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Vorrichtung zum registerhaltenden schrittweisen Vorschub einer Papierbahn
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Vorschub von Papier oder ähnlichem Material
in der Form einer zusammenhängenden Bahn und auf eine Einrichtung zur Herbeiführung
der Registerhaltung von aufvinanderfolgenden Abschnitten, insbesondere bei Einwickehnaschinen.
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Die Erfindung bezieht sich ini besonderen auf solche Vorrichtungen,
bei welchen der %"orschub der Papierbahn ganz oder vorwiegend durch Walzen o. dgl.
Mittel bewirkt wird, welche in Reibungseingriff mit der Bahn treten und bei welchen
die Registerhaltung mit Hilfe eines Stiftes oder eines gleichwertigen Organs erreicht
wird, welches so gesteuert wird, daß es der Reihe nach in Eingriff mit aufeinanderfolgenden
Öffnungen gelangt, welche in regelmäßigen Abständen über die ganze Länge der Papierbahn
vorgesehen sind. Bei Vorrichtungen dieser Art erfolgt der Antrieb der Vorschubwalzen
so, daß in den Zeitpunkten, in welchen der die Registerhaltung sichernde Stift in
Eingrifft mit einer Öffnung der Papierbahn tritt,- der Papiervorschub durch die
Walzen unterbrochen wird, und daß die Papierbahn (oder derjenige Teil derselben.
der in die richtige Lage eingestellt werden soll) in der Längsrichtung durch den
Einstellstift frei verschoben werden kann. Um die Papierbahn in dieser Weise periodisch
freizugeben, ist vorgeschlagen worden, eine oder beide Walzen eines Vorschubwalzenpaares
mit einem flachen Abschnitt zu versehen oder die beiden Walzen außer Eingriff miteinander
zu bringen.
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Bei- allen Vorrichtungen der erwähnten Art besaß der Einstellstift,
welcher für den Eintritt in die Öffnungen der Papierbahn bestimmt ist, die Form
eines Vorsprunges oder Zahnes, welcher radial aus der Oberfläche einer oder beider
zusammenwirkenden Vorschubwalzen, durch welche die Bahn hindurchging, heraustrat,
wobei dieser Zahn an einer Stelle vorgesehen war, an welcher die Walzenoberflächen
außer Berührung miteinander kamen, also z. B. an einer abgeflachten Stelle des Walzenumfanges.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Einstellstift, anstatt an
einer Vorschubwalze angeordnet zu sein und mit dieser zusammen umzulaufen, selbständig,
getrennt von den Vorschubwalzen, in der Längsrichtung der Bahn gegen die Walzen
versetzt angeordnet und mit einem hin und her gehenden Antrieb versehen, wodurch
er in und außer Eingriff mit der Papierbahn gebracht wird.
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Bei den erwähnten bekannten Maschinen, bei welchen der Einstellstift
an einer Vorschubwalze sitzt, tritt der Stift an der Berührungsstelle der Walzen
in Wirksamkeit, und an dieser Stelle ist der Stift der Bedienungsperson nicht gut
sichtbar. Dieser :` achteil wird durch die vorliegende Erfindung, gemäß welcher
der Einstellstift sich im Abstande -von den Vorschubwalzen befindet, vermieden,
da hier der Stift während seiner
ganzen Bewegungsbahn deutlich sichtbar
ist. Außerdem ist bei einer solchen Anordnung die Wirkung des Stiftes zuverlässiger,
und da sich der Stift an einer bequem zugänglichen Stelle befindet, ist auch die
Einstellung des Stiftes, um zunächst einmal ein annäherndes Zusammenfallen zwischen
dem Stift und einer Öffnung in der Papierbahn herbeizuführen, erleichtert.
