DE69415227T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Falten von Taschentüchern aus Papier und dergleichen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine zum Falten von Papiertaschentüchern, Servietten und ähnlichem.
• Es ist bekannt, daß die Maschinen zum Falten von Papiertaschentüchern umfassen: eine Gruppe zum Abwickeln einer fortlaufenden Papierbahn, die von einer Rolle entnommen wird; eine Prägegruppe zum Eindrücken von erhabenen Dekorationen auf das Papier; eine Gruppe zum Schneiden zum Ausbilden mehrerer Bahnen oder "Arbeitskanäle" ausgehend von der Hauptbahn, die von der Rolle zugeführt wird; eine Einrichtung zum Längsfalten der unterschiedlichen fortlaufenden Bahnen; eine Gruppe zum Querschneiden oder "Abscheren" der so gefalteten Bahnen, um einzelne Taschentücher auszubilden, mit einem Paar von Zylindern, von denen der eine als "Abschneide-" und der andere als "Halte-" Zylinder des Produkts bezeichnet wird, auf deren Oberflächen die Segmente der Bänder haften, die abgeschnitten worden sind, aufgrund einer auf diese ausgeübten Saugwirkung vom Inneren der Walzen aus, mittels einer Anzahl von Löchern an der Oberfläche, die mit entsprechenden inneren Kammern zur Ansaugung von Luft zusammenwirken; einen dritten Zylinder, "Faltzylinder" genannt, mit der aktiven Oberfläche, die mit mehreren durchgehenden Löchern versehen ist, welche mit entsprechenden inneren Saugkammern verbunden sind, um das Produkt während der Verarbeitung festzuhalten, der dem Haltezylinder unmittelbar benachbart ist und dazu bestimmt ist, die von diesem kommenden Papiersegmente zu entnehmen, nach Aktivierung einer entsprechenden Ventilgruppe, die zur Steuerung der Ansaugung bestimmt sind; mehrere andere Walzen, benachbart zu dem Faltzylinder, die ebenfalls eine aktive Oberfläche, die in geeigneter Weise perforiert ist, aufweisen und mit einem System zur Luftansaugung ausgehend von deren Innerem versehen sind und nachfolgend als "Hilfswalzen" bezeichnet sind, die dazu bestimmt sind, die Vorderkante der unterschiedlichen Taschentücher während des Faltvorgangs abzuheben. Es, ist ebenfalls bekannt, daß das abzuschneidende und zu faltende Papier von oben nach unten zugeführt wird und daß die Länge der vorgenannten Walzen und Zylinder ungefähr gleich der Breite der Papierzuführungsrolle ist.
• Die deutschen Patente DE 34 39 211 A1, DE 32 43 778 A1 und DE 32 41 869 A1 beschreiben ebenfalls Vorrichtungen zum Ausführen der Faltung von Papiertaschentüchern und dergleichen in Maschinen, die auf der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise beruhen und die insbesondere das System der Luftansaugung in den einzelnen Faltzylindern betreffen. Im wesentlichen handelt es sich um Hohlzylinder, deren aktive Oberfläche an mehreren Stellen durchbrochen ist, so daß sie mit einer innenliegenden Saugkammer in Verbindung stehen, aus der die Luft durch einen oder beide Endabschnitte abgesaugt wird.
• Dies führt allerdings zu einer ungleichförmigen Verteilung der Drucklinien entlang der Axialrichtung der Zylinder, hauptsächlich aufgrund der Druckverluste wegen der erheblichen Länge der Zylinder selbst, so daß der Wirkungsgrad der Ansaugung von den Endabschnitten zur Mitte der Zylinder zunehmend schlechter wird.
