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Vorrichtung zur Herstellung rohrförmiger Gegenstände durch Wickeln
von bogenförmigem Material aus Papier, Pappe od. dgl. Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zur Herstellung rohrförmiger Gegenstände durch Wickeln von bogenförmigem
Material aus Papier, Pappe od. dgl., mit einer axial verschiebbaren Spindel sowie
einer Halteeinrichtung für den Bogen.
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Rohrförmige Papiergegenstände, welche beispielsweise in einem gebogenen
U-förmigen Zustand als Traggriffe für Papiersäcke verwendet werden können, sind
bisher vielfach von Hand hergestellt worden, indem eine Ecke eines rechteckigen
Papierblattes in einen Schlitz am Ende einer drehbaren Spindel eingeführt wurde.
Infolge der Drehung der Spindel wird ein kleinerer Teil des Blattes diagonal um
die Spindel gewickelt, wonach der herzustellende Gegenstand von der Spindel entfernt
und durch Rollen von Hand fertiggewickelt wird. Die andere Ecke der Diagonalwicklung
wird mit etwas Leim befestigt.
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Ferner ist eine automatisch arbeitende Vorrichtung bekannt, bei welcher
eine Papierbahn zugeführt und in Bögen geschnitten wird. Die Wickelvorrichtung für
die Bögen besteht im wesentlichen aus einem Rolltisch und einem mit Abstand über
diesem Rolltisch laufenden Riemen. Über den Rolltisch werden an einer Kettentransporteinrichtung
angeordnete, frei verdrehbare Kerne gezogen, auf die die Bögen gewickelt werden.
Die über den Rolltisch geführten und dadurch gedrehten Kerne werden zugleich von
dem Transportband beaufschlagt, das im Sinne der Drehung der Kerne angetrieben ist.
Hierdurch werden die Bögen aufgewickelt. Zur Automatisierung des Vorganges sind
Führungsfinger vorgesehen, welche dazu dienen, das bogenförmige Material zu Anfang
um den Kern herumzuführen. Die Anordnung ist derart, daß ein auf .den Rolltisch
gehobener Kern das Ende eines Bogens gegen den genannten Riemen drückt, so daß durch
den Riementransport der Bogen vorgezogen und durch die Führungsfinger zunächst um
den Umfang des Kernes gelegt wird.
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Weiterhin ist es bekannt, Bögen ohne Spindel zu wickeln. Bei dieser
bekannten Ausführung werden ebenfalls Bögen von einer kontinuierlich zugeführten
Papierbahn abgetrennt und zwischen eine umlaufende Trommel und eine wenigstens einen
Teil des Umfanges der Trommel umgebende stationäre Platte geführt. Diese Platte
ist so angeordnet, daß sich der Abstand zu der Trommel zunehmend verjüngt, wodurch
die Wicklung verfestigt wird. An dem Einlaufende des Spaltes zwischen .der Platte
und dem Trommelmantel befindet sich eine Aufwickelrolle, die teilweise in den Spalt
hineinragt und dafür sorgt, daß sich der Anfang des zugeführten Papierbogens automatisch
aufwickelt.
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Die bekannten Vorrichtungen sind verhältnismäßig kompliziert aufgebaut
und benötigen erheblichen Platz. Zudem ergibt sich bei den bekannten spindelfreien
Wickelvorrichtungen vielfach eine ungleichmäßige Wicklung, so daß die Erzeugnisse
nicht in gleichmäßiger Qualität hergestellt werden können. Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Vorrichtung zu beseitigen. Diese Aufgabe
wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Vor- und ein Fertigwickelmechanismus
vorgesehen sind, wovon der Vorwickelmechanismus aus der zur Freigabe des noch nicht
fertiggewickelten Bogens dienenden Halteeinrichtung in Form von angetriebenen, losen,
im Achsabstand veränderlichen Rollen und der Spindel besteht und der Fertigwickelinechanismus
mindestens zwei in dem Arbeitsbereich der Spindel befindliche und einander gegenüberliegende,
quer zu deren Achse bewegbare Laufbahnen aufweist, sowie daß eine Steuerung für
den Übergang des Vorwickelkörpers von einem zum anderen Mechanismus derart vorgesehen
ist, daß unmittelbar nach dein Zurückziehen der Spindel aus dem Vorwickelkörper
der Bogen von den Rollen freigegeben und gleichzeitig von .den Laufbahnen erfaßt
wird.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besitzt der Vorwickelmechanismus
einen Drehantrieb und ferner Einrichtungen für die Spindel zwecks Bewegung zu der
Laufbahn des Fertigwickelmechanismus hin und von dieser fort.
Gemäß
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Fertigwickelmechanismus zwei
Bahnen in der Form von parallelen, bewegten und ,in einem Abstand voneinander angeordneten
Flächen der Rollen auf. und die Spindel ist axial in den Raum zwischen den Rollen
und ausdiesem heraus bewegbar. Vorzugsweise dreht sich eine Rolle mit einer etwas
größeren Geschwindigkeit als die andere.
