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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Polsterungsprodukts aus Papier nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Zum Füllen von Hohlräumen beim Verpacken von Gegenständen sind aus Papierbahnen durch Knüllen hergestellte Polsterungsprodukte, sowie Verfahren und Vorrichtungen zu ihrer Herstellung in vielfältiger Weise bekannt. Sie basieren z.B. darauf, dass eine Papierbahn einer in einem Papierlager der Vorrichtung gelagerten Endlospapierrolle maschinell zunächst gefaltet und dann gestaucht wird, wodurch eine Knüllung erfolgt. Von dieser fortlaufend erzeugten geknüllten Papierbahn werden dann einzelne Abschnitte in gewünschter Länge abgeschnitten. Dies kann in der gleichen Vorrichtung geschehen. Vorbereitend kann die Papierbahn vor dem Knüllen auch noch seitlich eingeschlagen werden.
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So zeigt die
DE 102 42 998 A1 eine Vorrichtung zur Herstellung eines Polsterungsprodukts aus Papier, wobei die Vorrichtung Mittel zum Knüllen einer Endlospapierbahn aufweist, um einen durch Stauchen geknüllten Papierschlauch zu erzeugen. Dazu sind in der Vorrichtung in Förderrichtung der Papierbahn hintereinander eine Förderwalze mit Gegenwalze und eine Knüllwalze mit Gegenwalze angeordnet. Die Förderwalze wird im Unterschied zur Knüllwalze mit einer höheren Umdrehungsgeschwindigkeit angetrieben, wodurch das Papier zwischen den beiden Lagerwalzenpaaren zunächst gestaucht und anschließend durch die Knüllwalze geknüllt wird. Die Vorrichtung umfasst ein Papierlager zum Lagern einer Papierrolle mit Endlospapier. Die Endlospapierrolle lagert im Papierlager auf zwei Lagerwalzen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zum Herstellen von Polsterungsprodukten aus Papier zu schaffen, die besonders energiesparend arbeitet.
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Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, dass das Papierlager mindestens eine Lagerwalze mit einer horizontalen Drehachse und mindestens eine vorzugsweise ebene und vorzugsweise schräg angeordnete Auflagefläche aufweist, und dass im Betrieb die Endlospapierrolle so in das Papierlager eingelegt ist, dass eine sich abwickelnde Papierbahn als letztes mit der Auflagefläche in Kontakt ist, und die Papiereinfädeleinrichtung relativ zur Auflagefläche so angeordnet ist, dass ein Winkel, der von einer Längsrichtung der sich abwickelnden Papierbahn und einer Ebene der Auflagefläche eingeschlossen wird, größer ist als 0°, vorzugsweise größer ist als 45°.
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Das Papierlager der erfindungsgemäßen Vorrichtung dient zur Lagerung mindestens einer Endlospapierrolle. Im Ruhezustand liegt die mindestens eine Papierrolle einerseits auf der reibungsarm und somit leicht drehbaren Lagerwalze, andererseits liegt sie auf der ebenen, schräg angeordneten Auflagefläche (es versteht sich, dass unter dem Begriff "Lagerwalze" erfindungsgemäß nicht zwingend ein rotierender und durchgehender zylindrischer Körper zu verstehen ist, sondern jeder Art der reibungsarmen Lagerung verstanden wird). Die beiden Auflagelinien bzw. -flächen der Endlospapierrolle auf der Lagerwalze bzw. auf der Auflagefläche sind [kna1]horizontal beabstandet angeordnet. Damit lagert die Endlospapierrolle sicher und verrutschfest im Papierlager.
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Der Erfindung liegt die Idee zu Grunde, während des normalen Betriebs der Vorrichtung die Reibung beim Drehen der Endlospapierrolle derart zu reduzieren, dass mit möglichst wenig Kraft die Papierbahn von der Papierrolle abgezogen werden kann, gleichzeitig aber den massenträgheitsbedingten Nachlauf der Papierrolle möglichst kurz zu halten. Dies ist möglich, indem der Winkel, der von einer Längsrichtung der sich abwickelnden Papierbahn und einer Ebene der Auflagefläche eingeschlossen wird, größer ist als 0°, vorzugsweise größer ist als 45° ist, was wiederum durch die Anordnung der Papiereinfädeleinrichtung relativ zur Auflagefläche erreicht wird, damit beim Abfördern der Papierbahn eine von der bremsenden Auflagefläche weg gerichtete Kraft auf die Endlospapierrolle wirkt.