• Um diesem schwerwiegenden Nachteil abzuhelfen, muß eine größere Saugleistung bereitgestellt werden, was zu einem höheren spezifischen Energieverbrauch und folglich zu größeren Herstellungskosten führt. Darüber hinaus ist es notwendig, um die Druckverluste wenigstens in annehmbaren Grenzen zu halten, die Innenfläche der Zylinder in einer geeigneten Weise zu gestalten, d. h. deren Saugkammern, was eine äußerst anspruchsvolle und präzise Bearbeitung dieser Kammern und den Einsatz von in hohem Maße qualifizierten Facharbeitern erfordert. Dies alles verhindert die Herstellung von Maschinen mit großen Abmessungen, d. h. mit Zylindern großer Länge, die für große Produktionsmengen bestimmt sind, wie dies der Markt erfordert, und außerdem bringt das eine Erhöhung von deren Herstellungskosten mit sich. Hinzu kommt die Tatsache, daß es wegen der Notwendigkeit der Zuführung des Papiers von oben nach unten nicht möglich ist, die auf die Ränder wirkende Schwerkraft dafür auszunutzen, um die Taschentücher zu falten, um die Faltung zu erleichtern.
• Die Dokumente EP-A-302031 und DE-A-24 39 780 beschreiben Maschinen zur Verarbeitung von Papier mit Arbeitswalzen und -zylindern, auf denen das Papier mittels einer zwangsläufigen Ansaugung durch die Außenfläche der Walzen und Zylinder gehalten wird. Die wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vorstehend beschriebenen Nachteile zu beseitigen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Falten von Papiertaschentüchern und dergleichen gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine Maschine zum Ausführen dieses Verfahrens zeichnet sich durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 aus. Weitere Merkmale sind in den Ansprüchen 3 bis 6 vorgesehen.
• Die durch die vorliegende Erfindung erzielten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß es möglich ist, eine gleichmäßige und wirksame Ansaugung von Luft über die gesamte Länge der Achse eines jeden Zylinders der Maschine zu gewährleisten, selbst bei geringen Druckunterschieden zwischen Innerem und Äußerem der Zylinder, ohne daß auf eine verstärkte Ansaugung zurückgegriffen werden muß, wobei auf diese Weise der entsprechende Energieverbrauch und die Herstellkosten der Taschentücher erheblich gesenkt werden; darin, daß die Walzen und Zylinder zur Verarbeitung von Papier der vorstehend beschriebenen Bauart einfach herzustellen sind, wirtschaftlich und zuverlässig sind, auch nach einer längeren Einsatzzeit; darin, daß es möglich ist, die Qualität des Endprodukts aufgrund des genaueren und wirksameren Festhaltens der Papiersegmente auf der aktiven Oberfläche der Zylinder zu verbessern, dank der Gleichförmigkeit des Unterdrucks in jedem Bereich der Oberfläche der Zylinder; darin, daß es möglich ist, Maschinen mit einer beliebigen zulässigen Breite herzustellen, mit einer großen Anzahl von Arbeitskanälen, ohne auf eine Steigerung der Ansaugung zurückgreifen zu müssen, wobei in jedem Fall die einwandfreie Funktion der Maschinen selbst und ein gutes Festhalten des Papiers auf den aktiven Oberflächen der vorgenannten Zylinder und Walzen gewährleistet ist, wodurch die Produktion gesteigert wird, so wie es der Markt verlangt.
• Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich für einen Fachmann deutlicher aus der folgenden Beschreibung und mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen, die beispielhaft zur Verdeutlichung der Erfindung dienen, aber nicht beschränkend aufzufassen sind; wobei in diesen Zeichnungen Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Maschine zeigt; Fig. 2 eine Draufsicht auf die Maschine nach Fig. 1 zeigt; Fig. 3 eine Vorderansicht der Zylindergruppe der Maschine nach Fig. 1 zeigt; Fig. 4 eine Seitenansicht von rechts der Gruppe nach Fig. 3 zeigt; Fig. 5 eine Draufsicht auf die Gruppe nach Fig. 3 zeigt; Fig. 6 eine detaillierte Ansicht im Längsschnitt eines Segments des Faltzylinders der Maschine nach Fig. 1 zeigt; Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der detaillierten Ansicht nach Fig. 6 zeigt; Fig. 8 eine detaillierte Längsschnittansicht eines Teils des Abschneidezylinders der Maschine nach Fig. 1 zeigt, mit Saugkammern gleicher Breite wie zwei Arbeitskanäle; Fig. 9 die Schnittansicht entlang Linie C-C der detaillierten Ansicht nach Fig. 8 zeigt; Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B der detaillierten Ansicht in Fig. 8 zeigt; und Fig. 11 eine Längsschnittansicht eines Zylinders entsprechend dem in Fig. 8 zeigt, wobei aber die Saugkammern gleiche Breite wie ein Arbeitskanal haben.
