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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum hin- und hergehenden Abtafeln von Bahnmaterial, mit zwei achsparallelen,
in entgegengesetzter Richtung synchron drehbaren Falzzylindern,
die gemeinsam einen Führungsspalt
für das
Bahnmaterial bilden, mit wenigstens je einer Nut entlang einer Mantellinie
jedes der Falzzylinder und wenigstens je einem Falzmesser entlang
einer in entsprechender Umfangsposition liegenden Mantellinie des
jeweils anderen Falzzylinders, wobei das Falzmesser bei der Drehung
der Falzzylinder in die entsprechende Nut des anderen Falzzylinders
eintaucht, und mit bogenförmigen
Abdrückgabeln
in Zuordnung zu jedem der Falzzylinder, wobei die Abdrückgabeln
um parallel zu den Falzzylindern verlaufende Achsen schwenkbar abwechselnd
in Nuten auf dem Umfang der Falzzylinder eintauchen und von den
Falzzylindern abspreizbar sind.
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Vorrichtungen dieser Art werden verwendet zum
hin- und hergehenden Ablegen oder Abtafeln von Bahnmaterialien wie
Papier, Non-Woven, Textilstoffe, usw.. Das Abtafeln, im englischen
Sprachgebrauch "festooning" genannt, führt zu etwa quaderförmigen Blöcken, die
gegenüber
Materialrollen den Vorteil haben, daß sie im wesentlichen ohne
Zwischenraum gestaut werden können
und daß sie
bei der Weiterverarbeitung kein aufwendiges Rollengestell benötigen.
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Eine der am weitesten verbreiteten
Techniken zum Abtafeln der genannten Bahnmaterialien verwendet ein
Falzzylinder-Paar, wie es in den vorgenannten Druckschriften beschrieben
ist, durch das das Bahnmaterial abwechselnd zur einen und zur anderen
Seite gezogen wird. Abdrückgabeln
sorgen dafür,
daß sich
das Bahnmaterial von den Falzzylindern löst und abgelegt wird.
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Diese Abdrückgabeln sind zumeist bogenförmige Metallstäbe, deren
Krümmung
derjenigen des Umfangs der Falzzylinder angepaßt ist.
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Sie können in Umfangsnuten auf dem
Umfang der Falzzylinder eintauchen oder auch von den Falzzylindern
abgespreizt werden, wenn die Warenbahn von dem jeweiligen Falzzylinder
abgedrückt und
abgelegt werden soll. Diese hin- und hergehende Bewegung zwischen
Eintauchen und Abspreizen führen
die Abdrückgabeln
der beiden Falzzylinder zyklisch und gegenläufig aus.
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Im Interesse einer zumindest annähernd geschlossenen
Oberfläche
der Falzzylinder können
auf dem Umfang der Falzzylinder nur relativ schmale Nuten zur Aufnahme
der Abdrückgabeln
vorgesehen werden. Die Abdrückgabeln
bestehen daher aus relativ dünnem
Stabmaterial. Das bedeutet, daß es nicht
möglich
ist, die Abdrückgabeln
so steif auszubilden, daß sie
auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten zuverlässig zwischen ihren beiden
Endstellungen hin- und hergeschwenkt werden können, ohne daß sie sich
untereinander oder mit dem Bahnmaterial verhaken. Diese Tatsache
setzt insbesondere eine Vergrößerung des
Umfangs der Falzzylinder-Grenzen, die jedoch andererseits wünschenswert
wäre im Interesse
der Herstellung größerer Gebinde
des abgetafelten Materials.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit relativ
stabilen, biegesteifen Abdrückgabeln
auszurüsten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer
gattungsgemäßen Vorrichtung
dadurch gelöst, daß das freie
Ende wenigstens einer der bogenförmigen
Abdrückgabeln über eine
Versteifungsstrebe mit der Basis der jeweiligen Abdrückgabel
verbunden ist.
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Die Abdrückgabeln bilden also zusammen mit
den Versteifungsstreben einen in sich geschlossenen Rahmen, der
naturgemäß wesentlich
stabiler ist als die Abdrückgabeln
als solche, die ohne die Möglichkeit
einer Versteifung von der Antriebswelle aus über etwa den halben Umfang
des jeweiligen Falzzylindern herum verlaufen.