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Im Ruhezustand der Endlospapierrolle wirkt aufgrund der Gewichtskraft der Endlospapierrolle eine erste Kraftkomponente der Gewichtskraft auf die Lagerwalze und eine zweite Kraftkomponente der Gewichtskraft auf die Auflagefläche. Beim Abziehen der Papierbahn im besagten Winkel entsteht eine Kraft, die entgegengesetzt zur zweiten Kraftkomponente der Gewichtskraft wirkt und dadurch den Betrag der zweiten Kraftkomponente auf die Auflagefläche reduziert. Dadurch reduziert sich die Andruckkraft und damit auch die bremsende Reibungskraft, die die Auflagefläche auf die Endlospapierrolle ausübt. In Abhängigkeit von der Größe des besagten Winkels kann die Endlospapierrolle sogar von der Auflagefläche abheben, wodurch die dort auf die Endlospapierrolle wirkende Reibungskraft zu Null wird. In diesem Fall liegt die Endlospapierrolle lediglich auf der reibungsarm drehbar gelagerten Lagerwalze auf. Dazu kann die Lagerwalze bspw. beidseitig mit Kugellagern gelagert sein. Dies spart Energie und senkt das Risiko eines unbeabsichtigten Reißens der Papierbahn.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die ebene Auflagefläche mit einem Material beschichtet ist und/oder aus einem solchen hergestellt ist, das einen hohen Reibungswiderstand aufweist. Wird eine Förderung der Papierbahn unterbrochen, beispielsweise bei einem Riss der Papierbahn, fällt die Papierrolle auf die Auflagefläche zurück, so dass die entsprechende Kraftkomponente der Gewichtskraft auf die Auflagefläche nicht mehr reduziert wird. Durch die so erhöhte Reibungskraft zwischen der Auflagefläche und der Papierrolle wird die Drehung der Papierrolle stark abgebremst oder zumindest stark vermindert, so dass ein ungewolltes Abwickeln der Papierbahn mindestens weitgehend verhindert wird. Die vorgeschlagene Materialwahl erhöht diesen Effekt.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass die Auflagefläche und/oder die Lagerwalze an einem Fahrgestell der Vorrichtung angeordnet ist. Das Fahrgestell trägt die gesamte erfindungsgemäße Vorrichtung und muss deshalb stabil gebaut sein. Dazu kann es Verstrebungen umfassen. Um eine kompakte Vorrichtung zu schaffen, die alle zum Betrieb nötigen Einrichtungen umfasst, weist das Fahrgestell auch eine Lagerstelle für die mindestens eine Endlospapierrolle auf. Die Lagerstelle umfasst dabei jeweils die Auflagefläche und die Lagerwalze für die mindestens eine Endlospapierrolle.
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Ferner ist vorgesehen, dass ein horizontaler Abstand zwischen Lagerwalze und der Lagerwalze zugewandtem Rand der Auflagefläche kleiner ist als ein minimaler Durchmesser der Endlospapierrolle. Damit wird erreicht, dass die Endlospapierrolle nicht zwischen den beiden Auflagen hindurchrutscht und immer sicher gelagert werden kann. Die Lagerwalze und/oder die Auflagefläche können dabei auch horizontal verschiebbar sein, um die Lagerstelle für unterschiedliche Endlospapierrollen mit unterschiedlichem Querschnitt anzupassen. Gegebenenfalls kann der Abstand sogar während des Abwickelns abhängig vom aktuellen Durchmesser der Endlospapierrolle verringert werden, beispielsweise über einen den Durchmesser erfassenden Sensor und eine entsprechende Verschiebeeinrichtung für die Lagerwalze und/oder die Auflagefläche.
