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Vorrichtung zum Einfalten der rohrförmig überstehenden Enden von zylindrische
Körper umgebendem Einwickelpapier Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Einfalten der rohrförmig überstehenden Enden von zylindrische Körper, insbesondere
Druckpapierrollen, umgebendem Einwickelpapier, mit an etwa radial schwenkbar angebrachten
Hebeln ebenfalls schwenkbar angeordneten Faltplatten, wobei die zugehörigen Schwenkachsen
senkrecht zur Achse des einzuwickelnden Körpers verlaufen und die Hebel die Schwenkbewegung
derselben steuernde, in Führungen laufende Rollen aufweisen und bei der eine Einrichtung
vorgesehen ist, die den Körper relativ zu den Faltplatten verdreht und eine gleichmäßige
Faltung bewirkt.
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Es sind bereits Faltvorrichtungen bekannt, welche die rohrförmig
überstehenden Enden eines Einwickelblattes gegen die Stirnflächen eines zylindrisch
eingewickelten Gegenstandes falten. Bei diesen Maschinen ist der einzuwickelnde
Gegenstand auf zwei drehbaren, parallel zueinander angeordneten Tragrollen aufgebracht,
die dem einzuwickelnden Körper eine Drehbewegung um seine Längsachse erteilen.
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Es ist weiterhin bekannt, bei derartigen Einwickelmaschinen an den
Stirnflächen des einzuwickelnden Körpers Faltpropeller vorzusehen, deren Achse parallel
zu der der Trägerrollen verläuft und deren Umdrehungszahl größer ist als diejenige
des einzuwickelnden Körpers.
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Eine mit derartigen Faltpropellern versehene bekannte Vorrichtung
zeichnet sich dadurch aus, daß für jede Stirnfläche des einzuwickelnden zylindrischen
Körpers zwei Faltpropeller vorgesehen sind, von denen der eine als ein flügelartig,
mit im wesentlichen spiralförmig verlaufender Umfangskante ausgebildetes Faltglied
am Ende einer Welle entlang deren Achse beweglich angeordnet ist, wobei die Welle
parallel zu einer den zweiten Faltpropeller tragenden Welle angeordnet ist. Gemäß
dieser Vorrichtung ist es auch bekannt, daß die Faltpropeller in ihrer Bewegung
und Einstellung von dem Antrieb der Bewegung des einzuwickelnden Körpers unabhängig
sind.
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Es sind des weiteren eine Reihe von Faltvorrichtungen für rohrförmige
Körper bekannt, bei denen an Stelle eines Faltpropellers verschiedene andere Faltvorrichtungen
Verwendung finden. Alle diese bekannten Vorrichtungen kennzeichnen sich jedoch dadurch,
daß die Faltvorrichtung aus Mitteln besteht, die sich auf zu den Trägerrollen des
einzuwickelnden Körpers parallel verlaufenden Wellen drehen und deren Drehbewegung
entlang der Stirnfläche des zylindrischen Körpers erfolgt. Die rotierenden Faltkörper,
deren Umlaufgeschwindigkeit größer als die des einzuwickelnden Körpers ist, bewirken
ein Um-
falten des rohrförmig überstehenden Teiles des Papiers bezüglich des einzuwickelnden
Körpers, wobei ihre Bewegungsrichtung zunächst zu der Stirnfläche des Körpers beim
ersten Kontakt zwischen Faltvorrichtung und Umschlagpapier radial nach innen verläuft,
jedoch die entgegengesetzte Richtung in der zweiten Hälfte des Kontaktes aufweist.
Damit wird der zunächst erreichte wünschenswerte Falteffekt zum Teil wiederaufgehoben.
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Die bekannten Vorrichtungen haben des weiteren den Nachteil, daß
sie kein hundertprozentig gleichmäßiges Falten der rohrförmig überstehenden Teile
des einzuwickelnden Papiers gewährleisten und daß darüber hinaus der notwendige
Preßdruck nicht vorhanden ist.
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Weiterhin können die bekannten Faltvorrichtungen nur rohrförmig überstehendes
Einwickelpapier, welches aus wenigen Umwicklungen verhältnismäßig dünnen Papiers
besteht, einfalten. Bei starkem Papier besteht die Gefahr, daß dasselbe während
des Faltens zerrissen wird.
