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Vorrichtung zur Herstellung von Papierrollen o. dgl. bestimmter Länge
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Papierrollen o.
dgl. bestimmter Länge, die mit einer Zuführvorrichtung für die Bahn und mit einer
Nfeßwalze versehen ist. Diese ist mit einer Schaltvorrichtung gekuppelt, welche,
nachdem die gewünschte Bahnlänge durchgelaufen ist, eine Schneidvorrichtung betätigt,
die beim Weiterbewegen der Bahn eingeschaltet wird. Eine Aufwickelvorrichtung für
die Bahn wird nach Fertigstellung der Rolle abgeschaltet und gibt die fertige Rolle
frei.
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Derartige Maschinen sind bereits bekannt. Bei einer Maschine dieser
Art ist die Schneidvorrichtung in der Bewegungsrichtung der Bahn vor der Zuführvorrichtung
angeordnet. Um mit einer derartigen Maschine vollautomatisch arbeiten zu können,
ist es notwendig, daß die Schneidvorrichtung die Bahn nicht ganz durchschneidet,
sondern nur perforiert, wodurch die Bahn in noch zusammenhängendem Zustand die Zuführvorrichtung
passiert.
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Die Zuführvorrichtung wird dann stillgesetzt, während die Aufwickelvorrichtung
weiterläuft. Die Bahn wird dann längs der Perforierung zerrissen.
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Eine solche Konstruktion hat den Mangel, daß die fertigen Rollen kein
geradliniges Ende zeigen. Weiterhin geht durch das Stillstehen der Zuführvorrichtung
für das Abreißen und Auswerfen einer fertigen Rolle und für das Einbringen eines
Kernes für eine neue Rolle Zeit verloren. Dieser Zeitverlust macht sich in noch
stärkerem Maße geltend bei Maschinen, bei denen außerdem zum Durchschneiden der
Papierbahn die Zuführvorrichtung stillgelegt werden muß.
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Die Erfindung heabsichtigt diese Mängel zu
beseitigen
und eine Maschine zu schaffen, mit der eine hohe Produktion erzielt werden kann.
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Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die mit der Meßwalze
in Verbindung stehende Schaltvorrichtung mit einer Umschaltvorrichtung zusammenwirkt,
welche in dem Antriebskreis der Meßwalze liegt und mit der die Geschwindigkeit der
Zuführvorrichtung zwischen der normalen und einer stark reduzierten Geschwindigkeit
umgeschaltet werden kann. In dieser Weise kann bei richtiger Einstellung erreicht
werden, daß praktisch keine Zeit verloren geht. Während die Bahn langsam weiterbewegt
wird, wird die vorangehende Rolle fertiggestellt und ausgeworfen. Wenn die fertige
Rolle ausgeworfen ist und die Aufwickelvorrichtung wieder wickelbereit ist, hat
die nachfolgende Bahn wieder die Zuführwalzen der Aufwickelvorrichtung erreicht,
so daß sofort mit der Aufwicklung einer neuen Rolle angefangen werden kann.
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Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen aus
der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles hervor. In der Zeichnung
zeigt Fig. I eine Seitenansicht einer Ausführung, Fig. 2 oben einen Querschnitt
nach Linie II-II von Fig. 1, unterhalb dessen andere Teile des Antriebsmechanismus
der Maschine schematisch dargestellt sind, Fig. 3 schematsich die Schneidvorrichtung
im Querschnitt, Fig. 4 schematisch die Aufwickelvorrichtung mit zwei Zuführungswalzen
im Querschnitt.
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In der Zeichnung bezeichnet I das Maschinengestell, in dem die Meßwalze
2 gelagert ist, die z. B. einen Umfang von genau 25 cm hat. Über der Meßwalze 2
liegt eine Zuführungswalze 3 aus Kautschuk oder einem anderen mehr oder weniger
elastischen Material, das eine große Reibung ergibt. Die Meßwalze 2 wird mittels
eines Schnurgetriebes 4, 5 und 6 angetrieben, dessen Schnurscheibe 6 auf einer Welle
7 befestigt ist. Auf dieser Welle sind zwei Reibungskupplungen 8 und 9 angeordnet,
von denen die eine, 9, normalerweise durch eine Feder 10 eingerückt ist und auf
dem getriebenen Teil eine Schnurscheibe 1 1 trägt, die mittels der Schnur I2 mit
einer auf der Welle IA sitzenden Schnurscheibe I3 in Verbindung steht, während die
Welle 14 über ein Schnurgetriebe I5, I6, I7 mit dem Antriebsmotor I8 verbunden ist.