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Der Einstellstift kann so wirken, daß er lediglich sich selbst zentrisch
gegen eine öffnung in der Bahn einstellt, ohne daß er der Bahn eine merkliche Bewegung
erteilt. Die Wirkung des Stiftes ist jedoch vorzugsweise so, daß er zunächst in
eine öffnung der Papierbahn eintritt und dann sich zusammen mit der Bahn in der
Vorschubrichtung der letzteren bewegt, um schließlich wieder aus der Bahnöffnung
herauszutreten und in seine Ausgangsstellung zurückzugelangen.
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Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind zwei zusammenwirkende
Vorschubwalzen vorgesehen, welche abwechselnd in Reibungseingriff mit der Bahn treten
und sie wieder freigeben, wobei der Einstellstift zum Eingriff mit der Bahn gelangt,
wenn diese von den Walzen freigegeben ist. Außerdem ist bei dieser Ausführungsform
der Vorrichtung eine Hilfsvorschubvorrichtung vorgesehen, wodurch die Bahn gegen
den Einstellstift hin bewegt wird, während dieser sich in Wirkung befindet (welche
z. B. aus Hilfsvorschubwalzen bestehen kann, welche die Bahn mit einer größeren
Geschwindigkeit fortbewegen, als diejenige, welche ihr durch den Einstellstift erteilt
wird). Bei dieser Ausführungsform wird vorzugsweise eine nachgiebige Bremse vorgesehen,
um den Vorschub der Bahn durch die Hilfsvorschubvorrichtung gegen den Einstellstift
hin zu verzögern.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann im besonderen in Verbindung
mit einer Einwickelmaschine, z. B. mit einer Einwickelmaschine für Bonbons, benutzt
werden. In diesem Falle ist die Papierbahn mit einem Muster versehen, welches durch
Druck oder in sonstiger Weise daran angebracht ist und welches sich in gleichen
Abständen wiederholt. Beim Betrieb der Vorrichtung werden aufeinanderfolgende Papierabschnitte,
welche je mit einem Musteraufdruck versehen sind, abgetrennt und bilden jedes für
sich ein selbständiges Einwickelpapier, welches darauf durch die Einwickelmaschine
um einen Bonbon oder einen sonstigen Gegenstand herumgewickelt wird. Bei einer solchen
Verwendung von Papierabschnitten ist es wichtig, daß eine genaue Einstellung der
Papierbahn erzielt wird, damit auf jedem Einwickelpapier das Muster seine richtige
Stellung erhält. Die neue Vorrichtung zur Einstellung einer bewegten Papierbahn
kann aber natürlich auch für andere Zwecke Anwendung finden.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist auf den Zeichnungen zum Teil
nur schematisch veranschaulicht und soll nachstehend näher erläutert werden.
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Abb. i und 2 veranschaulichen die Vorschubeinrichtung in Seitenansicht
bzw. im Grundriß; Abb.3 zeigt gewisse Maschinenteile im Schnitt und veranschaulicht
schematisch die Wirkungsweise der Vorrichtung; Abb. q. ist eine Aufsicht auf ein
Bruchstück der Papierbahn.
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Die Vorschubvorrichtung besitzt drei Paare von zusammenwirkenden Vorschubwalzen,
nämlich ein erstes Paar 5, 6, ein zweites 7, 8 und ein drittes Paar 9, io, welche
Walzen sämtlich um zueinander parallele Achsen drehbar sind und so angetrieben @verden,
daß sie eine zusammenhängende Papierbahn 1 i, welche z. B. von einer Vorratsspule
abgezogen wird, gegen ein Abschneidemesser 12 hin befördern. Auf der Päpierbahn
befinden sich in gleichen Abständen voneinander Muster 13, zwischen welchen
- j e eine etwas längliche Öffnung 14 angebracht ist. Die Aufgabe der zu beschreibenden
Vorrichtung besteht darin, die Papierbahn 11 durch eine schrittweise Bewegung gegen
das Messer 12 hin zu befördern und dabei mit jedem Schritt dem Messer 12 eine vollkommen
gleichbleibende Papierbahnlänge zuzuführen, so daß bei jeder Bewegung des Messers
die Papierbahn entlang einer Linie, die gerade in der Mitte zwischen einander benachbarten
Mustern liegt, also entlang einer Linie durchschnitten wird, welche durch die Mitte
einer der Öffnungen 14 geht.
