EP0664208A2

EP0664208A2 - Vorrichtung zum Herstellen eines mehrlagigen Schlauches zur Sackherstellung

Info

Publication number: EP0664208A2
Application number: EP94118260A
Authority: EP
Inventors: Gustav Kuckhermann
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 1994-01-21
Filing date: 1994-11-19
Publication date: 1995-07-26
Anticipated expiration: 2014-11-19
Also published as: CA2140501C; TW417600U; DE59406675D1; CN1084667C; US5882287A; RU95100753A; JP3345201B2; EP0664208A3; RU2095250C1; ES2119052T3; DE4401723A1; CA2140501A1; JPH0825527A; EP0664208B1; CN1127178A

Abstract

Eine Vorrichtung zum Herstellen eines mehrlagigen Schlauches aus in gleichen Abständen mit Querperforationen versehenen Papierbahnen (4,5,6), von dem zur Sackherstellung Schlauchabschnitte (20) abgerissen werden, besteht aus mindestens einem im Maschinengestell gelagerten, an einer rotierenden Welle befestigten Perforiermesser (11), das die Papierbahnen (4,5,6) mit Querperforationen versieht und dessen radialer Abstand zu der Welle zur Formateinstellung veränderbar ist, aus im Maschinengestell gelagerten, mit Querklebeleisten versehenen und mit Klebstoffauftragseinrichtungen zusammenwirkenden Querklebezylindern (16) und aus einer die seitlich versetzt zueinander liegenden Ränder der über Leitrollen zusammengeführten Papierbahnen vor ihrer Faltung zu einem Schlauch mit einem die Längsklebenaht bildenden Klebstoffauftrag versehenen Längskleberolle. Um die Vorrichtung einfach und schnell auf die Herstellung unterschiedlich langer Schlauchabschnitte umrüsten zu können, sind an der Welle in gleichen Winkelabständen vier Träger (25) für wahlweise an diesen befestigbare Perforiermesser (11) angeordnet, die Einrichtungen zur Verstellung ihres radialen Abstandes von jeder Welle besitzen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines mehrlagigen Schlauches aus in gleichen Abständen mit Querperforationen versehenen Papierbahnen, von dem zur Sackherstellung Schlauchabschnitte abgerissen werden,
mit mindestens einem im Maschinengestell gelagerten, an einer rotierenden Welle befestigten Perforiermesser, das die Papierbahnen mit Querperforationen versieht und dessen radialer Abstand zu der Welle zur Formateinstellung veränderbar ist,
mit in dem Maschinengestell gelagerten, mit Querklebeleisten versehenen und mit Klebstoffauftragseinrichtungen zusammenwirkenden Querklebezylindern und
mit einer die seitlich versetzt zueinander liegenden Ränder der über Leitrollen zusammengeführten Papierbahnen vor ihrer Faltung zu einem Schlauch mit einem die Längsklebenaht bildenden Klebstoffauftrag versehenden Längskleberolle.
Papiersäcke, beispielsweise zur Verpackung von Zement oder anderen pulver- oder granulatförmigen Stoffen mit hoher Festigkeit, werden aus mehrlagigen Schlauchabschnitten hergestellt, deren einzelne Lagen bei der Schlauchbildung an ihren Rändern miteinander verklebt sind und an deren Enden die einzelnen Lagen mit fluchtend übereinander liegenden Schnittkanten (Glattschnitt) oder vorzugsweise einander nur teilweise überlappend in gestaffelter Formation liegen, so daß auch bei der Bodenbildung die einzelnen Lagen einzeln verklebt werden.
Rationelle Maschinenausrüstungen machen es erforderlich, daß mit einer Anlage Schlauchabschnitte mit gestaffelter Anordnung der einzelnen Papierlagen unterschiedlicher Formate hergestellt werden können. Um diese gewünschte Formatvariabilität der sogenannten "Schlauchmaschinen" zu erreichen, müssen sich die die Schlauchabschnittlängen bestimmenden Abstände der Querperforationen in den einzelnen Papierlagen verändern und auch die Abstände der quer verlaufenden Querklebestreifen entsprechend anpassen lassen.