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Die mittels der bekannten Faltmaschinen eingewickelten Rollen bieten
demgemäß an ihren Stirnflächen keinen ausreichenden Schutz gegen mechanische Zerstörung
sowie gegen andere schädliche Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Feuchtigkeit.
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Es ist weiter eine Maschine zum gemeinsamen Einpacken mehrerer unter
sich gleichartiger, Seite an Seite von einem senkrecht gehaltenen Papierbogen
gestapelter
Körper bekannt, die das Einwickeln von solchen Körpern ermöglicht, die eine rahmenartige
Grundfläche haben. Bei dieser Maschine ist es bekannt, Faltklappen vorzusehen, die
über ein Gelenk eine Kippbewegung zum Umbiegen des Papierbogens ausführen. Diese
bekannte Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie mittels der Faltklappen ein die Stirnseiten
des einzuwickelnden Körpers fast dicht verschließendes Andrücken des Einwickelpapiers
ermöglicht, wobei auch Packpapier von verhältnismäßig großer Stärke Verwendung finden
kann. Diese bekannte Vorrichtung ist jedoch nicht für zylindrische Körper verwendbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Einfalten
rohrförmig überstehender Enden bei zylindrischen Körpern derart zu schaffen, daß
die zylindrischen Körper während der Lagerung sowie des Transports gegen Feuchtigkeit
sowie mechanische Beschädigung ausreichend geschützt sind. Derartige Anforderungen
an das Verpackungsmaterial können nur sichergestellt werden, wenn das Umschlagen
desselben über die Stirnseiten in sehr fester Form erfolgt, wenn jede Falte von
gleicher Qualität und Lage ist und wenn die Faltung keine außerhalb der Peripherie
des Körpers herausstehenden Ecken aufweist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht weiter darin, eine Vorrichtung
zur Einfaltung der rohrförmigen Enden eines zylindrischen Körpers zu schaffen, bei
der das Einwickelmaterial während des Faltvorgangs nicht beschädigt wird und bei
der Material von einer Dicke, die auch über einem Grammgewicht von 200 g/m2 liegt,
verwendet werden kann.
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Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art die Schwenkachsen der Hebel
um eine zu ihnen -parallele, waagerecht liegende Welle angeordnet und mit dieser
fest verbunden sind und die Führungen für die Rolle eine in sich geschlossene Bahn
bilden, durch die zwei aufeinanderfolgende Faltplatten einander am stärksten angenähert
werden, bevor die vorauslaufende Faltplatte in der Nähe der Achse sich vom Körper
abhebt, wobei ein regulierbarer Antrieb vorgesehen ist, der den Körper in einer
kontinuierlichen Drehbewegung hält.
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Es ist für die Erfindung von Bedeutung, daß zwischen dem Antriebsmotor
und der Antriebswelle ein Getriebe mit vorzugsweise elliptischen Zahnrädern vorgesehen
ist und daß sich ein zweites Getriebe, dessen Übersetzungsverhältnis der Anzahl
der Armpaare entspricht, zwischen der Kraftabgabewelle des ersten Getriebes und
der Antriebswelle mit zylinderförmigen Zahnrädern befindet.
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Weiter ist für die Erfindung wesentlich, daß die Faltplatte über
ein scharnierartiges, an dem freien Ende unter Federdruck stehendes Verbindungsglied
an dem Hebel befestigt ist.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß zwei koaxial
angeordnete, unabhängig voneinander drehbare Wellen, von denen jede eine Spinne
trägt, vorgesehen sind.
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Durch die erfindungsgemäße Ausführungsform einer Faltvorrichtung
ist es möglich, das Papier mehrmalig um den einzuwickelnden Körper herumzulegen,
wobei die rohrförmig überstehenden Teile des zylindrischen Körpers an den Stirnflächen
gegeneinander gefaltet werden, während der Körper um seine
Längsachse gedreht wird,
und zwar derart, daß selbsttätig verriegelnde Faltungen von gleichbleibender Qualität
und Festigkeit fest an die Stirnseiten angepreßt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
arbeitet schnell und sicher und liefert eine dauerhafte Faltung, die auch bei hoher
Beanspruchung standhält.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der
Zeichnungen beschrieben.
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F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform; Fig. 2 bis 5 zeigen vier Arbeitsschritte des Faltvorganges; Fig.
6 zeigt in perspektivischer Ansicht eine abgewandelte Ausführungsform der Faltvorrichtung;
F i g. 7 ist eine Draufsicht auf einen Teil der Faltvorrichtung nach F i g. 6.
