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Vorrichtung zum Aufwickeln einer Materialbahn aus Papier od. dgl. auf Wickelkerne
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln einer Materialbahn aus Papier od. dgl. auf Wickelkerne, mit einer Einrichtung zum fortlaufenden Zuführen der Bahn an einen der zu bewickelnden Kerne über eine angetriebene Trommel, die von der Materialbahn teilweise umschlungen und in einem Gestell gelagert ist, das eine Einrichtung zum Bewegen der Kerne in einer festgelegten Reihenfolge entlang eines Abschnittes der Trommeloberfläche und in einem Abstand von dieser aufweist, mit einer Trenneinrichtung zum Abschneiden der Bahn längs einer quer zu ihrer Transportrichtung verlaufenden Linie und mit einer Anpresseinrichtung zum Andrücken der Materialbahn gegen den zu bewickelnden Kern,
wobei sowohl die wenigstens eine Klinge aufweisende Trenneinrichtung als auch die wenigstens zwei elastische Finger aufweisende Anpresseinrichtung mit einem verschwenkbaren, innerhalb der Trommel angeordneten Arm verbunden und zum Ausfahren aus der im Bereich ihrer Oberfläche mit mindestens einer Ausnehmung versehenen Trommel betätigbar ist.
Bahnaufwickelvorrichtungen der oben umrissenen Art sind bekannt. Sie dienen zum Abwickeln der Papierbahn von einen grossen Durchmesser besitzenden Papierrollen, wie sie von einer Papiermaschine erzeugt werden, und zum gleichzeitigen Wiederaufwickeln der Bahn auf Wickelkerne zur Herstellung von für den Gebrauch bestimmten Rollen von Tiolettenpapier, Papierhandtüchern u. dgl.
Eine unter der Bezeichnung"automatische Umroller"bekannte Vorrichtung trägt gewöhnlich sechs Wickeldorne, die sich längs einer gemeinsamen Umlaufbahn bewegen. Jeder dieser Dorne wird mit einem Wickelkern aus Pappe versehen, der mit Klebstoff bestrichen, und auf den die Papierbahn angeklebt und aufgewickelt wird. Nach dem Aufwickeln wird der Kern mit der darauf gewickelten Papierrolle von dem Dorn abgezogen. Gegen Ende des Wickelns eines gegebenen Wickelkernes befindet sich der nächstfolgende Dorn in Nähe der sich schnell bewegenden Bahn, die an den betreffenden Kern angeklebt und sodann das Aufwickeln nach dem Abschneiden der noch mit dem zuvor bewickelten Kern verbundenen Bahn fortgesetzt wird. Bisher war es üblich, die Bahn an einer zwischen dem bewickelten und dem zu bewickelnden Kern befindlichen Stelle abzuschneiden.
Zur Überführung der Bahn von dem fertig bewickelten Dorn auf den diesem nachfolgenden muss der Schneidvorgang gleichzeitig mit dem Andrücken der Bahn an den neuen Dorn, auf dem der Aufwickelvorgang beginnen soll, erfolgen. Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung mit einer kombinierten Schneid- und Anpresseinrichtung ausgestattet, die innerhalb einer von der Bahn teilweise umschlungenen Trommel angeordnet und durch Verschwenken eines Hebelarmes zum Ausfahren aus der Trommeloberfläche und hiedurch zur gleichzeitigen Durchführung des Schneid- und Anpressvorganges betätigbar ist. Ferner muss die Schneideinrichtung schnell zurückgezogen werden, damit sie den Aufwickelvorgang nicht stört. Bei der Anwendung von immer höheren Geschwindigkeiten ist diese notwendige Synchronisation immer schwieriger.
Auch führt das rasche Rückziehen der Schneideinrichtung zu grossen, stossartigen Beanspruchungen des Umrollers, die seine Lebensdauer herabsetzen und seine Anfälligkeit für Betriebsstörungen erhöhen.
Bei aus mehreren Lagen bestehenden Bahnen befindet sich nur eine dieser Lagen im Bereich des
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auf dem Wickelkern aufgetragenen Klebstoffs, während die andern Lagen in den bekannten
Vorrichtungen nicht fest mit den zu bewickelnden Kern verbunden werden. Infolgedessen können aus zwei Lagen bestehende Bahnen nur bis zu einer Geschwindigkeit von etwa 365 m/min aufgewickelt werden, während die Geschwindigkeitsgrenze beim Aufwickeln von Bahnen mit mehr als zwei Lagen noch niedriger ist.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zum Aufwickeln einer Materialbahn aus
Papier od. dgl. auf Wickelkerne, bei der die oben angezeigten Nachteile vermieden sind, und die insbesondere zum Aufwickeln einer mit grosser Geschwindigkeit bewegten Materialbahn bzw. einer solchen aus mehreren Lagen geeignet ist. Dabei soll das Zerschneiden der Bahn nach dem Aufwickeln einer vorbestimmten Bahnlänge ohne stossartige Beanspruchung der Vorrichtung und unabhängig vom Anpressvorgang und in einem seitlichen Abstand von der Überführung der Bahnenden an den neuen zu bewickelnden Kern erfolgen.
