, so daß schließlich dio Bahn W2
zusammen mit der Bahn Wl um die Rolle 12 und die Rolle 13 läuft. Nach Beendigung
einer Umdrehung der Spule 2 wird das Messer Ki betätigt, bo daß die Bahn Wl unmittelbar
aufstromseitig von der Rolle 12 abgeschnitten wird. Unmittelbar nachdem das Messer
betätigt worden ist, kehrt es in Verbindung lit der Rolle 12 in seine Normal stellung
zurück.
-
Danach wird der die Rolle 27 antreibende Motor ausgeschaltet, und
es wird die Rolle 28 bewegt, un das Band 26 mit der Spule 2 außer Eingriff zu bringen.
-
Die oben beschriebene einfache Abfolge von Arbeitsschritten führt
dazu, daß bin Abziehen der Bahn von der Behn Wl auf der Spule 1 auf die Bahn W2
auf der Spule 2 gewechselt wird, ohne daß der Bahnabzug von der Vorrichtung unterbrochen
wurden muß.
-
Während des weiteren Abzuges der Bahn werden nunmehr Vorbereitungen
für den Fall getroffen, daß die Bahn W2 auf der Spule 2 ihrem Ende zugeht. Die Spule
1 wird aus ihrem Gestell herausgenommen, und es wird eine neue volle Spule an deren
stelle gesetzt (Fig. 2). Diese neue
Spule ist ebenfalls mit dem
Bezugszeichen 1 versehen, da sie die ursprüngliche Spule 1 ersetzt. Auf der neuen
Spule 1 befindet sich eine ebenfalls mit W1 bezeichnete Bahn, deren vorderes Ende
durch aufreißbare Lappen befestigt und mit einem Klebeband T1 versehen ist.
-
Der Schlitten 30 wird nunmehr in seine linke Stellung bewegt, die
in Fig. 2 gezeigt ist. Während der Bewegung des Schlittens 30 ändert sich die Laufbahn
der Bahn W2, d.h. wenn die Bewegung des Schlittens beginnt, ermöglicht die sich
nach links bewegende Rolle 12 eine Kürzung des Weges der Bahn W2, bis diese mit
der Rolle 21 in Eingriff tritt und von der Rolle 21 in gerader Bahn zur Rolle 13
läuft. Eine sehr kurze Weiterbewegung des Schlittens 30 bringt die Rolle 22 in Eingriff
mit der Bahn W2, wonach durch die verbleibende Bewegung des Schlittens die Laufbahn
der Bahn W2 verlängert wird. Wenn die Rolle 22 unter den Rollen 13 und 23 vorbeibewegt
wird, bewegt sich die Bahn W2 außer Eingriff mit der Rolle 13 und tritt mit der
Rolle 23 in Eingriff.
-
Wie man Fig. 2 entnehmen kann, wird die Laufbahn der Bahn W2 zu einem
Spiegelbild der in Fig. 1 gezeigten Laufbahn der Bahn W1, wenn der Schlitten 30
seine Bewegung beendet hat.
-
Die Bahn W2 wird so lange in dem in Fig. 2 dargestellten Zustand der
Vorrichtung von der Spule 2 abgezogen, bis diese nahezu leer ist. Danach folgt ein
ähnlicher Ablauf von Arbeitsschritten, wie er beim Wechsel von der ursprünglichen
Spule 1 auf die Spule 2 beschrieben wurde, d.h. im vorliegenden Fall wird der Motor
(nicht gezeigt), der die Rolle 17 antreibt, eingeschaltet, nachdem die Rolle 18
nach links bewegt worden
ist, um das Band 16 mit der Spule 1 in
Eingriff zu bringen, um letztere in Drehungen zu versetzen. Dann wird die Rolle
22 nach unten bewegt1 so daß die sich bewegende Bahn W2 gegen den Umfang der Spule
1 gepreßt wird.
-
Die Bahn W2 wird in dieser Stellung eine vollständige Umdrehung der
Spule 1 lang gehalten, so daß das Klebeband T1 und die Bahn W2 zusammengepreßt werden
und das vordere Ende der Bahn Wl an die Bahn W2 angeschlossen wird. Das hat zur
Folge, daß die um die Rolle 22 weiter umlaufende Bahn W2 das vordere Ende der Bahn
Wi nach sich zieht und dessen Haltelappen aufreißt. Wenn die eine Umdrehung der
Spule 1 nahezu beendet ist, zerschneidet das erste Messer K2 die Bahn W2 aufstromseitig
von der Rolle 22, wonach das Messer K2 und die Rolle 2 in ihre Normalstellungen
zurückkehren.
-
Obwohl im vorstehenden nur ein Band 16 und ein Band 26 erwähnt wurden,
wird es in der Praxis normalerweise erforderlich sein, zwei oder mehr derartige
Bänder für jede Spule vorzusehen, Je nachdem wie groß die axiale Länge der zu handhabenden
Spulen (die Breite der Bahn) ist.
