DE2533736C3

DE2533736C3 - Apparat zum Ausgeben von Papierhandtüchern

Info

Publication number: DE2533736C3
Application number: DE2533736A
Authority: DE
Inventors: Stanley Theodore San Gabriel Christensen; Jack Louis Los Angeles Perrin
Original assignee: Towlsaver Inc
Current assignee: Towlsaver Inc
Priority date: 1974-07-30
Filing date: 1975-07-28
Publication date: 1978-10-19
Also published as: CA1008413A; DE2533736B2; DE2533736A1; US3935802A

Description

Die Erfindung betrifft einen Apparat zum Ausgeben von Papierhandlüchern mit einem Satz von achsparallel aneinanderliegenden, in Drehung versetzbaren Ausgabewalzen, die jede mit einer Mehrzahl von sich im wesentlichen axial erstreckenden, über den Umfang der Walzen gleichmäßig verteilten Zähnen versehen ist, von denen jeder in Querrichtung etwa Dreieckform aufweist, wobei wechselseitig die Zähne der einer. Ausgabewalzen in Lücken der anderen eingreifen.

Bei einem bekannten Apparat dieser Art (US-PS 4 86 102 und USPS 4 86 103) wird mit den Ausgabewalzen im wesentlichen der Zweck verfolgt, vorbestimmte, jeweils gleiche Längenabschnitte der auf einer Vorratsrolle bereitgestellten glatten Papierhandtuchbahn abzugeben und die Abtrennung dieser Längenabschnitle zu erleichtern. Um dies zu erreichen, sind die beiden mit unveränderbarer Achslage im Apparategehäuse drehbar gelagerten Ausgabewalzen mit Zähnen versehen, von denen jeder etwa Dreieckform bzw. die für ein Zahnradgetriebe übliche Form aufweist und auf der zylindrischen Walzenoberfläche mit einem Abstand vom nächsten Zahn angeordnet ist, welcher angenähert gleich der größten Zahnbreite ist. Bei der Abwälzbewegung der beiden Ausgabewalzen liegt somit den Zahnkuppen der einen Ausgabewalze die zylindrische Walzenoberfläche der anderen Ausgabewalze gegenüber, während zwischen den Flanken der ineinandergreifenden Zähne ein bedeutendes Spiel verbleibt Eine der beiden Aüsgabewalzen arretiert sich selbsttätig nach jeweils einer Umdrehung und ist mit einem streifenförmigen Trennmesser anstelle eines der Zähne versehen.

Die bei dem bekannten Apparat während des

35

40

50

60 Durchlaufe? durch die Ausgnbewnlzen in einen welligen Verlauf gezwungene Papierhandtuchbahn behäli mich nach Verlassen des Apparats eine gewisse Well > keil bei. Diese ist aber nur wenig ausgeprägt und daher im Sinne einer Erhöhung der Gebrauchstüchtigkeit praktisch nicht verwertbar, weil von den Flanken der Zähne auf die zwischenliegende Papierhandtuchbahn nur eine minimale Pressung entsprechend der gegenseitigen drehenden Mitnahme der beiden Abgabewalzen ausgeübt wird.

Zwischen den Zahnkuppen und den ihnen gegenüberliegenden zylindrischen Walzenoberflächen tritt bei dem ersichtlich vorgesehenen Spiel keine pressende Verformung der Papierhandtuchbahn auf. Würde dieses Spiel durch geänderten Achsabstand beseitigt, würde -eine durch die betrieblich unveränderliche Achslage nicht genau definierbare und von der jeweiligen Dicke der Papierhandtuchbahn abhängige Kompression, begrenzt auf den Bereich Zahnkuppe —zylindrische Walzenoberfläche ausgeübt. Eine solche Kompression würde aber weniger zu einer Verbesserung der Wellenform beitragen, als vielmehr im Sinne einer Glättung der Oberflächenstruktur der Papierhandtuchbahn wirken und damit deren Saugfähigkeit besonders an den Stellen verringern, welche bei Reinigungsarbeiten mit den zu säubernden Flächen vorzugsweise in Berührung kommen.