Dieses Ziel lässt sich mit einer Vorrichtung der eingangs umrissenen Art errrichen, bei welcher erfindungsgemäss die Trenneinrichtung und die Anpresseinrichtung in einem Winkelabstand von z. B. 900 angeordnet und unabhängig voneinander betätigbar sind, jede von ihnen einen schwenkbaren Haltearm aufweist, und jeder Haltearm mit einer in der Trommel schwenkbar gelagerten, eine Stirnwand derselben durchsetzenden Welle drehfest verbunden ist, die Trenneinrichtung in Bewegungsrichtung der Materialbahn zur Bildung einer frei beweglichen vorderen Kante eines Bahn-Endabschnittes vor die Anpresseinrichtung verlegt, und der Trenn- sowie der Anpresseinrichtung je eine Betätigungsvorrichtung zugeordnet ist,
deren Betätigung von einem nacheinander in einem zeitlichen Abstand erst auf die Trenneinrichtung und sodann auf die Anpresseinrichtung einwirkenden Steuermechanismus abgeleitet ist.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Betätigungseinrichtung der Trenn- bzw. der Anpresseinrichtung als je ein dem Haltearm derselben versetzt gegenüberliegend angeordneter Schwenkarm ausgebildet ist, der mit der zugehörigen Welle drehfest verbunden, z. B. auf diese aufgeklemmt, einer ständig auf ihn einwirkenden und ihn zum Ausschwenken der Trenn- bzw. der Anpresseinrichtung aus ihrer eingezogenen Normalstellung in eine ausgefahrene Arbeitsstellung belastenden Kraft, z. B.. der Kraft einer Feder ausgesetzt, am Ausschwenken jedoch mittels eines Verriegelungsorganes zeitweilig verhindert ist.
Eine Entriegelung der Verriegelungsorgane zur Einleitung der Betätigung der Trenn- bzw. der Anpresseinrichtung sowie der Ablauf der die Bewegungen derselben bestimmenden Schwenkbewegungen der Schwenkarme kann mittels eines gemeinsamen Steuermechanismus steuerbar sein, dessen Funktion von wenigstens einer vorbestimmten Trommelumdrehung abgeleitet sein kann.
Das Verriegelungsorgan jeder Betätigungsvorrichtung der Trenn- bzw. der Anpresseinrichtung kann als verschwenkbare Sperrklinge ausgebildet und mit einer die Stirnwand der Trommel durchsetzenden Klinkenwelle drehfest verbunden sein. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist am von der Stirnwand der Trommel vorstehenden Ende jeder Klinkenwelle ein Auslöseorgan, z. B. eine Auslösenabe od. dgl., drehfest angebracht, das einen gegen die Achse der Trommel gerichteten, abstehenden Anschlagarm aufweist, wobei jede Sperrklinke jeweils während eines vorgegebenen Zeitabschnittes an einem Klinkenanschlag des betreffenden Schwenkarmes durch Reibung in ihrer Sperrstellung festgehalten, aus dieser Stellung jedoch durch Einwirkung einer Auslöseeinrichtung des Steuermechanismus, z.
B. eines nacheinander auf den Anschlagarm jeder der Auslösenaben einwirkenden, aus einer rückgezogenen neutralen Stellung in die Umlaufbahn der Anschlagarme bewegbaren Anschlagkopfes ausrückbar ist.
In einer bevorzugten Ausführung ist der Steuermechanismus zur Steuerung des Ablaufes der Schwenkbewegungen der Schwenkarme sowie der Rückführung der ausgerückten Sperrklinken in ihre Sperrstellung als Nockensteuerung mit einer ausserhalb der Trommel in Nähe ihrer Stirnwand angeordneten und gegenüber dem Gestell festgelegten, ringförmigen äusseren und einer mit dieser im wesentlichen konzentrischen, inneren Nockenfläche eingerichtet, wobei die beiden Nockenflächen vorzugsweise als die äussere bzw. innere Umfangsfläche eines am Gestell befestigten Ringes ausgebildet sind. Mit den die Stirnwand der Trommel durchsetzenden Enden der Wellen drehfest verbundene Fühlhebel sowie die mit den Klinkenwellen verbundenen Auslösenaben können zum Zusammenwirken mit der äusseren bzw. der inneren Nockenfläche eingerichtet sein.