Während es unschädlich ist, wenn zwischen der Umfangsgeschwindigkeit der Querklebeleisten und der Laufgeschwindigkeit der Papierbahnen gewisse Unterschiede bestehen, so daß es aufgrund der Relativgeschwindigkeit zu einem gewissen Verschmieren der Klebstoffaufträge kommt, können derartige Unterschiede der Umfangsgeschwindigkeit der Perforiermesser und der Papierbahnen nicht in Kauf genommen werden, weil hier Relativgeschwindigkeiten zu einem Ausreißen der Querperforationen und damit zu einem Abriß der Papierbahn führen können.
Um Papierbahnen in Schlauchmaschinen in einem veränderlichen Abstand mit Querperforationen versehen zu können, ist es bekannt, die rotierenden Perforiermesser über Ungleichförmigkeitsgetriebe in der Weise anzutreiben, daß die Papierbahn in dem Bereich, in dem sich das Perforiermesser nicht im Eingriff mit der Papierbahn befindet, mit einer von der Umfangsgeschwindigkeit des Perforiermessers abweichenden Geschwindigkeit vorgezogen wird, während die Umfangsgeschwindigkeit des Perforiermessers im Zeitpunkt des Eingriffes mit der Papierbahn mit deren Laufgeschwindigkeit im wesentlichen gleich ist. Derartige Ungleichförmigkeitsgetriebe bestehen aus Kurbelschleifengetrieben, die wegen ihrer Ungleichförmigkeit großen Beschleunigungen und Verzögerungen bei ihrem Umlauf unterliegen, so daß wegen der dadurch entstehenden Massenkräfte die Maschine nur mit einer geringeren Leistung laufen kann, um die entstehenden Massenkräfte innerhalb zulässiger Grenzen zu halten.
Aus der US-PS 2,013,086 ist eine Schlauchmaschine der eingangs angegebenen Art bekannt, bei der die die Querperforationen anbringenden Perforiermesser an Armen befestigt sind, die in radialer Richtung zu den diese tragenden Wellen verstellbar sind. Diese in radialer Richtung verstellbaren Perforiermesser lassen sich durch entsprechende Änderung auch der Achsabstände der die Perforiermesser tragenden Wellen mit ständig gleicher Umfangsgeschwindigkeit wie der Laufgeschwindigkeit der Papierbahnen antreiben, so daß keine Ungleichförmigkeiten in dem Antrieb vorhanden sind, die aufgrund von Massenkräften die Laufgeschwindigkeit der Schlauchmaschine begrenzen könnten. Der Einstellung der Formate sind jedoch der bekannten Maschine dadurch Grenzen gesetzt, daß bei einer Verringerung der Abstände der Querperforationen die die Perforationsmesser tragenden Arme nur so weit radial nach innen verstellt werden können, daß deren die Wellen überragenden, rückwärtigen Enden nicht an die Papierbahn anstoßen und diese beschädigen. Die bekannte Schlauchmaschine erlaubt daher eine Formatvariabilität nur in einem Umfang, bei dem die größten Abschnittlängen etwa doppelt so groß sind wie die kleinsten, weil bei einer weiteren Verringerung der Abständen die nicht mit einem Perforierwerkzeug besetzten Enden der Arme in den Weg der durchlaufenden Papierbahnen geraten würden. Die bekannte Schlauchmaschine genügt daher den heutigen Anforderungen an die Formatvariabilität nicht, da es gefordert wird, Schlauchabschnitte herzustellen, deren kleinste Längen etwa einem Sechstel bis einem Achtel der größten Längen entsprechen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schlauchmaschine der