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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung von
Papier-Polstern aus einer zu einer Vorratsrolle aufgerollten Papierbahn,
wobei die Maschine eine Umformeinrichtung zum Umformen der Papierbahn
aufweist. Eine solche Maschine ist aus der
WO-A-00/07808 und aus der
EP 05 00 3407 bekannt.
Die Vorrichtung stellt aus der von der Vorratsrolle abgerollten
Papierbahn ein Papier-Polster mit guten Dämpfungseigenschaften und einer
geringen Dichte her, welches insbesondere zum Verpacken stoßempfindlicher
Gegenstände
verwendet werden kann.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, eine Maschine der eingangs genannten
Art so zu verbessern, dass auch bei hohen Fördergeschwindigkeiten und bei
einem Anhalten während
des Betriebs eine störungsfreie
Herstellung von Papier-Polstern unterschiedlicher Formate ermöglicht wird.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere
dadurch, dass in einem Bereich vor dem Eintritt der Papierbahn in
die Umformeinrichtung ein zwischen einer Andrückposition und einer Freigabeposition
verschwenkbarer Bügel
vorgesehen ist, der in der Andrückposition
auf der Papierbahn aufliegt.
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Dieser
Bügel trägt zur Straffung
der Papierbahn bei und sorgt für
eine konstante Spannung der Papierbahn auch dann, wenn die Vorratsrolle
nur noch einen vergleichsweise geringen Durchmesser aufweist. Wenn
die Maschine während
des Betriebs angehalten wird, läuft
die Papierbahn aufgrund der Trägheit
der Vorratsrolle nach, und auch in diesem Fall sorgt der Bügel für eine optimale
Laufrichtung und eine konstante Span nung, so dass es beim erneuten
Start der Maschine nicht zu einem Einreißen der Papierbahn kommt. Zudem
wird die Papierbahn durch das Gewicht des auf ihr liegenden Bügels gewissermaßen aufgerichtet,
das heißt,
ihr Neigungswinkel in Bezug auf die Umformeinrichtung wird verringert,
so dass der Einzug in die Umformeinrichtung verbessert wird.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in der Beschreibung, den Ansprüchen und den
Zeichnungen beschrieben.
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Nach
einer ersten vorteilhaften Ausführungsform
ist eine Halterung zum Halten des Bügels in seiner Freigabeposition
vorgesehen. Eine solche Halterung verhindert, dass der Bügel sich
durch die Schwerkraft selbsttätig
von der Freigabeposition in die Andrückposition bewegt, was das
Einlegen einer Vorratsrolle in die Maschine behindern würde.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Umformeinrichtung
eine in Förderrichtung
verstellbare Papierführung,
an der der Bügel
schwenkbar gelagert ist. Die Verstellbarkeit der Papierführung ermöglicht eine
Regulierung der Breite der herzustellenden Papier-Polster. Wenn der
Bügel an
dieser verstellbaren Papierführung
gelagert ist, wird seine Position automatisch ebenfalls an die gewünschte Breite
der Papier-Polster
angepasst.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Umformeinrichtung einen in Förderrichtung verstellbaren
Umformbügel.
Ein solcher Umformbügel
kann das Einrollen der Papierbahn unterstützen. Die Verstellbarkeit bietet
ebenfalls eine Möglichkeit,
die Breite der herzustellenden Papier-Polster zu regulieren.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
der Bügel
in Förderrichtung
verstellbar gelagert. Dies kann entweder, wie oben bereits erwähnt, dadurch
realisiert werden, dass der Bügel
an einem in Förderrichtung
verstellbaren Element der Umformeinrichtung gelagert wird. Der Bügel kann
aber selbstverständlich
auch unabhängig
von der Umformeinrichtung verstellbar an einem Gestell der Maschine
gelagert sein. In beiden Fällen
wird durch die Verstellbarkeit des Bügels eine Beeinflussung der
Breite der herzustellenden Papier-Polster ermöglicht.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung weist die Maschine zur Führung der Papierbahn zumindest
eine Umlenkrolle auf, deren Breite geringer ist als die Breite der
Papierbahn. Dadurch wird ein Einreißen der Papierbahn insbesondere
beim Anfahren der Maschine auch dann verhindert, wenn die Papierbahn
nicht optimal gespannt ist.