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In einer Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Auflagefläche aus einem flexiblen Material hergestellt ist, welches sich an die Krümmung einer Außenfläche der Endlospapierrolle wenigstens bereichsweise anpasst. Die Endlospapierrolle liegt in diesem Fall nicht punktuell auf der Auflagefläche, sondern zumindest an einer Teilfläche der Auflagefläche. Hierdurch kann die gewünschte Reibung zwischen der Auflagefläche und der Endlospapierrolle verbessert werden und gleichzeitig die Flächenpressung zwischen Auflagefläche und Endlospapierrolle verringert werden. Es ist dabei möglich, auf eine eventuelle spezielle Beschichtung oder Verwendung eines speziellen Materials der Auflagefläche zur Erhöhung des Reibungswiderstand zu verzichten.
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Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in der Zeichnung dargestellt ist. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung.
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In der Zeichnung zeigen:
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1 eine stark schematisierte Seitenansicht wesentlicher Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Polsterungsprodukts aus Papier;
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2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Polsterungsprodukts aus Papier;
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3 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus 2;
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4 eine perspektivische Ansicht eines Knüllwerks der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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5 eine Ansicht von oben des Knüllwerks aus 4;
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6 eine Seitenansicht des Knüllwerks aus 4 oder 5;
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7 eine Draufsicht auf ein Schneidwerk der erfindungsgemäßen Vorrichtung von einer ersten Seite; und
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8 eine Draufsicht auf ein Schneidwerk der erfindungsgemäßen Vorrichtung von einer zweiten Seite.
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1 zeigt eine stark schematisierte Seitenansicht wesentlicher Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Herstellung eines Polsterungsprodukts aus Papier. 2 zeigt eine perspektivische Seitenansicht der Vorrichtung 10 von außen; 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung 10 aus 2 schräg von oben.
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Die Vorrichtung 10 umfasst im Wesentlichen ein Papierlager 12, eine Papiereinfädeleinrichtung 13, einen Falttisch 14, ein Knüllwerk 16, ein Schneidwerk 18 und einen Auswurfschacht 20. Wie aus den 2 und 3 ersichtlich ist, werden der Falttisch 14, das Knüllwerk 16 und das Schneidwerk 18 zumindest teilweise von einem Gehäuse 22 umschlossen. Das Gehäuse 22 ist mehrteilig, damit die im Gehäuse 22 angeordneten Einrichtungen, z.B. über verschließbare Türen, zugänglich sind. Die Vorrichtung 10 ist über ein Fahrgestell 24 auf Rollen gelagert, um die Vorrichtung 10 örtlich bewegbar auszugestalten.
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Das Papierlager 12 weist zwei Lagerstellen 25a, 25b auf, um dort zwei Papierrollen 26a und 26b mit Endlospapier zu lagern, wobei in den 2 und 3 nur die Papierrolle 26a in der Lagerstelle 25a dargestellt ist. Das Papierlager 12 mit den beiden Lagerstellen 25a, 25b ist am Fahrgestell 24 der Vorrichtung 10 angeordnet. Jede Endlospapierrolle 26a und 26b kann ein Gewicht von einigen 100 kg aufweisen. Die beiden Endlospapierrollen 26a und 26b können dabei Papier gleicher oder ungleicher Beschaffenheit aufweisen. Die von den Endlospapierrollen (26a, 26b) abgewickelten Papierbahnen 34 können auch eine unterschiedliche Farbe oder unterschiedliche Aufschriften aufweisen. Im Ruhezustand der Vorrichtung 10 sind die Endlospapierrollen 26a und 26b jeweils zweifach drehbar gelagert. Einerseits liegen die Endlospapierrollen 26a und 26b jeweils auf einer drehbaren Lagerwalze 28a beziehungsweise 28b, andererseits liegen sie jeweils auf einer ebenen, schräg angeordneten Auflagefläche 30a beziehungsweise 30b. Damit lagern die Endlospapierrollen 26a, 26b sicher und verrutschfest im Papierlager 12. Die Lagerwalzen 28a, 28b weisen eine horizontal verlaufende Drehachse 29a, 29b auf, die parallel zur Drehachse (ohne Bezugszeichen) der jeweiligen Endlospapierrolle 26a, 26b ist. Die Drehachsen 29a, 29b können zur Verringerung eines Reibungswiderstands beim Drehen in Kugellagern gelagert sein. Die beiden Auflageflächen 30a und 30b sind mit einem Material beschichtet oder aus einem solchen hergestellt, welches einen hohen Reibungswiderstand aufweist. Um den gleichen Effekt zu erzielen, können die Auflageflächen 30a, 30b auch aus einem flexiblen Material hergestellt sein, damit sich die jeweilige Auflagefläche 30a, 30b der Krümmung der Außenfläche der Endlospapierrolle zumindest bereichsweise anpasst.
