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Verfahren und Maschine zum Prägen von Papier mittels Prägewalzen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Anbringung von plastischen Prägungen beliebiger Art, beispielsweise des bekannten Leinenmusters auf Papier, und eine Maschine hierzu, die sich durch Einfachheit, Haltbarkeit und Wirksamkeit auszeichnet. Nach dem Verfahren soll das Papier zwischen Walzen hindurchgezogen werden, über die ein das Präge- muster aufweisendes Band gespannt ist, wobei nach jedem Prägegang das Prägeband selbsttätig um ein Stück fortgeschaltet wird. Die zur Ausführung des Verfahrens dienende Maschine besitzt Mittel zur selbsttätigen Verschiebung des Prägebandes während des Umlaufes der Maschine, wodurch der die Prägung bewirkende Teil des Plägebandes fortlaufend gewechselt wird.
Es ist zu bemerken, dass in der nachfolgenden Beschreibung beispielsweise von der Anbringung eines Leinenmusters gesprochen wird ; hierbei ist es selbstverständlich, dass nach dem Verfahren und mit der Maschine beliebige andere plastische Muster aufgebracht werden können.
Die verwendete Maschine besteht aus einem Gestell, das ein Paar umlaufender Walzen trägt, deren jede mit Aussparungen versehen ist, in welchen ein Paar Spulen gelagert ist, an welchen die entgegengesetzten Enden eines Prägestreifens befestigt sind, der beim gezeigten Ausführungsbeispiel einfach in einem Stück Leinwand bestellt. Der Prägestreifen ist auf diese Spulen aufgewickelt und über die Walze gezogen, so dass der grösste Teil der Walzenmantelfläche mit dem Prägeband überzogen ist.
Es sind Mittel vorgesehen, um selbstcätig die Spulen mit jeder gewünschten Geschwindigkeit im Verhältnis zu der Walzenumdrehung zu bewegen, so dass das Prägeband nach und nach von einer Spule auf die andere über die Walze hinweggezogen wird, wodurch der Verschleiss sich gleichmässig auf das ganze Band verteilt und hierdurch seine Lebensdauer erhöht. Ferner sind Mittel vorgesehen, um die Umlaufrichtung des Prägebandes umzukehren und um das Prägeband auf dem Walzenmantel strammzuziehen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt ; es zeigen Fig. i und 2 die Gesamtanordnung im teilweisen Schnitt von vorn und in Ansicht von der Seite, Fig. 3 in grösserem Massstab die Vorschubvorrichtung für die Spulen, Fig. 4 einen Schnitt nach IF-IN in Fig. g. Fig. und 6 je eine Einzelheit.
Zwischen zwei Ständern 11 ist ein Paar von Prägewalzen 13 in Lagern 14 drehbar gelagert ; die Lagerstücke sind gleitend in Schlitzen 15 der Ständer gelagert und können mittels Belastungsorganen 16 gegeneinander bewegt werden, um die Prägewalzen aufeinander zu pressen. Die Zapfen 17 der Walzen sind durch Zahnräder 18 verbunden.
Jede der Prägewalzen umfasst ein Paar zylindrisch gebogener Platten 19 und 20, die zusammen den Walzenmantel bilden und zwischen kreisförmigen Stirnscheiben 21 befestigt sind, welche die Zapfen 17 tragen. An ihren Kanten sind die Platten 19 und 20 im Abstand gehalten und bilden hierdurch Schlitze 22, die in das Innere der Walze führen. In jeder der Stirnscheiben jeder Walze ist ein Paar kurzer Wellen 23 drehbar und parallel zur Walzenachse gelagert. Die inneren Enden dieser Wellen sind geschlitzt, um den abgeflachten Kopf einer Spindel 24 aufzunehmen, auf welcher die Stirnscheiben 25 der Spulen befestigt sind. Diese Spindeln werden durch beliebige Mittel festgehalten, beispielsweise durch kegelige Schrauben 26. Wie sich aus der Zeichnung ergibt, sind diese Spulen von dem Walzenumfang ein wenig nach innen gerückt.
An einem Ende jeder Walze ist auf jede Welle 23 eine Trommel 27 mit überstehendem Rand aufgekeilt. Neben einer der Trommeln 27 ist ein Schneckenrad 28 drehbar auf die Welle 23 aufgesetzt ; es wird durch eine Mutter 29 und Stiftschrauben 30 auf der Trommel 27 festgehalten, welche Stiftschrauben in ein Paar voneinander gegenüberstehenden Löchern 31 wahlweise eingreifen können, die in wechselnden Abständen voneinander in der Stirnfläche jeder Trommel 27 angeordnet sind. Es ergibt sich hieraus, dass das Schneckenrad 28 auf jeder Trommel angebracht und in der eingestellten Lage verriegelt werden kann. Die nicht von dem Rad 28 überdeckte Trommel wird durch eine Mutter 29 und eine Unterlegscheibe 32 festgehalten. Ein Bremsband 33 ist um jede Trommel herumgelegt und mit einem Zapfen 34 an der Scheibe 21 befestigt.
