DE597003C - Maschine zum Umwickeln von Papierbahnen - Google Patents

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Bur. ind. Ligendom

19JUN.1934

AUSGEGEBEN AM
19. MAI 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 597003 KLASSE 55 e GRUPPE 7oi

55 e Sch όρ. 30 Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 26. April 1934

Schultz Engineering Corporation in New York Maschine zum Umwickeln von Papierbahnen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Juni 1930 ab

Die Priorität der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 21. Juni 1929

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Umwickeln von Papierbahnen und bezweckt die Schaffung einer verbesserten und vereinfachten Maschine, um Bahnen bestimmter Länge von einer Vorratsrolle auf kleinere Rollen umzuwickeln.

Es sind bereits derartige Maschinen zum Umwickeln von Papierbahnen bekanntgeworden, bei denen eine leere Rolle durch Drehen eines Rollensternes in Arbeitsstellung gebracht wird, während die gefüllte Rolle von einer Kette o. dgl. weitergedreht wird. Die leere Rolle kommt dabei in Berührung mit der Papierbahn zwischen einer Führungsrolle und der gefüllten Rolle, und. wenn dann bei Beginn der Drehung der leeren Rolle ein am Rahmen vorgesehener Arm. auf Knaggen an der Messerwelle anstößt, so durchdringen die Zähne eines Messers das Papier, schneiden es ab und klemmen es auf der leeren Rolle fest.

Es ist auch schon eine Wickelvorrichtung

mit einem Rollenstern vorgeschlagen worden, bei der die letzte Führungsrolle der Bahn schwingend auf der Wickelrolle aufliegt und nach Fertigwickeln einer Rolle beim Weiterdrehen des Rollensternes auf die nächste leere Wickelwalze gelangt. An einem vorher angebrachten Leimstrich klebt die Bahn an der neuen Wickelwalze an und wird nun dort aufgewickelt.

• Demgegenüber wird der Rollenstern bei der vorliegenden Maschine zwangsläufig gedreht, die Papierbahn nach dem Hindurchgehen zwischen der Messerwalze und der Messergegenwalze in entsprechenden bestimmten Abständen durch eine von einer Steuerwelle genau beherrschten Umlauf bewegung der Messerwalze abgeschnitten, worauf das vorangehende Ende der Papierbahn einer leeren, von dem Rollenstern gehaltenen und vorgeführten Hülse zugeführt wird, an die dieses vorangehende Ende mittels eines sich schließenden Käfigs angelegt wird, dessen Platten Rollen tragen, die von der erwähnten Steuerwelle aus beeinflußt werden, so daß die auftretenden Bewegungen von der angetriebenen Steuerwelle in genau vorher bestimmter Weise beherrscht und gesteuert werden können.

Gemäß der Erfindung ist die Maschine mit einer Steuerwelle versehen, die einen Rollenstern dreht, einen Käfig um einen sich an dem Rollenstern drehenden Kern herum schließt und wieder öffnet, um das vorangehende Ende der fortlaufend vorgeführten Bahn um den Kern herumzuführen. Die erwähnte Steuer-

welle wirkt ferner dahin, eine Messerklinge an einer umlaufenden Walze zum Abtrennen der Papierbahn hervorzustoßen, nachdem eine vorher bestimmte Länge dieser Bahn auf den Kern aufgewickelt worden ist. Schließlich wirkt die genannte Steuerwelle dahin, den Riemenantrieb vorübergehend auszurücken, so daß die Geschwindigkeit der Papierzuführung verringert und ermöglicht wird, daß ίο das vorangehende Ende der Bahn an den Kern angelegt werden kann.

In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen

Abb. ι eine Seitenansicht der Maschine, Abb. 2 eine Draufsicht,
Abb. 3 eine Vorderansicht in etwas größerem Maßstabe,

Abb. 4 eine Seitenansicht des Getriebes, ao Abb. 5 einen Querschnitt der Tragwelle und des Trichters,

Abb. 6, 7 und 8 Einzelheiten der Rohrfutter und des Steuernockens in drei Lagen, die den vollen Arbeitskreislauf darstellen, Abb. 9 einen Längsschnitt des Vorderendes der Maschine mit einer Trägerrolle und Speiserollen im Querschnitt und dem offenen Käfig und Zubehör in Seitenansicht,

Abb. 10 eine- ähnliche Ansicht mit dem Käfig im Querschnitt und in der geschlossenen Stellung beim Anfangen einer neuen Rolle,

Abb. 11 eine Vorderansicht des offenen Käfigs und

Abb. 12 eine Vorderansicht der Tragspule mit zusammenlegbaren Kernen.

In Abb. ι und 2 sind 10 die Ständer der Seitenrahmen und 11 die oberen Querbalken zwischen den oberen Enden der Ständer und 12 die Querbalken nahe den unteren Enden der Ständer. Die hinteren Ständer der Seitenrahmen sind mit nach hinten vorspringenden Tragarmen 13 zur Aufnahme der Vorratsrolle, Papier o. dgl., ι G, bzw. ihrer Welle 15 versehen.

Eine Trommel 17 mit Backen iS, 19 bremst die Rolle ab.

Von der Vorratsrolle 16 her wird die Papierbahn über eine Spann walze 35 geführt, die sich zwischen den oberen Enden der hinteren Ständer 10 erstreckt.