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Die drei Paare von Vorschubwalzen werden in der folgenden Weise angetrieben.
Die unteren Walzen 6, 8, 1o sitzen äuf Wellen 15, 16, 17, welche drehbar in dem
Maschinengestell 18 gelagert sind. Die obere Walze jedes Paares wird von der zugeordneten
unteren Walze durch Zahneingriff angetrieben. Zu diesem Zwecke sind die unteren
Walzen 6, 8, 1o mit Zahntrieben 19, 2o, 21 verbunden, welche an dem Ende der Walzen
sitzen und in Zahntriebe 22, 23, 2q. 'eingreifen, welche an den benachbarten Enden
der oberen Walzen 5, 7, 9 angeordnet sind. An den gegenüberliegenden Walzenenden
erfolgt der Walzenantrieb, und zwar von dem ersten zum zweiten Walzenpaar durch
ein Zwischenrad 25, welches auf einer ortsfesten Welle 26 sitzt und sich in Zahneingriff
mit Zahntrieben 27 und 28 befindet, die an den entsprechenden Enden der unteren
Walzen 6 und 8 sitzen. Das dritte Walzenpaar 9, 1o wird durch ein
Kupplungsgetriebe
29, 33 angetrieben, dessen erster und letzter Trieb auf der Welle 16 1>z«-. 17 der
unteren Walzen 8 und io sitzen. Die Antriebskraft für das Walzensystem wird zweckmäßigerweise
durch einen Elektromotor geliefert, der an die Welle 15 der ersten unteren
Walze 6 angekuppelt ist. Die obere Walze 5 des ersten Walzenpaares sitzt auf einer
Welle 34, welche in zwei drehbaren Haltern 35 gelagert ist. Jeder Halter 35 besitzt
an seinem' einen Ende ein Auge 36, in welchem sich die Welle 34 dreht. während der
Halter an seinem anderen Ende mit gegabelten Armen 37 versehen ist, welche drehbar
auf eine feste Querwelle 38 aufgesetzt sind. Die obere Walze 7 des zweiten Walzenpaares
sitzt auf einer Welle 39, welche ihrerseits in Haltern 4o gelagert ist. die den
Haltern 35 ähnlich sind und mit gegabelten Enden 41 versehen sind, welche ebenfalls
auf die Welle 38 aufgesetzt sind. Die Halter 35 und 40 sind mit nach aufwärts gerichteten
Ansätzen 42 und 43 versehen, welche durch Druckfedern ,44. auseinandergepreßt werden.
Die Federn 44 pressen durch den auf die Ansätze 42, 43 ausgeübten Druck die Walzen
5 und 7 gegen die entsprechenden unteren Walzen, wobei der elastische Druck ihre
Anpassung an die kleinen Dickenveränderungen der Papierbahn ermöglicht. Die obere
Walze g des dritten Paares sitzt an drehbar gelagerten Armen 45 und wird durch -eigene
Schwere (die aber auch durch Federdruck unterstützt werden kann) gegen die untere
Walze io gedrückt.
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Zwischen den ersten beiden Walzenpaaren ist auf der ortsfesten Welle
26 eine gekrümmte Führung 46 vorgesehen, welche mit seitlichen Flanschen 47 ausgerüstet
ist, zwischen denen sich die Papierbahn führt. Die Papierbahn wird in Anlage mit
der Führung 46 durch einen drehbar gelagerten Arm 48 gehalten, welcher einen elastischen
Druck auf die Papierbahn ausübt und dadurch als Bremse wirkt. Der Arm .48 sitzt
auf einer Welle 49, welche mit ihren Enden lose in Schlitzen von aus den Flanschen
47 hervortretenden Ansätzen ruht.