Zu diesem Zweck können sie vorzugsweise mit Rollen versehen, und nach einer Auslösung durch die Auslöseeinrichtung des Steuermechanismus z. B. des Anschlagkopfes, mittels Federkraft an die betreffende Nockenfläche anlegbar, jedoch während eines jeweils vorgegebenen Zeitabschnittes bei verriegelten Schwenkarmen von der Nockenfläche abhebbar und in dieser Lage haltbar sein. Dabei ist es von Vorteil, wenn die mit dem bewegbaren Anschlagkopf versehene Auslöseeinrichtung des Steuermechanismus am Gestell angebracht
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B. mittelsBahnendes --52-- und in Fig. 23 die Stellung dieser Teile zu Beginn des nächsten Aufwickelvorganges.
Wenn die Trommel --36-- mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 600 m/min umläuft, wird die Stellung gemäss Fig. 23 etwa 0, 03 sec nach Erreichen der Stellung gemäss Fig. 21 eingenommen. Aus Fig. 21 ist ausserdem das Schneiden der Bahn --W-- mit Hilfe der Trenneinrichtung --51-- ersichtlich, wobei der freie Endabschnitt --52-- zu einer vorderen Knickkante --52a-- umgeknickt wird. Der umgeknickte Rand wird mit dem zu bewickelnden Kern --53-- in Berührung gebracht, indem der umgeknickte Endabschnitt --52-- von der Anpresseinrichtung --55-- gegen den Kern --53-- gedrückt wird.
Die Bahn-W-wird beträchtlich vor dem Zeitpunkt zerschnitten, in dem der dann frei schwebende vordere Endabschnitt --52-- der abgeschnittenen Bahn dem neu zu bewickelnden Kern-53-auf dem Dorn-54gegenüberliegt. Erst wenn dieser umgeknickte Endabschnitt mit seiner Knickkante --52a-- dem neuen Dorn --54-- gegenüberliegt, wird die Anpresseinrichtung --55-- betätigt, um den Endabschnitt der Bahn gegen den mit Leim versehenen Kern --53-- zu drücken.
Die erfindungsgemässe Konstruktion ermöglicht die allmähliche Betätigung der Trenneinrichtung - und der Anpresseinrichtung-55-im Verlauf eines Zeitraumes der einer Drehung der Trommel --36-- um einen Winkel von 2700 entspricht. Aus Fig. 23 ist ersichtlich, dass das Ausfahren der Trenneinrichtung --51-- das Aufwickeln der Bahn-W-auf den neuen Kern --53-- nicht stört. In den bekannten Vorrichtungen muss das Schneiden und das überführen der Bahn in dem sehr kurzen Zeitraum durchgeführt werden, der der Umfangsbewegung der Trommel --36-- zwischen dem
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ist in Fig. 5 gezeigt.
Man erkennt, dass die Bahn-W'-in dem Knick festgehalten wird, der von dem vorderen Endabschnitt --52-- der Bahn gebildet wird, wenn dieser gegen den Kern-53-des neuen Dorns --54-- gedrückt wird. Der Schneidvorgang erfolgt beispielsweise bei der Herstellung einer Toilettenpapierrolle-50-mit 600 Blatt nur nach jeweils 60 Umdrehungen der Trommel - -36--. Der Aufwickelvorgang ist zwar im Vergleich mit der Dauer des Schneidvorgangs relativ lang, dauert aber absolut tatsächlich nur wenig Sekunden, z. B. mit der beschriebenen Ausführungsform der
Vorrichtung weniger als 7 sec.
Der Zeitpunkt des Abschneidens der Materialbahn ist von der Blattzahl der Bahnrolle-50- abhängig. Diese Blattzahl kann verschieden gross sein und beispielsweise bei Toilettenpapier 500,650, 750,1000 Blatt oder auch mehr betragen, wobei eine Maschine mit einer Arbeitsbreite von insgesamt 2280 mm, über 200 Rollen/min erzeugen kann. Es versteht sich, dass der Schneidvorgang dabei innerhalb einer sehr kurzen Zeit durchgeführt werden muss.
Erfindungsgemäss wird die Bahn --W-- abgeschnitten, ehe sie die Überführungszone erreicht, d. h., ehe die Trenneinrichtung --5l-- in Nähe des zu bewickelnden Kernes --54-- kommt.
Dadurch bildet sich der nicht abgestützte freie vordere Endabschnitt --52-- der Bahn --W--, während sich diese dem neuen Kern-54--nähert.