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Ferner ist die Zuführungswalze 3 mit der Meßwalze 2 durch Zahnräder
19 und 20 verbunden, so daß die Zuführungswalze 3 mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit
wie die Meßwalze 2 angetrieben wird. Die MeBwalzenwelle 21 trägt an der Außenseite
des Maschinengestells I eine Schnecke 22, die mit einem Schneckenrad 23 zusammen
arbeitet.
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Dieses Schneckenrad trägt einen Nocken 24 und besitzt so viele Zähne,
daß es zum Aufwickeln einer Rolle mit gewünschter Papierlänge genau eine Umdrehung
machen muß.
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Um zum Beispiel Papierrollen von 10 m Länge mittels einer MeSwalze,
deren Umfang 25 cm beträgt hcrzustellen. muß das tzbersetzungsverhältnis 1 : 40
sein. Wenn der Nocken 24 seine tiefste Stellung nahezu erreicht hat, trifft er auf
einen mit einer Schweifung versehenen Anschlag 25 bestimmter Länge. Dieser Anschlag
25 ist am Arm 26 eines Winkelhebels befestigt, der bei 27 verschwenkbar am A1 aschinengestell
gelagert ist und dessen anderer Arm 28 an seinem freien Ende mit einer Stange 29
zusammen arbeitet, die durch den Maschinenrahmen hindurchgeführt ist und den Schaltmechanismus
betätigt, der durch die beiden Kupplungen 8 und 9 auf der Welle 7 gebildet ist.
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Wenn die Stange 29 durch den Hebelarm 28 nach innen gestoßen wird,
so wird zuerst die Welle 7 mit der ganzen Kupplung g und dem festen Teil (durch
einen Punkt bezeichnet) der Kupplung 8 mittels der Stangen 30 und 31 entgegen der
Wirkung der Feder 32 nach links verschoben, wodurch die Kupplung 8 eingerückt wird.
Sobald dies gesehen ist, wird die Kupplung 9 entgegen der Wirkung der Feder 32 nach
links verschoben, wodurch die Kupplung g entgegen der Wirkung der Feder Ic entkuppelt.
Der SIotor 18 treibt dann die Welle 7 über die Welle 14 und das ltedulitiollsgetriel)e
33 bis 39 und damit auch die .\leßsvalze 2 und die Zufiihrungswalze 3 mit wesentlich
reduzierter Geschwindigkeit an, die z. B. nur 1/1o oder 1/12 der Normalgeschwindigkeit
ausmacht.
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An dem Arm 28 des XVinkelhebels sitzt noch ein frei drehbarer Sperrhaken
4o, der sich von einem Anschlag 41 löst, wenn der Hebelarm 26 nach unten bewegt
wird. Dieser Anschlag 4I ist auf der Führungsstange 42 eines Faiiuvichtes 43 befestigt,
das als Hilfsenergiequelle zur Betätigung der Schneidvorrichtung 44 und zum Abschalten
der Aufwickelvorrichtullg 45 (Fig. 1) dient, wie dies später beschrieben wird. Der
Sperrhaken 40 ist so geformt, daß er durch Übergewicht stets in eine bestimmte Lage
zuriickkehrt. in der er unter den Anschlag 41 greifen kann.
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Die Stange 42 ist ziemlich halle am Hebel 26, 28 und dem Schaltrad
23 mit dem Nocken 24 angeordnet und in zwei Lagern 46. 47 vertikal beweglich gelagert.
Das obere dieser beiden Lager dient gleichzeitig als Anschlag für das obere Stangenende.