Die Papierbahn steigt von der Walze 35 zu einer Leerlaufrolle 41 an, die lose angeordnet ist. Die Papierbahn' geht um die Leerlaufrolle 41 herum zu einer darunter befindlichen, angetriebenen Gummirolle 45, die mit Zapfen 46 in exzentrischen Lagerböcken 47 in den oberen Seitenplatten umlaufen, und um Dreiviertel deren Umf anges zu einem Punkte zwischen dieser und einer angetriebenen Walze 49 auf der Hauptwelle 50, die sämtliche Teile der Maschine antreibt. Die Spannung der Papierbahn um die ersten beiden Rollen 45, 49 wird erzielt durch den Druck der Rolle 41. Die Welle 50 erhält ihren Antrieb mittels Fest- und Losscheiben 51 bzw. 52 vom Elektromotor 56 her.

Jede Umdrehung der Gummiwalze 45 und der Rolle 49 zieht eine gewisse Länge Papier von der Papierrolle.

Der Antriebsriemen 53 läuft zwischen Fingern 57 einer Riemenschiebestange 58, die mit einem Stift 60 in einen Schlitz 59 am oberen Ende eines schwingenden Hebels 61 eingreift (Abb. 3). Die Stange 58 hat das Bestreben, unter Wirkung einer Feder 58' den Riemen nachgiebig in Richtung der losen Riemenscheibe 52 zu drücken. Der Hebel 61 hat einen Arm 64, der an seinem Ende eine Rolle 65 trägt, die durch die Feder 58' nachgiebig in Berührung mit einem Nocken 66 gehalten wird, der auf der Hauptnockenwelle 67 der Maschine aufgekeilt ist und sich mit dieser dreht.

Gegenüber dem Nocken 66 kann eine zweite Nockenscheibe 68 mittels Bolzen 67' und Bogenschlitze verstellt werden.

Ein Verstellen des zweiten Nockens 68 beeinflußt die Bewegung der Nockenrolle 65, des Armes 64 usw. und bewirkt, daß der Riemen auf der Losscheibe 52 längere oder kürzere Zeitspannen läuft. Hierdurch wird die Verzögerung und Beschleunigung des Maschinenantriebes geregelt. ' Die Nokkenscheibe ist so eingestellt, daß gleichzeitig mit dem Umwickeln des vorderen Endes der Papierbahn um eine Hülse in Arbeitsstellung für eine neue Rolle, wie später beschrieben, der Riemen 53 anfängt, sich zu der festen Riemenscheibe 51 hin zu bewegen, um die Maschine zu beschleunigen. Der Scheibennocken 68 wird dann so eingestellt, daß die Maschine, wenn die Rolle vollständig gewickelt ist, genügend langsam läuft, um dem vorderen Ende des Papiers zu ermöglichen, auf die nächste jetzt in Arbeitsstellung befindliche Hülse aufzulaufen. Diese Geschwindigkeitsregelung ist veränderlich je nach der Güte des umzuwickelnden Papiers und der Eigengeschwindigkeit der Maschine, da ein steifes, schweres Papier bei hoher Geschwin- 11c digkeit viel leichter auf eine neue Hülse aufgewickelt werden kann als ein leichteres Papier, das bei hoher Geschwindigkeit die Neigung hat, Buckel zu bilden. Natürlich darf der Riemen nicht so lange auf der Losscheibe nj bleiben, daß die Maschine inzwischen stehenbleibt.

Die Nockenwelle 67 wird von der Hauptwelle 50 her angetrieben (Abb. 1 und 2). Hierzu dienen die Winkeltriebe 69, 71, die 12c Schnecke 74 mit Schneckenrad75 und die Ritzel So und 81 und schließlich das Wechselrad

83, das mit dem um die Schneckenradachse 70 mit Hilfe der dreieckigen Platte 77 schwingbaren Ritzel 80 kämmt. Die Größe des Wechselrades S3 bestimmt die Länge der aufzuwickelnden Papierrolle.

Die Antriebswelle 50 ist mit einem Zahn-. rade 89 zwischen dem Ende der Walze 49 und der benachbarten Innenseite der Platte 44 versehen, das von verhältnismäßig geringer Stärke ist und mit einem Zahnrade 90 von weit größerer Stärke in Eingriff ist, das auf der Welle 87 des Messerzylinders angebracht ist. Das benachbarte Ende der Messergegenwalze 86 ist mit einem Ritzel 91 versehen, das im Eingriff steht mit dem Zahnrad 90.

Die Messerwalze 87 (Abb. 3, 9 und 10) trägt ein Paar Arme 92, 92', deren einer ein Gewicht 93 trägt und deren anderer ein parallel zur Achse der Welle 87 quer gieschlitztes Ende .hat. Die geschlitzten Enden 94 der Arme nehmen einen radial verstellbaren Messerhalter 95 in der Nähe seiner Enden auf, der in den Schlitzen noch vermittels eines Paares von in Abstand befindlichen Stangen 96 geführt wird, deren jede quer zur Welle 87 durch eine radiale Bohrung 97 hervortritt. Ein Ende jeder Stange 96 ist mit einem Haken 98 versehen, der in eine Öffnung des Halters 95 nahe der Rückseite eingehängt ist.