Bekannt ist ferner eine Maschine zum Weichmachen von Papier (DT PS 2 03 863), welche eine Vielzahl voVi Walzen enthält, die um den Umfang unter Belassung gleichmäßiger Abfände verteilte, in einer messerartigen Kante auslaufende Leisten tragen. Die Walzen sind über ein gesondertes Getriebe synchron laufend angetrieben und paarweise jeweils mit einem solchen Achsabsland angeordnet, daß zwischen den ineinandergreifenden Leisten ein großes Spiel verbleibt. Die Papierbahn wird mit einer bezüglich der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen bzw. der Leisten größeren Geschwindigkeit zwischen den Walzenpaarcii durchgezogen, so daß. was auch angestrebt tat. keine bleibenden Knickstellen in der Papierbahn auftreten und diese die Maschine wieder in glattem, aber weicherem Zustand verläßt.

Mit der bekannten Maschine kann zwar eine weichere und saugfähigere Papierquahtät erzielt werden, wobei aber die Festigkeit, insbesondere die Naßfestigkeit erheblich beeinträchtigt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Apparat /um Ausgeben von Papierhandtüchern /u schaffen, der unter Vermeidung einer die Saugfähigkeit und Naßfestigkeit des Papiers beeinträchtigenden wesentlichen bleiben den Dicken- bzw. Strukturänderung eine glatte Papierh-ndtuchbahn in eine im Griff weichere und in ihrer Reinigungseigenschaft verbesserte gewellte Papierhandtuchbahn mit scharfer dauerhafter Faltung umformt.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Apparat der eingangs genannten Art. erfindungsgcmäß dadurch gelöst, daß die Ausgabewal.en radial beweglich gelagert und durch Federn in Abwälz-Eingriff gehalten sind und daü die Zähne jeder Ausgabewalze jeweils in im wesentlichen dreieckförmige Lücken der anderen Ausgabewalze vollständig ineinandergreifen, wobei die zu behandelnde Papierbahn unabhängig von der WalzenOrehstellung immer zwischen Zahnflächen unter Druck eingespannt ist.

In Weilerer Ausbildung der Erfindung gehen die nahe aneinander angrenzend angeordneten Zähne der

Ausgabewalzen durch verrundete Kehlen ineinander über und weisen die Zähne angenähert ebene Kuppen auf.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Flanken der Zähne angenähert eben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die Vorderansicht eines Apparats zum Ausgeben von Papierhandtüchern, wobei ein Teil des Frontdeckels weggebrochen gezeichnet ist, um eine zu einer Vorratsrolle gewickelte glatte Papierhandtuchbahn freizulegen,

Fig.2 einen horizontalen Teilschnitt gemäß den Pfeilen 2-2 in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 einen vertikalen Teilschnitt gemäß den Pfeilen 3-3in Fig.2,

F i g. 4 einen vertikalen Teilschnitt gemäß den Pfeilen 4-4 in F i g. 3,

F i g. 5 einen vertikalen Teilschnitt gemäß den Pfeilen 5-5inFig.3.

F1 g. b einen vertikalen 1 eiischnitt gemäß den Pfeilen 6-6 in Fig. 5und

F i g. 7 einen vertikalen Teilschnitt gemäß den Pfeilen 7-7 in F i g. 5.