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Vorzugsweise
ist wenigstens eine Umlenkrolle vorgesehen, deren Welle in Langlöchern insbesondere
gegen die Kraft einer Feder beweglich gelagert ist. Eine Lagerung
der Umlenkrollen in Langlöchern
ist zwar aus der
WO 00/07808 bereits
bekannt, jedoch belasten bei diesem Stand der Technik die Umlenkrollen,
die auch eine Führungsfunktion
besitzen können,
die Papierbahn ausschließlich
aufgrund ihres Eigengewichtes. Erfindungsgemäß ist jedoch zusätzlich eine
Feder vorgesehen, welche die Umlenkrolle in den Langlöchern vorspannt.
Auf diese Weise lässt
sich die Maschine auch dann ruckfrei und leise anfahren, wenn eine
sehr schwere Vorratsrolle vorgesehen ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung umfasst die Umformeinrichtung einen sich in Förderrichtung
verjüngenden
trichterförmigen Schacht,
wobei die Größe der Ausgangsöffnung des Schachtes
verstellbar ist. Zum Verstellen der Größe der Ausgangsöffnung können beispielsweise
verschwenkbare Wandbereiche des Schachtes dienen. Wenn diese nach
innen verschwenkt werden, wird die Ausgangsöffnung des Schachtes verkleinert,
so dass schmalere Papier-Polster produziert werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist universell einsetzbar und erlaubt einen
Betrieb sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten
und mit unterschiedlichen Papiersorten. So können sowohl sehr harte und
steife als auch weiche Papiere mit der erfindungsgemäßen Maschine
verarbeitet werden. Ganz besonders eignet sich die Maschine für schwere
Vorratsrollen, hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten und Papiere mit
niedriger Reißfestigkeit.
Die mit der erfindungsgemäßen Maschine
herzustellenden Polster können
Einzelpolster oder aber auch Endlospolster sein.
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter
Ausführungsformen
und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Maschine zur Herstellung von Papier-Polstern;
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2 eine
schematische Darstellung einer weiteren Maschine zur Herstellung
von Papier-Polstern; und
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3 eine
schematische Darstellung der Maschine aus 1 aus einer
anderen Perspektive.
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1 zeigt
eine Maschine zur Herstellung von polsterartigem Material bzw. von
Papier-Polstern, wobei die Maschine in ein Gestell 1 und
ein Gehäuse 2 unterteilt
ist. In dem mit einer Steuertafel 3 versehenen Gehäuse 2 befindet
sich ein mit einem Motor versehener Antrieb, um eine Papierbahn 8 durch
eine Uniformeinrichtung 22, 22' und 22'' zu
ziehen und aus der Papierbahn ein Polster zu formen.
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Das
Gestell 1 besteht im Wesentlichen aus einem Rahmen 4,
zwei als Lagerschilde ausgebildeten Seitenteilen 5, die
freistehend am Gestell befestigt sind, und einem Träger 6.
An dem Gestell 1 sind mehrere Räder 7 vorgesehen,
um die Maschine zu verfahren.
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In
dem Gestell 1 ist eine Anordnung zum Zuführen der
Papierbahn 8 montiert. Die Anordnung umfasst eine Welle 11 für eine Vorratsrolle 12 mit
einer aus zwei Papierlagen bestehenden Papierbahn. Ferner sind zueinander
parallele Umlenkrollen 13, 17 und 18 vorgesehen,
wobei die Umlenkrollen 17 und 18 eine Trenneinrichtung 14 bilden,
um die Papierlagen zu trennen. Die Welle 11 der Vorratsrolle 12 ist
an den Seitenteilen 5 des Gestells gelagert. Die Umlenkrollen 13, 17 und 18 sind
mit ihren Wellen jeweils in einem Langloch 16 gelagert,
das in jedem Seitenteil 5 im Wesentlichen vertikal angeordnet
ist. Die Trenneinrichtung 14 umfasst die Umlenkrolle 17,
die mit der Papierbahn 8 in Kontakt steht, und dazu dient, eine
Papierlage abzuheben und umzulenken, sowie die zweite Umlenkrolle 18,
die dazu bestimmt ist, die zweite Papierlage umzulenken. Ferner
ist eine weitere Rolle 19 in Bohrungen gelagert, die in
den Seitenteilen 5 ausgebildet sind. Die erste Umlenkrolle 17 liegt
unter Zwischenlage der Papierbahn 8 auf der Rolle 19 auf.