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Nachdem die Papierbahn durch. das Maul des zweiten Walzenpaares hindurchgegangen
ist, wird sie über eine waagerechte Führung 51 dem dritten Walzenpaar zugeleitet.
Die Registerhaltung aufeinanderfolgender Papierbahnabschnitte wird zwischen dem
zweiten und dem dritten Walzenpaar vermittels des Einstellstiftes 52 gesichert.
Der Stift 52 steht rechtwinklig zur Papierbahn und sitzt an einem Ende eines waagerechten
Armes 53. Das andere Ende des Armes 53 ist am oberen Ende eines Lenkers 54 befestigt,
dessen unteres Ende gelenkig mit einem Arm 55 eines Winkelhebels 55. 56 verbunden
ist. Dieser Hebel ist auf eine Welle 57 aufgesetzt, die im Maschinengestell gelagert
ist und trägt an seinem Arm 56 eine Walze 58, die gegen eine Kurvenscheibe 59 drückt.
Dem Stift 52 wird eine hin und her gehende Bewegung in senkrechter Richtung durch
die Kurvenscheibe 59 erteilt, gegen welche sich die Walze 58 legt. Eine hin und
her gehende Bewegung in waagerechter Richtung wird dem Stift 52 durch eine zweite
Kurvenscheibe 6o erteilt, gegen welche sich eine Walze 61 legt, die am Lenker 54
sitzt. Die beiden Kurvenscheiben 59 und 6o sitzen nebeneinander an einem Ende einer
Querwelle 62, auf deren anderes Ende der Zahnantrieb 31 aufgesetzt ist, welcher
ein Element des Getriebes 29, 33 bildet, welches dazu dient, den Antrieb vom zweiten
Vorschubwalzenpaar auf das dritte Walzenpaar zu übertragen. Die Walzen 58 und 61
werden gegen die ihnen zugeordneten Kurvenscheiben durch eine Zugfeder 63 angepreßt
gehalten, welche zwischen dem Lenker 54 und dem freien Ende des Armes 56 ausgespannt
ist. Die Verbindung zwischen dem unteren Ende des Lenkers 54 und dem Hebelarm 55
bildet ein bewegliches Gelenk 8o. Die Bewegung, welche durch das beschriebene Getriebe
dem Einstellstift 52 erteilt wird, ist derart, daß der Stift zunächst sich nach
abwärts gegen die Bewegungsbahn des Papiers hin bewegt, daß er dann eine kurze Strecke
in der Richtung der Papierbahn gegen das dritte Walzenpaar fortschreitet, und daß
der Stift schließlich aus der Papierbahn heraustritt und in waagerechter Richtung
zu seiner Ausgangsstellung zurückkehrt, worauf sich der gleiche Bewegungsvorgang
wiederholt. Auf seiner ganzen Bewegungsbahn wird der Stift rechtwinklig zur Papierbahn
gehalten. Eine Deckplatte 64 ist über der Führung 51 vorgesehen und am Maschinengestell
durch Schrauben 65 befestigt. Längliche Öffnungen 66 und 67 sind in der Deckplatte
64 und in der Führung 51 angeordnet, um dem Stift das Eingreifen in die Papierbahn
zu ermöglichen und sich eine kurze Strecke zusammen mit der Papierbahn zu bewegen.
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Die obere Walze 5 des ersten Walzenpaares ist mit zwei Ausschnitten
68 versehen, welche einander gegenüberliegen. Die oberen Walzen 7 und 9 des zweiten
und dritten Walzenpaares sind gleichfalls mit Ausschnitten bzw. Abflachungen 69
bzw. 70 versehen, wobei die Abflachungen an jeder Walze einander gegenüberliegen.