Soweit im folgenden von einer glatten Papierhandtuchbahn gesprochen wird, ist damit ein durchschnittliches Papierhandtuch gemeint, wie es üblicherweise im Handel ist. Ein solches Papierhandtuch ist in dem Sinne glatt, daß es nicht gewellt ist, obwohl seine Cberfläche nicht geglättet oder gehärtet ist, sondern eher eine etwas angerauhte oder leicht kreppartige Struktur aufweist, so daß es etwas weich, faserig und Feuchtigkeit aufsaugend ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist der Apparat ein kastenartiges, als Ganzes mit 10 bezeichnetes Gehäuse mit einer Vorderwand 12 auf, welche demontierbar und in üblicher Weise schwenkbar und als Zugang zum Inneren des Gehäuses mit diesem verbunden ist. Ein querverlaufender langgestreckter Ausgabeschlitz 14 ist in einer Bodenwandung 16 ausgebildet (vgl. Fig.4). An der Bodenwandung 16 ist auch eine Schneidleiste 18 befestigt, weiche an der Vorderkante des Ausgabeschlitzes 14 durch diesen nach hinten vorstehend heraustritt, so daß das Handtuch nach der Ausgabe aus dem Gehäuse 10 abgetrennt werden kann.

Am oberen Teil innen im Gehäuse 10 ist eine Vorratsrolle 20 mit einer gewöhnlichen, ebenen, relativ glatten (nicht gewellten) Papierhandtuchbahn 22 drehbar befestigt, die innerhalb des Gehäuses zwischen einen Satz von Ausgabewalzen, bestehend aus einer Antriebswalze 24 und einer angetriebenen Walze 26, nach unten geleitet wird. Die Antriebswalze 24 ist im Gehäuse 10 um eine radial ortsfeste Achse drehbar gelagert, während die angetriebene Walze 26 durch Zugfedern 28 radial nachgiebig gegen die Antriebswalze 24 gedrückt wird und an ihr anliegt, so daß sie in Drehung versetzt werden kann. In diesem besonderen Beispiel wird die Antriebswalze 24 wah'weise mit einer handbetätigten Kurbel 30 in Drehung versetzt, welche bo in einer rechten Seitenwand 32 des Gehäuses 10 gelagert ist.

Wie in der F ί g. 5 veranschaulicht, ragt die Handkurbel aus der Gehäuseseitenwand 32 heraus, ist Von einer der Zugfedern 28 erfaßt und erstreckt sich durch ein h-, Klinkenrad 34, eine Sperr-Nockenscheibe 36 und eine Kapsel oder Nabe 38 der Antriebswalze hindurch, wobei die Kurbel in allen diesen Elementen gelagert ist mit Ausnahme der Nockenscheibe, von der sie innen in radialer Richtung einen Abstand aufweist. Eine Mitnehmerfeder 40 umgibt einen Teil der Handkurbel 30 innerhalb des Klinkenrades 34, innerhalb der Nockenscheibe 36 und der Nabe 38 der Antriebswalze, wobei diese Feder nur um die Handkurbel herum gespannt ist, aber ihr rechtwinkeliges Ende oder ihr Endstück mit dem Klinkenrad in Eingriff steht (vgl. F i g. 5 und 7). Das Klinkenrad 34 ist nahe seinem Umfang mit einer Mitnehmerklaue 42 ausgebildet, welche axial zum Eingriff in die Nockenscheibe 36 hervorragt, siehe Fig.6 und 7. Die Nockenscheibe 36 ist radial mittels einer Stiftverbindung mit der Antriebswalzennabe 38 schwenkbar gekuppelt, wobei die Nockenscheibe in die Sperrstellung radial nach außen geschwenkt wird, so daß ihr Eingriffsnocken 44 in einen von vier feststehenden, am Gehäuse 10 ausgebildeten Anschlägen 46 eingreifen kann (vgl. F i g. 5 und 6).

Bei normaler Betätigung der Antriebswalze 24 wird die Handkurbel 30 im Uhrzeigersinn gedreht. Hierdurch erfolgt ein Aufwickeln und Spannr der Mitnehmerfeder 40 und eine reibschlüssige Übertragung der Drehbewegung auf das Klinkenrad 34, über dessen Zähne eine Klinke 48 gleitet. Diese Drehung des Klinkenrades 34 hat zur Folge, daß seine Mitnehmerklaue M die Nockenscheibe 36 durch Anschlagen am Umfang radial schwenkt und zurückzieht und die Nockenscheibe 36 in eine Drehbewegung versetzt wird, die infolge der Stift-Schwenkverbindung auf die Nabe 38 der Ausgabewalze übertragen v. jrd. so daß sich letztere im Uhrzeigersinn dreht.

