DE1935084A1

DE1935084A1 - Umwickelmaschine fuer biegsame Bahnen,insbesondere Papierbahnen

Info

Publication number: DE1935084A1
Application number: DE19691935084
Authority: DE
Inventors: Bradley John Junius
Original assignee: Paper Converting Machine Co
Current assignee: Paper Converting Machine Co
Priority date: 1968-07-24
Filing date: 1969-07-10
Publication date: 1970-01-29
Also published as: BE735603A; SE355172B; AT298225B; FR2013580A1; GB1211500A; US3498558A

Description

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B/My

Umwickelmaschine für biegsame Bahnen, insbesondere Papierbahnen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Umwickelmaschine für biegsame Bahnen, insbesondere Papierbahnen, und geht aus von einer Maschine mit einem Rahmen, einem am Rahmen drehbar montierten Drehkopf mit mehreren drehbar auf ihn montierten Dornen, mit dem Rahmen zugeordneten Einrichtungen zum Drehen des Drehkopfes, so daß die Dorne aufeinanderfolgend in eine Wickelstellung gelangen, mit dem Rahmen zugeordneten Einrichtungen zum Drehen der Dorne und damit zum Aufwickeln der Bahn bis zu einem vorbestimmten Ausmaß, mit Einrichtungen am Rahmen zum Vorrücken des Bandes in die Wickelstation, mit einer Perforationsvorrichtung zur Querperforierung des Bandes und mit einer Trenn- und Überführungsvorrichtung am Rahmen zwischen Perforationsvorriehtung und einem das Band aufnehmenden Dorn.

Bisher hat man im Zusammenhang mit solchen Umwickelmaschinen ziemlich aufwendige Trenn- und Übergabevorrichtungen verwendet. In den meisten Fällen wurden sie einer Schneidbettwalze zugeordnet, und es war die Verwendung eines vorschiebbaren Messers erforderlich. Im Gegensatz zu dem Bettrollentyp der Schneidvorrichtung, wie er beispielsweise aus den USA-Patentschriften

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2 769 600 und 3 179 348 entnehmbar ist, findet gemäß der Erfindung eine messerlose Dämpfungswalze Verwendung, welche wegen ihrer Anordnung im Betrieb die Bahn in Querrichtung erfaßt und gleichzeitig gegen einen mit Klebstoffauftrag ausgerüsteten Kern auf einem Dorn kurz vor dem Einlauf in die Wickelstation der Umwickelmaschine drückt.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Anordnung 1st darin zu sehen, daß es möglich wird, die erforderlichen Abstimmeinrichtungen an eine etwas weiter von dem Schneidvorgang entfernte Stelle zu verlegen, wodurch sich der Aufbau und die Unterhaltung der Maschine vereinfachen.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert werden, das in den Zeichnungen dargestellt ist. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine Teilseitenansicht bestimmter arbeitender Teile einer Umwickelmaschine mit der neuartigen Abtrenn- und Überführungsvorrichtung; -

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, jedoch nur eines Teiles davon mit der Wiedergabe der Bämpfungswälζ& in ihrer Trenn- und Überführungsstellung; S- -'·"'--;

Fig. 3 ein im wesentlichen in Längsrichtung verkaufender Schnitt eines Teils der Maschine entsprechend im allgemeinen einer Ansicht längs der Linie 3-3 der Fig. 1;

Fig. 4 einen anderen allgemeinen Längsschnitt durch die Maschine entsprechend im wesentlichen einer Ansicht längs der Linie 4-45 und in

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Maschine.

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In den Pig. 1 und 4 bezeichnet das BezugsseiChen 10 allgemein den Rahmen der Maschine. Umwickelmaschinen verwenden im allgemeinen ein Paar von Seitenrahmen, von denen der größte 2eil identisch ist. In Fig. 1 ist nur der auf der abgelegenen Seite liegende Rahmen wiedergegeben, um somit einen unbehinderten Einblick auf die verschiedenen Walzen zu gewähren, die zwischen den beiden Rahmen 10 und 10a (vgl. Fig. 3 bis 5) gelagert sind.