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Ein horizontaler Abstand 31a, 31b zwischen der Lagerwalze 28a, 28b und dem der Lagerwalze 28a, 28b zugewandtem Rand der Auflagefläche 30a, 30b ist dabei kleiner als ein minimaler (also nach vollständigem Abwickeln erreichter) Durchmesser D, D' der Endlospapierrolle 26a, 26b. Damit wird erreicht, dass die Endlospapierrolle 26a, 26b nicht zwischen den beiden Auflagen 28 und 30 hindurchrutscht und immer sicher gelagert werden kann. Die Lagerwalze 28a, 28b und/oder die Auflagefläche 30a, 30b können dabei auch horizontal verschiebbar sein, um die Lagerstelle 25a, 25b an unterschiedliche Endlospapierrollen 26a, 26b mit unterschiedlichem Durchmesser anzupassen.
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Die Papiereinfädeleinrichtung 13 ist in 1 schematisch mit lediglich zwei drehbaren Umlenkwalzen 32a und 32b dargestellt, deren Breite mindestens der Breite der zu führenden Papierbahn 34 entspricht. Den Umlenkwalzen 32a und 32b können auch noch drehbare Gegenwalzen bzw. Gegenrollen (nicht dargestellt) zugeordnet sein. Alle Walzen und Rollen der Papiereinfädeleinrichtung 13 können an der Oberfläche eine Gummierung aufweisen.
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In die Papiereinfädeleinrichtung 13 wird eine Papierbahn 34 aus dem Papierlager 12 eingefädelt und anschließend dem Falttisch 14 zugeführt. Im Falttisch 14 sind eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 36 vorgesehen.
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Der Falttisch 14 dient zusammen mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten seitlichen Führung dazu, die Ränder der flachen Papierbahn 34 umzuschlagen, um so einen flachen Papierschlauch zu bilden. Bei dem Transport der Papierbahn 34 auf dem Falttisch 14 wird Luft durch die Durchgangsöffnungen 36 in einen Spalt zwischen die Papierbahn 34 und dem Falttisch 14 mitgerissen, sodass die Papierbahn 34 auf einem Luftkissen liegt. Hierdurch wird der Widerstand zwischen der Papierbahn 34 und dem Falttisch 14 reduziert.
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In Förderrichtung 38 der Papierbahn 34 schließt sich an den Falttisch 14 das Knüllwerk 16 an. Die 4 und 5 zeigen das Innere des Knüllwerks 16 im Detail. 4 zeigt dabei das Knüllwerk 16 in einer perspektivischen Ansicht schräg von der Seite; 5 zeigt das Knüllwerk 16 bei einer Sicht von oben. Das Knüllwerk 16 umfasst in Förderrichtung 38 gesehen zunächst eine Förderwalze 40 und dann eine Knüllwalze 42. Der Förderwalze 40 und der Knüllwalze 42 ist jeweils eine Gegenwalze 44, 46 zugeordnet.
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Die Förderwalze 40 und die Knüllwalze 42 werden von einem gemeinsamen Antriebsmotor 48 über einen Antriebsriemen 50 angetrieben. Bei dem Antriebsmotor 48 handelt es sich bevorzugt um einen sogenannten Stepmotor. Der Stepmotor bietet den Vorteil, dass er in seiner Geschwindigkeit sehr genau regelbar ist und ohne wesentliche Nachlaufzeit anzuhalten ist. Auch ein Rückwärtslauf ist bei Bedarf problemlos möglich.