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Gemäß der bevorzugten Ausführungsform besitzt die eine Rolle längs
eines Teiles ihres Umfanges eine Vertiefung in Form einer zu ihrer Außenfläche parallel
verlaufenden Ausnehmung. Ferner sieht die Erfindung in einer besonderen Ausführungsform
vor, daß der Drehantrieb der Spindel und der Antrieb zum Hin- und Herbewegen der
Spindel in die und aus der Bahn bzw. den Bahnen des Fertigwickelmechanismus miteinander
und mit dem Antrieb für die Bahn bzw. die Bahnen des Fertigwickelmechanismus synchronisiert
sind.
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Der durch diese Ausführungsform erzielte Vorteil ist, daß die Maschine
aus verhältnismäßig wenig bewegten Teilen besteht, welche mechanisch im Verhältnis
zueinander gesteuert sind und deren Betätigung einfach zu warten ist. Überdies kann
die Kraft zum Bewegen der Maschine von einer einzelnen Kraftduelle geliefert werden.
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Andere wesentliche :Merkmale der Maschine gemäß der Erfindung werden
sich aus dem Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen ergeben, welche darstellen
in Fig. 1 eine Ausführungsform des Vorwickel- und Fertigwickelmechanismus der Vorrichtung,
von der Seite und vom Ende gesehen, Fig.2 den Fertigwickelmechanismus mit einem
Haltemechanismus, von der Seite gesehen, Fig.3 und 4 im vergrößerten Maßstab einen
Teil des Fertigwickelmechanismus und des Haltemechanismus, von der Seite und in
zwei verschiedenen Stufen des Wickelns gesehen.
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Der Vorwickelmechanismus besitzt eine Spindel 1, mittels der das Wickeln
eines Papierblattes 2 nach einer Diagonale begonnen werden kann. Um eine Ecke des
Blattes zu ergreifen, hat das freie Ende der Spindel einen Schlitz 3. Die Spindel
kann sich in zwei Lagern 4 drehen, welche von um Zapfen 6 schwenkbaren Armen 5 getragen
werden. Der in der Zeichnung rechte Arm 5 ist mit einem Schwingarm 7 mit einer 'Nockenrolle
8 versehen. Die Hin- und Herbewegung der Arme und infolgedessen der Spindel wird
mittels einer Nockenscheibe 9 bewirkt, welche auf einer Welle 10 angebracht ist
und eine Drehung pro fertiggewickelten Gegenstand macht.
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Auf .der Spindel 1 ist zwischen den Lagern 4 eine Seilscheibe 11 angebracht,
welche mittels eines Seils 12 von einer anderen Seilscheibe 13, welche auf der Welle
14 befestigt ist, angetrieben ist. Die Seilscheibe 11 macht etwa 25 Umdrehungen
pro fertiggewickelten Gegenstand. Die Drehung der Seilscheibe 11 kann auf die Spindel
1 mittels einer federbeeinflußten Kupplungsscheibe 15 durch eine in eine Nut eingreifende
Feder übertragen werden.
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Die Spindel i ist ferner mit einem Verriegelungsteil 16 versehen,
welcher während des größeren Teils der Hin- und Herbewegung der Spindel und der
Arme 5 in Berührung mit einem Anschlag 17 ruht, wodurch die Spindel am Drehen verhindert
wird. Nur unmittelbar bevor die Arme 5 die senkrechte in der Zeichnung angegebene
Stellung erreichen, bewegt der Verriegelungsteil 16 sich von dem Anschlag 17 hinweg,
der so lang ausgebildet ist, daß die Spindel 1 zwei Drehungen machen kann, bevor
der Verriegelungsteil16 während des Rückkehrhubs der Arme wieder Berührung mit dem
Anschlag 17 bekoinnit.
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Der Vorwickelmechanismus ist in einer solchen Weise angebracht, daß
das freie Ende der Spindel mit dem Schlitz 3 während des letzten Teils seiner Vorwärtsbewegung
zwischen zwei Rollen 18 und 19 eines Fertigwickelmechanismus hineingeht, welche
beide Rollen sich entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung drehen. Die untere Rolle
18 ist auf einer Welle 20 angebracht, welche eine Umdrehung pro fertiggewickelten
Gegenstand macht, und die Welle 21 für die obere Rolle wird von hier über einen
nicht gezeigten Kettenantrieb gedreht, welcher in einer solchen `'eise eingerichtet
ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit der oberen Rolle 19 ein wenig geringer als die
Umfangsgeschwindigkeit der unteren Rolle 18 ist.
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Die Welle 21 für die obere Rolle des Fertigwickelmechanismus ist,
wie gezeigt, exzentrisch abgestützt (Fig.2), so daß der Abstand zwischen den zwei
Rollen gewünschtenfalls verändert werden kann, um Gegenstände mit verschiedenen
Durchmessern herzustellen.
