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Vorrichtung zum Herstellen von Papierspinnscheiben Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Herstellung von Papierspinnscheiben.
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Es ist bekannt, Papierspinnscheiben durch Schneiden einer breiten
Papierbahn in schmale Streifen, Aufwickeln dieser Streifen und Befeuchten der im
Aufwickeln begriffenen Streifen herzustellen. Dieses Verfahren hat beträchtliche
Nachteile. Wenn die Spinnscheiben in sich genügend Halt haben sollen, müssen die
Papierstreifen unter Spannung aufgewickelt werden. Da die Streifen unmittelbar nach
dem Auflaufen auf die aufwickelnde Rolle Feuchtigkeit aufnehmen und damit weich
werden, sind sie durch die zur Erzielung einer großen Wickelhärte nötige Spannung
stark gefährdet und reißen oft. Diese Neigung wird noch dadurch verstärkt, daß die
Streifen durch die Feuchtigkeitsaufnahme in der Breite wachsen.
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Nach einem anderen bekannten Verfahren wird die Papierbahn zuerst
geschnitten, dann werden die erzielten Streifen befeuchtet und schließlich aufgewickelt.
Bei.diesemVerfahren ist es noch viel schwieriger als bei dem zuerst genannten Verfahren,
feste Papierspinnscheiben zu erhalten, weil die feuchten Papierstreifen sehr vorsichtig
behandelt werden müssen und auf keinen Fall unter der Spannung aufgewickelt werden
können, die zur Erzielung fester Scheiben nötig ist. Außerdem ist es schwierig,
die schmalen Streifen so zu führen, daß sie mit guter Kantendeckung auf die aufwickelndekolle
auflaufen.
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Nach einem weiteren bekannten Verfahren werden Papierspinnscheiben
durch Abtrennen von schmalen Scheiben von befeuchteten Rollen mittels eines Abstechstahls
hergestellt. Dieses Verfahren genügt höheren Ansprüchen in keiner Weise. Es ist
vor allem nicht leistungsfähig, weil jede Papierspinnscheibe einzeln abgestochen
wird. Außerdem kann der Durchmesser der auf diese Weise erzeugten.Spinnscheiben
die im allgemeinen verlangte Größe nicht erreichen, weil der Einstechstahl aus Festigkeitsgründen
eine bestimmte Länge nicht überschreiten kann. Es ist ferner mit dem beschriebenen
Verfahren nicht möglich, ebene Spinnscheiben zu erzeugen, weil der Abstechstahl
einem Keil gleich in die Rolle eindringt. Dadurch, daß der Stahl an der Spinnscheibe
und an der Rolle, von der die Spinnscheibe abgetrennt wird, auf einer großen Fläche
anliegt, werden schließlich die Spinnscheibenränder rauh, wodurch die Festigkeit
des Spinnstreifens herabgesetzt wird.
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Es wurde auch -bereits vorgeschlagen, Papierspinnscheiben dadurch
herzustellen, daß die Papierbahn in einem einzigen Arbeitsgang hintereinander angefeuchtet
und unter Spannung aufgewickelt und während des Aufrollens in schmale Streifen zerteilt
wird. Aber auch die zur Ausübung dieses Verfahrens verwendeten Maschinen arbeiteten
recht unvollkommen. Die aufwickelnde Rolle wurde durch eine unter ihr angeordneteWalze
getragen und angetrieben und durch eine auf ihr liegende Walze belastet. Bei diesem
Aufwickelverfahren ist die aufwickelnde Rolle einem sehr starken Druck ausgesetzt.
Wegen
der damit verbundenen Nachteile - unter anderem Brechen der
Rollen im Kern und Ausweichen der Randrollen - ist diese Aufwiclcelmethode selbst
für das Umrollen von trockenen Papierbahnen seit langem aufgegeben worden. Sie mußte
erst recht bei Verarbeitung feuchten Papiers n-:cliteilig sein. Vor allem wird der
aufwickeludenRolle durch den auf sie ausgeübten Druck ein Teil der. Flüssigkeit
wieder entzogen. Außerdem besteht die Gefahr, daß die schmalen feuchten Rollen,
die naturgemäß gegen eine Beschädigung nicht sehr widerstandsfähig sind, unter dem
starken Druck leiden. Unter diesen Umständen konnten mit den Maschinen der vorbeschriebenen
Art nur Papierspinnscheiben mit unwirtschaftlich kleinem Durchmesser erzeugt werden.