Die entgegengesetzten Enden der Stangen 96 tragen ein Gewicht in Form einer geraden Stange 99. Am Unterteile der Armenden 94 ist eine Stange 94' befestigt, die gekrümmte Abnehmefmger 94" trägt, die verhindern sollen, daß sich die Papierbahn während der Drehung des Messerzylinders 85 an ihrem Ende mit dem Messer verwickelt. Das Abschneiden wird durchgeführt vermittels einer gezahnten Messerklinge 100, die abnehmbar an einer Seitenfläche des Halters 95 befestigt ist. Bei normaler Stellung tritt die scharfe Schneide etwas über die freien Enden der Arme 92' hervor. Deren Enden sind auswärts gegeneinander und gegen die Schneidkante der Klinge 100 abgeschrägt. Das Gewicht 99 bezweckt, die Schneidvorrichtung gut auszuwuchten, wenn der Messerzylinder seine volle Drehzahl erreicht hat. Wenn kein Gewicht verwendet wird, würde die im Messerhalter

So während der Drehbewegung aufgespeicherte Fliehkraft-bestrebt sein, die Stange während ihrer gesamten Drehbewegung auswärts in die Schneidstellung zu schleudern, was gemäß der Erfindung nur herbeigeführt wird, nachdem bestimmte Längen des Papiers umgewickelt worden sind.

Die Vorrichtung, die dazu dient, das Messer 100 in die vorgeschobene oder schneidgerechte Stellung zu bringen, besteht aus ein Paar Armen 101, deren jeder an einem Ende an einer schwingenden Welle 102 befestigt ist, die sich zwischen den Platten 44 der Seitenrahmen 10 erstreckt. Die Arme ragen mit ihren äußeren Enden über die Bahn der Drehbewegung der Arme 92 hinaus. Sie fassen ringförmig und lose um die Messerzylinderwelle 87 herum. Die Innenseite jedes ringförmigen Teiles des Armes 101 trägt einen ringförmigen Flansch 103, der normal konzentrisch zur Achse der Welle 87 gehalten wird, wobei die freien Enden jedes Flansches 103 in offene Schlitze in dem benachbarten Ende des Messerhalters 95 treten, wie in Abb. 10 dargestellt ist. Um den Halter 95 und das Messer 100 vorzuschieben, wird die schwingende Welle T02 entgegengesetzt dem Sinne des Uhrzeigers nach Abb. 8 und 9 um ihre Achse gedreht. Diese Bewegung läßt die Enden der Arme 101 zu der Gegenmesserwalze 86 hin in die Stellung nach Abb. 9 schwingen, wodurch das Messer in Richtung der Messergegenwalze 86 vorgeführt wird. Diese ist versehen mit einer sich in der Längsrichtung erstreckenden V-förmigen -Nut 105 (Abb. 9), in die die Schneide des Messers 100 zum Abtrennen der Papierbahn eingreift.

Die schwingende Welle 102 wird in Bewegung gesetzt durch eine Verbindung nach Abb. 4. Diese besteht aus einem Arm 106, der am einen Ende auf der Welle 102 außer- go halb des Rahmens 10 fest ist. Das andere Ende des Armes 106 trägt ein Ende einer Stange 107, deren anderes Ende mit einem Hebel 108 verbunden ist, der drehbar an der Seite des Rahmens 10 unmittelbar über der Mitte der Nockenwelle 67 angebracht ist. Der Hebel 108 trägt zwischen seinen Enden einen herabhängenden Anschlag 109, der einstellbar ist und mit einem Hubarm 110 in Berührung kommt, der auf der Welle 67 sitzt xoo' (Abb. 3). Für jede vollständige Umdrehung der Nockenwelle 67 und des Wechselrades 83 greift der Arm 110 an dem Anschlag 109 des Hebels 108 an, um ihn und damit auch die Stange 107 anzuheben. Dies bewirkt eine «05 Winkeldrehung der schwingenden Welle 102 und das Verschieben der Messerzylinderringe oder Flansche 103. Dabei schieben die Ringe 103 den Messerhalter 95 und das Messer 100 vor, und zwar zu derselben Zeit, in der die Nut 105 der Gegenwalze 86 die gemeinsame Tangente der Walze und die Kreisbahn, die vom Messer selbst beschrieben wird, erreicht hat. Das Messer durchschneidet das Papier und tritt in die Nut 105 ein, worauf es augenblicklich zurückgezogen wird, wenn der Anschlag des Hebels 108 von dem vorbeigehenden Hubarm 110 herabfällt.

Das Papier läuft von der Vorschubwalze 49 abwärts und vorwärts und ruht leicht auf der Oberfläche der Messergegenwalze 86 und wird von einem nachfolgend beschriebenen

Käfig aufgenommen und auf ein sich drehendes Rohr oder Hülse in aufgewickelt (Abb.9 und 10). Eine Anzahl solcher Rohre wird von einem Rollenstern getragen und nach dem Aufwickeln des Papiers schließlich, aus der Maschine herausbefördert. Das Rohr besteht gewöhnlich aus einer Kartonhülse als Kern für Papier in Rollen.