eingangs angegebenen Art zu schaffen, auf der sich bei hoher Leistung und einfacher Umrüstung Schlauchabschnitte herstellen lassen, deren Längen in einem großen Bereich variiert werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß an der Welle in gleichen Winkelabständen vier Träger für wahlweise an diesen befestigbare Perforiermesser angeordnet sind, die Einrichtungen zur Verstellung ihres radialen Abstandes von jeder Welle besitzen. Bei der erfindungsgemäßen Schlauchmaschine läßt sich der größte Abstand der Querperforationen in den Papierbahnen dadurch einstellen, daß die Träger auf ihren größten radialen Abstand von der diese tragenden Welle ausgefahren und nur an einem Träger ein Perforiermesser befestigt wird. Soll der kleinstmögliche Abstand der Querperforationen eingestellt werden, werden die vier Träger nach innen auf ihren geringsten radialen Abstand zur Welle eingestellt und sämtliche vier Träger mit Perforiermessern besetzt. In einer mittleren Einstellung der Träger lassen sich an einander gegenüberliegenden Trägern Perforiermesser befestigen. Zwischen dem kleinsten und dem größten einstellbaren Abstand der Querperforationen lassen sich sämtliche Formate durch entsprechendes Aus- und Einfahren der Träger und/oder Anordnung von einem, zwei oder vier Perforiermessern an den Trägern einstellen. Da also bei der erfindungsgemäßen Schlauchmaschine auf Ungleichförmigkeitsantriebe verzichtet worden ist und sich die Laufgeschwindigkeit der Papierbahnen jeweils an die Umfangsgeschwindigkeit der Perforiermesser anpassen läßt, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Formatvariabilität in weiten Grenzen mit hoher Leistung betrieben werden.
Vorstehend ist eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben worden, bei der die einzelnen durch die Papierbahnen gebildeten Lagen bereits vor ihrer Querperforation zu einem Schlauch gebildet worden sind, da von dem Schlauch Schlauchabschnitte abgetrennt werden sollen, die an ihren Enden fluchtend übereinander liegende Schnittkanten aufweisen. Um von dem mehrlagigen Schlauch mit glatten Schnitten versehene Schlauchabschnitte abreißen zu können, müssen die Perforationen der einzelnen Lagen genau übereinander liegen, so daß nur ein einziges Perforiermesser vorgesehen ist, das sämtliche bereits zu einem Schlauch zusammengelegte Lagen durchgehend perforiert.
Mit besonderem Vorteil läßt sich die Erfindung aber bei Vorrichtungen zur Herstellung sogenannter Staffelsäcke verwirklichen, bei denen die einzelnen Lagen des mehrlagigen Schlauchabschnittes zusätzlich auch in Längsrichtung einander nur teilweise überlappend liegen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist daher vorgesehen, daß im Maschinengestell für jede der getrennt voneinander über Leitwalzen laufenden Papierbahnen mindestens ein an einer rotierenden Welle befestigtes Perforiermesser vorgesehen ist, das die Papierbahnen mit in Längsrichtung versetzt zueinander liegenden Querperforationen versieht, und daß an den Wellen in gleichen Winkelabständen 4 Träger für wahlweise an diesen befestigbare Perforiermesser angeordnet sind, die Einrichtungen zur Verstellung ihres radialen Abstandes von jeder Welle besitzen.