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Erfindungsgemäß sind die Förderwalze 40 und die Knüllwalze 42 in ihren geometrischen Abmessungen, in der Ausbildung der Umfangsflächen sowie im zur Herstellung verwendeten Material identisch. Dabei können beide Walzen 40, 42 zumindest bereichsweise eine profilierte, z.B. geriffelte, Umfangsfläche aufweisen, so wie es die 4 und 5 zeigen. Auch die beiden Gegenwalzen 44, 46 können, wie es insbesondere 4 zeigt, identisch ausgeführt sein. Sie können beide z.B. eine gummierte Umfangsfläche aufweisen. Die Gegenwalzen 44, 46 können aber auch in einer nicht dargestellten Ausführungsform zur Förderwalze 40 bzw. zur Knüllwalze 42 identisch sein, so dass alle vier Walzen 40, 42, 44 und 46 identisch sind.
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Die Förderwalze 40 und die Knüllwalze 42 weisen gemäß der 4 und 5 eine umlaufende Nut 52 auf. In der Nut 52 kann sich einerseits ein Abrieb insbesondere von der Papierbahn 34 sammeln. Die Nut 52 verhindert so, dass sich ein ungewollter Belag auf der Umfangsfläche der Förderwalze 40 und der Knüllwalze 42 bildet. Andererseits bietet die Nut 52 einen Ausweichraum für den geknüllten Papierschlauch 34 während der Bearbeitung.
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Der Förderwalze 40 und der Knüllwalze 42 ist jeweils ein Riemenrad 54, 56 zum Antrieb über den Antriebsriemen 50 zugeordnet. In der konkreten Ausführungsform der 5 und 6 umfasst das Knüllwerk 16 zwei seitliche Halteplatten 58 und 60, die über Querstreben 62 miteinander verbunden sind, wodurch eine käfigartige und selbsttragende Gehäusekonstruktion für das Knüllwerk 16 geschaffen wird. Sowohl die Förderwalze 40 als auch die Knüllwalze 42 sind drehfest auf drehbaren Lagerwellen 64, 66 gelagert, deren Enden wiederum in den Halteplatten 58, 60 drehgelagert sind. Der Antriebsmotor 48 ist im Inneren des Knüllwerks 16 angeordnet. Seine Antriebswelle 68 durchdringt die in 5 rechte Halteplatte 60 nach außen. Auf dem Außenende der Antriebswelle 68 ist drehfest mit ihr ein Antriebs-Riemenrad 70 angeordnet.
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Die Lagerwelle 64 der Förderwalze 40 durchdringt die Halteplatten 58 und 60. Auf einem Außenende der Lagerwelle 64 an der Halteplatte 60 ist ein Riemenrad 72 angeordnet. Dieses ist über einen Antriebsriemen 74 mit dem Antriebs-Riemenrad 70 des Antriebsmotors 48 gekoppelt (siehe 6). Das entgegengesetzte Außenende der Lagerwelle 64 der Förderwalze 40 durchdringt die Halteplatte 58. Auf ihm ist das Riemenrad 54 angeordnet. Das daneben liegende Außenende der Lagerwelle 66 der Knüllwalze 42 durchdringt ebenfalls die Halteplatte 58. Auf ihm ist das Riemenrad 56 angeordnet. Die beiden Riemenräder 54 und 56 sind über den Antriebsriemen 50 miteinander gekoppelt.
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Durch die unterschiedlichen Durchmesser der beiden Riemenräder 54 und 56 wird bewirkt, dass die Förderwalze 40 mit etwa 1,5-facher Geschwindigkeit der Knüllwalze 42 dreht. Dabei ist es in einer anderen Ausführungsform auch denkbar, dass die Knüllwalze 42 und das ihr zugeordnete Riemenrad 56 sowie die Förderwalze 40 und das ihr zugeordnete Riemenrad 54 einstückig ausgebildet sind.