Ferner ist die Stange 42 mit einer Plattform 48 versehen, die sich senkrecht zur
Stange bis etwa über den halben Durchmesser des Schaltrades 23 erstreckt. Diese
Plattform ist an der Stange 42 derart befestigt. daß, wenn sich das Fallgewicht
43 in seiner tiefsten Lage befindet, der Nocken 24 des Schaltrades 23 an der Unterseite
der Plattform angreift, kurz nachdem er seine tiefste Lage überschritten hat, so
daß bei Weiterdrehung des Schaltrades die Plattform 48 und mit ihr das Fallgewicht
angehoben werden, bis der Nocken durch seine Höchstlage hindurchgeht. In diesem
Augenblick ist der Anschlag 41 gerade bis oberhalb des Sperrhakens 4o angebol>en
worden, so daß letzterer nunmehr das Fallgewicht 43 hält, bis der Schaltmechanismus
wieder in Tätigkeit gesetzt wird, nämlich wenn der Nocken 24 wiederum mit dem Anschlag
2j in Berühruiig kommt. Um den
Zeitpunkt (les Loslassens des Fallgewichtes
regulieren zu können, ist der Sperrhaken 40 mit einem enstellloaren, nicht gezeichneten
Anschlagglied versehen, das jedoch den Vorbeigang des Anschlags 41 nicht hillelert.
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Ferner ist an der Stange 42 bei 49 eine Kette 50 zur Betätigung der
Schneidvorrichtung und der Nufwickelvorrichtung befestigt. Diese Kette läuft zunächst
über ein Kettenrad 51, das mit dem Radio über eine Freilaufkupplung durch ein Transmissionsrad
52 (Fig. 2) derart gekuppelt ist, daß die Achse des Rades 51 sich im Sinne der Senkung
des Fallgewichtes 43 dreht. Darauf läuft die Kette 50 iiber ein Kettenrad 52a, welches
die Schneidvorrichtung antreibt, und zuletzt über eine Führungsrolle 53. Jenseits
dieser Führungsrolle ist die Kette 50 mit einer zweiten vertikal geführten Stange
54 verbunden, die am unteren Ende eine frei drehbare Klinke 55 trägt und gleichzeitig
als Gegengewicht zum Zurückziehen der Kette dient, wenn das Fallgewicht 43 angehoben
wird. Die Klinke 55 ist so ausgebildet und angeordnet, daß sie stets von selbst
in eine bestimmte Lage zurückgeht.
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Sie wirkt zusammen mit einem Arm 56, der mit einer Welle 57 fest verbunden
ist. Diese ist in dem timkippbaren Rahmen 58 des beweglichen Teils der Nufwickelvorrichtung
45 gelagert. Wenn die Klinke 55 gehoben wird, so nimmt sie den Arm 56 über einen
kleinen Teil ihres Weges mit und läßt ihn dann los. Infolgedessen kann der kippbare
Rahmen wieder in die Stellung, in der er die Aufwickelvorrichtung schließt, zurückgehen,
und zwar unabhängig von der Stellung der Stange 54, unter dem Einfluß eines Gegengewichtes
59, wobei aber diese Bewegung durch dieDämpfungsvorrichtung60 ahgedällll)ft wird.
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I)ie Aufwickelvorrichtung besitzt in an sich bekannter Weise ein
Paar Zuführungswalzen 6I (Fig. 4), die das zu rollende Papier zwischen sich pressen
und es so fortbewegen. Ferner besitzt die Nufwickelvorriclatung beim gezeichneten
Ausfüh-Iungsbeispiel fünf mit Quernuten (Ringnuten) verebene und teilweise ineinandergreifende
Walzen 62 bis 66, die alle im gleichen Sinn angetrieben werden und zusammen einen
Hohlraum ein schließen, in den ein Zuführungsschlitz 67 führt.
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Von den vorgenannten Walzen sind die mit 6I, 62 untl 63 bezeichneten
im Äfascbinengestell fest gelagerbt, während die Walzen 64 bis 66 am kippbaren Rahmen
58 angeordnet sind. Beide Walzengruppen werden getrennt voneinander mit etwa gleicher
Geschmindigkeit und kontinuierlich angetrieben, und zwar mittels der Schnurscheiben
70 und 7I (Fig. I und 2), die ihrerseits über eine Reibungskupplung 72 und ein Schnurgetriebe
73, 74 mit der vom SIotor 18 angetriebenen Welle 14 in Verbindung stehen. Zur Verdeutlichung
ist in Fig. 4 die Anordnung der Walzen der Aufwickelvorrichtung mit den Quernuten
im Querschnitt und in größerem AIaßstab dargestellt. Die Antriebsräder sind gestrichelt
angedeutet.