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Diese Lösung eignet sich zumindest
für kleinere,
und insbesondere kürzere
Falzzylinder, während
bei mittleren und größeren Falzzylindern
die Abstützung
jeder einzelnen Abdrückgabel über die
gesamte Länge
der Falzzylinder mithilfe von Versteifungsstreben relativ aufwendig
wirkt.
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Insbesondere kann das gesamte Abdrücksystem
sehr schwer werden und entsprechend hohe Trägheitskräfte aufbauen, die einer beschleunigten Arbeitsweise
Grenzen setzen.
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Entsprechend einer weiterentwickelten,
besonders vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung befinden sich daher die Versteifungsstreben nur an den äußeren Enden
der Falzzylinder zur Abstützung der
ersten und letzten Abdrückgabel,
während
die übrigen
Abdrückgabeln
an einer Trägerstange
befestigt sind, die die Enden der Versteifungsstreben über die
gesamte Länge
der Falzzylinder verbindet und aufnimmt. Zwar ist es auch möglich, beide
Lösungen zu
verbinden, nämlich
die einzelnen Abdrückgabeln jeweils
mit gesonderten Versteifungsstreben zu versehen und die Enden der
Versteifungsstreben über alle
Abdrückgabeln
hinweg zu verbinden, jedoch wird der damit erforderliche Aufwand
im allgemeinen nicht notwendig sein. Zusätzlich zu der Verbindung der äußeren Versteifungsstreben
durch eine Trägerstange für die Enden
der Abdrückgabeln
können
auch die gegenüberliegenden
Ansatzpunkte der Versteifungsstreben miteinander verbunden sein,
so daß ein
stabiler Rechteckrahmen gebildet wird. Diese Masse dieser zusätzlichen
Verstrebung würde
weniger ins Gewicht fallen, da sie relativ nah an der Schwenkachse
des gesamten Abdrücksystems
läge.
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Der Antrieb für die Abdrückgabeln und der zwei zusammenwirkenden
Zylinder kann zwei Schwenkhebel umfassen, die durch eine Verbindungsstange
gekoppelt sind und mit denen jeweils die Abdrückgabeln eines der Falzzylinder
verbunden sind. Die Schwenkhebel sind auf den Außenseiten der Falzzylinder
derart angeordnet, daß sie
bei Schwenkung in eine Richtung die Abdrückgabeln im einen Falzzylinder
ausschwenken und im anderen Falzzylinder einschwenken. Ein Sondermechanismus,
auf den später
eingegangen wird, ermöglicht eine
Feineinstellung der Position der Abdrückgabeln.
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Im folgenden wird ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung
näher erläutert.
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1 ist
eine schematische, stark vereinfachte Darstellung einer herkömmlichen
Ausführungsform;
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2 ist
eine entsprechende Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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3 ist
eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung einer weiterentwickelten
Ausführungsform
der Erfindung.
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1 zeigt
im Querschnitt zwei parallele, nebeneinander liegende Falzzylinder 10, 12,
von denen sich der links dargestellte Falzzylinder 10 in
Uhrzeigerrichtung und der rechts dargestellte Falzzylinder 12 entgegen
Uhrzeigerrichtung dreht. Die beiden Falzzylinder 10, 12 bilden
einen Führungsspalt 14,
in den von oben ein nicht dargestelltes Bahnmaterial entsprechend
dem Pfeil 16 eingeführt
wird. Die beiden Falzzylinder sind auf Wellen 18, 20 gelagert
und werden durch diese angetrieben. Die Wellen 18, 20 werden
ihrerseits in einem nur angedeuteten Maschinengestell 22 drehbar
abgestützt.
Unterhalb der beiden Falzzylinder 10, 12 ist ein
hin- und hergehend abgetafelter Materialstapel 24 angedeutet.
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Die Falzzylinder weisen in nicht
dargestellter Weise hintereinander in Achsrichtung in Abstand liegende,
umlaufende Nuten auf, in die Abdrückgabeln 26, 28 eintauchen
können,
wie es für
den rechts in 1 gezeigten
Falzzylinder 12 angedeutet ist. Diese Abdrückgabeln 26, 28 weisen
einen bogenförmigen
Abschnitt 30, 32 auf, der dem Umriß der Falzzylinder über einen
Teil des Umfanges folgt. Die Abdrückgabeln 26, 28 tauchen
jeweils abwechselnd in die umlaufenden Nuten der Falzzylinder 10, 12 ein und
treten dann ebenso abwechselnd aus diesen Nuten aus, wie es auf
der linken Seite in 1 für den Falzzylinder 10 und
die Abdrückgabel 26 gezeigt
ist. Durch dieses Abspreizen drücken
die Abdrückgabeln 26 das
Bahnmaterial aus den achsparallelen Nuten der Falzzylinder heraus,
in das das Bahnmaterial durch das jeweiligen Falzmesser des jeweils
anderen Falzzylinders eingedrückt
worden ist, so daß das Bahnmaterial
auf den Materialstapel 24 abgelegt werden kann.