Für die nicht zur Maschine gehörenden !eile sind bestimmte andere Symbole, nämlich Buchstaben, verwendet, um die Arbeitsweise der Maschine verstehen zu können. So bezeichnet beispielsweise der Buchstabe W das Band oder die Bahn, welche durch die Maschine zum Aufwickeln in die Rolle R auf einem Kern C durchläuft. In Fig. 2 ist die vollständige Bahnrolle mit dem Buchstaben R¹ bezeichnet und man erkennt, daß die Bahnrolle R¹ ein Ende T aufweist, welches schließlich an der Bahnrolle selbst festgeklebt wird.

Nach Fig. 2 wird die Bahn zertrennt, um das Ende T zu bilden und gleichzeitig wird eine Umkehrfaltung F vom Kern C zum Aufwickeln aufgenommen.

Im äußersten linken Teil der Fig. 1 läuft die Bahn W zwischen den Prägewalzen 11 und 12. Selbstverständlich ist dieses Prägen der Bahn nur eine weitere Möglichkeit der Verfahrensführung. Anschließend läuft die Bahn über und mit einer Perforationsbettwalze 13» der eine entsprechende Perforationsschneidvorrichtung 14 zugeordnet ist. Einzelheiten einer solchen Konstruktion lassen sich beispielsweise aus der USA-Patentschrift 2 870 840 entnehmen. Anschließend läuft die Bahn über eine Richtungsänderungsrolle 15» die teilweise von der Bahn umschlungen wird. Weiter nach rechts erkennt man» daß die Bahn W über eine Umlenkschiene 16 zum Aufwickeln auf dem Dorn 17 läuft. Der Dorn 17 ist annähernd das Ende der Aufwickelstation, d.h. der obere linke Quadrant des Umlaufweges des Drehkopfes 19» während der Dorn gerade im Begriff ist, in die Wickelstation einzulaufen. So

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läuft der Drehkopf 19 über 90° für jede Bahnrolle.

Bas Bezugszeichen 20 bezeichnet allgemein die oben erwähnte Dämpfungswalze, die einen wesentlichen Teil der UberfUhrungsund Abtrennvorrichtung darstellt. Die Dämpfungswalze 20 ist in Fig. 1 in der Lage wiedergegeben, die sie während des Aufwikkelvorgangs einnimmt, dagegen in Fig. 2 bei 20· in der Lage, die sie während des Zertrennens und Überführens einnimmt» Für das Hin- und Herbewegen der Walze 20 über einen kleinen Bogen ist sie auf einem Schwenkarm 21 montiert. Der Schwenkarm 21 ist auf der gleichen Welle schwenkbar gelagert, welche die Umlenkrolle 15 trägt. Der Schwenkarm 21 trägt eine Öse 22 zur Herstellung einer Verbindung mit einer Verbindungsstange 23· Wie aus Fig. 2 hervorgeht, führt die Bewegung der Verbindungsstange 23 zur einer Hin- und Herbewegung der Dämpfungswalze 20. Man erkennt, daß zwei Anordnungen 21 bis 23 vorgesehen sind, und zwar jeweils eine für jede Seite der Maschine, wie sich später noch näher aus der Beschreibung der Fig. 3 ergeben wird.

Die Bezugszeichen 25 und 26 bezeichnen andere Dorne in Fig. 1 und die Bezugszeichen 27 bis 29 andere Umlenkschienen. Wie, man am deutlichsten aus Fig. 4 erkennen kann, dienen die Umlenkschienen, wie beispielsweise bei 29, zur Versteifung und Verstärkung des Drehkopfes 19.

In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 30 den Drehkopfantrieb, während das Bezugszeichen 31 im allgemeinen zur Bezeichnung des Dornantriebs dient. Man erkennt, dafl die Dorne nit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit während des Aufwickelvorgangs umlaufen, obwohl sie infolge der langsameren Drehung des Drehkopfes auch noch auf einer Umlaufbahn sich bewegen.

In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 32 im unteren !Teil dieser Figur die Hauptantriebewelle für die Maschine. Man erkennt, daß an verschiedenen Stellen Kraftabnahmen möglich sind, daß diese aber zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen sind. Der

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Hauptkrafteingang gelangt auf die Welle 33, welche gleichzeitig zur Befestigung der Perforationsbettwalze 13 dient. Ein Zahnradzug 34 findet für die Verbindung der Welle 33 mit der Umlenkrolle 15 Verwendung. In ännlihher Weise kuppelt ein anderer, allgemein mit 35 bezeichneter Zug von Zahnrädern die Umlenkrolle 15 mit der Dämpfungarolle 20. Auf diese Weise kann der Umlauf der Dämpfungsrolle 20. genau mit dem Umlauf der Perforationsbettrolle 13 synchronisiert werden.