Mit der Trenneinrichtung --51-- verbundene Zinken --56-- (siehe die Fig. 2 und 10) greifen während des Schneidvorganges ein Stück vor der Schnittstelle in die Materialbahn ein und nehmen diese auf. Beim Überführen des auf die Zinken aufgespiessten freien Endes der Materialbahn--W--wird durch die auf den frei schwebenden vorderen Endabschnitt einwirkende, der schnellen Umlaufbewegung der Trommel --36-- entgegenwirkende Luftströmung der Endabschnitt umgeknickt. Dieses Umknicken kann durch die Verwendung von andern Andrück- oder Haltemitteln, beispielsweise von Saugöffnungen od. dgl. erleichtert werden.
Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, weist die Trenneinrichtung-51-zwei Klingen-58, 59-- auf, von welchen die eine Klinge --58-- gegen die Bewegungsrichtung der Materialbahn-Wabgewinkelt und die andere Klinge --59-- mit einer gezahnten und hinterschliffenen Schneidkante - 59b-versehen ist. Die Klinge --58-- besteht vorzugsweise aus kaltgewalztem Stahl und hat eine Dicke von 0, 8 mm und eine Breite von 318 mm. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der abgewinkelte Abschnitt --58a-- gegenüber der Klinge um 300 geneigt und 11, 1 mm breit.
Die Klinge - ist von der Klige-58-durch wenigstens ein Distanzstück --57-- aus Aluminium getrennt, dessen Dicke 3, 2 mm beträgt und das mit in Abständen angeordneten Bohrungen zur Befestigung der Klingen--58 und 59--versehen ist. Die Klinge --59-- besteht aus Federstahl und hat eine Dicke von 0, 8 mm eine Breite von 11, 1 mm und eine Teilung der Verzahnung --59a-- der Schneidkante --59b-- von 2,1 mm. Der Winkel des Schliffes beträgt 600. Ebenso wie die Klingen - 58 und 59--sind die Zinken --56-- mit dem Distanzstück --57-- verschraubt. Die Zinken - bilden einen Teil eines in der Seitenansicht U-förmigen Bügels-60-.
Jeder Bügel ist
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42 mm breit und die Zinken--56--, die einen Schenkel des Bügels bilden, sind in einem Abstand von 35 mm voneinander angeordnet und zu einer Spitze von 0, 8 mm verjüngt.
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--57-- ist- 73-- drehbar gelagert. Durch Verdrehen der Welle --62-- bzw. durch Verschwenken des Haltearmes bzw. der Haltearme --6l-- werden die Klingen--58 und 59-und die Zinken --56-- über die Mantelfläche der Trommel ausgefahren. In der Mantelfläche der Trommel--36-ist eine durch Deckplatten --62a und 72a-teilweise abgedeckte Ausnehmung --36X-- ausgebildet, (Fig. 4), in welche die Trenneinrichtung--51--sowie auch die Anpresseinrichtung --55-- angeordnet ist.
Die Trenneinrichtung --51-- arbeitet mit der Schneidwalze --49-- zusammen, die ebenfalls in dem Gestell --37-- drehbar gelagert und synchron mit der Trommel--36-- antreibbar ist. Wie am besten aus Fig. 7 hervorgeht, ist die Walze-49-an ihrer Mantelfläche mit einer axialen Längsnut --63-- versehen, in welcher eine über die Mantelfläche der Schneidwalze vorragendes Schneidmesser --64-- befestigt ist. Hinter der Klinge --64-- ist eine elastische Anschlagleiste - angeordnet, die z. B. aus Polyurethan-Schaumstoff bestehen kann und mit einem selbstklebenden Band an der Walzenoberfläche angeklebt ist.
Ausserdem weist die Schneidwalze - eine schwalbenschwanzförmige ebenfalls axial gerichtete Nut-66-im Bereich ihrer Mantelfläche auf, die zur Aufnahme einer aus Polyurethan-Schaumstoff bestehenden Anschlagsleiste --67-- für die Zinken --56-- dient. Die beiden Anschlagleisten-65, 67- können auch zu einem einzigen Schaumstoffteil vereinigt werden, der in einer Ausnehmung der Walze-49befestigt ist. Zum Ausgleich des Gewichtes der Walze --49-- kann diese mit Ausnehmungen --63a und 66a-- (Fig. 7) versehen sein, die den Ausnehmungen-63 bzw. 66-diametral gegenüberliegen und die zur Kompensation des Gewichtes der Anschlagleisten-64 und 66-bzw. des Schneidmessers --64-- etwas kleiner als die Nuten-63 und 66-bemessen sind.
Durch das Zusammenwirken der Leiste --67-- mit den Zinken --56-- wird die Bahn --W -- von den Zinken durchsetzt und zur Überführung auf den nächsten zu bewickelnden Kern--43-- aufgenommen.