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Die in der F i g. 1 wiedergegebene Faltvorrichtung dient für das
Zusammenfalten der vorspringenden Enden, d. h. der sogenannten Faltcornett eines
Einschlagpapiers, das um eine Druckpapierrolle 10 gewickelt wird, wobei die Faltungen
gegen jedes Ende der Rolle gedrückt werden. Während dieses Arbeitsganges wird die
Rolle, die auf zwei mit einem Motor verbundenen Stützrollen 12 aufliegt, gedreht.
Durch Falten der Faltcornett 11 während gleichzeitigen Drehens der Rolle um deren
Achse werden selbstverriegelnde Faltungen 13 erhalten, die über die Rollenkante
an jedem Ende der Rolle festgezogen sind.
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Die Faltvorrichtung weist eine schematisch wiedergegebene Spinne
14 auf, die an einer waagerechten Antriebswelle 15 befestigt ist. Diese Welle liegt
senkrecht zu der Rollenachse und wird in geeigneter Weise (nicht gezeigt) angetrieben.
Die Spinne trägt eine Anzahl praktisch radial vorspringender und symmetrisch im
Abstand zueinander angeordneter Armpaare 16, und zwar in dem vorliegenden Fall fünf
derartige Armpaare 16.
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Jedes der Armpaare 16 trägt einen praktisch dreieckigen Hebel 17,
der an einer seiner unteren Ecken schwenkbar zwischen den freien Enden des Armpaares
vermittels einer Welle 18 angelenkt ist. An der anderen unteren Ecke ist jeder Hebell7
vermittels einer Führungsrolle 19 während des Drehens der Antriebswelle 15 in einer
stationären Führung 20 geführt. In der F i g. 1 ist lediglich eine Führung 20 an
einer Seite der Anordnung des Armpaares und Hebel mit zugeordneten Bauelementen
gezeigt, es ist jedoch möglich, entsprechende Führungen ebenfalls an der anderen
Seite dieser Anordnung vorzusehen.
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Jeder Hebel 17 trägt an seinem Scheitelpunkt ein Faltteil 22, das
frei schwenkbar an einer Welle 21 angeordnet ist, und es ist zu beachten, daß die
Welle 21 und die Welle 18 parallel zu der Antriebswelle 15 vorliegen. Die Fiihrung
20 und die Hebel 17 sind mit einem Teil 20 A versehen, das praktisch parallel zu
der Oberfläche des Rollenendes vorliegt. Hierdurch wird erreicht, daß die Schwenkwelle21
jedes Faltteils während eines Teils jeder Umdrehung der Antriebswelle 15, sobald
das Faltteil das Rollenende erreicht, von dem Umfang der Rolle 10 in Richtung deren
Mittelpunkt praktisch parallel zu der Oberfläche des Rollenendes bewegt wird.
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Wie insbesondere in den F i g. 2 bis 5 gezeigt und weiter unten erläutert,
falten die Faltteile 22 die Faltcornett über die Kante der Rolle und gegen das Ende
derselben während der Faltbewegung auf Grund
eines Andrückens gegen
die Stirnseite der Rolle, und gleichzeitig wird die Faltung 13, die durch das vorangehende
Faltteil in Bewegungsrichtung der Antriebswelle ausgebildet worden ist, einer Druckeinwirkung
unterworfen. Es ist zu beachten, daß dieses letztere Faltteil 22 praktisch stationär
bleibt, sobald dasselbe sich bei seiner Bewegung nach innen der innersten Lage nähert.
Der Grund hierfür besteht darin. daß die Schwenkwelle 18 eine kreisförmige Bewegung
um die Antriebswelle 15 ausführt, während die untere Ecke des Hebels mit der Führungsrolle
19 längs des geradlinigen Teils 20A der Führung 20 geführt wird.
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Wenn somit die Schwenkwelle des Hebels 17 in dem Armpaar 16 an einer
imaginären Verbindungslinie zwischen der Schwenkwelle 21 des Faltteils und der Antriebswelle
15 vorbeitritt, wird die nach innen gerichtete Bewegung des Faltteils unterbrochen.
Somit liegen während des beschriebenen Faltvorganges jeweils zwei benachbarte Faltteile
enger benachbart zueinander als während des restlichen Teils einer Umdrehung der
Antriebswelle. Auf Grund dieser Tatsache wird erreicht, daß das vorhergehende Faltteil
22 dessen Faltung 13 festhält, während das folgende Faltteil 22 eine neue Faltung
13 ausbildet, die nach Fertigstellung die zuvor ausgebildete Faltung so hält, daß
das vorangehende Faltteil in seine ursprüngliche Lage zurückgeführt werden kann.