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Für
den erforderlichen, hin- und hergehenden Antrieb der Abdrückgabeln 26, 28 weisen
diese tangenzial über
die bogenförmigen
Abschnitte 30, 32 hinausgehende geraden Abschnitte 34, 36 auf,
die in ihren äußeren Endbereichen
an Schwenkhebeln 38, 40 befestigt sind, die um
Achsen 42, 44 im unteren Endbereich der Schwenkhebel 38, 40 nach
links und rechts in 1 schwenkbar
sind.
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Zur Bildung eines Schwenkantriebs
ist der linke Schwenkhebel 38, bezogen auf 1, über eine
Schubstange 46 mit einem exzentrischen Punkt 48 der
Welle 18 des links in 1 gezeigten
Falzzylinders 10 verbunden. Auf diese Weise wird eine Art von
Kurbeltrieb gebildet, der den links in der Zeichnung gezeigten Schwenkhebel 38 nach
links und rechts hin- und herschwenkt. Diese Schwenkbewegung wird über eine
Verbindungsstange 50 auf den rechten Schwenkhebel 40 übertragen.
Auf diese Weise werden die beiden Schwenkhebel synchron und gleichzeitig
und im übrigen
im Takt der Drehung des linken Falzzylinders 10 hin- und
hergeschwenkt. In diesem Takt treten die Abdrückgabeln 30, 32 daher aus
den umlaufenden Nuten der Falzzylinder aus und in diese wieder ein.
Im gleichen Takt wird das Bahnmaterial nach links und rechts gezogen
und in der jeweiligen Endstellung durch die Abdrückgabeln abgedrückt und
abgelegt.
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Ein Problem, das diese seit langem
bekannte Technik aufwirft, besteht darin, daß eine an sich der technischen
Entwicklung entsprechende Beschleunigung der Arbeitsweise nur sehr
begrenzt möglich
ist. Die Abdrückgabeln
werden gebildet durch verhältnismäßig dünne und
lange Metallstäbe,
die bei gesteigerten Geschwindigkeiten nicht mehr exakt der vorgegebenen
Bewegung folgen können.
Dies steht nicht nur einer Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit,
sondern auch einer Entwicklung zu größeren Anlagen für die Bildung
von größeren Materialgebinden
entgegen.
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Diese Probleme sind bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform
gemäß 2 überwunden. Soweit möglich, werden
in 2 die bereits für 1 eingesetzten Bezugsziffern
verwendet. Der Antrieb der Abdrückgabeln 26, 28 ist
in 2 zur Erhaltung der Übersicht
fortgelassen.
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Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Ausführungsform
gemäß 2 besteht darin, daß die Abdrückgabeln 52, 54 dem
Umriß der
Falzzylinder 10, 12 über einen längeren Teil des Umfangs bogenförmig folgen,
beispielsweise über
120°, und
am Ende des Bogens über
einen geraden Abschnitt 56, 58 mit einer Versteifungsstrebe 60, 62 verbunden sind,
die am anderen Ende mit dem jeweiligen Schwenkhebel 38, 40 verbunden
ist. Auf diese Weise bilden die Schwenkhebel 38, 40,
die Versteifungsstreben 60, 62 und die Abdrückgabeln 52, 54 einen geschlossenen
Kreis, der naturgemäß wesentlich steifer
ist, als die offenen, weit auskragenden Abdrückgabeln herkömmlicher
Vorrichtungen.
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Aufgrund der erreichten Versteifung
können sowohl
höhere
Geschwindigkeiten gefahren werden, als auch größere Anlagen gebaut werden.
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Eine weitere Versteifung läßt sich
dadurch erreichen, daß die,
bezogen auf 2, hintereinander
liegenden Abdrückgabeln
und Versteifungsstreben 60, 62 insgesamt zu einer
Art Korb zusammengefaßt
werden. Dies ist in der Zeichnung nicht erkennbar, jedoch leicht
vorstellbar. Beispielsweise können
die beiden Enden der Versteifungsstreben 60 und 62 parallel
zu den beiden Falzzylindern 10, 12 über deren
Länge durch
nicht dargestellte Verbindungsstangen zusammengefaßt werden.