Wird die Handkurbel 30 in umgekehrter Richtung gedreht, fällt die Klinke 48 in das Klinkenrad 34 ein und bei fortgesetzter Drehung wickelt sich die Kupplungsfeder 40 ab.

Wird versucht, die Papierbahn aus dem Ausgabeapparat zu ziehen, ohne die Antriebswal/e 24 anzutreiben, wird die Nockenscheibe 36 durch die Mitnehmerklaue 42 des Klinkenrades nach außen geschwenkt jnd der Eingriffsnocken 44 greift schließlich an einem der ortsfesten Anschläge 46 an und verhindert eine weitere Drehung.

Die Ausgabewalzen 24, 26 sind jeweils an ihrem Umfang mit einer Mehrzahl von Zähnen 50 bzw. 52 ausgestattet, welche sich im wesentlichen axial erstrecken und am Umfang nahe aneinander angeordnet sind. Die Zähne der Ausgabewalzen 24 und 26 sind ineinanderpassend ausgebildet, dergestalt, daß sie während einer fortgesetzten Drehung vollständig ineinandergreifen. Da die angetriebene Walze 26 durch die Zugfedern 28 radial federnd gegen die Antriebswalze 24 gedrückt wird, greifen während der Drehung wechselseitig die Kuppen der Zähne der einen Walze radvl vollständig in die Kehlen am Umfang zwischen den Zähnen der anderen Walze ein (vgl. F1 g. 4).

Die Zähne 50, 52 der Ausgabewalzen i&, 26 sind mit ebenen Flanken 62,64 ausgebildet und weisen daher <m radialen Querschnitt im wesentlichen Dreieckform auf. Da diese Zfthne 50 und 52 am Umfang der Ausgabewalzen aneinandergrenzen. werden zwischen ihnen auch dreieckförmige Lücken 60 und 56 ausgebildet.

Wenn sich nun die ebene Papierhändtuchbahn 22 zwischen die federnd aneinandergedrückten Ausgabewalzen 24 und 26 erstreckt, dreht sich die Antriebswalze 24 im Uhrzeigersinn und die angetriebene Walze 26 entgegen dem Uhrzeigersinn, wobei die Kuppen 54 der Zähne 50 der Antriebswalze in den Lücken 56 zwischen

den Zähnen 52 der angetriebenen Walze auf die Papierhandtuchbahn gedrückt werden und auch umgekehrt die Kuppen 58 der Zähne 52 der angetriebenen Walze in den Lücken 60 zwischen den Zähnen 50 der Antriebswalze auf die Papierhandtuchbahn gedruckt werden. Weil die Ausgabewalzen dauernd radial federnd aneinander gedrückt werden und die Zähne so ausgebildet sind, daß sie fast vollständig ineinanderpassen, ergibt sich eine unter Druck stehende Anlage der Papierhandtuchbahn zwischen den ebenen Flanken 62, 64 der Zähne 50,52.

Der wesentliche Effekt ist darin zu Sehen, daß die ebene oder glatte Papierhandluchbahn 22 von den gähnen 50 der Anlriebswalze und den Zähnen 52 der angetriebenen Walze mitgezogen, zwischen ihnen Ϊ5 verschieden stark zusammengedrückt und an den verschiedenen Kuppen 54 und 58 dieser Zähne gefaltet wird, so daß sie zu einer gewellten, oder geriffelten Papierhandtuchbahn verformt wird, wie es in Fig. 1, 3 und 4 veranschaulicht ist.