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Klinge--59--aufgespiesst,--W-- in der Querrichtung der Stützwalze festgelegt ist. Das Schneidmesser --64-- der Schneidwalze-49-übt gleichzeitig auf die an im Längsabstand voneinander liegenden Linien festgehaltene Bahn eine Zugspannung aus, unter deren Wirkung die Bahn reisst. Die Bahn ist so angeordnet, dass eine quer zur Bewegungsrichtung perforierte Stelle, die zuvor durch die Perforierwalze - erzeugt wurde, beim Abschneiden der Bahn, die zwischen die Klingen-58 und 59-- zu liegen kommt.
An dieser durch die Perforierung geschwächten Stellen reisst die Bahn unter der Wirkung des Messers--64--der Schneidwalze ab.
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--36X-- der--36-- (Fig. 4) die Anpresseinrichtung --55-- angeordnet. Auch diese ist drehfest mit einer in den Stirnwänden der Welle --72-- drehbar gelagerten Welle --72-- verbunden. Sie weist zu diesem Zweck einen die Welle-72-umfassenden U-förmigen Klemmbügel-70-auf, der mit einem Klemmteil --69-- zusammenwirkt und diesen durchsetzend wenigstens einen Haltearm-68-
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht jeder Polster aus einem Stück aus Polyurethan-Schaumstoff in einer Breite von 12, 7 mm und einer Dicke von 6, 4 mm. Dieses Stück ist um das Ende des Haltearmes--68--herumgelegt und an ihm festgeklebt. Die Haltearme--68bestehen z. B. aus Aluminium in einer Dicke von 3, 2 mm und einer Breite von 9, 5 mm und sind in Nähe des Polsters abgebogen. Die Polster können auch aus hohlen, rohrförmigen Formstücken aus elastischem Kunststoff bestehen, die über die freien Enden der Haltearme --68-- hülsenartig aufgeschoben sind. Gemäss Fig. 10 greifen die Polster zwischen den vorstehenden Zinken --56-- der Trenneinrichtung ein.
Die Polster der Anpresseinrichtung können aus der Ausnehmung --36x -- der Trommel --36-- durch Verschwenken der Haltearme --68-- auswärtsbewegt werden. Zweckmässig hat die Stützwalze --36-- axiale inner Versteifungswandungen--36b--, die sich quer zur Ausnehmung --36x-- erstrecken (siehe die Fig. 8 und 9).
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Wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, ist die Ausnehmung --36 X -- teilweise durch Deckplatten --62a und 72a--abgedeckt. Die Deckplatte --62a-- liegt über dem der Trenneinrichtung bzw.
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--62-- zugeordnetenLagerkörpern--62b und 72b-- drehbar gelagert, die von Versteifungswänden--36b--getragen werden. In der Deckplatte --72a-- ist jedem Polster der Anpresseinrichtung --55-- eine Öffnung - 72c-- zugeordnet. Zwischen den beiden Deckplatten --62a und 72a-- ist ein langgestreckter Schlitz --62c-- vorgesehen, durch den die Klingen-58 und 59-- ausgefahren werden können.
Bei Betätigung der Anpresseinrichtung ragen die Polster nach Verschwenken der Haltearme - aus der Ausnehmung-36x,-der Trommel-36-heraus, heben die Bahn von den Zinken --56-- der Trenneinrichtung ab und drücken den ungeknickten Endabschnitt-52-, gegen
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Trenneinrichtung und der Anpresseinrichtung sowie von jeder Betätigungsvorrichtung zugeordneten Verriegelungseinrichtungen sind am besten aus den Fig. 15 und 16 ersichtlich. Die Welle --62-- ist mit einer Betätigungseinrichtung in Form eines federbelasteten Schwenkarmes --74-- versehen, der einen die Welle --62-- umfassenden Klemmkopf aufweist und mittels einer Schraube --75-- auf dieser Welle --62-- aufgeklemmt ist.
Der Schwenkarm --74-- ist mit einem Federansatzzapfen --76-- versehen, der der Befestigung eines Endes einer Schraubenfeder--77--dient, die mit ihrem andern Ende an einem Zapfen --78-- angreift, der auf der Innenseite der Stirnwand --73-- der Trommel --36-- befestigt ist. Daher zieht die Feder --77-- den Schwenkarm --74-- im Gegensinn des Uhrzeigers und verschwenkt die Welle --62--, falls dies nicht durch ein Verriegelungsorgan z. B. einer Sperrklinke --80-- verhindert wird.
Die Klinke --80-- greift in der in Fig. 15 gezeigten Stellung an einem Klinkenanschlag
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-79-- des Schwenkarmes --74-- an.62-- ist die Klinkenwelle --81-- relativ kurz und ebenso wie eine zweite, den Andrückpolstern zugeordnete Klinkenwelle --82-- in Nadellagern --73b-- in der Stirnwand der Trommel--36-gelagert, wobei sie diese durchsetzt und darüberhinaus vorragt. Die Verriegelung sowie der
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angeordnet, wie für die Trenneinrichtung-51-.