• Reduziert auf seine wesentliche Struktur und unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren der beigefügten Zeichnungen umfaßt ein Verfahren zum Falten von Papiertaschentüchern und dergleichen in einer Maschine, die eine Vielzahl von Walzen oder Zylindern für das Abschneiden und Falten der Taschentücher ausgehend von einer Bahn umfaßt, die kontinuierlich von einer Rolle abgewickelt wird und in mehrere Bänder oder Kanäle (10) unterteilt ist, in erfindungsgemäßer Weise:
• - an den Stationen zum Schneiden (T) und Falten (P) der Taschentücher, das Zuführen des Papiers mit einem vom unteren Bereich der Maschine zum oberen Bereich ansteigenden Verlauf (F), so daß das Falten der Ränder der zu faltenden Taschentücher durch die Wirkung der Schwerkraft erleichtert wird, die auf den in Richtung der Vorwärtsbewegung des Papiers jeweils vorderen Rand nach dem Unterbrechen des Ansaugens in der Berührungszone mit der entsprechenden Hilfswalze einwirkt;
• - Festhalten des in Bearbeitung befindlichen Produktes auf der äußeren Oberfläche der entsprechenden Bearbeitungswalzen und -zylinder mit Hilfe eines erzwungenen Ansaugvorgangs, der durch mehrere getrennte, benachbarte und koaxiale Segmente dieser Walzen und Zylinder mit eventuell vermindertem Volumen und für jedes Segment durch mehrere Reihen von Löchern hindurch erfolgt, die in Längsrichtung ausgerichtet sind, derart, daß eine Vielzahl von Kammern umgrenzt ist, die mit einer Haupt-Ansaugkammer mittels mehrerer durchgehender radialer Löcher in einer unter der Steuerung des Ventils mit der Drehung des Zylinders oder der Walze programmierten Folge in der Weise in Verbindung stehen, daß selbst mit verminderten Werten der Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Walzen und Zylinder über die gesamte Länge ihrer Achsen ein gleichförmiger Unterdruck ermöglicht wird.
• Soweit die Maschine zum Ausführen des vorstehend genannten Verfahrens betroffen ist, umfaßt diese eine Anzahl von Zylindern und Walzen zum Abschneiden und querverlaufenden Falten des Papiers, von denen jeder mit seiner jeweiligen aktiven Oberfläche mit mehreren Gruppen von hindurchgehenden Löchern versehen ist, die mit entsprechenden inneren Luftansaugkammern in Verbindung stehen.
• Insbesondere und unter Bezugnahme auf Fig. 3 bis 7 der beigefügten Zeichnung ist der Faltzylinder (2) der Maschine aus einer Vielzahl zylindrischer koaxialer Segmente (20) gebildet, die in einer Einweg-Kaskade unter Zwischenschaltung eines festen Ventils (21) zwischen jedes Paar aneinander liegender Segmente (20) miteinander verbunden sind, das mit einer Luft-Ansaugquelle (AS) verbunden ist, derart, daß eine entsprechende Haupt- Ansaugkammer (28) umgrenzt wird. Die äußere, d. h. aktive Oberfläche eines jeden Segments (20) des Zylinders (2) ist in geeigneter Weise mit Längsrillen versehen, und entsprechend einer jeden Rille ist eine rechtwinklige Platte (23) mit mehreren hindurchgehenden Löchern (24) derart befestigt, daß eine Vielzahl von Kammen (22) umgrenzt wird, die mit der genannten Kammer (28) mittels mehrerer hindurchgehender radialer Löcher (29) in programmierter Reihenfolge unter Steuerung des Ventils (21) entsprechend der Rotation des Zylinders (2) in Verbindung stehen. Jedes Segment (20) des Zylinders (2) ist auf einem entsprechenden Träger (25) montiert, der auf eine horizontale Welle (26) aufgekeilt ist. Jedes Ventil (21) ist mit dem Träger (25) des entsprechenden Segments (20) mit Hilfe von zwei Lagern (27) verbunden.