Während der im Durchinesser verringerte Abschnitt einer der oberen Walzen der zugeordneten
unteren Walze zugekehrt ist, ist das betreffende Walzenpaar unwirksam, soweit es
sich um den Papiervorschub
durch dasselbe handelt. . Aus Abb. 3
kann ersehen werden, daß der Durchmesser. welcher durch die Mitten der Randausschnitte
68 der ersten oberen Walze geht, rechtwinklig zu dem Durchmesser steht, an welchem
die Abflachungen 69 der zweiten oberen Walze angeordnet sind, und daß die Randausschnitte
der Walze 5 ungefähr die gleiche Umfangsausdehnung besitzen als die nicht abgeschnittenen,
also wirksamen Teile der zweiten Walze 7. Auf diese Weise befindet sich, während
das erste Walzenpaar für den Papiervorschub wirksam ist, das zweite außer Wirksamkeit
und umgekehrt. Die Abflachungen an der zweiten und der dritten oberen Walze 7 bzw.
9 sitzen an parallelen Dur chmessern beider Walzen; und diese Winkeleinstellung
der drei oberen Walzen zueinander wird während des Maschinenbetriebes dauernd aufrechterhalten.
Der Antrieb des Stiftes 52 ist so geregelt, daß er in Wirksamkeit tritt; wenn die
zweite und dritte obere Walze unwirksam sind.
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Die Gesamtwirkungsweise der Vorrichtung ist-wie folgt: Die Papierbahn
i i gelangt nach dem Durchgang durch das Maul des ersten Walzenpaares unter den
Bremsarm 48 -hinweg zum Maul des zweiten Walzenpaares und darauf über die Führung
51 zum dritten Walzenpaar und von diesem über eine Abscherplatte 71 zum Messer i2.
Der Arm 48 verhindert durch seinen Druck auf die Papierbahn, daß derjenige Teil
der Papierbahn, welcher auf der Seite nach dem ersten Walzenpaar hin liegt, durch
Schub vom ersten Walzenpaar in das Maul des zweiten Walzenpaares gelangt und gestattet
eine Vorbewegung zum Maul des zweiten Walzenpaares nur unter einem von diesem oder
vom Einstellstift 52 ausgeübten Zug. Das hat zur Folge, daß während der Zeit, in
welcher das erste Walzenpaar wirksam (und das zweite unwirksam) ist, wie in Abb.
3 dargestellt, ein Teil der Papierbahn sich zwischen dem ersten Walzenpaar und dem
Bremsarm 48 anhäuft. Wenn an dieser Stelle ein gewisser Papiervorrat vorhanden ist,
tritt der Einstellstift 52 in Wirksamkeit, indem er in eine der Öffnungen der Papierbahn
eintritt und sich mit der Papierbahn einen kurzen Schritt gegen das dritte Walzenpaar
hin bewegt. In Abb. 3 ist der Einstellstift ungefähr am Ende seines Arbeitshubes
dargestellt. Bei dieser Bewegung gegen das dritte Walzenpaar hin übt der Einstellstift
einen Zug auf den zwischen dem ersten Walzenpaar und dem Bremsarm 48 befindlichen
Papiervorrat aus. Der -Druck, welcher durch den Bremsarm ausgeübt wird, ist verhältnismäßig
gering, so -daß dem Zug des Einstellstiftes auf die Papierbahn nur sehr geringer
Widerstand entgegengesetzt wird. Der geringe Vorschub der Papierbahn unter dem Einfluß
des Einstellstiftes 52 kann daher ohne Gefahr für die Papierbahn (auch wenn sie
sehr dünn und demzufolge wenig widerstandsfähig ist) erfolgen. Das erste Walzenpaar
überliefert die Papierbahn dem Bremsarm mit einer Geschwindigkeit, welche größer
ist als diejenige, mit welcher die Bahn durch den Einstellstift vorgezogen wird,
was zur Folge hat, daß der Vorrat an Papier über der gekrümmten Führung 46 die Form