Obwohl bei Schlauchmaschinen ein gewisses Ausstreichen oder Verschmieren der aufgetragenen Querklebstoffstreifen in Kauf genommen werden kann, darf dieses Verschmieren aufgrund der Relativgeschwindigkeit der Papierbahnen und der Querklebeleisten ein zulässiges Maß nicht überschreiten. Nach einer erfinderischen Weiterbildung ist daher vorgesehen, daß die Querklebezylinder in gleichen Winkelabständen mit vier Aufnahmen für Querklebeleisten versehen sind, die in gleicher Anzahl wie die Perforiermesser angebracht werden. Durch geeignete Wahl des Durchmessers des Querklebezylinders läßt sich dadurch sicherstellen, daß entsprechend der Anzahl der zum Einsatz kommenden Perforiermesser eine gleiche Anzahl von Querklebeleisten vorgesehen wird, so daß ohne aufwendige Veränderung des Durchmessers des Querklebezylinders ein Ausstreichen der quer verlaufenden Klebstoffstreifen lediglich in einem geringen und in Kauf zu nehmenden Ausmaß erfolgt. Bei der Umrüstung der Schlauchmaschine auf ein anderes Format brauchen die Querklebezylinder lediglich mit einer der Anzahl der Perforiermesser entsprechenden Anzahl von Querklebeleisten versehen zu werden, was sich in einfacher Weise schnell bewirken läßt.
Zweckmäßigerweise entspricht der Abstand gegenüberliegender Aufnahmen des Querklebezylinders dem mittleren, einstellbaren Abstand gegenüberliegender Träger der Perforiermesser.
Um die von dem Schlauch abgerissenen Schlauchabschnitte störungsfrei durch das Anformen von Böden zu Säcken verarbeiten zu können, müssen die gestaffelt angeordneten Lagen an den Enden der Schlauchabschnitte frei von Klebstoffaufträgen sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, daß die Längskleberolle konstanten Durchmessers über ihren Unmfang mit vier wahlweise schließbaren Aussparungen versehen ist, die Klebstoffaufträge auf die mit Querperforationen versehenen Randbereiche der Papierbahn verhindern. Auch bei dieser Längskleberolle kann eine gewisse Relativgeschwindigkeit zwischen deren Umfang und der Papierbahn in Kauf genommen werden, solange sichergestellt ist, daß die Aussparungen mit jeweils die mit Querperforationen versehenen Randbereiche der Papierbahnen überbrücken.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1: eine schematische Seitenansicht einer Schlauchmaschine zur Herstellung sogenannter Staffelsäcke und
Fig. 2: eine schematische Seitenansicht einer Schlauchmaschine, mit der sich wahlweise sowohl Staffelsäcke als auch mehrlagige Schlauchabschnitte mit Glattschnitt herstellen lassen.

Die aus Fig. 1 ersichtliche Schlauchmaschine besteht aus beispielsweise drei nicht dargestellten Abwickelgestellen, in denen hintereinander angeordnete Papierrollen 1, 2, 3 gehaltert sind, von denen über Leitrollen und Abwickel- und/oder Abzugseinrichtungen flache Papierbahnen 4, 5, 6 abgezogen werden.
In einem nicht dargestellten Maschinengestell sind in einer Perforierstation drei mit eigenen Antrieben versehene Perforierzylinder 8, 9, 10 gelagert, deren Perforiermesser 11 mit Gegenmesserzylindern 8', 9', 10' zusammenwirken.
In Laufrichtung der im gegenseitigen Abstand zueinander geführten Bahnen sind hinter den Querperforierzylindern 8 bis 10 zwei mit Antrieben versehene Querklebezylinder 12, 13 im Maschinengestell gelagert, deren Querklebeleisten die Papierbahnen 5 und 6 mit quer verlaufenden Klebstoffaufträgen versehen. Die Querklebeleisten 14 der Querklebezylinder 12, 13 erhalten ihre Klebstoffaufträge in üblicher Weise von Klebstoffauftragswalzen.
Hinter den Querklebezylindern 12, 13 werden die Papierbahnen 4, 5, 6 zu ihrer Verklebung zu einer mehrlagigen Bahn zusammengeführt. Ein Randbereich der Bahn, an dem die einzelnen Bahnen seitlich versetzt zueinander liegen, wird durch eine Längskleberolle 16 mit einem die spätere Längsnaht bildenden Klebstoffauftrag versehen, wobei die Kleberolle 16 mit Aussparungen 17 versehen ist, die sicherstellen, daß die mit Querperforationen versehenen Randbereiche der mehrlagigen Papierbahn nicht mit Klebstoffaufträgen versehen werden. Die zwischen den Aussparungen 17 liegenden Längsklebesegmente bzw. das Längsklebesegment der Längskleberolle erhalten ihre Klebstoffaufträge in üblicher Weise von einer Klebstoffauftragsrolle.