• Die Drehung der Welle (26) ruft die entsprechende Drehung der Segmente (20) des Zylinders (2) in bezug auf die Ventile (21) zur Ansaugung von Luft hervor. Aufgrund dieser Drehung befinden sich die Kammern (22) eines jeden Segments (20) in Verbindung mit der entsprechenden Kammer (28) in der gewünschten Reihenfolge, unter Zwischenschaltung der radialen Löcher (29). Auf diese Weise wird jede Gruppe von Löchern (24) der gewünschten aufeinanderfolgenden Ansaugung unterworfen, so daß das programmierte Festhalten bzw. Loslassen des Papiers auf der aktiven Oberfläche des entsprechenden zylindrischen Segments (20) ermöglicht wird.
• Unter Bezugnahme auf Fig. 8 bis 10 der beigefügten Zeichnungen ist der Abschneidezylinder (3) in einem einzigen Stück ausgeführt, wobei die aktive Oberfläche mit mehreren Längsrillen versehen ist, von denen jede eine Länge aufweist, die gleich der Breite der beiden Arbeitskanäle ist, und wobei eine entsprechende rechtwinklige Platte (34), mit mehreren hindurchgehenden Löchern (35) versehen ist, so daß ebenso viele Kammern (33) umgrenzt werden, von denen jede durch eine Öffnung (36) mit einem feststehenden Ventil (32) in Verbindung steht, welches entsprechend seiner Mittellinie angeordnet ist und mit der Luftansaugeinrichtung (AS) verbunden ist, wobei das genannte Ventil (32) koaxial mit dem Zylinder (3) und von diesem abgestützt ist.
• In einer alternativen Ausführungsform, wobei auf Fig. 11 der Zeichnungen Bezug genommen sei, hat jede der genannten Längsrillen eine Länge, die gleich der Breite eines Arbeitskanals ist. Dies ermöglicht, letztlich die Gleichförmigkeit der Ansaugströmung und auf diese Weise den Wirkungsgrad der Maschine zu vergrößern.
• Die Herstellung der Hilfswalzen (4) ist identisch wie vorstehend für den Abschneidezylinder (3) beschrieben. Insbesondere weisen die Hilfswalzen (4) eine aktive Oberfläche auf, die mit mehreren inneren Ansaugkammern versehen ist, die eine Länge aufweisen, die gleich der Breite eines oder zweier Arbeitskanäle ist, und die mit entsprechenden Ventilen verbunden sind, die mit einer Luft-Ansaugeinrichtung (AS) in Verbindung stehen, wobei die Ansaugkammern von ebenso vielen Längsrillen begrenzt sind, die auf der aktiven Oberfläche der Walzen gebildet sind und von entsprechenden Platten abgedeckt sind, die mit mehreren hindurchgehenden Löchern derart versehen sind, daß eine direkte pneumatische Verbindung zwischen den Ansaugkammern und der aktiven Oberfläche der Walzen (4) hergestellt ist.
• Die Unterteilung des Zylinders (2) in mehrere Segmente (20), von denen jedes mit einer Haupt-Ansaugkammer (28) verminderter Länge versehen ist, um die Festhaltewirkung des Papiers auf der aktiven Fläche auszuüben, ermöglicht es, eine gleichförmige und richtige Verteilung der Drucklinien auf der gesamten Länge der Achse des Zylinders (2) zu erhalten. Dies ermöglicht es, die mit Hilfe des Faltzylinders (2) ausgeführte Verarbeitung effizienter zu gestalten, und folglich die Qualität des Endprodukts zu verbessern. Im übrigen ermöglicht dies, die Druckverluste erheblich zu vermindern, die mit der Wirkung der Ansaugung von Luft ins Innere des Zylinders (2) verbunden sind. Dies gilt in analoger Weise für den Zylinder (3) und für die Walzen (4), soweit die Unterteilung der Ansaugwirkung zwischen den unterschiedlichen Ansaugkammern (33) betroffen ist, die entlang deren Achsen verteilt angeordnet sind.