-
Was die Klebebänder T1 und T2 anbetrifft, die an dem vorderen Ende
jeder neuen Spule angebracht sind1 so müssen sich diese Bänder auch nicht über die
Gesamtlänge der Spule erstrecken, sondern können in zwei oder mehr Abschnitten mit
Lücken zwischen den Enden benachbarter Abschnitte angebracht sein. Diese Lücke oder
Lücken können so angeordnet sein daß das Band oder die Bänder 6,26 unmittelbar mit
der Papierbahn in Eingriff treten können, so daß die Klebebändern nicht mit den
Bändern 16,26 in Kontakt treten. Ein derartiger Kontakt könnte dazu führen, daß
die
Klebebänder an den Förderbändern anhaften, wodurch die Bahn beim Zurückziehen der
Förderbänder von der Spule zerrissen werden könnte.
-
Durchlaufende Bänder Tl,T2 können jedoch bei Spulen verwendet werden,
die für die in Fig. 3 gezeigte modifizierte Ausführungsfore der erfindungsgemäßen
Vorrichtung geeignet sind. Da viele Teile der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung sowohl
im Aufbau als auch in ihrer Funktion den entsprechenden Teilen der in den Figuren
1 und 2 gezeigten Vorrichtung gleichkommen, wurden diese Teile mit den gleichen
Bezugaziffern versehen und brauchen nicht weiter beschrieben zu werden. Die in Fig.
3 dargestellte Vorrichtung weist jedoch keine Förderbänder 16,26 nebst zugehörigen
Teilen auf. Anstelle dieser Teile sind zum Antrieb der Spulen an deren Mittelachsen
Elektromotoren 10,20 vorgesehen, die auf den jeweiligen Spulengeatellen 61,52 so
angeordnet sind, daß coaxial zu den Spulen erstrecken. Diese Ausführungsform ist
einfacher und billiger als die in den Figuren 1 und 2 gezeigte und ermöglicht es
darüber hinaus, daß der Abstand zwischen den Spulen verringert werden kann, wodurch
für die gesamte Vorrichtung weniger Bodenfläche benötigt wird.
-
Beide Ausführungsformen der erfindungagemäßen Vorrichtung, die in
der Zeichnung dargestellt sind, weisen ein gemeinsames Merkmal auf, an das man sich
erinnern muß, wenn die Papierbahn beispielsweise auf einer Seite bedruckt ist. Indem
man die von der Bahn Wl, wenn die Bahn von der Spule 1 (Fig. 1) abgezogen wird,
durchlaufene Bahn mit der von der Bahn W2 durchlaufenen Bahn (Fig. 2) vergleicht,
kann man feststellen, daß im ersten
Fall diejenige Bahnseite, die
auf der Spule außen liegt1 sich beim Verlassen der Vorrichtung nach Passieren der
Rolle 13 auf der rechten Seite befindet, während im zweiten Fall diese Seite links
liegt. Wenn daher ein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Bahnseiten existiert,
ist es erforderlich, daß die auf den Bestellten S1'und 52 angeordneten Spulen gegenläufig
aufgewickelt sind.
-
Darüber hinaus ist bei beiden Aus führunge formen normalerweise ein
zusätzliches Merkmal wünschenswert, nämlich ein Freilauf (nicht gezeigt) im Antrieb
eines jeden Förderbandes 16,26 (Fig. 1 und 2) oder zwischen den Motoren 10,20 und
den zugeordneten Spulen. Der Grund für die Anordnung eines Freilaufs ist der, daß
es relativ schwierig ist, ohne Anordnung von ziemlich teuren Synchronisationsvorrichtungen
zu erreichen, daß bei Betätigung der Rolle 12 oder 22, um die laufende Bahn in Eingriff
mit dem Umfang der neuen Spule zu bringen, die Geschwindigkeit der Bahn und die
Geschwindigkeit des Spulenumfangs exakt gleich sind. Wenn bei zwangsläufigem Antrieb
der Bahn und der Spule eine Geschwindigkeitsdifferenz existiert, kann bei der darauf
folgenden Umdrehung der Spule, in deren Verlauf die Klebebänder T1 oder T2 mit der
laufenden Bahn in Eingriff treten, die Geschwindigkeitsdifferenz während dieses
Eingriffs noch vorhanden sein, so daß es relativ unwahrscheinlich ist, daß es zu
einer richtigen Verbindung kot. Das Vorhandensein eines Freilaufs im Antrieb der
Spule ermöglicht die Ausschaltung dieses Risikos, da der Spulenantrieb in einfacher
Weise so reguliert werden kann, daß sich der Spulenumfang
niemals
schneller bewegt als die laufende Bahn. Wenn sich der Spulenumfang zum Zeitpunkt
des Eingriffs geringfügig langsamer bewegt als die laufende Bahn, ermöglicht es
der Freilauf, daß die Spule durch den Zug der laufenden Bahn, der über den Reibeingriff
zwischen der laufenden Bahn und dem Umfang der Spule übertragen wird, beschleunigt
wird.
-
Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung kann es als vorteilhaft
angesehen werden, eine Höhenregulierung für den Schlitten 30 in Abhängigkeit vom
Durchmesser jeder neuen Spule vorzusehen, da derartige Spulen beträchtlich variierende
Durchmesser aufweisen. Eine derartige H6henregulierung kann auf automatischem Wege
erfolgen, wie es in einer anderen Anmeldung der Anmelderin offenbart ist.