In Pig. 3 erkennt man rechts von der Perforationsbettwalze 13 eine Schwenkwelle 36. Entsprechend üblicher Praxis sind die Rollen bzw. Walzen für den größten Teil zwischen den Seitenrahmen 10 und 10a drehbar gelagert und aus Gründen der Vereinfachung sind die einzelnen lager, Befestigungen usw. weggelassen. Die Schwenkwelle 36 ist mit einem Paar von Armen 37 versehen. Wie man bezüglich des oberen dieser Arme 37 erkennen kann, ergibt sich damit eine Schwenkverbindung für die Verbindungsstange 23. Somit verschwenkt sich auch die Rolle oder Walze 20, wenn die ^schwenkwelle 36 schwenkt oder sich hin- und herbewegt.

Für den Rest der Einzelbeschreibung sei insbesondere auf die linke obere Ecke der Pig. 3 hingewiesen, wo derjenige Teil der Einrichtung dargestellt ist, der für den Antrieb der Sehwenkwelle 36 Verwendung findet.

Das Bezugszeichen 38 bezeichnet ein auf der Perforatiönsbettwalzenwelle 33 befestigtes Zahnrad, das in der Nähe des vom Hauptkrafteingang 32 abgewendeten Ende 39 montiert ist. Das Zahnrad 38 kämmt mit einem angetriebenen Zahnrad 40 auf einer Welle 41, die in geeigneten Befestigungseinrichtungen auf den Rahmen gelagert ist. Die Welle 41 ist eine Zwischen- oder Transmissionswelle. Die Welle 41 trägt wiederum ein Zahnrad 42, welches mit einem Zahnrad 43 gekoppelt ist, das auf einer weiteren Zwischenwelle 44 sitzt. Die Welle 44 ist mit einem Zahnrad 45 bestückt, welches mit einem Zahnrad 46 auf der Betäti-

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gungswelle 47 gekoppelt ist. Das Zahnrad 46 bildet ein wichtiges, entfernbares Zahnrad im Kraftzug der Elemente 38 bis 47, welche der Abstimmung der Geschwindigkeit der. einzelnen Kurvenscheiben zum Hin-und Herschwingen der i>_chwenkwelle 36 auf die Geschwindigkeit der Perforationsbettwalze 13 dienen. Dieses Zahnrad 46 ist ein Umstellzahnrad, so daß bei Änderung der Größe der Bahnrolle R (beispielsweise von 200 auf 500 Blatt) das Zahnrad 46 entsprechend geändert oder ausgewechselt wird.

Das Bezugszeichen 48 bezeichnet allgemein eine Kurvenscheibe, die fest auf der Welle 47 sitzt und die Betätigungs- oder Einstellkurvenscheibe für die Schwenkwelle 36 darstellt. Für diesen Zweck ist die Schwenkwelle 36 mit einem Läuferarm 50 ausgerüstet, der einen Scheibenläufer 49 trägt.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung wird durch Verwendung einer Aussperrkurvenscheibe oder Nocke 51 gesteuert. Diese Nooke 51 arbeitet bei einer Geschwindigkeit beträchtlich geringer als derjenigen des Betätigungsarmes 48 und dient zur Verhinderung einer Betätigung der S_cnwenkwelle 36 bis zum gewünschten Punkt im Betriebsablauf. Somit kann sich die Kurvenscheibe 48 viel schneller drehen als es möglich sein würde, wenn die Schwenkwelle 36 einmal bei jeder Kurvenscheibenumdrehung betätigt werden müßte.