Claims (6)

1. Verfahren zum Falten von Papiertaschentüchern und dergleichen in einer Maschine, die eine Vielzahl von Walzen oder Zylindern (2, 3) für das Abschneiden und Falten der Taschentücher ausgehend von einer Bahn (1) umfaßt, die kontinuierlich von einer Rolle abgewickelt wird und in mehrere Bänder oder Kanäle (10) unterteilt ist, im Zusammenwirken mit Hilfswalzen (4) in den Stationen zum Schneiden (T) und Falten (P), dadurch gekennzeichnet, daß es folgendes umfaßt:

- an den Stationen zum Schneiden (T) und Falten (P) der Taschentücher eine Papierzufuhr, die einen vom unteren Bereich der Maschine zum oberen Bereich ansteigenden Verlauf (F) in der Weise aufweist, daß das Falten der Ränder der zu faltenden Taschentücher durch die Wirkung der Schwerkraft erleichtert wird, die auf den in Richtung der Vorwärtsbewegung des Papiers jeweils vorderen Rand nach dem Unterbrechen des Ansaugens in der Berührungszone mit der entsprechenden Hilfswalze (4) einwirkt,

- Festhalten des in Bearbeitung befindlichen Produktes auf der äußeren Oberfläche der entsprechenden Bearbeitungs-Walzen (3) und

- Zylinder (2) mit Hilfe eines erzwungen Ansaugvorganges, der durch mehrere getrennte, benachbarte und koaxiale Segmente (20) der Walzen (3) und Zylindern (2) mit eventuell vermindertem Volumen und für jedes Segment (20) durch mehrere Reihen von Löchern (24, 35) hindurch erfolgt die in Längsrichtung ausgerichtet sind, derart, daß eine Vielzahl von Kammern (22) umgrenzt ist, die mit einer Haupt- Ansaugkammer (28) vermittels mehrerer durchgehender radialer Löcher (29) in einer unter der Steuerung des Ventils (21) mit der Drehung des Zylinders (2) oder der Walze (3) programmierten Folge in der Weise in Verbindung stehen, daß selbst mit verminderten Werten der Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Walzen (3) und Zylinder (2) über die gesamte Länge ihrer Achsen gleichförmiger Unterdruck ermöglicht wird.

2. Maschine zum Falten von Papiertaschentüchern, Servietten und ähnlichem gemäß dem Verfahren von Anspruch 1, die eine Vielzahl von Zylindern und Walzen (2, 3) zum Abschneiden und querverlaufenden Falten des Papiers umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltzylinder (2), der das Papier mit einer Vorwärtsbewegung (F) von der Basis der Maschine zu ihrem oberen Bereich in Zusammenarbeit mit Hilfswalzen (4) antreibt, von einer Vielzahl von koaxialen zylindrischen Segmenten (20) gebildet wird, die in einer Einweg-Kaskade unter Zwischenschaltung eines festen Ventils (21) zwischen jedes Paar voneinander benachbarten Segmenten (20) miteinander verbunden sind, das mit einer Luft-Ansaugquelle (AS) verbunden ist, derart, daß eine entsprechende Haupt- Ansaugkammer (28) umgrenzt wird, daß die äußere, d. h. aktive Oberfläche eines jeden Segments (20) des Zylinders (2) mit Längsrillen versehen ist, und daß entsprechend einer jeden Rille eine rechtwinklige Platte (23) mit mehreren hindurchgehenden Löchern (24) derart befestigt ist, daß eine Vielzahl von Kammern (22) umschlossen wird, die mit der Kammer (28) vermittels mehrerer durchgehender radialer Löcher (29) in programmierter Reihenfolge unter Steuerung des Ventils (21) entsprechend der Rotation des Zylinders (2) in Verbindung stehen.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (20) des Zylinders (2) auf einem entsprechenden Träger (25) montiert ist, der auf eine horizontale Welle (26) aufgekeilt ist.

4. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ventil (21) mit dem Träger (25) des entsprechenden Segments (20) mit Hilfe von zwei Lagern (27) verbunden ist.

5. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidezylinder (3) aus einem einzigen Stück hergestellt ist, wobei die aktive Oberfläche mit mehreren Längsrillen versehen ist, von denen jede eine Länge besitzt, die gleich der Länge von einem oder zwei Arbeitskanälen ist, und mit einer rechtwinkligen Platte (34), die mit mehreren hindurchgehenden Löchern (35) versehen ist, derart, daß ebenso viele Kammern (33) umschlossen werden, von denen jede durch eine Öffnung (36) mit einem festen Ventil (33) in Verbindung steht, das auf ihrer Mittellinie angeordnet und mit der Luft- Ansaugeinrichtung (AS) verbunden ist, wobei das Ventil (32) zum Zylinder (3) koaxial und von diesem getragen ist.

6. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswalzen (4) eine aktive Oberfläche aufweisen, die mit mehreren internen Ansaugkammern versehen ist, die eine Länge gleich der Länge von einem oder zwei Arbeitskanälen besitzen und mit entsprechenden Ventilen verbunden sind, die mit einer Luft-Ansaugeinrichtung (AS) in Verbindung stehen, wobei die Ansaugkammern von ebenso vielen Längsrillen begrenzt sind, die auf der aktiven Oberfläche der Walzen (4) gebildet sind und von entsprechenden Platten abgedeckt sind, die mit mehreren hindurchgehenden Löchern derart versehen sind, daß eine direkte pneumatische Verbindung zwischen den Ansaugkammern und der aktiven Oberfläche der Walzen (4) hergestellt ist.