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In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 10 ist es auch möglich, dass eine Antriebswelle des Antriebsmotors 48 zwei Antriebsscheiben mit unterschiedlicher Größe aufweist, wobei eine erste Antriebsscheibe des Antriebsmotors 48 mit einem größeren Durchmesser die Förderwalze 40 antreibt und eine zweite Antriebsscheibe des Antriebsmotors 48 mit einem kleineren Durchmesser die Knüllwalze 42 antreibt.
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Beide Gegenwalzen 44, 46 sind an einer Vorspanneinrichtung 76 angeordnet. Die Gegenwalzen 44, 46 sind innerhalb der Vorspanneinrichtung 76 an einem gemeinsamen rahmenartigen Träger 78 gelagert, der gegenüber den Querstreben 62 mittels zwei voneinander beabstandeten einstellbaren Federelementen 80 federnd abgestützt ist. Die Gegenwalzen 44, 46 erzeugen auf diese Weise einen für jeder Gegenwalze einstellbaren Druck auf die Umfangsfläche der Förderwalze 40 bzw. der Knüllwalze 42 und weisen keinen eigenen Antrieb auf.
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In Förderrichtung 38 der Papierbahn 34 schließt sich an das Knüllwerk 16 das Schneidwerk 18 an, welches ebenfalls als modulare Einheit auf einer eigenen Grundplatte 82 ausgebildet ist. Die 7 und 8 zeigen jeweils eine Draufsicht auf das Schneidwerk 18 von zwei gegenüberliegenden Seiten, wobei 7 das eigentliche Schneidwerk 18 und 8 einen Antrieb 84 des Schneidwerks 18 zeigt. Man erkennt, dass die Förderrichtung im Schneidwerk 18 gegenüber der Förderrichtung im Knüllwerk 16 in einem Winkel, vorliegend von ca. 90°, steht.
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Der Antrieb 84 ist als kulissengesteuerter Exzenterantrieb ausgebildet. Der Antrieb 84 umfasst einen wiederum als Stepmotor ausgebildeten Antriebsmotor 86, der auf der in 7 gezeigten Seite des Schneidwerks 18 angeordnet ist und über drei Zahnräder 88, 90 und 92 und zwei Zahnriemen 94, 96 einen Kulissenexzenter 98 antreibt, der über einen Zapfen 99 verschieblich in einen Schlitz 101 in einem Pleuel 100 eingreift und so mit einer Kulissenrolle 102 verbunden ist. Diese wiederum ist mit einem Schlitten gekoppelt, der in einem in der Gehäuseplatte 82 vorhandenen Längsschlitz 104 linear geführt und mit einer linear geführten Klemmplatte 106 verbunden ist. Diese ist unterhalb einer rechteckigen Öffnung 108 in der Gehäuseplatte 82 angeordnet, an deren Oberseite eine im Betrieb mit der Klemmplatte 106 zusammenwirkende stationäre Gegenfläche 110 vorhanden ist.
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Ferner umfasst das Schneidwerk 18 eine oberhalb von der Öffnung 108 angeordnete Abreißplatte 112 mit einer leicht schräg angestellten und mit Abreiszähnen versehenen Abreißkante 114. Die Abreißplatte 112 ist über zwei seitliche und an der Gehäuseplatte 82 linear geführte Schubstangen 116 mit einem beweglichen Querträger 118 verbunden, der wiederum über ein Pleuel 120 mit dem Zahnrad 92 bzw. dem Kulissenexzenter 98 verbunden ist. Die Schubstangen 116 sind dabei auch Teil der Linearführung der Klemmplatte 106. Die Abreißplatte 112 ist dabei in einer Ausnehmung 122 geführt (siehe 1).
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Weiterhin – in Förderrichtung 38 der Papierbahn 34 gesehen – schließt sich an das Schneidwerk 18 der Auswurfschacht 20 an (1 bis 3). Der Auswurfschacht 20 weist im Inneren einen länglichen und vorliegend S-förmig gekrümmten Ausgabekanal 124 (siehe 1) auf. Die Krümmung K und die Weite W des Ausgabekanals 124 sind so gewählt, dass eine Person nicht mit den Fingerspitzen einer Hand durch den Ausgabekanal 124 bis zum Schneidwerk 18 vordringen kann.