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Die erwähnte Maschine war mit kreisscheibenförmigen Messern ausgestattet,
die auf einer gemeinsamen Welle angeordnet waren, unter Gewichtsdruck an der aufwickelnden
Rolle anlagen und durch sie gedreht wurden. Glatte Schnittränder, die auf die Haltbarkeit
der geschnittenen Streifen einen entscheidenden Einfluß haben und allein eine gute
Rollentrennung ermöglichen, konnten auf diese Weise nicht erzielt werden. Die Messer
drückten mit einer verhältnismäßig großen Fläche gegen die Stirnflächen der geschnittenen
Scheiben und verursachten daher beträchtliche Reibung. Da umlaufende Messer außerdem
nie ganz schlagfrei arbeiten, brachen sie leicht aus. Weil sie nicht zwangsläufig
angetrieben wurden, liefen sie zuweilen unregelmäßig. Auch das gab zu Störungen
Anlaß. Darüber hinaus waren die kreisscheibenförmigen Messer auch recht teuer.
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Die Erfindung betrifft- eine Vorrichtung zum Herstellen von Papierspinnscheiben,
bei der die Papierbahn in einem Arbeitsgang hintereinander befeuchtet, unter Spannung
aufgewickelt und durch in die aufwickelnde Rolle eindringende Messer in schmale
Scheiben zerteilt wird. Die Erfindung besteht darin, daß die rasierklingenartigen,
zu einem Paket vereinigten Messer in einem Wagen angeordnet sind, der unter-Spannung
an der aufwickelnden, von einer ortsfest gelagerten Aufwickelwelle getragenen Rolle
anliegt und so geführt ist, daß die llesserschneiden bei anwachsender Rolle etwa
in der gleichen radialen Richtung geführt werden. Die Anordnung der Messer in einem
Wagen hat den Vorteil, daß die Eingriffsverhältnisse während des ganzen Aufwickelvorgangs
mit einfachen Mitteln unverändert gehalten werden können. Außerdem wird durch diese
Maßnahme der Gewichts- sowie der Raumbedarf der Schneidvorrichtung beschränkt.
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Zwar ist es ferner bereits bekannt. Messerwalzen in über der Aufwickelrolle
angeordneten seitlichen Gleitführungen zu lagern. Diese bekannte Einrichtung besitzt
aber weder Messer von rasierklingenartiger Form, noch sind diese zu einem Paket
vereinigt, noch wird hiermit eine vorgefeuchtete I'apierbalin in Streifen überführt.
Außerdem behindert die bekannte Messerwalzenlagerung in festgestelltem Zustand das
Ausbringen der Rolle. Der Messerwagen gemäß der Erfindung rollt dagegen entweder
auf einer waagerechten oder schrägen Bahn und kann in jeder Lage bequem stillgesetzt
werden. Auch wird das Ausheben der fertigen Rolle durch ihn nicht gestört.
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Die an sich bekannte ortsfeste Lagerung der Aufwickelwelle hat gerade
für das Aufwickeln einer feuchten Papierbahn besondere Bedeutung, weil dabei das
Eigengewicht der Rolle ausgeglichen ist und sich nicht als schädlicher Druck auf
die Oberfläche der Rolle auswirken kann.
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Die bisher bekanntgewordenen, mit zu einem Paket vereinigten Rasiermessern
oder Messern ähnlicher Gestalt ausgerüsteten Maschinen dienen ausnahmslos zum Schneiden
von trockenem und damit hartem Papier. Dabei werden die Messer außerordentlich stark
beanspruclit. Sie haben infolgedessen nur kurze Lebensdauer. Außerdem schließt dieseArbeitsweise
eine große Arbeitsgeschwindigkeit von selbst aus, weil die dünnen Messer bei großer
Beanspruchung allzu leicht eine Temperatur annehmen, die ihre Härte herabsetzt und
damit ihre Schneidfäliigkeit beeinträchtigt.
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Sollen Scheiben, die auf diese Weise hergestellt worden sind, versponnen
werden, so müssen sie vor dem Spinnvorgang angefeuchtet . werden. Das begegnet insofern
Schwierigkeiten, als die Feuchtigkeit in die fest gewickelten Scheiben nicht ohne
weiteres und vor allem nicht gleichmäßig eindringt. Außerdem wölben sich die derart
geschnittenen Scheiben nach der Feuchtigkeitsaufnahme. Sie fallen daher leicht auseinander
und lassen sicli nur unter Verwendung besonderer Vorsichtsmaßnahmen verspinnen.