Der Rollenstern hat zwei in Abstand angeordnete Führungsplatten 112 in der Form von Scheiben, die beide auf einer in Armen 114 an den vorderen Enden des Rahmens 10 gelagerten Welle 113 befestigt sind. Eine der Scheiben 112 (Abb. 1, 2, 5), vorzugsweise die an der Riemenseite der Rahmen 10, ist an ihrem Umfange mit Zähnen 112' versehen, die in eines der Zahnräder 114' und 115' auf den Wellenzapfen 116 bzw. 117 eingreifen, die von der Innenseite des' Rahmens 10 hervortreten, wobei das Zahnrad 115 mit einem Zahnrad 118 auf der Nockenwelle 67 in Eingriff steht. Der eigentliche Rollenstern empfängt daher seine Drehbewegung durch die Zahnradverbindung mit der Nockenwelle 67.

In den Abb. 5 bis 8 tragen die Scheiben 112 eine Anzahl von Spannfuttern, im dargestellten Falle drei, deren jedes eine Drehspindel 119 trägt, die axial aus einer Lagerbuchse 121 der Scheibe hervorragt. Die Lagerbuchse ist axial verschiebbar. Das innere Ende der Spindel 119 trägt einen zylindrischen Bund 122, der an seinem freien Ende einen Teil 123 geringen Durchmessers mit einem konischen Ende hat. Über das konische Ende 123 hinaus ist die Spindel 119 zugespitzt. Das entgegengesetzte Ende der Spindel 119 ist mit einem Planetenrade 125 versehen, das mit einem Sonnenrade 126 in Eingriff steht, das lose auf einer Buchse 127 der Haspel welle 113 läuft und in umgekehrter Richtung zum Rollenstern angetrieben wird. Je ein solches Sonnenrad 126 ist zu beiden Seiten der Maschine zwischen den Seitenrahmen und den benachbarten Scheiben 112 vorge-

♦5 sehen. Beide werden durch Zahnräder 128' angetrieben, die auf einer Welle 128 mit Reibungsantrieb aufgekeilt sind.

Der Reibungsaritrieb bezweckt, den Umwickelzug an den Rollen am Auslaßende der Maschine in Anpassung an die Stärke sowohl des Papiers als auch der verwendeten Kernhülsen zu regeln. Ein Ausführungsbeispiel ist in Abb. 2, 3 und 4 veranschaulicht. Der Reibungsantrieb für das Umwickeln ist an der Außenseite der Riemenscheibenseite der Maschine angeordnet und besteht aus einem am Ende der Messerzylinderwelle 87 befestigten Stirnrad 131, das auch ein Wechselrad ist und seine Drehung über ein Zwischenrad 132 auf ein Zahnrad 134 überträgt. Dieses ist mit der Reibscheibe 135 fest verbunden. Beide, 134, 135, können sich frei auf Welle 128 drehen. Die zweite Reibscheibe ist durch Nut und Feder mit der Welle 128 axial verschiebbar verbunden und kann durch eine zweiteilige Schraubenfeder 138 in Reibungsberührung mit der ersten Scheibe gebracht werden. Ein Ende der Feder 138 drückt gegen die Nabe der Scheibe 130, das andere Ende gegen die Nabe eines Handrades 141, das auf dem Gewinde des Zapfens 139 einstellbar ist.

Das äußere Ende der Rollensternwelle 113 trägt eine einstellbare Nockenscheibe mit drei Vorsprüngen 143 auf ihrer äußeren Fläche, die auf eine zwischen die Federn 138 greifende Stange 145 wirken, die einen Druck auf die Reibscheibe 136 über die Feder 138 ausübt.

Beim Aufwickeln der Papierbahn auf den Kern kann daher der Schlupf zwischen den Reibungsscheiben 135 und 136 in dem Maße zunehmen, in dem die aufgewickelte Rolle größer wird. Dadurch läuft der neu eingeführte Kern, der das vordere Ende der abgeschnittenen Bahn aufwickeln soll, nachdem die vorhergehende Rolle fertiggestellt worden ist, dauernd etwas langsamer um, so daß seine Umfangsgeschwindigkeit immer der des zugeführten Papiers !entspricht. Am Tuennungspunkte der Papierbahn tritt einer der Nocken 143 in der Weise in Tätigkeit, daß der Schlupf zwischen den Reibungsscheiben fast augenblicklich vermindert und der neu eingeführte Kern auf eine etwas größere Umfangsgeschwindigkeit als die Geschwindigkeit des Papiers beschleunigt wird, damit die Papierbahn richtig aufgewickelt wird. Die Handradeinstellung 141 dient dazu, das Papier zum Erzielen einer hart oder weich gewickelten Rolle anzuspannen. Die Räder 131 und 132 sind als Wechselräder zum Anpassen des Reibungsschlupfes an verschiedene Kerndurchmesser ausgebildet.