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Auf der zelle 14 sitzt noch eine Schnurscheibe 75. welche die Vorratswalze
76 über die Abwickelwalze 77 und eine einstellbare Schnurscheibe antreibt. Dadurch
wird die Papierbahn von der Vorratswalze 76 mit gleichmäßiger Geschwindigkeit abgewickelt
und der Maschine durch einen Sammeltrog 78 über Führungswalzen 79 und eine Spann-
und Bremsvorrichtung 80 zugeführt.
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Die Schneidvorrichtung besitzt zwei miteinander gekuppelte Walzen
8I und 82 (Fig. 3), die sich in entgegengesetzter Richtung drehen und von denen
die erste ein Messer 83 trägt, während die zweite eine im Querschnitt schwalbenschwanzförmige
Längsnut 84 für das Messer aufweist. Die beiden Walzen werden von dem Kettenrad
52a über eine Freilaufkupplung mit einem Zahn angetrieben, so daß die Schneidvorrichtung
nur dann betätigt wird, wenn das Fallgewicht 43 sich abwärts bewegt.
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Außerdem ist die Konstruktion so bemessen, daß während der Abwärtsbewegung
des Fallgewichtes die Walzen 8I und 83 gerade eine ganze Umdrehung machen. Damit
der Schneidvorgang unmittelbar nach dem Übergang der Maschine zur reduzierten Geschwindigkeit
oder gleichzeitig mit diesem stattfindet, ist das Messer 83 in der Ruhelage so angeordnet,
daß es die Papierbahn praktisch unmittelbar nach Beginn der Drehung der Schneidrollen
durchschneidet. Um ein Gleiten der Kette 50 auf dem Kettenrad 52a zu verhindern,
ist ein Zuführungsglied 85 (Fig. 1 und 3) unterhalb des Kettenrades angeordnet.
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Die Entfernung der fertigen Papierrollen bei der gezeichneten Maschine
erfolgt längs eines Rollpfades 86 durch das Maschinengestell hindurch von einem
Ende desselben bis zu dessen anderem Ende.
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Dadurch wird erreicht, daß die Rollen nach dem Verlassen der Aufwickelvorrichtung
sich nicht mehr abrollen können, weil sie in dem genannten Rollpfad in der gleichen
Richtung fortrollen, in der sie aufgewickelt wurden. Wenn also die Walzen der Aufwickelvorrichtung
sich in anderer Richtung, als z. B. in Fig. 4 angegeben, drehen würden, so könnte
die Entfernung der fertigen Rollen am anderen Ende der Maschine stattfinden.
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Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt. So könnte z. B. statt des Fallgewichtes eine elektromagnetische Energiequelle
angewendet werden. In diesem Falle könnten die Kupplungen und weitere Teile elektrisch
oder elektromagnetisch betätigt werden.
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Zur Herstellung von Rollen mit verschiedener Papierlänge mittels
der beschriebenen Maschine brauchen nur die Schnecke 22, das Schneckenrad 23 und
der Anschlag 25 ausgewechselt zu werden.
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Diese Teile werden daher leicht auswechselbar angeordnet.
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Die erfindungsgemäße Maschine eignet sich natürlich für alle geeigneten
Papiersorten. So könnte die erläuterte Maschine, außer für die bereits erwähnte
Herstellung von Küchenpapierrollen, auch zur Herstellung von Tapetenrollen, Einwickelpapierrollen,
leichten Papiervorhängen, fettdichtem Papier, Packpapier usw. verwendet werden.
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I)ie in der Zeichnung dargestellte Schneidvorrichtung eignet sich
sehr zum Gebrauch eines Mes-
sers mit gewellter Schneidkante, mittels
deren ein gewellter Schnittrand an der Rolle erzielt werden kann. Sie kann aber
auch mit einem glatten rotierenden Messer versehen sein, das an einem ebenfalls
glatten, aber unbeweglich am Maschinengestell angeordneten Messer entlang bewegt
wird und so das Durchschneiden der Papierbahn bewirkt. In diesem Fall wird ein glatter
Schnittrand an der Rolle erzielt.