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Die den Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung zum Herstellen
von Papierspinnscheiben bringt eine außerordentliche Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit
bei großer Schonung der Messer und liefert mustergültige Spinnscheiben.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind im folgenden beschrieben.
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Zur Erläuterung der Erfindung ist auf der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel
wiedergegeben, und zwar stellen dar: Abb. i eine Seitenansicht der Maschine, wobei
der Deutlichkeit halber die dem Beschauer zugekehrte Seitenwand entfernt ist,
Abb.2
eine besondere Ausbildung der Messerführung in vergrößertem Maßstab, Abb.3 eine
weitere Abart der Messerführung, ebenfalls in vergrö.ßertern Maßstab, Abb. 4 einen
Längsschnitt- durch ein Stück des Messerpakets in vergrößertem Maßstab, Abb. 5 einen
Querschnitt durch das Messerpaket in vergrößertem Maßstab.
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Die beiden Seitenwände i bilden das Gerüst der Maschine. Die Werkstoffbahn
2 wird von der Vorratsrolle 3 abgezogen und läuft über Leitwalzen 4 zur Aufwickelrolle
5, die durch die Wickelwelle 6 getragen wird. Auf ihrem Weg wird die Papierbahn
zuerst befeuchtet und dann nach dem Auflaufen auf die Wickelrolle durch die Schneidwerkzeuge
in einzelne Spinnscheiben zertrennt. .
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Zunächst erhält die in bezug auf die aufgewickelte Rolle innenliegende
Bahnseite eine Anfeuchtung durch Flüssigkeitsstrahlen 7. die durch Düsen S erzeugt
und in ihrer Stärke geregelt werden. Die äußere Seite der Bahn wird durch die etwa
mit Schwammgummi bezogene Walze 9 befeuchtet. Diese entnimmt die Flüssigkeit dein
Trog io. Eine Beeinflussung des Anfeuchtgrades ist durch die verschieden stark an
die Walze 9 anstellbare Quetschwalze i i möglich. Die beiden Walzen 9 und ii sind
in dem Wagen 12 gelagert, der auf der Bahn 13 läuft. Diese steigt zweckmäßigerweise
mit zunehmender .Entfernung von der Wickelwelle 6 an; hierdurch ist eine genügende
Anpressung der Walze 9 an die Aufwickelrolle 5 gesichert. Man kann die Walze 9 auch
an .einem noch frei laufenden Teil der Bahn, also vor deren Auflaufen auf die Rolle,
angreifen lassen, wobei die Befeuchtungswalze dann bis zu einem gewissen Grade von
der Bahn umschlungen sein kann. Der Antrieb der Walze 9 erfolgt vorteilhafterweise
durch die Balin selbst.
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Die beiden Befeuchtizngseinrichtungen, die als an sich bekannt anzusehen
sind, können getrennt oder gemeinsam arbeiten.
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ach dem Befeuchten gelangt die inzwischen auf die Wickelrolle aufgelaufene
Bahn zur Schneidvorrichtung. Diese besteht aus' den eigentlichen Schneidmitteln,
nämlich Rasierklingen oder ähnlich geformten Messern 14, die in an sich bekannter
Weise zu einem Paket zusammengefaßt sind; dabei liegen zwischen benachbarten Messern
in ebenfalls an sich bekannter Weise Zwischenstücke 30 (Abb. .4 und 5), die der
Breite der Spinnscheiben entsprechen. Das Messerpaket ist im Messerrahmen 15 befestigt.
Vorteilhafterweise sind die Messer im Messerrahmen auf einer nachgiebigen Unterlage
34, etwa aus Filz, Leder, Gummi o. dgl., abgestützt. Dadurch wird ein einwandfreies
Schneidergebnis über die ganze Länge des Messerpakets gewährleistet und ein Durchbiegen
des Messerpakets verhindert. Der Messerrahmen 15 ist gelenkig und feststellbar an
den Messerwagen 16 angeschlossen, der auf der Schienenbahn 17 auf Rollen läuft.
Diese Bahn 17 fällt mit zunehmender Entfernung von der Wickelrolle 5 ab. Über die
Seilscheibe iS steht der Messerwagen 16 unter dem Einfluß der Schwerkraft des Gewichtes
i9, wodurch die Anpressung der Schneidorgane an die Wic[celrolle erfolgt.