Die Lagerbuchse 121 in jedem Spannfutter empfängt ihre axiale Bewegung vermittels eines Armes 146, der ungefähr in der Mitte seiner Länge an einem zwischen Augen 148 gelagerten Zapfen 147 angelenkt ist, die von der Außenfläche der Trägerhaspelscheibe 112 110 hervortreten (Abb. 6 bis 8). Ein Ende des Armes 146 erstreckt sich in der Richtung des Spannfutters und ist mit einem Stiftvorsprung 149 versehen, der durch einen Schlitz in die Seite der die Buchse 121 tragenden Nabe eintritt und in eine Öffnung der Buchse eingreift. Das entgegengesetzte Ende des Armes 146 wird normalerweise von der Oberfläche der Scheibe 112 durch den Druck einer Feder 151, die mit einem Ende in einer Ver- iso tiefung 152' der Scheibe sitzt, nach außen gedruckt. Jeder Arm 146 wird während eines

gewissen Bogens seiner Bewegung mit der Scheibe 112 geschwenkt und zieht dadurch die zugehörige Buchse 121 und somit die Spindel 119 von der Innenfläche der Scheibe 112 zurück, um erst das Ende einer Hülse freizugeben und dann eine andere aus einem später beschriebenen Zuführtrichter aufzunehmen. Der Arm 146 wird durch einen am gefederten Armende hervorstehenden Stift 152, der gegen einen Nocken 153 an der inneren Fläche jedes Armes 113 anliegt, in . schwingende Bewegung versetzt. Jeder Nokken erstreckt sich konzentrisch zur Achse der Haspel über einen Bogen von mehr als einem Viertelkreis, und zwar im Drehsinn des Rollensternes vor der Abwurfstelle der umwickelten Kerne beginnend und vor der Aufnahmestelle der leeren Kerne endend. Die wirksame Oberfläche jedes Nockens hat drei Stufen: die erste, 154, ist die niedrigste und bildet den Anlauf, der allmählich die Enden der Stifte 152 in ihrer äußersten Stellung empfängt; die zweite Stufe 155 wirft den

• Stift 152 nach innen und schwingt den Arm 146 aus, um das Futter etwas weiter zurückzuziehen, als der axialen Länge des Teiles 123 und der abgeschrägten Spitze 124 der Buchse 122 entspricht. Hierdurch werden beide Enden des Kernes freigegeben, der herabfällt und dann durch die konischen Enden der Spindeln 119 aufgefangen wird. An diesem Punkte hat sich die gewickelte Rolle noch mit hoher Geschwindigkeit gedreht, die nun genügend Zeit hat, sich zu vermindern, ' während die Rolle auf den konischen Enden der Spindeln hängt. Die letzte und höchste Stufe 156 des Nockens verursacht vollständiges Zurückziehen selbst des konischen Endes der Spindel 119 aus der Hülse, die infolgedessen aus dem Rollenstern herausfällt. Ein endloses Band 157. (Abb. 1 und 5) ist an der Welle 113 des Rollensternes aufgehängt und erstreckt sich nach unten bis unterhalb der Stelle, die durch die Rolle bei endgültiger Freigabe eingenommen wird. Die Berührung der Rolle mit dem Bande vermindert nicht nur die Drehgeschwindigkeit, sondern verhindert, daß die freigegebene Rolle nach außen fliegen kann.

So Die dritte Stufe 156 jedes der Nocken 153 ist so hoch, daß die Spindeln dauernd zurückgezogen gehalten werden, bis sie sich in die Stellung zur Aufnahme einer Hülse aus dem Trichter bewegt haben. Die drei Stellungen einer Spindel und einer zugehörigen Rolle sind in den Abb. 6 bis 8 dargestellt.

Der Zuführtrichter (Abb. 2 und 5) umfaßt ein Paar Bodenschienen 158. Jede Bodenschiene 158 besteht aus einem schmalen L-förmigen Metallstreifen, der mit seinem längeren Arme unter solcher Neigung nach oben und vorwärts abgestützt ist, daß die Verbindungslinie der Kernmitten auf einem Radius zur Achse der Haspel liegt. Das innere Ende jeder Schiene erstreckt sich zu einem Punkte, der zusammenfällt mit einer Tangente zum innersten Punkte auf dem Umfange der Spindel 119, wenn sie sich in der Aufnahmestellung befindet (Abb. 5). Der senkrechte Anschlagteil 159 der Schiene 158 erstreckt sich nach oben an der Tangente entlang zu einem Punkte über der Mittellinie oder Achse der Spindel. Wenn nun die Kerne hintereinander in dem Trichter liegen, so ruht der unterste mit seiner Achse in Richtung der Achsen der Spindeln 119 .an den einandör gegenüberliegenden Seiten der Maschine. In der Stellung, in der die Achsen genau in einer Linie liegen, gleiten die Stifte 152 oben von den Nockenflächen 156 ab, so daß die Futter den Kern aufnehmen und ihn nach oben und aus dem Trichter herausführen können. Die Schienen 158 sind an einer Querstange 158' befestigt und diese ihrerseits an einem Winkeleisen 162. Der Trichter hat noch eine obere Führung 160 und Seitenführungen 161. Diese sind an den Querstangen 158' einstellbar befestigt, um leichte Unterschiede in den Längen der Kerne und ihre Bewegung durch Eigengewicht zu dem unteren oder Lieferende des Trichters zuzulassen. Der Trichter ist außerdem so einstellbar, daß seine Höhe die verschiedenen Größen von Kernen in eine Linie mit den Futtern bringen kann. Hierzu dienen Schlitze in den Armen 162 zur Aufnähme der Schaftteile der Bolzen 163, die die Querstangen 158' des Trichters tragen. Ein weiteres Nachstellen wird ermöglicht, indem man die Winkelstücke 162 auf und ab bewegt.