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Die Arbeitsweise der hier beschriebenen Faltvorrichtung wird unter
Bezugnahme auf die F i g. 2 bis 5 erläutert.
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In der F i g. 2 ist ein erstes Faltteil 22 a gegen das Faltcornett
11 so bewegt worden, daß ein Teil desselben gegen das Ende der Rolle 10 gedrückt
worden ist, während die Rolle kontinuierlich um ihre Längsachse in der durch den
Pfeil A angezeigten Richtung gedreht wird.
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In der Fig.3 ist das Faltteil 22 a nach innen in Richtung auf die
Mitte des Rollenendes bewegt worden, so daß eine erste Faltung 13 a ausgebildet
worden ist. Auf Grund des beschriebenen Aufbaues der Faltvorrichtung und insbesondere
auf Grund des Aufbaues der Führung 20 wird die Bewegung des Faltteils 22a verzögert,
während das Faltteil 22 b in Richtung auf das Ende der Rolle mit »normaler« Geschwindigkeit
bewegt wird. Dieses zweite Faltteil 22b bildet in der Fig. 3 den Anfang einer neuen
Faltung, die ihrerseits die fertige Faltung 13 a hält und es ermöglicht, das Faltteil
22 a wegzubewegen.
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In der Fig.4 zeigt das Faltteil22b die Faltung 13 b fertiggestellt,
die die erste Faltung 13 a hält. Das Faltteil22a ist wegbewegt und das Faltteil
22 b in seine innerste Lage bewegt worden. Ein weiteres Faltteil 22 c hat gerade
begonnen, eine weitere Faltung zum Halten der vorangehenden Faltung 13 b auszubilden.
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Der hier beschriebene Vorgang wird sodann kontinuierlich wiederholt,
so daß das fertiggefaltete Cornett die in der F i g. 5 gezeigte Form annimmt.
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Bei der hier beschriebenen Ausführungsform ist die Antriebswelle
15 für ein Drehen mit konstanter Geschwindigkeit vorgesehen, die natürlich so ausgewählt
wird, daß bezüglich der Drehgeschwindigkeil der Rolle 10 und der Abmessungen derselben
sowie des Faltcornett die ausgebildeten Faltungen die vorgesehene Neigung relativ
zu den imaginären radialen Linien durch die Achse der Rolle 10 annehmen sowie die
letzte Faltung praktisch gleich den vorhergehenden Faltungen wird, d. h. ein gleichmäßiger
Abstand
zwischen denselben erzielt wird. Dies kann natürlich auch dadurch erreicht
werden, daß für das Drehen der Rolle eine Antriebsvorrichtung bekannten Aufbaues
mit veränderlicher Getriebegeschwindigkeit vorgesehen wird.
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Es ist jedoch ebenfalls möglich, zwischen dem Antriebsmotor und der
Antriebswelle 15 ein Getriebe mit nicht zylinderförmigen und vorzugsweise elliptischen
Zahnrädern vorzusehen. Dieses Getriebe ist unmittelbar benachbart zu dem Motor und
ein zweites Getriebe zwischen der Kraftabgabewelle des ersten Getriebes und der
Antriebswelle vorgesehen und weist zylinderförmige Zahnräder mit einem Übersetzungsverhältnis
von l:x auf, wobei x die Anzahl der Armpaare ist. Auf Grund dieser Anordnung kann
der Gradient der Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle 15 so ausgezählt werden,
daß die gesamte Zeit, mit der jedes Faltteil 22 mit dem Faltcornett der Rolle zusammenwirkt,
und zwar die Zeitspanne, innerhalb deren das Faltteil 22 praktisch stationär ist,
verlängert oder verkürzt wird. Es ergibt sich somit, daß die Neigung der Faltungen
durch Verlängern der Zeitspanne stärker tangential und durch Verkürzen dieser Zeitspanne
stärker radial unter der Voraussetzung wird, daß die Drehgeschwindigkeit der Rolle
10 unverändert bleibt.
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Die Faltteile können in den verschiedensten Weisen aufgebaut sein.