Die in der beschriebenen Weise vorbereitete, mehrlagige Papierbahn wird sodann in einer Schlauchbildestation 18 zu einem Schlauch gefaltet, wobei die jeweils überlappungsfreien Randbereiche der einzelnen Lagen miteinander verkleben. In der Abreißstation 19 werden sodann von dem Papierschlauch die einzelnen Schlauchabschnitte 20 abgerissen. Die Abreißstation ist mit einem üblichen Abreißwerk versehen, das aus zwei mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit angetriebenen Walzen besteht, von denen die vordere eine Haltewalze und die hintere eine Abreißwalze bildet, wobei im Takt des Abreißens der einzelnen Abschnitte 20 durch eine mit Nocken versehene Rolle 21 in einem beweglichen Träger gelagerte Gegenwalzen an die Festhalte- und Abreißwalzen angedrückt werden.
In der linken Spalte sind in der Zeichnung untereinander schematisch Perforierzylinder in unterschiedlichen Rüststellungen dargestellt.
Jeder der Perforierzylinder 8 bis 10 besitzt eine zentrale Welle 24, auf der vier Werkzeugträger 25 gehaltert sind, die mit Stelleinrichtungen versehen sind, die deren radiales Ausfahren und Annähern an die Welle 24 ermöglichen. Die Einrichtungen zum radialen Verfahren der Werkzeugträger 25 können beispielsweise aus zwei an den Werkzeugträgern 25 angelenkten Lenkern bestehen, deren andere Enden gelenkig mit Gleitstücken verbunden sind, die durch Stelleinrichtungen gegensinnig um jeweils gleiche Beträge in axialer Richtung auf den Wellen 24 verschieblich angeordnet sind.
Auf den Werkzeugträgern 25 können, wie aus den Darstellungen in der linken Spalte ersichtlich ist, ein bis vier Perforiermesser 11 befestigt werden.
In den drei Darstellungen der linken Spalte sind die Werkzeugträger jeweils unterschiedlich weit in radialer Richtung ausgefahren. In der untersten Darstellung sind die Werkzeugträger am weitesten ausgefahren, wobei nur ein Werkzeugträger 25 mit einem Perforiermesser 11 besetzt ist, so daß in dieser Stellung die größten Abstände der Querperforationen erzielt werden können.
In der mittleren Darstellung sind die Werkzeugträger 25 auf einen mittleren Abstand eingestellt, wobei zwei gegenüberliegende Werkzeugträger mit Perforiermessern 11 besetzt sind.
Aus der obersten Darstellung der linken Spalte sind die in ihre innerste Stellung gefahrenen Träger 25 ersichtlich, die sämtlich mit Perforiermessern 11 besetzt sind, so daß die geringsten Abstände der Querperforationen erzielt werden können.
In der zweiten Spalte der Zeichnung sind die Querklebezylinder 12, 13 dargestellt, deren Aufnahmen 30 an diesen mit unveränderlichem Abstand befestigt sind. Die einzelnen Aufnahmen 30 sind jeweils mit einer den Perforiermessern 11 entsprechenden Anzahl von Querklebeleisten 14 versehen.
In der dritten Spalte der Zeichnung ist die Längskleberolle 16 dargestellt, die entsprechend der jeweiligen Anzahl der Perforiermesser 11 und Querklebeleisten 14 mit Aussparungen 17 versehen ist, die beim Aufbringen des längs verlaufenden Klebstoffauftrags jeweils die querperforierten Bereiche überbrücken.