Aus den Fig. 15 und 16 geht ferner hervor, dass die Klinke --80-- von dem Klinkenanschlag --79-- mittels einer Feder --83-- weggezogen wird und mit ihrem einen Ende an einem Zapfen - 80b-der Klinke-80-und mit ihrem andern Ende an einem Federansatzzapfen --84-eines mit einem Hülsenkörper --86-- einstückigen Armes --85-- befestigt ist. Der in Fig. 17 schaubildlich gezeigte Hülsenkörper --86-- ist gegenüber der Stirnwand --73-- festgehalten, so dass die diesen frei bewegbar durchsetzende Welle--81--gegenüber dem der Stirnwand --73-- drehbar ist.
Der Hülsenkörper--86--ist ausserdem mit einem Ansatz --87 -- versehen, der eine Schraube - 88-- trägt, welche die Rückstellbewegung der Klinke --80-- in die in Fig. 15 gezeigte Verriegelungsstellung begrenzt.
Die übrigen der Klinkenwelle --81-- zugeordneten Teile sind in den Fig. 14 und 19 gezeigt. An dem von der Stirnwand --73-- vorragenden Ende der Welle --81-- ist eine Auslösenabe --90-befestigt, die einen mit einer Rolle --91-- versehenen Fühlhebel aufweist. Bei einer Drehung der Klinkenwelle-81-in die in Fig. 16 gezeigte Stellung greift die Rolle --9l-- der Auslösenabe --90-- an einer ringförmigen inneren Nockenfläche --92a-- eines am Gestell befestigten Ringes --92-- an, deren Profil sie bei einer Drehung der Trommel --36-- folgt.
Wenn sich die Welle --81-- in der Stellung nach Fig. 16 befindet, in der die Sperrklinke - 80-- auysgerückt ist, wird infolge der Wirkung der Feder --77-- auch die Welle --62-- der Trenneinrichtung --51-- verdreht und nimmt die in Fig. 16 gezeigte Stellung ein, so dass eine an einem Fühlhebel drehbar angebrachte Rolle-93-an einer ringförmigen äusseren Nockenfläche --92b-- des Ringes --92-- anliegt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist der mit den Nockenflächen
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Schrauben an dem Gestell --37-- befestigt. Der Fühlhebel --94-- ist mit der Welle --62-drehfest verbunden, z.
B. auf diese aufgeklemmt.
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--95-- ist- auf einer Klinkenwelle --82-- zugeordnet, die gegenüber der Klinkenwelle--81-um einen Winkel versetzt und mit einer Auslösenabe-110-versehen ist. Die Ausbildung dieser Teile
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und deren Wirkungsweise entspricht genau jener der bereits beschriebenen Teile für die Betätigung bzw. die Verriegelung der Trenneinrichtung, weshalb sie nicht näher erläutert zu werden braucht.
Auch auf die Welle --72-- ist ein Schwenkarm --104-- aufgesetzt, der durch eine Feder --105-- belastet
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neutralen Stellung in eine ausgerückte Auslösestellung ausrückbare Auslöseeinrichtung mit einem Anschlagkopf --121-- ist. Mit dem Gestell --37-- der Vorrichtung ist eine Konsole-114-
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der Trommel --36-- angeordnet.--92--, an dessen äusseren umfänglichen Nockenfläche --92a-- die Rollen --91 und 111-angreifen können.
Das Gestell --37-- trägt ferner die Auslöseeinrichtung, die einen Elektromagneten-116aufweist, der mit einem Kern --117-- versehen ist. Dieser ist durch An- bzw. Abschalten des Stromflusses in den Windungen des Magneten--116--, bezogen auf die Achsrichtung der Trommelachse, achsial aus einer eingerückten in eine ausgerückte Stellung verschiebbar. Ein mit dem
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dem der Führungskörper geführt ist, ist eine Schraubenfeder--119--angeordnet, die den Führungskörper mit dem Anschlagkopf --121-- in die eingerückte neutrale Stellung drückt, in welcher der Anschlagkopf --121-- in das Lagergehäuse --115-- zurückgezogen ist.
Durch Einschalten des den Magneten--116--erregenden Stromes wird der Magnet --116-- angezogen und der mit ihm verbundene Führungskörper --118a-- samt dem Anschlagkopf --121-- in eine Auslösestellung ausgerückt, in welcher er die aufeinanderfolgende Betätigung der Trenneinrichtung --51-- und der Anpresseinrichtung --55-- auslöst, in dem er in die Umlaufbahn von mit jeder der Auslösenaben--90 bzw. 110--der Klinkenwellen--81 bzw. 82--starr verbundenen Anschlagarmen-89 bzw. 109-ragt.