Die Vorrichtung zum Erfassen des führenden Endes der Papierbahn und das Aufbringen des führenden Endes auf einen neuen rohrförmigen Kern werden als Käfig bezeichnet. Die Einzelheiten des Käfigs sind in Abb. 9 bis 11 dargestellt.

Der Käfig umfaßt eine obere Backe 166 und eine untere Backe 167, die sich um die Achse des Kernes herum in dessen Wickelstellung am Anfange des Wickeins (Abb. 10) einander nähern und kurz darauf wieder voneinander entfernen. Die obere Backe 166 besteht aus einer Anzahl von Armen 168. Jeder Arm hat ein klauenförtniges freies Ende 168' mit einem inneren Umfange von etwas größerem Durchmesser als dem des rohrförmigen Kernes, der die Umwicklung aufnimmt, und von einer solchen Länge, daß er eine Hälfte des Umfanges des Kernes umfaßt, wenn der Käfig geschlossen ist. Die Klauenenden 168' sind mit einer Anzahl von Schlitzen 169 (in der Zeichnung vier) unter verschiedenen Winkern versehen, in denen sich Wellen 170 frei drehen

und in bezug auf den rohrförmigen Kern bewegen können. Die Länge der Wellen 170 ist etwas größer als die Breite der aufzuwickelnden Papierbahn. Zwischen den Armen 168 sind Scheiben 171 auf den Wellen 170 angeordnet, um das führende Ende der Papierbahn auf seiner ganzen Länge gegen den Wickelkern zu legen. Die Scheiben bestehen vorzugsweise aus Fiber. Die Arme 168 der oberen Backe 166 werden von einer Welle

172 getragen, die nahe ihren Enden in den längeren, sich nach vorn erstreckenden Armen

173 von Kniehebeln 174 gelagert ist. Die Hebel 174 arbeiten dicht an den Seitenrahmen und sind auf Zapfen 175- drehbar angeordnet, die von den inneren Flächen der Seitenrahmen 44 hervorspringen (Abb. 11). Die Nabe jedes Kniehebels 174 stößt an ihrem äußeren Ende gegen die Rahmen 44. Der Kniehebel 174 ist auf seinem Zapfen 175 gesichert durch einen Bund 175' und ist auch mit einem kürzeren und nach hinten gerichteten Arm 176 \-ersehen (Abb. 9). Eine Stange 177 ist mit ihrem unteren Ende an jedem Arme 176 und mit ihrem oberen Ende an einem Hebelarm

178 angelenkt, der an einer drehbaren Welle

179 einstellbar befestigt ist. Die Welle 179 ruht in Lagern in den gegenüberliegenden Wänden 44 des Rahmens 10. Eine Winkeldrehung der Welle 179 veranlaßt die Backe 166, von der offenen Stellung in die geschlossene überzugehen, und umgekehrt.

Ehe das vordere Ende der Papierbahn die oberen Scheiben 171 erreicht, wird das Ende durch eine untere Reihe von Fiberscheiben

180 aufgegriffen, die mit den Scheiben 171 zusammenarbeiten und das Papier mit dem sich drehenden röhrenförmigen Kern unter die oberen Scheiben 171 schieben. Die unteren Scheiben 180 sind in Abstand voneinander und von den oberen Scheiben 171 auf drei Wellen 181 angeordnet. Die Wellen

181 werden in Lagerblöcken 182 abgestützt. Zwei davon sind an den freien Enden von winkligen Armen 183 angeordnet, während der dritte, mittlere Block von einer dreieckigen Platte 186 getragen wird. Die Arme 183, die die beiden Endlagerblöcke 182 tragen, sind drehbar auf einem Zapfen angebracht, der an der Außenseite der unteren Backe 167 sitzt, zu der die dreieckige Platte 186 gehört. An diese ist ein Stift 187' genietet, der andererseits auf einem sich nach unten erstreckenden Hebelarm 187 festgespannt ist. Je ein Hebelarm 187 ist an den gegenüberliegenden Seiten der Maschine angeordnet (Abb. 9 und 11). Die Hebelarme 187 sind mit ihren oberen Enden an der Welle 179 innerhalb des Bereiches der Arme 176 der oberen Backe 166 festgespannt. Sie sind an ihrer Vorderseite und in der Nähe des oberen Endes mit einem 1 Vorsprung 188 versehen, der ein Ende einer Sammelschiene 189 mit einer Anzahl von mit Abstand angeordneten Drahtführungsfingern 190 trägt, die einen kurzen Bogen mit den Hebelarmen 187 beschreiben. Die Drahtführungsfinger 190 sind gerade Stücke aus verhältnismäßig steifem Draht und so lang, daß sie sich von einem Punkte nahe dem Umfange der Messergegenwalze 86 zu einem da~ vorliegenden niedrigeren Punkt so erstrecken, daß das Ende eines Fingers eben unter die Oberfläche des röhrenförmigen Kernes in gebracht wird, wenn dieser die Wickelstellung erreicht und wenn sich, der Käfig schließt, um den Kern,iu umfassen (Abb. 10). Die Finger 190 bewegen sich mit der unteren Backe 167 und rückwärts aus der Bahn des Kernes: sie haben das führende Ende der Papierbahn daran zu hindern, vom Umfange der Messergegenwalze 86 herabzufallen, nachdem das Messer die Papierbahn abgeschnitten hat und das führende Ende sich weiterschiebt. Das führende Ende der Papierbahn wird von den Fingern 190 aufgegriffen und zu den Scheiben 180 und dem Rohrkern 111 geleitet. Um zu verhindern, daß sich die Papierbahn aufwärts dreht und der Messerwalze folgt, sind eine Anzahl sich aufwärts und abwärts erstreckender Drahtabnehmefinger 191 über der BaLn des Papiers von der Messergegenwalze 86 zu dem Kern hin angeordnet, der das umzuwickelnde Papier aufnimmt. Die Finger 191 sind hakenförmig ausgebildet und treten durch öffnungen in einer zweiten Sammelmaschine 192 hindurch, die sich über das Vorderende der Maschine erstreckt (Abb. 9 und 10).