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In der Nähe der Papierrollen 26a und 26b ist ein Schalter 126 zum Ein- und Ausschalten der Vorrichtung 10 angeordnet, der bevorzugt in der Art eines Tasters manuell betätigt werden kann und mit einer in der Zeichnung nicht gezeigten Steuerung der Vorrichtung 10 verbunden ist.
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Die Vorrichtung 10 arbeitet folgendermaßen: Im Ruhezustand der Vorrichtung 10 wirkt durch die auf die Endlospapierrolle 26a, 26b wirkende Schwerkraft eine erste Kraftkomponente der Gewichtskraft der Endlospapierrolle 26a, 26b auf die Lagerwalze 28a, 28b und eine zweite Kraftkomponente der Gewichtskraft auf die Auflagefläche 30a, 30b.
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Die Papierbahn 34 wird im Betrieb über die Papiereinfädeleinrichtung 13 zunächst durch die Förderwalze 40 mit ihrer Gegenwalze 44 in einem Winkel α von der Endlospapierrolle 26a abgezogen, wobei der Winkel α zwischen einer Längsrichtung der sich abwickelnden Papierbahn 34 und einer Ebene der Auflagefläche 30a aufgespannt ist und größer ist als 0°, vorzugsweise größer ist als 45°. Hierdurch übt die sich abwickelnde Papierbahn 34 eine Kraft auf die Papierrolle aus, die eine Kraftkomponente aufweist, die entgegengesetzt zur zweiten Kraftkomponente der Gewichtskraft wirkt und dadurch den Betrag der zweiten Kraftkomponente auf die Auflagefläche 30a reduziert. Dadurch reduziert sich die Andruckkraft der Endlospapierrolle 26a auf die Auflagefläche 30a und folglich die Reibungskraft der Auflagefläche 30a auf die Endlospapierrolle 26a. In Abhängigkeit von der Größe des Winkels α kann die Endlospapierrolle 26a sogar von der Auflagefläche 30a abheben (siehe gestrichelte Kreislinie 128), wodurch die Reibungskraft auf die Auflagefläche 30a zu Null wird. In diesem Fall liegt die Endlospapierrolle 26a lediglich auf der drehbar gelagerten Lagerwalze 28a auf, wo sie mit geringem Widerstand energiesparend gedreht werden kann.
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Wird der Antrieb der Papierbahn 34 unterbrochen, beispielsweise bei einem Papierriss, fällt die Papierrolle 26a auf die Auflagefläche 30a zurück. Durch die dann wieder erhöhte Reibung zwischen der Auflagefläche 30a und der Papierrolle 26a wird die Drehung der Papierrolle 26a abgebremst. Ein aufgrund der Massenträgheit mögliches Weiterdrehen der Papierrolle 26a wird verhindert oder zumindest stark vermindert.
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Dadurch, dass in der Vorrichtung 10 zwei Papierrollen 26a und 26b im Papierlager 12 gelagert werden können, kann die Vorrichtung 10 vergleichsweise lange betrieben werden, ohne dass aus einem externen Lager eine neue Papierrolle herangeschafft werden muss. Ist das Papier der Papierrolle 26a verbraucht, kann darüber hinaus die Papierrolle 26b sofort verwendet werden, sie muss hierzu nicht aus ihrer Lagerstelle 25b herausgehoben werden. Dies ist in der Zeichnung durch eine gestrichelte Linie 130 dargestellt. Möglich ist im Übrigen auch, dass gleichzeitig von beiden Papierrollen 26a und 26b Papier abgezogen wird, also eine doppellagige Papierbahn 34 in der Vorrichtung 10 verarbeitet wird.