Das entgegengesetzte Ende des Bremsbandes ist als Schraubenbolzen 35 ausgebildet, der durch ein Lagerstück 36 an der Stirnscheibe 21 hindurchgesteckt ist. Eine Feder 37 ist über jedem Bolzen gestreift und wird zwischen dem Lagerstück und einer Stellmutter 38 in Spannung gehalten. Diese Bremsbänder sind so angeordnet, dass sie die Trommeln abbremsen, wenn sie in entgegengesetzten Drehrichtungen umlaufen, die eine Rolle aber freigeben, wenn beide in derselben Richtung umlaufen. Das Schneckenrad 28 kann von der einen Spindel auf die
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andere umgesetzt werden. Eine Schnecke 39 ist in der Mitte zwischen den Wellen : J3 an- geordnet und kann mit dem Schneckenrad 28 in Eingriff kommen.
Diese Schnecke ist auf einer Welle - 40 aufgekeilt, die sich im wesentlichen radial zur Prägewalze ertreckt und ein
Schaltrad 41 (Fig. 6) trägt. Ein U-förmiger Bügel 42 ist drehbar auf die Welle 40 aufgesetzt und umfasst das Schaltrad 41 ; er wird durch einander entgegenwirkende Spannfedern 43 in einer voraus bestimmten Lage gehalten. Der Bügel trägt eine Klinke 44, die mit dem
Schaltrad in Eingriff steht und mit einem Schwanzstück 45 nach aussen vorsteht.
Jede Prägewalze 13 trägt an der Seite, wo die Klinke 44 angeordnet ist, ein Zahnrad 46, das drehbar auf den Zapfen 17 aufgesetzt ist, wobei die Zahnräder der beiden Walzen in Eingriff stehen (Fig. i). Eines dieser Zahnräder wird durch ein Vorgelege 47 von der Antriebswelle der Prägewalzen gedreht, wobei die Übersetzung nach dem Einzelfall berechnet wird. Für normalen Gang genügt eine Umdrehung der Zahnräder 46 auf je vier Umdrehungen der Plägewalzen. Jedes der Zahnräder 46 trägt ein angelenktes Druckstück dz welches das Zahnrad durchdringt und über beide Stirnflächen heraussteht ; es wird durch eine Blattfeder 49 in einer bestimmten Stellung gehalten. Die Klinke jeder Prägewalze und das Druckstück sind so gelagert, dass ihre Bahnen den gleichen Durchmesser besitzen.
Die Feder 49 hält gewöhnlich das Druckstück ausser Eingriff mit dem Schwanz 45 der Klinke. Ein Ring 50 ist nicht drehbar an dem Ständer 11 so befestigt, dass er jeden der Prägewalzen- zapfen"umfasst und der Aussenfläche des Rades 46 benachbart ist. Dieser Ring 60 trägt einen Nocken 51, der so angeordnet ist, dass er in die Bahn des Druckstückes hineinragt und, wenn er das Druckstück erfasst hat, dieses in die Bahn des Klinkenschwanzes schwingt.
Die Wirkungsweise der neuen Vorrichtung ist sehr einfach. Ein Stück bandförmiger Leinwand wird auf eine der Spulen 24 aufgerollt. Das freie Ende dieses Bandes wird über die Walze gezogen und an der anderen Spule 24 befestigt, wobei das Band in entgegengesetzten Richtungen auf die Spulen aufgerollt ist. Die Maschine wird dann in Umlauf gesetzt und Papier zwischen die von dem Prägeband überdeckten Teile der Prägerollen eingeführt, die durch die Belastungsschraube 16 oder ähnliche Mittel gegeneinander gepresst werden. Auf diese Weise wird das Muster des Prägebandes in das Papier eingepresst.
Da"'jedes der Zahnräder. 46 mit umläuft, gelangt das Druckstück mit dem Nocken 51 in Eingriff und wird hierdurch gegen die Stirnscheibe der Walze verschwenkt und in die Bahn des Klinkenschwanzes gebracht. Die relative Geschwindigkeit der Zahnräder und der Walzen ist so bemessen, dass die Verschiebung des Druckstückes in dem Augenblick erfolgt, wenn sich die Druckstücke den Klinken nähern, und dass die Druckstücke in ihren eingerückten Stellungen gehalten werden, bis sie über die Klinken hinweggegangen sind. Diese Klinken lassen sich, da sie an den Schwingbügeln 42 befestigt sind, leicht mit ihren Bügeln von den Druckstücken bewegen, so dass sie die Wellen 40 während eines Teiles der Walzenumdrehung in Umlauf setzen.