Die Lagerblöcke 182 der Führungsscheiben 180 der unteren Backe 167 sind in bezug auf den Rohrkern in mittels Federn 194 nachgiebig angeordnet, die sich um den Schaft 195 jedes Blockes 182 herumlegen. Die Federn 194, die Anschlagsbunde 197 gegen Warzen 196 drücken, halten die Rollen iSo in Berührung mit dem Kern. Diese Bauart ermöglicht dem führenden Ende der Papierbalm, einen Anlauf auf den Kern zu bekommen, wenn der Rollenstern 112 vorwärts schreitet und den Kern gegen die unteren Scheiben 180 preßt und die Federn 194 zusammendrückt. Da die unteren Scheiben nachgiebig gegen den Kern 111 gedrückt werden, so kann dieser nicht aus den Spannfuttern herausgezogen oder beschädigt werden. Der untere Käfig öffnet sich, ehe die Federn ganz zusammengedrückt sind und nachdem die Papierbahn ihre Anfangswindung für eine neue Rolle erhalten hat.

Der Käfig wird von der Hauptnockemvelle 6y her bewegt. Ein Hebelarm 199 ist an einem Ende auf der schwingenden Welle 179

festgespannt. Der Hebelarm 199 erstreckt sich nach hinten unter die Vorschubwalze 49 und ist mit seinem äußeren Ende an dem oberen Ende des herabhängenden Hebels 200 angelenkt. Der Hebel 200 hat am unteren Ende eine Gabel 201, deren Arme gegenüberliegende Seiten der Nockenwelle 67 umfassen. Eine Mitnehmerwalze 202 erstreckt sich von der Seite des Hebels 200 nach dem benachbarten Seitenrahmen 10 in einer Höhe etwas über der Gabel 201. Die Walze 202 ruht auf dem Umfange einer Nockenscheibe 203, die aus zwei Platten und einer Spannabe 204 besteht, Die letzte umfaßt die Nockenwelle 67 (Abb. 3, 9, 10 und 11). Die äußere Platte 205 des Nockens 203 trägt die Nabe 204 und ist mit einem konzentrischen Schlitz 206 versehen. Der Umfang der Platte 205 umfaßt einen konzentrischen Teil, einen steilen Abstieg2O7 und einen Ruheteil von beträchtlicher Länge 208. Die andere Platte 209 des Nokkens 203 ist an der Platte 205 vermittels eines Spannbolzens 210" und des Schlitzes 206 verstellbar. Der Umfang der zweiten Platte 209 ist der der ersten ähnlich, ausgenommen, daß seine Stellung umgekehrt ist, so daß die zwei Abstiege gegen oder voneinander weg angeordnet werden können und die Ruhepause 208 zwischen ihnen liegen kann. In dieser Weise werden die Käfigbacken längere oder kürzere Zeit in der geschlossenen Stellung auf dem Kern gehalten, auf dem das Aufwickeln erfolgt. Die Dauer, während deren sich der Käfig in der geschlossenen Stellung befindet, hängt ab von den Erfordernissen des gewikkelten Papiers. Die Backen werden nachgiebig mittels Stangen 212 geschlossen gehalten, deren jede an einem Ende in den Hebelarm 187 eingehakt ist und sich nach hinten durch einen Führungsblock 213 zur Aufnahme einer Zugfeder 214 erstreckt.

Wenn es zweckmäßiger ist, die Papierrollen ohne Verwendung von Pappkernen 111 zu wickeln, kann der Rollenstern gemäß der Erfindung mit ständigen, in Scharnieren schwenkbaren Kernen versehen werden, wie in Abb. 12 dargestellt. In diesem Falle hat der Rollenstern zwei Backenscheiben 215, an denen die Spannfutter in der vorbeschriebenen Weise angebracht sind. An Warzen 217 der einen Scheibe ist je ein Scharnierbügel 218 um einen Stift 219 drehbar. Das andere Bügelende trägt am Bolzen 223 einen die Scheibe 215 durchdringenden Schaft 224 mit Bund 227. Zwischen diesem und der Scheibe ist eine Feder 228 zwischengeschaltet, die einerseits die Kippbewegung des Bügels 218 begrenzt, andererseits den Bügel an die Scheibe heranzieht.