eines Bogens annimmt, wie in Abb. 3 dargestellt. Wenn der Einstellstift seine Bewegung
in der Richtung gegen das Abschneidemesser hin vollendet hat, dann tritt er aus
der Papierbahn heraus und das zweite und dritte Walzenpaar tritt in Tätigkeit, während
das erste Walzenpaar unwirksam wird. Der durch das zweite und dritte Walzenpaar
bewirkte Papiervorschub ist so bemessen, daß er das Ende der Papierbahn in die gewünschte
Lage zum Messer i2 bringt (welches bei Beendigung des Papiervorschubes in Tätigkeit
tritt), und daß der nachfolgende Papierabschnitt in eine solche Lage gelangt, daß
sich der Einstellstift, wenn er wieder in Tätigkeit tritt, gerade über einer öffnung
der Papierbahn befindet. Es ist hierbei zu beachten, daß die Art der Lagerung der
dritten oberen Walze 9 gestattet, daß die Papierbahn sich zwischen den wirksamen
Flächen der Walzen 9 und io zu verschieben vermag. Wenn daher das dritte Walzenpaar
die Neigung besitzt (z. B. als Folge geringer Ungenauigkeiten bei der ursprünglichen
Einstellung des Mechanismus), mit einer Oberflächengeschwindigkeit zu fördern, welche
größer ist als die des zweiten Walzenpaares, dann wird eine derartige Verschiedenheit,
der Geschwindigkeiten durch den Papier-Slip in der soeben erläuterten Weise ausgeglichen,
so daß jede schädliche Beanspruchung der Papierbahn vermieden wird.
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Durch die im vorstehenden beschriebene Vorrichtung wird die Papierbahn
schrittweise vorgeschaltet, wobei ein Teil jedes Schaltschritts durch den Einstellstift
veranlaßt wird. Es ist einleuchtend, daß der Eintritt des Einstellstiftes in aufeinanderfolgende
Öffnungen der Papierbahn nicht immer genau an derselben Stelle der länglichen öffnung
erfolgt. Da aber der Einstellstift die Schaltung der Papierbahn durch Anlage an
der vorderen Kante der Öffnung bewirkt, und da er bei jeder Verschiebung in der
Richtung der Bahn genau denselben Weg zurücklegt, so läßt er die Bahn nach jeder
durch ihn bewirkten Schaltung mit Bezug auf die von ihm erfaßte Öffnung der Papierbahn
in gleieher
Lage zurück, so daß eine genaue Registerhaltung in
der Längsrichtung der Bahn (#rzielt wird.
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Die auf den Zeichnungen dargestellte und im vorstehenden beschriebene
Bauart kann in mannigfacher Weise abgeändert werden, ohne daß der Boden der Erfindung
verlassen wird. Beispielsweise könnte das dritte Walzenpaar fortfallen und die Papierbahn
durch die Einstellstifte unmittelbar dem Messer zugeführt werden. Außerdem braucht
der Einstellstift nicht notwendigerweise hinter dem zweiten Walzenpaar angeordnet
zu sein: er könnte auch unmittelbar hinter der Bremsvorrichtung 46, 48 sitzen und
es könnte ihm das zweite Walzenpaar folgen. Es können auch andere Mittel als die
Walzen 5, 6 und die Bremse .46, 48 vorgesehen sein, um zu bewirken, daß dein durch
den Einstellstift ausgeübten Zug ein sehr geringer Widerstand entgegengesetzt wird.
An Stelle einer einzigen Öffnung 14 in der Papierbahn zwischen benachbarten Mustern
können auch zwei oder mehrere solcher Öffnungen, die in einem gewissen Abstande
seitlich gegeneinander versetzt angeordnet sind, vorgesehen sein, in welchem Falle
die Stellvorrichtung zwei oder mehrere Vorsprünge erhalten würde, um in die verschiedenen
öffnungen der Papierbahn gleichzeitig einzugreifen.