Die Umlenkrollen 17, 18 der Trenneinrichtung 14 besitzen
eine geringere Breite als die Papierbahn 8. Bei dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
besitzt die Papierbahn 8 eine Breite von 74,0 cm, während die
Umlenkrollen 17, 18 lediglich eine Breite von
71,5 cm aufweisen. Dadurch wird ein Einreißen der Papierbahn 8 verhindert,
insbesondere bei einem Anfahren der Maschine nach einer Unterbrechung
der Produktion.
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Wie 1 ferner
zeigt, sind die Wellen der Umlenkrollen 13, 17 und 18 innerhalb
der Langlöcher gegen
die Kraft von Federn 27 bewegbar.
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Am
Außenumfang
der Vorratsrolle 12 liegt ein Bremsband 20 mit
einem Bremsbelag 21 an, das aus Federstahl besteht.
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Die
Umformeinrichtung 22, 22, 22'' umfasst eine Papierführung 22'', die ein Einrollen der Papierbahn
an ihren äußeren Randbereichen
bewirkt. Diese Papierführung 22'' ist, wie 3 zeigt,
in Langlöchern 26 höhenverstellbar
an dem Rahmen 4 gelagert. Diese Höhenverstellbarkeit erlaubt
eine Anpassung an die gewünschte
Breite des Papier-Polsters. Je höher
die Papierführung 22'' in den Langlöchern 26 nach oben
geschoben ist, desto breiter wird das hergestellte Papier-Polster.
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Oberhalb
von der Papierführung 22'' ist ein Umformbügel 22' vorgesehen,
welcher ebenfalls Bestandteil der Umformeinrichtung 22, 22', 22'' ist und das Einrollen der Papierbahn 8 unterstützt. Der
Umformbügel 22' ist höhenverstellbar
an dem Träger 6 gelagert,
kann aber auch feststehend ausgebildet sein. Zum Einführen der
Papierlagen in das Gehäuse 2 ist
ein trichterförmiger
Schacht 22 vorgesehen, der an der Schmalseite einen konvergierenden
Abschnitt mit gekrümmten
Wandabschnitten 24 aufweist. Wie in 3 erkennbar
ist, sind die gekrümmten Wandabschnitte 24 verschwenkbar,
um die Breite der den Schacht 22 verlassenden Papier-Polster zu verstellen.
Bei nach innen geschwenkten Wandabschnitten 24 werden schmalere
Papier-Polster hergestellt, während
man durch ein Verschwenken der Wandabschnitte 24 nach außen breitere
Papier-Polster erhält.
Zusammen mit der oben beschriebenen Höhenverstellbarkeit der Papierführung 22'' und des Umformbügels 22 erlauben
die verstellbaren Wandabschnitte 24 eine stufenlose Einstellung der
Breite der herzustellenden Papier-Polster über einen großen Bereich.
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An
der Papierführung 22'' ist verschwenkbar ein Bügel 30 gelagert,
der in den Figuren in einer Andrückposition
gezeigt ist. Wie man insbesondere in 2 erkennt,
liegt der Bügel 30 in
dieser Andrückposition über seine
gesamte Breite auf der Papierbahn 8 auf. Der Bügel 30 unterstützt somit
die durch die federnd gelagerte Umlenkrolle 18 erzielte
Spannung der äußeren Papierlage
der Papierbahn 8, wie unten näher beschrieben wird. Auf der
Höhe des trichterförmigen Schachtes 22 ist
an dem Träger 6 eine
Halterung 40 vorgesehen, welche eine Ausnehmung zur Aufnahme
des Bügels 30 besitzt.