Durch Anschlag der Anschlagarme --89 bzw. 109-- am Anschlagkopf --121-- werden die Klinkenwellen-81 bzw. 82-verdreht, so dass die auf diese drehfest aufgesetzten Sperrklinken --80 bzw. 96-- aus ihrer Verriegelungsstellung ausgerückt werden und die Schwenkarme-74 bzw. 104-zur Betätigung der Trenn-bzw. der Anpresseinrichtung-51 bzw. 55-freigeben. Diese werden durch Einwirkung der mit ihnen verbundenen Federn-77 bzw.
105--verschwenkt und ausgefahren.
Der Mechanismus zum Ausfahren und Einziehen der Trenneinrichtung --51-- und der Anpresseinrichtung --55-- wird von der Nockensteuerung am Ende eines bestimmten Aufwickelvorganges wahlweise betätigt, beispielsweise bei der Herstellung einer Rolle --50-- von 600 Blatt quadratischen Toilettenpapiers mit einer Seitenlänge vom 114 mm während der sechzigsten
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genau gegenüber dem Schneidmesser --64-- der Schneidwalze --49-- befinden, u@zw. eine Trommelumdrehung vor dem gewünschten Zeitpunkt des Schneidvorganges, z. B. nach der neunundfünfzigsten Umdrehung der Trommel --36--. Zu diesem Zweck kann eine nicht gezeigte Zählvorrichtung vorgesehen sein, die mit einem einen Teil der Trommel --36-- bildenden Antriebszahnrad--123-- (s.
Fig. 3) synchronisiert ist.
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von 1350 allmählich weiter einwärts, so dass die durch sie gesteuerte Anpresseinrichtung --55-ausgefahren wird. Auf dieselbe Weise ist vorher die gegenüber der Anpresseinrichtung in der Bewegungsrichtung um einen Winkel von 300 versetzte Trenneinrichtung ausgefahren worden. Infolge der hier verwendeten Nockensteuerung und Auslöseeinrichtung ist die Funktion der Verriegelung und Entriegelung von der Zentrifugalkraft im wesentlichen unabhängig. Daher können auch bei hohen Drehzahlen die Trenneinrichtung --51-- und die Anpresseinrichtung --55-- allmählich und ohne wesentliche Beanspruchung des Materials in ihre Arbeitsstellungen ausgefahren werden.
Während einer vorbestimmten Anzahl von Trommelumdrehungen, die dem Aufwickelvorgang zugeordnet sind, greift keine der von den Fühlhebel-94 bzw. 104-getragenen Rollen--93, 108- an der Nockenfläche --92b- an, ausser während der letzten Umdrehung der Trommel --36-- dieses
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Rollen-93 und 108-- verhindern. Ferner ist die Vorrichtung so angeordnet, dass im entriegelten Zustand (Fig. 2) die Klinken-58 und 59-der Trenneinrichtung von dem zu bewickelnden Kern --53-- einen Abstand von etwa 1, 6 mm haben und den Wickelvorgang also nicht stören können.
Nachstehend wird die Wirkungsweise der Vorrichtung zusammenfassend beschrieben. Der Erregerstrom für den Elektromagneten --116-- wird eingeschaltet, wenn im Verlauf der letzten
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--36-- vor--92-- liegt.
Da die Anpresseinrichtung gegenüber der Trenneinrichtung in einem Winkelabstand nach hinten versetzt ist, erfolgen alle sie betreffenden Steuer-Betätigungsvorgänge in einen zeitlichen Abstand nach der Betätigung des betreffenden Teiles der Betätigungsvorrichtung der Trenneinrichtung. Am Ende der betreffenden Trommelumdrehung ist daher die Trenneinrichtung in ihre Arbeitsstellung ausgefahren und befindet sich genau gegenüber der Schneidwalze-49--. Das Schneidmesser --64-- der Schneidwalze --49-- tritt zwischen die Klingen-58 und 59-der Trenneinrichtung und zerschneidet die Bahn --W-- an der durch die Perforierwalze --34-- hergestellten Querperforation.
Die elastische Leiste --67-- drückt die abgeschnittene Bahn fest gegen die Zinken --56-- des Beugels-60-. Diese bringen die abgeschnittene Bahn zu der Überführungsstelle. Die Zinken --56-- stechen jedoch bereits beim Schneiden in die Bahn ein, bevor diese tatsächlich geschnitten wird.
Vor der Überführung bewirkt der infolge der grossen Umfangsgeschwindigkeit der Trommel auftretende Luftstrom ein Umlegen des Endabschnittes --52-- der abgeschnittenen Bahn über die Zinken-56-. Die Andrückpolster der Anpresseinrichtung--55--drücken die Bahn fest gegen Klebstoffstreifen auf dem Kern--53--, der auf dem Dorn --54-- sitzt.