Die Aussperrnocke 51 arbeitet gegen einen Nockenläufer 52 auf dem gleichen Arm 50 wie der Läufer 49. Wie man aus Fig. 1 erkennt, kann der Läufer 52 sich in den Schlitz 51' in die maximale Stellung 52* bewegen, worauf dann der Läufer 49 der Kontur 48' folgt. Die Aussperrnocke 51 ist mit einem Zahnrad 53 gekoppelt, welches von einem Zahnrad 54 angetrieben wird, das auf einer Zwischenantriebswelle 55 sitzt. Die Antriebswelle wird wiederum über Zahnräder 56 und 57 angetrieben, wobei let«·* teres auf der Betätigungswelle 47 sitzt, -

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Die Schwemirwelle 36 liefert außerdem ein Lager für eine Vorrichtung 58 zur Abdichtung des Endes, welche ebenfalls von dem Zahnrad 53 angetrieben wird und damit mit der Walze 59 hin- und herläuft (vgl. Fig. 1 und 5). Für diesen Zweck ist eine der Aussperrnocke 51 zugeordnete Nocke 60 vorgesehen, die gegen einen Nockenläufer 61 auf der Betätigungsvorrichtung 58 arbeitet. Nicht gezeichnet ist die Verbindungsstange zwischen der Betätigungsvorrichtung 58 und der Walze 59. Wie man aus Fig. 5 erkennen kann, kann die Walze 59 in einer der Walze 20 entsprechenden Art schwenkbar gelagert sein, um durch die Finger 62 Klebstoff aufzubringen» .

Im Betrieb der in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten Haschine werden die vier Umlenkschienen 16 und 27, 28 und 29 so eingestellt, daß, wenn die Bahn auf einen Dorn in der obersten Stellung (12 Uhr des Uhrzeigerblatts) aufgewickelt wird, d.h. auf den Born 17, die Bahn etwas von dem Dorn in der 9 Uhr-Stellung nach dem Uhrzeigerblatt, d.h. dem Dorn 18, entfernt ist. Der Dorn 18 enthält einen mit Klebstoff versehenen Kern C, so daß er für die Überführung nach Fig. 2 geeignet ist. Die in Fig. 5 wiedergegebene Naschine ist halbautomatisch und erfordert die Hilfe von Hand für das Entfernen und Erneuern der Dorne. Der Bit dem Dorn ausgerüstete, gewickelte Kern wird vom Drehkopf 19 abgenommen und auf eine Walzenentfernungsvorrichtung 63 aufgesetzt. Bei 64 erkennt man einen viereckigen Dorn.

Wenn der letzte Wickelvorgang erreicht ist, dann schwenkt die Dämpfungswaise 20 nach unten in Richtung des Dorns 18, der gerade in di· Wickelstation einläuft, und dreht sich in einer Richtung entgegengesetzt zur Laufrichtung der Bahn, d.h. die Däapfungswalze dreht sich gegen den Lauf weg der Bahn. Wenn dae Ende des Aufwickelvorgangs erreicht ist, senkt sich die Dämpfungswalze langsam unter der Steuerung der Kontur der Betätigungen kurvenscheibe 48. Dieses Herabsinken der Dämpfungswalze 20 dauert solange an, bis das Polster 24 gerade auf die Bahn trifft,

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d.h. am Dorn 18 vorbeiläuft· Wenn der Dämpfer oder das Polster 24 von dem Dorn 18 passiert wird, bewegt sich die Dämpfungswalze 20 weiter in Richtung des Domes 18, so daß während der nächsten Umdrehung der Dämpftingswalze 20 das Polster 24 die Bahn W gegen den Kern C auf dem Dorn 18 stößt. Weil die Drehung der Dämpfungswalze 20 mit der Perforationsbettwalze 13 synchronisiert ist, tritt diese Dämpfungswirkung auf, wenn eine Querperforierung zwischen dem neuen Kern C (auf dem Dorn 18) und der Umlenkschiene 16 liegt. Das Band wird somit an zwei verhältnismäßig engen Stellen unterstützt, wobei zwischen diesen Stellen eine Perforation liegt. Das Polster 24 hindert die Bahn am Weiterlaufen, während der Dorn 17 die Bahn vorzurücken sucht, wobei/diese entgegenwirkenden Kräfte zu einem Aufreißen der Bahn an der Perforation führen, die bei P in Fig. 1 angedeutet ist. Somit erreicht man eine genaue Anzahl mit sauberem Abtrennen. Beim selben Schritt wird die Bahn auf einen gegen den Uhrzeigersinn umlaufenden Dorn aufgewickelt,und es bildet sich eine vorteilhafte, umgekehrte Falte bei F. Dies ist beeondere vorteilhaft, wenn mehrlagige Bahnen aufgewickelt werden, da die oberste Bahn in eine Tasche aufgenommen wird, die von der umgelegten Falte gebildet wird. '