Der Bügel 30 kann
aus seiner in den Figuren dargestellten Andrückposition in eine Freigabeposition
verschwenkt werden, in der er dann von der Halterung 40 gehalten wird.
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Zur
Vorbereitung des Betriebs wird zunächst der Bügel 30 in seine Freigabeposition
verschwenkt und in die Halterung 40 eingeklinkt. Wie bereits
erwähnt,
sind die Lagerschilde 5 freistehend am Gestell 1 befestigt,
so dass die Umlenkrollen 13, 17 und 18 und
die Rolle 19 frei zugänglich
sind, wenn der Bügel 30 sich
in seiner Freigabeposition befindet, und eine Vorratsrolle 12 in
das Gestell 1 eingelegt werden kann. Die mit der Welle 11 versehene
Vorratsrolle 12 wird wie in 1 dargestellt
auf eine für
die Lagerung der Welle 11 vorgesehene Aussparung gerollt.
In dieser Stellung kommt die Vorratsrolle 12 mit dem Bremsband 20 in
Kontakt, so dass ein ungewolltes Abwickeln der Papierbahn verhindert
wird. Die Papierbahn 8 wird anschließend über die Umlenkrolle 13 zwischen
die Umlenkrolle 17 und die Rolle 19 eingeführt. Die
beiden Papierlagen der Papierbahn 8 werden an den Umlenkrollen 17 und 18 getrennt.
Anschließend
werden die Enden der Papierlagen in den Schacht 22 eingeführt. Zum
Umformen der Papierbahn dienen dabei nicht nur der Schacht 22,
sondern auch der Umformbügel 22' und die Papierführung 22, die
im gemeinsamen Zusammenwirken mit dem Schacht 22 ein seitliches
Einrollen der Papierbahn bewirken. Vor Inbetriebnahme der Maschine
wird der Bügel 30 in
seine Andrückposition
verschwenkt, so dass die äußere, über die
Umlenkrolle 18 laufende Papierlage der Papierbahn 8 von
dem Gewicht des Bügels 30 in
Richtung der inneren, über
die Umlenkrolle 17 laufenden Papierlage gedrückt und
zusätzlich
gestrafft wird.
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Nachfolgend
wird die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Maschine erläutert.
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Während des
Betriebs liegt die Umlenkrolle 13 mit ihrem Eigengewicht
auf der Papierbahn 8, um die Papierbahn unter Spannung
zu halten. Die Umlenkrollen 17 und 18 liegen ebenfalls
mit ihrem Eigengewicht auf der Papierbahn, um einerseits die einzelnen
Papierlagen zu spannen und andererseits eine gleichmäßige Zuführung der
Papierlagen zu gewährleisten.
Der Bügel 30 liegt
mit seinem Eigengewicht auf der äußeren Papierlage
auf und drückt
diese in Richtung der inneren Papierlage. Dadurch wird der Neigungswinkel
der äußeren Papierlage
verringert, so dass die Einfuhr der Papierbahn 8 in den
trichterförmigen
Schacht 22 verbessert wird. Zudem wird die äußere Lage
der Papierbahn 8 zusätzlich
gestrafft, so dass auch bei einem bereits stark verringerten Durchmesser
der Vorratsrolle oder nach einem Anhalten der Maschine immer für eine optimale
Spannung der Papierbahn gesorgt ist. Beim Anfahren der Vorrichtung
können
die Führungsrollen 13, 17 und 18 in
den Langlöchern
gegen die Kraft der Federn 27 angehoben werden, so dass
auch bei einer schweren Vorratsrolle 12 ein störungsfreies
Anfahren möglich ist.