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Beim Benutzen der zweiten Endlospapierrolle 26b bildet sich beim Abziehen der Papierbahn 34 ein Winkel α' zwischen der von einer Längsrichtung der sich abwickelnden Papierbahn 34 und einer Ebene der Auflagefläche 30b, der ebenfalls größer ist als 0°, vorzugsweise größer ist als 45°. Dabei entsteht eine Kraft, die entgegengesetzt zur zweiten Kraftkomponente der Gewichtskraft wirkt und dadurch den Betrag der zweiten Kraftkomponente auf die Auflagefläche 30b reduziert. Dadurch reduziert sich die Andruckkraft und damit auch die Reibungskraft zwischen Endlospapierrolle 26b und Auflagefläche 30b. In Abhängigkeit von der Größe des Winkels α' kann auch die Endlospapierrolle 26b von der Auflagefläche 30b abheben (nicht dargestellt), wodurch die Reibungskraft zu Null wird. In diesem Fall liegt die Endlospapierrolle 26b lediglich auf der drehbar gelagerten Lagerwalze 28b, wo sie mit geringem Widerstand energiesparend gedreht werden kann.
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Zum Einführen der Papierbahn 34 in die Vorrichtung 10, beispielsweise nach einem Papierriss oder wenn eine neue Papierrolle 26a oder 26b angefangen wird, dient unter anderem auch der Taster 126. Durch eine Betätigung des Tasters 126 wird der Antriebsmotor 48 kurz in Bewegung gesetzt, wodurch das Einfädeln in die Papiereinfädeleinrichtung 13 erleichtert wird. Durch die Anordnung des Tasters 126 direkt in der Nähe der Papierrollen 26a und 26b bzw. der Papiereinfädeleinrichtung 13 wird das Einfädeln erleichtert und beschleunigt, indem der Antriebsmotor 48 bevorzugt gerade so lange läuft, bis die Papierbahn 34 in der Papiereinfädeleinrichtung 13 geführt wird. Der Taster 126 kann auch dazu dienen, das Knüllwerk 16 kurz rückwärts laufen zu lassen, um einen eventuell vorhandenen Papierstau zu entfernen, beispielsweise, indem der Taster innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne zweimal oder länger als eine vorbestimmte Zeitdauer betätigt wird.
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Das Knüllen des Papierschlauchs 34 im Knüllwerk 16 wird in an sich bekannter Weise durch die mit unterschiedlichen Umdrehungsgeschwindigkeiten drehenden Förderwalze 40 und Knüllwalze 42 und den jeweils mitdrehenden Gegenwalzen 44, 46 erzielt.
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Die gestauchte und geknüllte Papierbahn 34 wird dann dem Schneidwerk 18 zugeführt. Auf Anforderung des Bedienpersonals wird durch den oben beschriebenen Exzenterantrieb 84 zunächst die Klemmplatte 106 gegen die Gegenfläche 110 bewegt und die geknüllte Papierbahn 34 hierdurch zwischen Klemmplatte 106 und Gegenfläche 110 verklemmt. Durch die weitere Drehung des Zahnrads 92 wird die Abreißplatte 112 in den geklemmten und geknüllten Papierschlauch 34 hinein bewegt und dieser hierdurch getrennt. Durch Weiterdrehen des Exzenterantriebs 84 ziehen sich die Abreißplatte 112 und danach die Klemmplatte 106 zurück. Eine komplette Klemm- und Abreißsequenz wird durch eine 360°-Drehung des Zahnrads 92 und des Kulissenexzenters 98 bewirkt.
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Die geknüllte und abgetrennte Papierbahn 34 wird durch die nachfolgende Papierbahn in den Ausgabekanal 124 des Auswurfschachts 20 hinein bewegt. Die vom Schneidwerk 18 abgetrennten gestauchten Papierbahnen 34 können dann am abragenden Ende des Auswurfschachtes 20 entnommen werden. Durch die langgestreckte S-Form des Auswurfschachtes 20 ist es unmöglich, mit dem Arm und der Hand beispielsweise bei einem Papierstau in den Auswurfschacht 20 soweit hineinzugreifen, dass die Gefahr besteht, dass die Hand bis in den Bereich des Schneidwerks 18 gelangt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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