Es ist wesentlich, alle Faktoren (Ineinandergreifen der Zähne der Walzen, die zu übertragenden Kräfte zwischen den Walzen für die gemeinsame Drehung und die Dicke und Struktur der Papierhandtuchbahn, der radialen federnden Pressung der Ausgabewalzen) sorgfältig auszuwählen und so zu koordinieren, daß sich keine nennenswerte bleibende Dickenänderung der glatten Papierhandtuchbahn 22 während der Umformung durch das Umfalten oder Riffeln in die gewellte Papierhandtuchbahn 66 ergibt. Haben die von allen diesen Faktoren herrührenden Druckkräfte einen nennenswerten Grad einer bleibenden Dickenänderung oder bleibender Verdichtung zur Folge, verhärtet oder verfestigt sich nämlich die Papierhandtuchbahn und vermittelt nicht den optimalen weichen oder flaumigen Eindruck bei ihrer Benutzung. Wenn jedoch die verschiedenen Kräfte richtig koordiniert sind, ergibt der Umfalt- oder Riffelungsvorgang eine erhöhte Weichheit oder Geschmeidigkeit durch größere Rauheit oder Ungleichmäßigkeit der Oberfläche, so daß bessere Reinigungs- und Saugeigenschaften erreicht werden.

Während ihrer Umformung in die gewellte Papierhandtuchbahn 66 ist diese jederzeit fest von der Ausgabewalze erfaßt. Wenn daher eine Länge der gefalteten Päpiefhandtüchbahh 66 vom Gehäuse 10 ausgegeben ist, kann die Papierhandtuchbahn mit der Hand erfaßt und gegen die Schneidleiste 18 nach vorn gezogen und von der noch im Gehäuse befindlichen Bahn leicht abgetrennt werden, wobei das Einreißen oder Abtrennen an der Schneidleiste 18 kontinuierlich quer über die Breite der Papierhandtuchbahn erfolgt.

Die Ausgabewalzen können aus Kunststoff, beispielsweise Polystyrol bestehen und eine axiale Länge von ca. 170 mm aufweisen. Die von Hand antreibbare Ausgabewalze 24 kann achtzehn Zähne 50 besitzen, wobei die ebenen Kuppen 54 ca. 0,38 mm Umfangbreite die Kehlen 60 ca. 038 mm Radius aufweisen und die ebenen Flanken 62 sich zwischen einem maximalen Durchmesser von etwa 23 mm und einem minimalen Durchmesser von etwa 20 mm erstrecken. Die angetriebene Ausgabewalze 26 weist vierzehn in gleichem Abstand angeordnete Zähne 52 auf, wobei die Kuppen 58 und die Kehlen 56 die vorerwähnten Abmessungen besitzen, während sich die Flanken zwischen einem maximalen Durchmesser von ca. 18 mm und einem minimalen Durchmesser von ca. 15 mm erstrecken.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Apparat zum Ausgeben von Papierhandtüchern mit einem Satz von achsparallel aneinanderliegenden, in Drehung versetzbaren Ausgabewalzen, die jede mit einer Mehrzahl von sich im wesentlichen axial erstreckenden, über den Umfang der Walzen gleichmäßig verteilten Zähnen versehen ist, von denen jeder in Querrichtung etwa Dreieckform to aufweist, wobei wechselseitig die Zähne der einen Ausgabewalze in die Lücken der anderen ergreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabewalzen (24, 26) radial beweglich gelagert und durch Federn (28) in Abwälz-Eingriff gehalten sind und daß die Zähne (50, 52) jeder Ausgabewalze (24, 26) jeweils in im wesentlichen dreieckförmige Lücken der anderen Ausgabewalze vollständig ineinandergreifen, wobei die zu behandelnde Papierbahn unabhängig von der Wal/en-Drehstellung immer zwisriien Zahnflächen unter Druck eingespannt ist.

2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nahe aneinander angrenzend angeordneten Zähne (50, 52) der Ausgabewalzen (24, 26) durch verrundete Kehlen ineinander übergehen und daß die Zähne angenähert ebene Kuppen (54,58) aufweisen.

3. Apparat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (62, 64) der Zähne (50,52) angenähert eben sind.