Das störungsfreie
Anfahren wird zudem dadurch unterstützt, dass, wie oben erwähnt, die
Breite der Umlenkrollen 17, 18 der Trenneinrichtung 14 geringer
gewählt
ist als die Breite der Papierbahn, so dass es auch dann, wenn die
Papierbahn 8 an der Umlenkrolle 18 ausbricht,
nicht zu einem Einreißen
der Papierbahn 8 kommt. Ein solches Ausbrechen der Papierbahn 8 kann
insbesondere dann auftreten, wenn die Vorratsrolle 12 nur
noch einen vergleichsweise kleinen Durchmesser besitzt, oder wenn
die Maschine im Betrieb angehalten wird, und die Papierbahn durch
die Trägheit
der Vorratsrolle 12 nachläuft, ohne dass das Papier in
die Umformeinrichtung 22, 22, 22'' eingezogen wird. In diesen Fällen wird
aber durch die geringere Breite der Umlenkrollen 17, 18 und
durch den aufliegenden Bügel 30 verhindert,
dass sich an der äußeren Umlenkrolle 18 ein
Papierwulst bildet, der beim erneuten Starten der Maschine zu einem Einreißen der
Papierbahn 8 führen
könnte.
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Die 2 zeigt
eine andere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Maschine,
die als Tischmodell ausgeführt
ist, sich in der Funktionsweise aber nicht von der in 1 dargestellten
und oben beschriebenen Maschine unterscheidet. Die Maschine besitzt
ebenfalls ein Gestell 1 mit einem Rahmen 4 und
Seitenteilen 5 zur Lagerung der Welle 11 der Vorratsrolle 12 sowie
der Umlenkrollen 13, 17, 18. Das Gestell 1 ist
wie in der oben beschriebenen Ausführungsform mit Rädern 7 versehen,
die hier allerdings an Haltern 31, 32 montiert
sind, so dass das Gestell 1 geneigt bezüglich der Horizontalen angeordnet
ist. In der Anordnung der Umlenkrollen 13, 17, 18 in
den Seitenteilen 5 unterscheidet sich die in 2 dargestellte
Maschine von der oben beschriebenen Maschine. Die Umlenkrolle 13 ist
in den Seitenteilen 5 in einem Langloch 33 gelagert,
welches parallel zur Unterkante des Gestells 1 ausgebildet
ist. Das Langloch 33 kann so ausgebildet werden, dass es
vertikal zur Auflagefläche
des Gestells 1 angeordnet ist. Die Umlenkrollen 17, 18 der
Trenneinrichtung 14 sind in Langlöchern 34 gelagert,
die in Bezug auf den Rahmen 4 geneigt angeordnet sind.
Die Rolle 19 ist in Bohrungen gelagert. Die Lage des Langloches 34 zur
Lagerung der Umlenkrolle 17 bezüglich der Bohrung der Lagerung
der Rolle 19 ist so gewählt, dass
die Umlenkrolle 17 tangential an der Rolle 19 anliegt.
Die Umformeinrichtung 22, 22, 22'' entspricht der oben für die in 1 dargestellte
Maschine beschriebenen Umformeinrichtung. Wie oben beschrieben,
ist auch bei dieser Ausführungsform
an der Papierführung 22'' verschwenkbar ein Bügel 30 gelagert,
welcher in einer in der 2 dargestellten Andrückposition
die über
die Umlenkrolle 18 laufende äußere Papierlage in Richtung
der inneren Papierlage andrückt.
Eine Halterung für
den Bügel 30 ist
in 2 nicht dargestellt, da der Bügel in einer Freigabeposition
auf den Träger 6 aufgelegt
werden kann. Die Umlenkrollen 17, 18 der Trenneinrichtung 14 sind auch
bei dieser Ausführungsform
etwas schmaler als die Papierbahn 8.
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- 1
- Gestell
- 2
- Gehäuse
- 3
- Steuertafel
- 5
- Seitenteil
- 6
- Träger
- 7
- Räder
- 8
- Papierbahn
- 11
- Welle
- 12
- Vorratsrolle
- 13
- Umlenkrolle
- 14
- Trenneinrichtung
- 16
- Langloch
- 17
- Umlenkrolle
- 18
- Umlenkrolle
- 19
- Rolle
- 20
- Bremsband
- 21
- Bremsbelag
- 22
- Schacht
- 22'
- Umformbügel
- 22''
- Papierführung
- 23
- Austrittsöffnung
- 24
- Wandabschnitt
- 26
- Langloch
- 27
- Feder
- 30
- Bügel
- 31,
32
- Halter
- 33,
34
- Langloch