Es hat sich jedoch als besonders bevorzugt erwiesen, dieselben in der in den Zeicllnungen
wiedergegebenen Weise aufzubauen, d. jedes Faltteil weist die Form einer Platte
23 auf, die schwenkbar an dem zugeordneten Hebel vermittels eines Verbindungsgliedes
24 angelenkt ist. Dieses Verbindungsglied ist seinerseits schwenkbar an dem Hebel
17 vermittels der Welle 21 angelenkt, und die Platte 23 ist schwenkbar an einem
Ende des Verbindungsgliedes 24 vermittels einer Welle 25 angelenkt.
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Zwischen den anderen Enden der Platte 23 und dem Verbindungsglied
24 ist eine Druckfeder 26 vorgesehen.
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Um den Vorbeitritt der Faltplatte 23 durch die Faltungen 13 zu erleichtern,
kann es bevorzugt sein, die Platte mit einer drehbaren kreisförmigen Scheibe (nicht
gezeigt) an der hinteren Kante der Platte zu versehen. Obgleich dies hier nicht
gezeigt ist, kann es bevorzugt sein, jeder Faltplatte eine zylinderförmige Faltrolle
zuzuordnen.
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In besonderen Fällen ist es ebenfalls möglich, daß das beschriebene
Faltteil durch eine zylinderförmige Faltrolle ersetzt wird, die in dem Hebel 17
oder dem Verbindungsglied 24 angeordnet ist und gegebenenfalls in Richtung auf ihre
Enden hin verjüngt zuläuft. Es ist ebenfalls möglich, jedes Faltteil in Form einer
frei drehbaren Platte auszubilden.
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Die beschriebene Vorrichtung kann zum Erzielen der gewünschten Entfernung
zwischen der Antriebswelle und dem Ende der Rolle mit einer Abstandsrolle od. dgl.
versehen sein, die in Berührung mit dem Rollenende vorliegt und sich längs eines
Kreises bewegt, der zwischen der Arbeitsfläche der Faltteile und dem Faltcornett
liegt, wenn ein Einfalten gegen die Stirnseite der Rolle erfolgt. Die Vorrichtung
kann ebenfalls mit einer stationären Druckplatte oder Druckrolle versehen sein,
durch die die vermittels der Faltteile ausgebildeten Falten weiter plan gemacht
werden. Eine derartige Druckplatte oder Druckrolle kann natürlich nicht in ihre
Arbeitslage bewegt werden, bis die erste Faltung ausgebildet ist.
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Die oben beschriebenen Faltteile sowie jede Druckplatte können durch
elektrische Heizelemente in an sich bekannter Weise erhitzt werden.
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Die in den Fig. 6 und 7 gezeigte abgewandelte Ausführungsform weist
einen etwas einfacheren Aufbau als die oben beschriebene Vorrichtung auf, so daß
die Anzahl konstruktiver Einzelheiten verringert werden kann. Diese abgewandelte
Vorrichtung enthält zwei koaxiale und unabhängig voneinander angeordnete Wellen
27, 28, deren jede eine Spinne 29 bzw. 30 mit einem praktisch radial vorspringenden
Armpaar 31 bzw. 32 aufweist, die Hebel 33, 34 und Faltteile 35, 36 besitzen.
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In dem vorliegenden Fall werden die zwei Wellen 27, 28 vermittels
Ketten 37, 38 über eine Antriebswelle 39 bzw. 40 angetrieben. Jede dieser Wellen
ist mit einem nicht zylinderförmigen Zahnrad, und zwar in diesem Fall einem elliptischen
Zahnrad41, 42 ausgerüstet. Diese zwei Zahnräder arbeiten mit einem entsprechend
ausgebildeten zwischengeordneten Antriebszahnrad 43 zusammen, das durch den Motor
44 angetrieben wird. Die Getriebeanordnung aus den nicht zylinderförmigen Zahnrädern
41, 42, 43 ist so dimensioniert, daß der Gradient der Winkelgeschwindigkeit des
die zwei Faltteile tragenden Armpaares so ausgewählt ist, daß das Faltteil, welches
die praktisch stationäre, innere radiale Lage erreicht hat, zu der neuen Faltlage
mit einer derartigen Geschwindigkeit bewegt wird, daß diese neue Faltlage erreicht
wird, bevor das andere Faltteil, das innerhalb dieser Zeitspanne sich nach innen
von der äußeren in die innere Faltlage bewegt hat, an dieser inneren Faltlage vorbeigetreten
ist.