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Die Schienenbahn kann natürlich auch waagerecht oder mit zunehmender
Entfernung von der Aufwickelwelle steigend angeordnet werden. Im letzten Falle wird
unter Umständen ein besonderes Gewicht zum Anpressen an die aufwickelnde Rolle nicht
gebraucht.
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Die zwischen den' Messern liegenden Zwischenstücke 30 sind an den
Ecken abgeschrägt und liegen während des Schneidvorganges mit den Schrägflächen
35 an der aufwickelnden Rolle an; hierdurch ist die Eingriffstiefe der Messer bestimmt,
außerdem wird dadurch die Bewegung .des Messerwagens gesteuert.
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Auch bei einer bekannten Vorrichtung bestimmen Zwischenstücke zwischen
den Messern die Eingriffstiefe der Messer. Da die Messer aber auf einer ortsfest
gelagerten Welle angeordnet sind, entfällt, eine die Messer steuernde Tätigkeit
der Zwischenstücke. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung wird die Eingriffstiefe
der Messer durch Plattenbegrenzt, die gleichzeitig den Messerschlitten steuern.
In diesem Falle sind zwischen den Messern aber besondere Zwischenstücke vorhanden,
welche die Papierbahn nicht berühren. Außerdem müssen die Platten bei jeder Änderung
der Schnittbreite durch andere Platten ersetzt werden.
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Die abweichende, in Abb. 2 gezeigte Ausführung der Schneideinrichtung
ist so beschaffen, daß an der Schwenkachse 2o des Messerrahmens 15 eine Gabel 21
befestigt ist, .die mit ihrem Schlitz auf der Aufwickelrolle 6 sich führt. Gabel
und Messerrahmen sind fest miteinander verbunden. Durch diese Anordnung wird erreicht,
daß die Punkte 2o, 6 und der Schneidpunkt unabhängig vom Wickeldurchmesser in einer
Geraden bleiben. Der Schneidwinkel, also der Winkel zwischen der schneidenden 1\Iesserkante
und der im Schneidpunkt an .die Aufwickelrolle gelegten Berührungsebene, ist damit
für die Dauer des Schneidvorganges ein Festwert. Das ist aus der Abb. 2 zu ersehen,
wo die gestrichelte Darstellung die Stellung der Schneidmittel bei großem Wickeldurchmesser
veranschaulicht.
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Das gleiche Ziel kann man auch erreichen, wenn man die in Abb. 3 gezeigte
Ausführungsform
wählt. An den mit 33 bezeichneten Messerwagen ist
bei 22 der Messerrahmen 15 angelenkt. An den Enden der Wellen 23 und 24 des Messerwagens
sitzen Rollen, die in Schienenführungen 25 laufen. Der Messerwagen trägt noch eine
weitere Welle 26; an deren Enden sitzen Stirnräder 27, die mit den zu Schienenführungen
25 parallellaufenden Zahnstangen 28 kämmen. Hierdurch ist eine gute Geradführung
des Wagens gesichert. Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit, den Messerwagen
auszuschwenken und die Messer völlig freizulegen. Das geschieht in der Weise, daß
der Wagen 33 so weit herausgefahren wird (in der Darstellungsweise der Abb. 3 nach
links), bis die Rollen 23 ihre Führungen 25 verlassen haben. Dann kippt man den
Wagen nach unten (nach der Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinne). Die strichpunktiert
angedeutete Stellung des Wagens ist eine Zwischenstellung beim Schwenken. Der Wagen
kann natürlich in jeder solchen Zwischenstellung festgestellt werden.
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Die Welle 26 steht unter dem Einfluß einer Bremse 32; diese ist verstellbar
und sichert beim Größerwerden des Wickeldurchmessers während des Schneidvorganges
eine genügende Anpressung der Schneidorgane an die Aufwickelrolle 5.
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Auch bei bekannten Vorrichtungen zum Schneiden von Papierbahnen mittels
rasierklingenartiger Messer wird der Messerhalter gebremst. Jede dieser Vorrichtungen
enthält aber mehrere Messergruppen, die einzeln gebremst werden, während bei der
den Gegenstand der Erfindung bildenden Vorrichtung eine einzige Bremse für sämtliche
Messer genügt.
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Der die Zahnstange und die Schienenführungen tragende Maschinenteil
kann an seiner oberen Kante noch weitere Führungen 31 für die zweckmäßigerweise
ausziehbaren, in ihren Endstellungen feststellbaren Wickelwellenlager 29 tragen.