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Auslösenabe--90-folgt- 91-- der Auslösenabe --90-- eine allmähliche Drehung der Klinkenwelle --81--, so dass die Sperrklinke --80-- an dem Klinkenanschlag --79-- angreift.
Gleichzeitig wird die Rolle-93-
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Anpresseinrichtung und der zugehörigen Sperrklinken, so dass auch diese Rollen-108 bzw. 111- von den sie steuernden Nockenflächen --92a und 92b-- abgehoben werden, wobei die Anpresseinrichtung in ihre eingefahrene Stellung rückgeführt und in dieser verriegelt wird.
Während die Bahn --W-- die Stützwalze --36-- teilweise umschlingt, d. h. vor dem Dorn
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--54-- erstreckt sich der vordere Endabschnitt der abgeschnittenen Bahn nach dem Schnitt zunächst radial zur Stützwalze, wird dann der Endabschnitt vermutlich unter der kombinierten Wirkung der
Zentrifugalkraft und des Luftwiderstandes annähernd tangential umgelegt. Der Schneidvorgang erfolgt in einem Abstand vor dem Dorn-54--. Die Trenneinrichtung --51-- wird dabei, verglichen mit der bisherigen Methode relativ langsam auswärtsbewegt, so dass die stossartige Beanspruchung der Trommel --36-- und der ihr zugeordneten Teile beträchtlich herabgesetzt wird. Die Vorrichtung arbeitet daher auch bei Anwendung von hohen Geschwindigkeiten von mehr als 600 m/min wartungsfrei.
In einem Zeitabstand nach Durchführung des Trennschnittes treten die Polster der Anpresseinrichtung --55-- ebenfalls relativ langsam aus und drücken den umgeknickten Rand der
Bahn gegen den mit einem Leimauftrag versehenen Kern-53-, auf dem Dorn-54--.
Der Endabschnitt-52-der Materialbahn-W--erhält während der erfindungsgemässe vorgenommenen Überführung eine vollständig neue Gestalt. Die der Trommel-36-- zugekehrte
Seite der Bahn wird an den Kern --53-- angeklebt, so dass aus mehreren Lagen bestehende Bahnen ebenso leicht und zuverlässig aufgewickelt werden können wie einlagige Bahnen. Durch Durchführung des Trennschnittes in einem zeitlichen und räumlichen Abstand vor dem Anpressen des freien
Bahnabschnittes an den zu bewickelnden Kern wird die Zeit gewonnen, die notwendig ist, um die
Trenneinrichtung auch bei sehr hohen Geschwindigkeiten ohne übermässige Beanspruchung der verschiedenen Teile zu betätigen.
Die äusserst präzis arbeitende Trenneinrichtung ist daher auch zum
Schneiden einer Bahn geeignet, die keine Querperforation hat. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Schneidwalze --49-- und die Trommel --36-- beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Getriebes genau synchron angetrieben, wodurch der präzise Schneidvorgang ermöglicht wird.
Ein weiterer Vorteil wird durch die Zinken --56-- erzielt, welche die abgeschnittene Bahn - W-während der Überführung des freien Bahnendes an den neu zu bewickelnden Kern-53- festhalten. Die Polster der Anpresseinrichtung, die vorzugsweise aus Kunststoff sind, greifen zwischen den paarweise angeordneten Zinken --56-- ein, heben den Bahnendenabschnitt-52-von diesem ab und drücken ihn gegen den zu bewickelnden, bereits mit Klebstoff versehenen Kern-53-. Die
Betätigung der Trenneinrichtung --51-- erfolgt getrennt von der der Anpresseinrichtung-55--.
Die getrennte Steuerung des Schneid- und des Anpressvorganges gestattet eine optimale Durchführung derselben.
Das Ausfahren und Wiedereinfahren der Trenneinrichtung sowie der Anpresseinrichtung erfolgt im Verlauf einer Drehung der Trommel --36-- um 2700, so dass der Schneid- und der Überführungsvorgang sehr sanft durchgeführt werden kann. Daher ist eine hohe Umfangsgeschwindigkeit der Trommel von über 760 m/min zulässig. Infolge des Abstandes von 900 zwischen den die Trennbzw. die Anpresseinrichtung steuernden Rollen--93 und 108--erfolgt das Anpressen in diesen Winkelabstand nach dem Schneiden, so dass für die beiden Vorgänge eine einzige Nockenfläche ausreichend ist. Während des Aufwickelvorganges sind die Uberssthrungselemente in ihrer Ruhestellung zuverlässig verriegelt.
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