Durch die entsprechende Verzahnung und im wesentlichen eine einzige Kurvenscheibenanordnung läßt sich eine präzise und anpassungsfähige Wirkungsweise erzielen, ohne daß man zu den bisher verwendeten komplizierten Bettwalzen übergehen muß.

Patentansprüchet

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Claims

Patentansprüche

1. Umwickelmaschine für biegsame Bahnen, insbesondere Papierbahnen, mit einem Rahmen, einen im Rahmen drehbar montierten Drehkopf mit mehreren drehbar auf ihm montierten Dornen, mit dem Rahmen zugeordneten Einrichtungen zum Drehen des Drehkopfes, so daß die Dorne aufeinanderfolgend in eine Wickelstellung gelangen, mit dem Rahmen zugeordneten Einrichtungen zum Drehen der Dorne und damit zum Aufwickeln der Bahn bis zu einem vorbestimmten Ausmaß, mit Einrichtungen am Rahmen zum Vorrücken der Bahn in die Wickelstation mit einer Perforationsvorrichtung zur Querperforierung der Bahn und mit einer Trenn- und Überführungsvorrichtung am Rahmen zwischen Perforationsvorrichtung und einem die Bahn aufnehmenden Dorn, dadurch gekennzeichnet, daß am Rahmen sowohl drehbar als auch schwenkbar eine Dämpfungswalze (20) montiert ist; daß die Dämpfungswalze (20) mit der Perforationsvorrichtung (14) zur Synchronisation der Drehung der Dämpfungswalze (20) mit der Perforationsvorrichtung (.14) gekoppelt ist; daß am Rahmen (10) Einrichtungen (48,49) zum Hin- und Herschwenken der Dämpfungswalze (20) zu einem vorbestimmten Zeitpunkt beim Aufwickeln jeder Bahnrolle vorgesehen sind und daß die Schwenkvorrichtungen so konstruiert und angeordnet sind, daß sie die Bahn (W) gegen einen mit einem Kern (C) ausgerüsteten Dorn (17 oder 18) mit außenseitigem Leiaauftrag, der als nächstes mit der Bahn bewickelt werden soll, drücken, während die Oberfläche der Dämpfungswalze (20) zur Berührung mit der Bahn und die benachbarte Oberfläche des Kerns sich beide in einer Richtung entgegengesetzt der Laufrichtung der Bahn bewegen, wodurch, die Bahn gleichzeitig längs einer Querperforation zertrennt und gegen die Klebstoffoberfläche gedrückt wird·

2. Umwickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkopf (19) mit einer Vielzahl von Umlenkechienen (27»28,29) versehen ist, wobei eine Ualenk»chiene zwischen

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jeweils zwei benachbarten Dornen (17,18;25,26) sitzt und'die aufgewickelte Bahn von der Oberfläche des Dorns unterstützt, damit sie in die Wickelstation einläuft, bis die Bahn von der Dämpfungswalze (20) erfaßt ist. ,;

3. Umwickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungswalze(20) mit einem langgestreckten, elastischen Polster (24) ausgerüstet ist, wobei die Schwenkvorrichtungen und die Kupplungsvorrichtungen so aufeinander abgestimmt sind, daß die Dämpfungswalze (20) mit der Bahn (W) zu einem anderen Zeitpunkt in Eingriff kommt, als wenn das Polster (24-) für den Eingriff mit der Bahn eingestellt ist.

4. Umwickelmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkvorrichtung eine:: Betätigungskurvensciieibe (43) enthält, die so ausgebildet ist, daß sie die Dämpfungawalze (20) bewegt, und daß ferner eine Aussperrnocke (51) vorgesehen ist, die der Kurvenscheibe (48) zugeordnet ist und den Zeitpunkt im ^AufWickelzyklus festlegt, zu dem die Schwenkbewegung der ^Dämpfungswalze (20) auftritt.

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