Entsprechend dem Abstand der einstellbaren Querperforationen muß auch der Takt des Abreißwerkes angepaßt werden. Zu diesem Zwecke ist die Nockenrolle 21 in der dargestellten Weise mit einem bis vier Nocken 36 versehen, die mit veränderbarer Taktzahl die beweglichen Walzen an die Festhalte- und Abreißwalzen des Abreißwerkes andrücken.
Die Fig. 2 zeigt eine Variante der Schlauchmaschine nach Fig. 1, bei der vor der Abreißstation 19 ein den flachliegenden durchgehender perforierender Perforierzylinder 40 angeordnet ist, dessen Perforiermesser mit einem Gegenzylinder 41 zusammenwirken. Der Perforierzylinder 40 weist den gleichen Aufbau und die gleiche Ausgestaltung wie die Perforierzylinder 8,9,10 auf, so daß auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird.
Sollen nur Schlauchabschnitte mit sogenannten Glattschnitten hergestellt werden, wird die Schlauchmaschine nur mit dem Perforierzylinder 40 versehen. Bei einer derartigen Schlauchmaschine können also die Perforierzylinder 8,9,10 entfallen. Soll die Schlauchmaschine jedoch so ausgebildet werden, daß wahlweise Schlauchabschnitte mit Staffelschnitten und mit Glattschnitten hergestellt werden können, wird diese sowohl mit den Perforierzylindern 8,9,10 als auch mit dem Perforierzylinder 40 ausgestattet, die dann wahlweise in ihre Betriebsstellung gebracht werden.

Claims

Vorrichtung zum Herstellen eines mehrlagigen Schlauches aus in gleichen Abständen mit Querperforationen versehenen Papierbahnen, von dem zur Sackherstellung Schlauchabschnitte abgerissen werden,
mit mindestens einem im Maschinengestell gelagerten, an einer rotierenden Welle befestigten Perforiermesser, das die Papierbahnen mit Querperforationen versieht und dessen radialer Abstand zu der Welle zur Formateinstellung veränderbar ist,
mit im Maschinengestell gelagerten, mit Querklebeleisten versehenen und mit Klebstoffauftragseinrichtungen zusammenwirkenden Querklebezylindern und
mit einer die seitlich versetzt zueinander liegenden Ränder der über Leitrollen zusammengeführten Papierbahnen vor ihrer Faltung zu einem Schlauch mit einem die Längsklebenaht bildenden Klebstoffauftrag versehenden Längskleberolle,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Welle (24) in gleichen Winkelabständen vier Träger (25) für wahlweise an diesen befestigbare Perforiermesser (11) angeordnet sind, die Einrichtungen zur Verstellung ihres radialen Abstandes von jeder Welle (24) besitzen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Maschinengestell für jede der getrennt voneinander über Leitwalzen laufenden Papierbahnen (4,5,6) mindestens ein an einer rotierenden Welle (24) befestigtes Perforiermesser (11) vorgesehen ist, das die Papierbahnen (4,5,6) mit in Längsrichtung versetzt zueinander liegenden Querperforationen versieht, und daß an den Wellen (24) in gleichen Winkelabständen vier Träger (25) für wahlweise an diesen befestigbare Perforiermesser (11) angeordnet sind, die Einrichtungen zur Verstellung ihres radialen Abstandes von jeder Welle (24) besitzen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querklebezylinder (12, 13) in gleichen Winkelabständen mit vier Aufnahmen (30) für Querklebeleisten (14) versehen sind, die in gleicher Anzahl wie die Perforiermesser (11) angebracht werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand gegenüberliegender Aufnahmen (30) der Querklebezylinder (12, 13) dem mittleren, einstellbaren Abstand gegenüberliegender Träger (25) der Perforiermesser (11) entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längskleberolle (16) konstanten Durchmessers über ihren Umfang mit vier wahlweise verschließbaren Aussparungen (17) versehen ist, die Klebstoffaufträge auf die mit Querperforationen versehenen Randbereiche der Papierbahn verhindern.