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Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile.
Da die Abdrückgabeln
sicher geführt
werden, können
auch problematische Materialien besser verarbeitet werden, ohne
daß die
Gefahr einer Beschädigung
besteht. Da die Abdrückgabeln
im wesentlichen zwangsgeführt
werden, tritt allenfalls noch geringer Abrieb zwischen den Gabeln
und dem Aluminiumgrundkörper
des Falzzylinders auf. Die Falzgeschwindigkeiten können erhöht werden.
Eine Nachjustierung der Abdrückgabeln
ist kaum notwendig.
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Die Art und Weise, in der die Abdrückgabeln zu
einem kreisförmig
geschlossenen Gebilde ergänzt werden,
ist nicht wesentlich. Der hier verwendete Begriff der Versteifungsstrebe
umfaßt
daher jede Art der Verbindung zwischen dem bogenförmigen Arbeitsbereich
der Abdrückgabeln,
und der Basis der Abdrückgabeln,
von der die hin- und hergehende Schwenkbewegung der Abdrückgabeln
ausgeht.
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Die Erfindung soll auch Ausführungsformen umfassen,
bei denen die freien Enden der Arbeitsbereiche der Abdrückgabeln
zunächst
untereinander verbunden sind und über diese gemeinsame Verbindung
wiederum mit der Basis einer oder aller Abdrückgabeln in Verbindung stehen.
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Diese Lösung wird in 3 für
den rechten Falzzylinder veranschaulicht. Während eine Lösung, die
in 2 gezeigt ist, darin
besteht, die einzelnen Abdrückgabeln über eine
Versteifungsstrebe 60,62 an ihren Enden zu erfassen
und so einen geschlossenen, stabilen Kreis zu bilden, kann dies
bei einer großen
Anzahl von Abdrückgabeln
auf einem langen Falzzylinder sehr aufwendig und daher schwergewichtig
werden.
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Bei der Ausführungsform gemäß 3 sind daher nur Versteifungsstreben
zu den beiden äußeren Abdrückgabeln
vorgesehen. Diese Versteifungsstreben, die mit 64 und 66 bezeichnet
sind, sind durch eine Trägerstange 68 verbunden,
die die freien Enden aller nicht im einzelnen bezeichneter Abdrückgabeln
aufnimmt und abstützt.
Auf diese Weise wird die gesamte Anordnung der Abdrückgabeln
zusammen mit den Versteifungsstreben und der Trägerstange 68 erheblich
versteift. Die Abdrückgabeln können daher
aus leichtem Material bestehen und relativ schwach dimensioniert
sein, ohne daß die
Gefahr besteht, daß sie
in Schwingungen geraten oder verbogen werden. Zusätzlich zu
der Trägerstange 68 kann
auch eine Verbindungsstange etwa am Ende der Schwenkhebel 38,40 vorgesehen
sein. Im allgemeinen wird dies jedoch nicht erforderlich sein.
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Wie in 1 nur
andeutungsweise zu erkennen ist, sind die Schwenkhebel 38,40 zweiteilig
ausgebildet. Sie bestehen im Grunde aus zwei auf einer Achse schwenkbaren
Hebeln, deren erste über
die Stange 46 und die Verbindungsstange 50 geschwenkt
wird und deren zweite mit den Abdrückgabeln verbunden ist. Diese
beiden zusammengehörigen
Hebel können
gegeneinander verstellt werden. In 1 sind
insoweit nur die Stellschrauben 70,72 erkennbar,
da die zweiteiligen Hebel einander verdecken.
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Der Kern, auf den das Laminat gewickelt wird,
muß nicht
in jedem Fall zylindrisch sein. Es kann auch ein konischer Kern
sein oder ein in Längsrichtung
gewölbter
oder zur Mitte hin eingezogener Kern verwendet werden. Dabei ergeben
sich in den Bereichen kleineren Durchmessers größere Wandstärken. Eine Änderung der Wandstärke kann
auch erzielt werden durch die Art des Ablegens der Fäden. Auf
diese Weise kann das Laminat gezielt mit Bereichen unterschiedlicher
Wandstärken
versehen werden.