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Die Rollen 18 und 19 des Fertigwickelmechanismus haben flache Bahnen
von einer der Gestalt der Papierblätter angepaßten Breite, und diese Bahnen sind
mit einem Überzug aus sehr weichem Gummi von etwa 20 mm Dicke versehen. Der Gummiüberzug
der unteren Rolle 18 ist mit einer Ausnehmung 22 versehen, .deren Länge in einer
solchen Weise ausgebildet ist, um der Spindel 1 das ungehinderte Drehen zwischen
den Rollen zu ermöglichen.
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Zwischen der Spindel 1 und einer Tragplatte 23 für das Papierblatt
hat der Fzrtigwickelmechanismus eine Führung in Gestalt von zwei Paar kleiner lose
laufender Rollen 24, 25, von welchen ein Paar auf jeder Seite der Rollen 18 und
19 und gegenüber dem Raum zwischen -diesen angeordnet ist. Das untere Rollenpaar
24 läuft auf fest angeordneten Lagern, während das obere Rollenpaar 25 gummiüberzogen
und auf Armen 26 angebracht ist, welche an einer gemeinsamen `Felle 27 befestigt
sind. An der Welle 27 ist ferner ein Arm 28 mit einer Nockenrolle 29 befestigt.
Mittels einer an einer Welle 31 befestigten Nockenscheibe 30 kann das obere Rollenpaar
25 von dem unteren Rollenpaar hinweg angehoben werden.
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Das Papierblatt 2, welches in einen rohrförmigen Gegenstand verw=andelt
werden soll, wird auf die Tragplatte 23 mit einer der Diagonalen parallel zu der
Förderrichtung gebracht. Die vorderste Ecke des Blattes ragt über den Rand der Tragplatte
so weit hervor, daß die Spindel 1, welche zu Beginn des Arbeitszyklus in die Stellung
zwischen den Rollen 18 und 19 bewegt wird, diese Ecke mittels ihres Schlitzes 3
ergreifen kann. Wenn die Spindel 1 zwei Umdrehungen gemacht hat, hört ihre Drehung
auf, und danach dauert es einen Augenblick, bis sie ihre Rückwärtsbewegung beginnt,
während etwas von der dadurch erzeugten Spannung, daß die Ecke des Blatts rund um
die Spindel gewickelt wurde, gelockert wird. Das Anhalten der Rückwärtsbewegung
der Spindel wird durch den Kreisbogen 32 der Nockenscheibe 9 bestimmt. Unmittelbar
nach dem Zurückziehen der Spindel werden die Rollen 25 von dem Papier mittels der
Nockenscheibe 30 abgehoben, wobei die untere Rolle 18 in der gleichen Zeit sich
so viel gedreht hat, daß der hintere Rand der Ausnehmung 22 ihres Gummiüberzugs
den herzustellenden Gegenstand erreicht hat und den letzteren so viel anhebt, daß
er
sich sicher zwischen den Gutnmiüberzügen der zwei Rollen (Fig.4)
befindet.
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Weil die Bahnen der zwei Rollen in entgegengesetzter Uhrzeigerrichtung
umlaufen, wird die Reibung zwischen den Bahnen und dem Gegenstand veranlassen, daß
das weitere Wickeln des Gegenstandes begonnen wird. Ferner wird der Geschwindigkeitsunterschied
der zwei Rollenbahnen mit sich bringen, daß der Gegenstand gleichzeitig mit dem
Fortsetzen und Vollenden des Wickelns langsam zwischen den Rollen in der Förderrichtung
vorgerückt wird, bis zu einer solch vorgerückten Stufe, die ihn dadurch freigibt,
daß der Abstand zwischen den Rollenbahnen größer als der Durchmesser des gebildeten
Gegenstandes wird.
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Bevor das Wickeln begonnen wird, wird die hintere Ecke des Papierblatts
leicht mit rasch bindendem Leim befeuchtet, um sicherzustellen, -daß der fertige
Gegenstand seine Form behält, ohne sich infolge der in d°m gewickelten Gegenstand
erzeugten Spannung z u lockern.
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Die Welle 20 für die untere Rolle 18 des Fertigwickelmechan.ismus
ist die Hauptwelle der Maschine, d. h. durch eine äußere Kraft angetriebene Welle,
deren Umdrehungen - eine Umdrehung pro fertiggewickelten Gegenstand - teilweise
auf die Welle 21 für die obere Rolle 19 des Fertigwickelmechan.isinus, teilweise
auf die Welle 10 für die Nockenscheibe 9. teilweise auf die Welle 14 für die Seilscheibe
13 und teilweise auf die Welle 31 für die Nockenscheibe 30 des Haltemechanismus
übertragen -,vird.