Diese Wellen drehen die Schnecken 39 und treiben hierdurch die Schneckenräder und die zugehörigen Spulen an, so dass die getriebene Spule in jeder Walze das Prägeband aufrollt, welches sich von der anderen Spule abwickelt und hierdurch diese in Umdrehung versetzt. Hierdurch wird das Prägeband selbsttätig um ein kleines Stück bei jedem Umlauf oder bei einigen Umläufen der Prägewalzen verschoben, wobei die Verschiebung in dem Augenblick stattfindet, wenn die Teile 20 der Walzenmäntel aufeinander sich abwälzen, so dass die Prägebänder frei vom Pressdruck sind. Wenn das Prägeband vollkommen von der einen Spule auf die andere Spule übergegangen ist, nimmt der Arbeiter das Schneckenrad 28 und die Unterlagsscheibe 32 ab, um sie auf die andere Spule zu setzen und so die Vorschubrichtung umzukehren.
Hierbei ermöglichen die in unregelmässigen Abständen auf der Trommelstirnfläche angebrachten Bohrungen das Schneckenrad in der neuen Stellung in Eingriff mit der Schnecke einzustellen und in dieser eingestellten Lage mit der Trommel zu verbinden. Wenn dann die Schnecke in der gleichen Richtung wie früher gedreht wird, was auch tatsächlich eintrifft, so dreht sie das Schneckenrad in der entgegengesetzten Richtung und kehrt hierdurch die Spulenumdrehung um, so dass das Prägeband von der vollen Spule ab-und auf die leere aufgewickelt wird.
Es ergibt sich aus den Pfeilen in Fig. 3, welche die Drehrichtung der Spulen und die Vorschubrichtung des Bandes anzeigen, dass die mit der aufwickelnden Spule verbundene Trommel in einer Drehrichtung gedreht wird, dass das Bremsband sich löst, während die Trommel, die mit der abwickelnden Spule verbunden ist, in einer Richtung gedreht wird, durch welche das Bremsband angezogen wird. Hierdurch wird erreicht, dass das Bremsband auf der aufwickelnden Spule keinen Widerstand entgegengesetzt, während die abwickelnde Spule sich dem Umlauf widersetzt ; hierdurch wird das Prägeband stets in Spannung gehalten. Wenn der Umlauf der Spulen umgekehrt wird, kehrt sich die Wirkung der Bremsbänder von selbst um, so dass die vorher wirksame Bremse nachlässt und umgekehrt.
Das Prägeband wird hierdurch fest um die Walze gespannt, solange diese umläuft und jede Verlängerung des Bandes durch die Spannung wird selbsttätig aus-
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geglichen. Während das Schneckenrad 28 umgesetzt wird, halten-die Bremsen beide Sputert fest, so dass das Prägeband sich nicht lockern kann.
Wenn das Prägeband ausgewechselt werden soll, nimmt man die Platte 20 ab, wodurch die Spulen freigelegt werden, um nach Entfernung der Schrauben 26 herausgenommen zu werden.
Aus der oben stehenden Beschreibung ergibt sich, dass das Prägeband regelmässig auf jeden Umlauf oder bei einigen Umläufen der Walzen um ein Stückchen verschoben wird, so dass der Verschleiss darauf verteilt und die Lebensdauer des Bandes verlängert wird. Die für die Erneuerung des Prägebandes notwendigen Verzögerungen der Arbeit, die besonders oft vorkommen, wenn Leinwandbänder verwendet werden, werden erheblich seltener durch die Verwendung des Erfindungsgegenstandes, ausserdem wird eine grössere Gleichmässigkeit der Arbeit erzielt,
Die gezeigte Maschine ist zur Prägung von Werkstücken bestimmt, deren Länge nicht grösser ist als die des vom Prägeband überdeckten Teiles des Walzenmantels.
Die Rollen werden vorzugsweise stetig in einer Drehrichtung gedreht, wobei das An-und Ablegen der Bogen sowie die Verschiebung des Prägebandes in der Zeit erfolgen, wo die von dem Prägeband nicht bedeckten Teile des Rollenmantels, d. h. die Platten 20, in Berührung sind. Wenn man aber einen einzigen Schlitz 22 für den Aus-und Eintritt des Prägebandes benutzt, dient im wesentlichen der vollständige Walzenmantel als Arbeitsfläche, so dass man ein fortlaufendes Papierband bearbeiten kann. Hierbei muss selbstverständlich die Verschiebung des Prägebandes in dem Augenblick geschehen, wo die Schlitze ?, welche die einzigen entlasteten Stellen der Walzenoberfläche sind, sich gegenüberstehen und hierdurch das Band entlasten.
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Verfahren zum Prägen von Papier, wobei das Papier zwischen Walzen hindurchgezogen wird, über deren jede ein das Prägemuster aufweisendes Band gespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass nach jedem Umlauf oder nach einer bestimmten Anzahl von Umläufen der Prägewalzen in dem Augenblick, wo der vom Band bedeckte Teil der Walzen ausser gegenseitiger Berührung steht, die Prägebänder selbsttätig um ein sehr kleines Stück fortgeschaltet werden, um allmählich die wirksamen Prägeflächen auszuwechseln.