Der Bügel 218 trägt im Kugellager 220 drehbar das eine Ende des Kernes 221, in dem von beiden Enden her die Konen 230 der Spannfutter eingreifen können. Die Richtung der Verbindungslinien der Bolzen 223 und der Stifte 219 ist so gewählt, daß die Kerne bei Drehung des Rollensternes an den gewünschten Stellen unter Wirkung des Eigengewichts ausschwingen und wieder zurückpendeln können, wenn gleichzeitig die Spannfutter mit den Konen 230 zurückgezogen sind.

Um mit Sicherheit zu erreichen, daß die gewickelte Papierrolle beim Ausschwingen des Kernes von diesem abrutscht, ist der Kern im wesentlichen aus einem inneren Vierkant und vier Sektorplatten 245 gebildet, die den Vierkant unter dem Zug von Federn 241 in Schlitzen 248 zu einem Kreiszylinder er¹ ganzen. Unter Wirkung von Muffen 243, in die die Konen230 eingreifen, werden dieSektorplatten beim Aufwickeln des Papiers auseinandergespreizt. Nach Zurückziehen der Konen können sich die Sektorplatten an dem Vierkant anlegen. Dadurch wird der Kerndurchmesser verringert, und die gewickelte Rolle kann von dem ausgeschwungenen Kern abfallen.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Maschine zum Umwickeln von Papierbahnen, gekennzeichnet durch eine Steuerwelle (67), die einen Rollenstern dreht, einen Käfig um einen sich an dem Rollenstern drehenden Wickelkern herum schließt und wieder öffnet, um das vorangehende Ende einer fortlaufend vorgeführten Papierbahn um den Kern herumzuführen, die ferner eine Schneidklinge an einer umlaufenden Walze hervorstößt, um .die Papierbahn abzutrennen, nachdem eine vorher bestimmte Länge davon auf den Kern aufgewickelt worden ist, und die schließlich den Riemenantrieb vorübergehend ausrückt, so daßdieGeschwindigkeit der Papierzuführung verringert wird und das vorangehende Ende der Bahn an den Kern angelegt werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollen-Stern (112) axial verschiebbare und drehbar angetriebene Spanner (122, 123, 124) trägt, die vorgeschoben die Kerne (in) einspannen und an ihrer Drehung teilnehmen lassen, zurückgezogen die Kerne freigeben und abfallen lassen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanner je eine Spitze (124) haben, die den Kern (in) vor dem Abfallen tragen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen feststehenden

Nocken (153) zum Verschieben der Spanner, der drei Stufen hat, und zwar eine Anlauf stufe, eine mittlere Stufe, bei der nur die Spitzen (124) der Spanner den Kern tragen, und eine dritte Stufe, bei der die Spanner den Kern völlig loslassen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rollenstern (112) eine Zuführungsbahn (158) für leere Kerne (111) so zugeordnet ist, daß sich der Kern am Ende (159) der Zuführungsbahn auf dem von den Spannern (122) beschriebenen Kreise befindet und von einem Spannerpaar erfaßt und weitergeführt wird, sobald dieses gleichachsig mit dem Kern steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne

(221) mit ihrem einen Ende durch Scharniere (219) an der einen Seite des Rollensternes schwenkbar befestigt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Antrieb für die Drehbewegung der Kerne (in) eine Reibungskupplung (135, 136) mit veränderlichem Schlupf eingefügt ist, der durch Erhöhen des Reibungsdruckes mit Hilfe von mit dem Rollenstern (112) umlaufenden Nocken o. dgl. (143) verringert wird, wenn das freie Ende der Papierbahn (16) auf einen leeren Kern aufgeführt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiteiligen, mit Rollen (171, 180) versehenen Käfig (166, 167), der durch Vermittlung einstellbarer Nocken (205, 209) auf der Nockenwelle (67) und ein Hebelwerk (200, 187, 173) um einen leeren Kern (in) am Rollenstern (112) geschlossen und wieder geöffnet wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (180) wenigstens des einen Käfigteils (167) federnd gelagert sind, so daß sie bei geschlossenem Käfig das freie Ende der Papierbahn (16) gegen den Kern andrücken, auf-'den es aufgewickelt werden soll, und gleichzeitig der Fortbewegung des Kernes um die Achse (113) des Rollensternes (112) nachgeben können.

10. Vorrichtung nach Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Leitvorrichtung (190), die, zusammen mit dem Käfig (166, 167) gesteuert, die freie Papierbahn von der Messergegenwalze (86) der ersten Rolle (180) des einen Käfigteils (167) zuführt.

11. Vorrichtung nach Anspruchs und 10, gekennzeichnet durch feste Führungsstücke (189, 191) zwischen der Messerwalze und der ersten Rolle (171) des zweiten Käfigteils (166), die zusammen mit der gesteuerten Leitvorrichtung (191) 6g einen Durchgang für das freie Ende der Papierbahn (16) bildet.

12. Vorrichtung nachAnspruch 1 bis ii, gekennzeichnet durch solche Übersetzung zwischen Nockenwelle (67) und Rollenstern (112), daß sich die Nockenwelle während" einer Umdrehung des Rollensternes so oft dreht, wie die Haspel Einspannvorrichtungen für Kerne (in) hat.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen