Trennvorrichtung für eine Papierbahn
Die Erfindung betrifft eine Trennvorrichtung für eine Papierbahn zum Abtrennen einzelner Abschnitte nach querverlaufenden Schwächungslinien, mit einem Rahmen, in welchem zwei Eingangswalzen und zwei Ausgangswalzen gelager sind, für deren Antrieb ein Motor im Rahmen vorgesehen ist, welcher die Walzen über ein Getriebe derart antreibt, dass die Eingangswalzen eine kleinere Umfangsgeschwindigkeit haben als die Ausgangswalzen, ausser wenn die Papierbahn gleichzeitig von den Eingangswalzen und von den Ausgangswalzen erfasst wird.
Trennvorrichtungen dieser Art sind zum Trennen einer grossen Anzahl von Abschnitten, wie z. B. einzelnen Formularen von einer zusammenhängenden Papierbahn, geeignet.
Diese werden insbesondere dort verwendet, wo eine grosse Anzahl von Formularen verarbeitet werden muss.
Die Erfindung hat eine Weiterentwicklung der bekannten Trennvorrichtung zum Ziel und die Schaffung einer Vorrichtung, welche insbesondere für kleinere Büros geeignet ist, vor Stelle zu Stelle im Büro beweglich ist, eine geringe Bodenfläche beansprucht und dabei zur Einstellung für Abschnitte verschiedener Längen ausgebaut und mit verschiedenen Geschwindigkeiten betrieben werden kann.
Die erfindungsgemässe Trennvorrichtung, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist gekennzeichnet durch eine Leergangvorrichtung, die eine raschere Drehung der Eingangswalzen gestattet, wenn die Papierbahn gleichzeitig von den Eingangswalzen und von den Ausgangswalzen erfasst wird, mit einem Begrenzungselement zur Begrenzung des Leerganges im Antrieb der Eingangswalzen und zur Erhöhung der Spannkraft in der Papierbahn, derart, dass diese entlang einer jeweils zwischen den Eingangswalzen und den Ausgangswalzen befindlichen Schwächungslinie reisst, worauf die Papierbahn nur von den Eingangswalzen bewegt wird, die sich dabei mit ihrer kleineren Umfangsgeschwindigkeit drehen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beiliegenden Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht mit Teilschnitt der Trennvorrichtung,
Fig. 2 bis 5 Schemas zur Erläuterung der Arbeit der Vorrichtung,
Fig. 6 eine Teilansicht mit Teilschnitt des Antriebes der Eingangswalzen,
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 in der Fig. 6,
Fig. 8 eine Seitenansicht der Trennvorrichtung mit abgenommenen Deckeln
Fig. 9 einen Teilschnitt nach der Linie 9-9 in der Fig. 8,
Fig. 10 einen Teilschnitt nach der Linie 10-10 in der Fig. 8,
Fig. 11 eine räumliche Teilansicht mit der Darstellung der Trennung der Papierbahn entlang einer Schwächungslinie im Bereich einer Trennstange,
Fig. 12 einen Teilgrundriss mit der Darstellung der Papierführung und der Trennstange und
Fig.
13 eine Teilansicht des Eingangsmechanismus der Trennvorrichtung.
Die Trennvorrichtung 10 enthält einen kastenartigen Rahmen 12, in welchem die einzelnen Teile der Trennvorrichtung 10 befestigt sind. Zum Abschluss des Rahmens sind dekorative Deckel 14 vorgesehen.
Die Trennvorrichtung enthält ein Eingangsfach 16 für die Aufnahme eines zickzackförmig gefalteten Paketes 18 aus einer zusammenhängenden Papierbahn 20, die in einzelne Abschnitte 20a entlang Schwächungslinien 22 getrennt werden kann. Zur Aufnahme der abgetrennten einzelnen Abschnitte 20a ist ein Ausgangsfach 24 vorgesehen, in welchem diese nach ihrer Trennung entlang der Schwächungslinien 22 zu einem Stapel 26 aufgestapelt werden.
Das vordere Ende der Trennvorrichtung ist mit einer Eingangsführung 28 versehen, durch welche die Papierbahn 20 einer Eingangswalzenanordnung 30 zugeführt wird. Darauf wird die Bahn über eine Trennstangenanordnung 32 sowie durch eine Ausgangswalzenanordnung 34 geführt. Zur Unterstützung der Bewegung der Papierbahn durch die Vorrichtung sind in bekannter Weise Führungsstangen 36 und obere Führungsbänder 38 vorgesehen. Die Führungsbänder 38 sind vor den Eingangswalzen und nach den Ausgangswalzen über Stangen 40a und 40b geführt. Darauf sind sie an Befestigungsstangen 42a und 42b befestigt. Die Führungs stangen 36 und die Führungsbänder 38 bilden in an sich bekannter Weise einen Führungskanal für die Papierbahn 20, welcher durch die Vorrichtung führt.
Die Eingangsführung 28 enthält zwei Stangen 46 und 44, welche sich zwischen den Seitenwänden des Rahmens 12 am Eingang der Vorrichtung erstrecken und vertikal übereinander angeordnet sind. Zwischen den Stangen 44 und 46 befindet sich ein Zwischenraum 48, durch welchen die Papierbahn 20 durchgeführt werden kann. Die Führungsstangen 36 und die Führungsbänder 38, welche den Führungskanal begrenzen, befinden sich bezüglich der Bewegungsrichtung der Papierbahn 20 nach der Eingangsführung 28. Die Eingangsführung 28 dient somit zur Einführung der Papierbahn 20 zwischen die Führungsstangen 36 und die Führungsbänder 38.
Zur seitlichen Führung der Papierbahn 20 sind Seitenführungen 50 und 52 vorgesehen. Die Seitenführungen 50 und 52 haben durchgehende Öffnungen 50a und 50b, mit deren Hilfe sie gleitend auf den Stangen 44 und 46 geführt sind. Dadurch können die Seitenführungen 50 und 52 seitlich eingestellt und an die Breite der in der Trennvorrichtung 10 zu behandelnden Papierbahn 20 angepasst werden, so dass die Papierbahn bei ihrer Bewegung durch die Vorrichtung zentriert werden kann.
Die Trennstangenanordnung 32 erstreckt sich quer zur Bewegungsrichtung der Papierbahn und befindet sich zwischen der Eingangswalzenanordnung 30 und der Ausgangswalzenanordnung 34. Wie aus der Fig. 11 hervorgeht, hat die Trennstangenanordnung 32 die Aufgabe, in der Papierbahn eine zusätzliche Spannung zu erzeugen, wenn die Papierbahn von den Eingangswalzen und den Ausgangswalzen geführt wird. Die Trennstangenanordnung 32 bildet dabei eine etwas erhöhte Stelle im Bewegungspfad der Papierbahn. Wenn die Schwächungslinie 22 über die Trennstangenanordnung 32 gelangt, führt die erhöhte Spannung an dieser begrenzten Stelle zum Beginn einer Reissbewegung entlang der Schwächungslinie 22, wodurch ein Abschnitt 20a vom Rest der Papierbahn 20 abgetrennt wird.
Die Trennstangenanordnung 32 enthält eine Stange 54, an deren Enden exzentrische Zapfen 56a und 56b ausgebildet sind. Diese führen durch Öffnungen 58a und 58b im Rahmen 12, so dass die Stange 54 im Rahmen 12 um die exzentrischen Zapfen drehbar ist. Der Zapfen 56b der Stange 54 enthält ein Gewinde 60 für eine Mutter 62. Die Mutter 62 dient zusammen mit einer Druckscheibe 62a zur Fixierung der Stange 54 in einer gewählten Stellung. Die Stange 54 ist mit Scheiben 64 versehen, die in Abständen angeordnet sind und Vorsprünge bilden, die sich in den Führungskanal erstrecken, welcher durch die Führungsstangen 36 und die Führungsbänder 38 begrenzt ist. Das Ausmass, um welches sich die Scheiben 64 nach oben in den Kanal erstrecken, kann durch eine Lösung der Mutter 62 und eine Drehung der Stange 54 mit der Hilfe eines Einstellzapfens 66 gewählt werden.
Wenn die gewünschte Höhe der Scheiben 64 erreicht ist, kann die Mutter 62 angezogen werden, wodurch die Stange 54 in dieser neuen Stellung festgehalten wird.
Zum Antrieb der einzelnen Teile der Trennvorrichtung ist in Rahmen 12 ein Motor 68 befestigt. Der Motor 68 enthält eine Ausgangswelle 70 mit einer Riemenscheibe 72, über welche ein Riemen 74 geführt ist. Der Riemen 74 verläuft über eine Riemenscheibe 76, die mittels einer Schraube 76a an einer Welle 78 befestigt ist. Die Welle 78 ist drehbar in einem Lagerblock 80 gelagert, welcher mittels Schrauben 82 am Rahmen 12 befestigt ist. An der anderen Seite des Lagerblocks 80 ist an der Welle 78 eine kleine Riemenscheibe 84 befestigt, welche mit der Welle durch eine Schraube 84a verbunden ist. Über die Riemenscheibe 84 ist ein Riemen 86 geführt, welcher gleichzeitig über eine Riemenscheibe 88 geführt ist, welche zum Antrieb der Ausgangswalzenanordnung 34 dient.
Die Ausgangswalzenanordnung 34 enthält eine untere Welle 90, an welcher die Riemenscheibe 88 mittels einer Schraube 90a befestigt ist. An der Welle ist eine untere Walze 92 befestigt, welche zusammen mit der Welle 90 drehbar ist.
Die untere Walze 92 enthält einen Kern 93, an welchem sich Teile 93a mit grösserem Durchmesser befinden, zwischen welchem schmale Umfangsnuten 94 ausgebildet sind. An einem Ende der Welle 90 ist im Rahmen 12 ein äusserer Lagerring eines Lagers 98 mit der Hilfe von Schrauben 98a befestigt.
Am anderen Ende der Welle 98 befindet sich ein Lager 100, mit dessen Hilfe die Welle 90 im Rahmen 12 drehbar gelagert ist.
Über der Welle 90 befindet sich eine obere Welle 102, welche zur drehbaren Lagerung einer oberen Walze 104 dient. Die obere Walze 104 enthält einen rohrförmigen Teil 105, welcher mit der Hilfe von Lagern 105a auf der Welle 102 drehbar gelagert ist. Die Lager 105a befinden sich an den beiden Enden des rohrförmigen Teiles 105. Am rohrförmigen Teil 105 sind Rohrabschnitte 106 befestigt, zwischen welchen sich Nuten 106a befinden. Die Nuten 106a befinden sich in einer Linie mit den Nuten 94 der unteren Walze 92. Durch die Nuten 94 und 106a sind die Führungsstangen 36 und die Führungsbänder 38 durchgeführt. Die Enden der Welle 102 befinden sich in Schlitzen 107 im Rahmen 12. Gegen die Enden der Welle 102 sind Schrauben 108 und 110 abgestützt, welche mit der Hilfe von Sicherungsmuttern 108a und 110a fixiert sind.
Die Schrauben 108 und 110 halten die Welle 102 im Rahmen 12 und drücken die Walze 104 gegen die untere Walze 92.
Am Ende der Welle 90, welches von der Riemenscheibe 88 entfernt ist, ist mit der Hilfe einer Schraube 112b ein Zahnrad 112 mit einer Verzahnung 112a befestigt. Die Schraube 112b führt durch die Nabe des Zahnrades 112.
Gleichzeitig ist an der Welle 90 mit der Hilfe einer Schraube 114a ein Drehknopf 114 neben dem Zahnrad 112 befestigt, welcher eine manuelle Drehung der Walzenanordnung 34 gestattet.
Die Verzahnung 112a des Zahnrades 112 kämmt mit einer Verzahnung 116 eines Zahnrades 118. Das Zahnrad 118 ist auf der Welle 120 in Lagern 112a und 122b drehbar gelagert. Die Welle 120 hat ein Gewinde 124, das durch eine Öffnung 126 des Rahmens 12 durchgeführt ist und auf welchem eine Mutter 128 aufgeschraubt ist. Die Mutter 128 dient zur Befestigung der Welle 120 im Rahmen 12. Die Zahnräder 112 und 118 bilden ein Getriebe zur Übertragung des Antriebes vom Motor 68 über die Ausgangswalzenanordnung 34 zur Eingangswalzenanordnung 30.
Die Ausgangswalzenanordnung 34 ist mit einer unteren Welle 130 versehen, auf welcher eine Walze 132 drehbar gelagert ist. Die Walze 132 enthält, ähnlich wie die Walze 92, einen Kern 133 mit Teilen 133a grösseren Durchmessers, zwischen welchen sich die Nuten 134 befinden. Die Welle 130 ist an ihren Enden mit der Hilfe von Lagern 136 und 138 im Rahmen 12 drehbar gelagert. Das Lager 136 ist im Rahmen 12 mit der Hilfe von Schrauben 136a befestigt.
Über der unteren Welle 130 befindet sich eine obere Welle 140, die in Schlitzen 142a und 142b im Rahmen 12 geführt ist. Zum Festhalten der Enden der Welle 140 in den Schlitzen 142a und 142b sind Schrauben 144a und 144b mit Sicherungsmuttern 146a und 146b vorgesehen. Die Schrauben 144a und 144b drücken eine obere Walze 141 gegen die untere Walze 132. Die obere Walze 141 enthält einen rohrförmigen Teil 148, auf welchem sich Rohrabschnitte 150 befinden, welche untereinander Nuten 152 bilden. Die Nuten 152 befinden sich in einer Linie mit den Nuten 134 der unteren Walze 132. Die Führungsstangen 36 und die Führungs bänder 38 können daher an dieser Stelle durch die Eingangswalzenanordnung 30 durchgeführt werden. An den Enden des rohrförmigen Teiles 148 befinden sich Lager 154, mit deren Hilfe die obere Walze 141 auf der Welle 140 gelagert ist, die im Rahmen fest ist.
Im Getriebe für den Antrieb der Ausgangswalzenanordnung 34 befindet sich eine Leergangvorrichtung 160, welche eine kurzzeitige Trennung des Antriebes der Ausgangswalzenanordnung 34 und des Zahnrades 118 vom Motor 68 gestattet. Die Leergangvorrichtung 160 enthält ein Zahnrad 162 mit einer Verzahnung 162a, welche mit der Verzahnung
116 des Zahnrades 118 kämmt. Die Nabe 164 des Zahnrades
162 ist drehbar in Lagern 166a und 166b gelagert, welche an der Welle 130 angeordnet sind. Das Zahnrad 162 ist auf diese Weise auf der Welle 130 drehbar gelagert. Von der Nabe 164 erstreckt sich ein Zapfen 168 nach aussen, in eine Stellung, in welcher er mit einem radialen Finger 170 zusammenwirkt, welcher am Ende der Welle 130 durch eine Schraube 172 befestigt ist. Das Ende der Welle 130 zusammen mit dem Finger 170 ist durch einem Deckel 174 verschlossen.
Der Deckel
174 ist mit bogenförmigen Schlitzen 176a, 176b und 176c versehen, durch welche sich Schrauben 178a und 178b erstrecken, die in der Nabe 164 des Zahnrades 162 eingeschraubt sind. Von der inneren Seite des Deckels 174 erstreckt sich ein Zapfen 180 nach innen, in eine Stellung, in welcher er mit dem Finger 170 zusammenwirkt. Wenn bei dieser Anordnung das Zahnrad 118 durch das Zahnrad 112 angetrieben wird, treibt es seinerseits das Zahnrad 162 an, so dass der Zapfen 168 gegen den Finger 170 stösst und die Welle 130 antreibt. Dadurch wird die Eingangswalzenanordnung 30 bewegt, jedoch mit einer kleineren Umfangsgeschwindigkeit als die Ausgangswalzenanordnung 34.
Wenn nach den Fig. 2 bis 5 die vordere Kante der Papierbahn 20 von der Druckstelle zwischen den Walzen der Ausgangswalzenanordnung 34 erfasst wird, wird der Finger 170 der Welle 130 vom Zapfen 168 des Zahnrades 162 weg gezogen, so dass die Eingangswalzenanordnung 30 von der Ausgangswalzenanordnung 34 gezogen wird und eine Umfangsgeschwindigkeit erhält, die gleich ist wie die der Ausgangswalzenanordnung. Die Eingangswalzenanordnung bewegt sich mit der erhöhten Geschwindigkeit so lange, bis der Finger 170 gegen den Zapfen 180 am Deckel 174 stösst. Dadurch wird die Eingangswalzenanordnung 30 schlagartig abgebremst, wobei die Papierbahn 20 plötzlich gespannt wird. Diese plötzliche Spannung erfolgt vorzugsweise im gleichen Augenblick, wo sich die Schwächungslinie 22 der Papierbahn 20 unmittelbar über der Trennstangenanordnung 32 befindet.
Dadurch entsteht ein Riss entlang der Schwächungslinie 22, so dass ein Abschnitt 20a von der Bahn 20 abgetrennt wird. Dar auf wird der abgetrennte Abschnitt 20a aus der Trennvorrichtung geschoben, während die Eingangswalzenanordnung
30 mit ihrer ursprünglichen Geschwindigkeit die Papierbahn bewegt, welche nur von ihr gehalten wird. Der Finger 170 kann sich daher in Anschlag gegen den Zapfen 168 bewegen.
In dieser Stellung bleibt er so lange, bis die vordere Kante des Papierbandes von neuem von der Ausgangswalzenanordnung erfasst wird, worauf sich der Vorgang wiederholt.
Die Schrauben 178a und 178b können zur Einstellung der gegenseitigen Lage der Zapfen 168 und 180 gelöst werden, wodurch die Trennvorrichtung an verschiedene Längen der Abschnitte angepasst werden kann. Durch die genaue Längeneinstellung wird die Erzielung leichter und genauer Abrisse unterstützt. Durch die Einstellung des Abstandes zwischen den beiden Zapfen 168 und 180 kann die Vorrichtung so eingestellt werden, dass Abschnitte jeder Länge mit ihrer Schwächungslinie 22 über die Trennstangenanordnung 32 in dem Augenblick gelangen, wo die Leergangvorrichtung an das Ende des Leerganges gelangt, und die Bewegung schlagartig abgebremst wird.
Die erfindungsgemässe Trennvorrichtung ist sehr kompakt in ihrem Aufbau, da sich die Eingangswalzen und die Ausgangswalzen nahe aneinander befinden. Trotzdem ist die Vorrichtung zur Behandlung eines grossen Bereiches von Abschnittlängen geeignet. So konnten mit einer ausgeführten Trennvorrichtung erfolgreich Abschnitte mit Längen von 64 mm bis 560 mm abgetrennt werden, wobei die Trennung noch längerer Abschnitte möglich war. Die Vorrichtung ist daher trotz ihres kompakten Aufbaues besonders anpassungsfähig.