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Meß-, Roll- und Schneidmaschine für Papierbahnen, insbesondere Tapeten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine, mittels derer Papierbahnen, insbesondere
Tapeten gemessen, gerollt und auf Länge geschnitten werden.
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Bei den bekannten Maschinen dieser Art wird durch waagerechtes Verstellen
eines Handhebels die Kupplung für den Antrieb der Meßwelle gelöst, so daß der Transport
der Papierbahn ruht, und durch anschließendes Niederdrücken des genannten Handhebels
das Messer zum Trennen der Papierbahn betätigt. Eine Vervollkommnung des Ausschaltvorganges
der Kupplung besteht darin, daß ein Nocken des in Abhängigkeit von der Meßwelle
laufenden Meßrades in vorbestimmbaren Abständen über ein Gestänge den Handhebel
und über diesen die Schaltgabel zum Lösen der Kupplung bewegt.
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Durch Niedertreten eines gleichfalls vorgesehenen Fußpedals wird der
Rollrahmen geöffnet, so daß die gebildete Papierrolle auf ein darunterliegendes
Transportband fallen und von diesem entnommen werden kann. Der in die Ausgangsstellung
zurückkehrende Rollrahmen wird zur Vermeidung eines abrupten Aufpralles in üblicher
Weise hydraulisch, pneumatisch oder ähnlich gedämpft.
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Als Mangel dieser Ausführung hat sich die große physische Belastung
herausgestellt, der die Bedienungsperson in äußerst kurzen Abständen unterliegt
und die in großem Umfang zu gesundheitlichen Schädigungen führt.
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Es ist auch eine selbsttätige Rollvorrichtung bekannt, bei der in
Abhängigkeit von dem geöffneten Rollraum über den Nocken einer Steuerkurve ein Schwungradgewicht
entsperrt und dadurch das Messer zum Trennen der Papierbahn betätigt wird.
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Diese Vorrichtung geht von dem erreichten Rollendurchmesser aus,
der jedoch bei unterschiedlichen Papierstärken verschiedene Bahnlängen ergibt. Da
das Trennen der Papierbahn während ihres Transportes durch ein rotierendes Messer
erfolgt, welches erst bei einer bestimmten Öffnung des Rollraumes durch das ausgelöste
Schwungradgewicht mitgenommen wird, besteht keine Möglichkeit, bei festgestellten
Papierfehlern oder aus anderen Gründen den Transport zu unterbrechen und durch manuelle
Bedienung die schadhafte Stelle auszuschneiden sowie die halbfertige Rolle dem Rollraum
zu entnehmen.
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Weiterhin gehört zum Stand der Technik eine Umwickelmaschine für
Papierbahnen, die mit mehreren verschiedenen Vorrichtungen ausgerüstet ist, um die
Papierrolle selbsttätig abzulegen, die -Vorratsrolle abzubremsen, das Papier abzuschneiden,
zu kleben bzw. um die Rollstange zu wickeln und schließ-
lich die Maschine ohne Zerreißen
oder Beschädigung der Papierbahnen in Gang zu setzen. Zu diesem Zweck finden in
verhältnismäßig großem Umfang mechanische Übertragungselemente wie Hebel, Gestänge,
Nocken, Sperren, Kupplungen, Wellen und verschiedenartige Spezialmechanismen Verwendung,
wodurch sich die Unübersichtlichkeit, der Herstellungsaufwand und die Störanfälligkeit
der Anlage wesentlich erhöht.
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Schließlich ist noch eine Vorrichtung für Rotationsdruckmaschinen
bekannt, die es unter entsprechend koordinierter Anwendung einer Anklebe-bzw. Abtrennvorrichtung
gestattet, die Papierbahnen von zwei in einem Rollengestell gelagerten und synchron
angetriebenen Papierrollen miteinander zu verbinden, wobei ein Kontakt- bzw. Fühlhebel
in Abhängigkeit vom Durchmesser der ablaufenden Papierrolle die erforderlichen Operationen
auslöst.
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In diesem Fall erfolgt die Steuerung nicht in Abhängigkeit von der
Länge der Papierbahn, zumal die Zweckbestimmung der beschriebenen Vorrichtung nicht
in der Anfertigung von Papierbahnrollen mit gleichbleibender Länge besteht.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, zur Abstellung der geschilderten Mängel
bzw. Unzulänglichkeiten alle manuellen Betätigungsvorgänge auf eine einfache und
zuverlässige Weise zu automatisieren.
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Eine weitere Aufgabe besteht darin, die nach wie vor vorhandenen
Bedienungselemente so anzuordnen, daß sie unabhängig von der Automatik und zu beliebiger
Zeit benutzt werden können. Weiterhin soll die erfindungsgemäße Einrichtung so beschaffen
sein, daß (z. B. bei ermittelten Fehlerstellen in der Papierbahn) auch zwischen
den periodischen Ausschaltungen ein Stillsetzen der Meßwelle ohne gleichzeitiges
Auslösen
der Messer- und Rollrahmenbetätigung möglich ist.
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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine als
Kontaktorgan mit Papierbahngeschwindigkeit umlaufende, ein Meßrad treibende Meßwelle,
deren Antrieb durch einen vom Meßrad betätigten Fallhebel über eine Kupplung periodisch
unterbrochen wird, während das Meßrad gleichzeitig über ein Gestänge mit dem Einrückhebel
einer Mitnehmerkupplung verbunden ist, die eine Kurbel mit einer das Messer betätigenden
Druckstange und einer einen Rollrahmen öffnenden Zugstange aufweist.
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Der Erfindung zufolge weist das Meßrad einen mit Ausschnitten versehenen
Gleitring auf, auf dessen Innenrand eine zum gleichzeitigen Eingriff in die Ausschnitte
sowie in ein Langloch des erwähnten Gestänges vorgesehene Abkröpfung des gelenkig
mit einer schwenkbaren Schaltstange verbundenen Fallhebels gleitet.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das dem kurbelseitigen
Ende entgegengesetzte Ende der Druckstange eine Gabel ist und das entsprechende
Ende der Zugstange ein Langloch aufweist. Eine den Fallhebel untergreifende Ausheberstange
ist mit der genannten Zugstange verbunden.
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Erfindungsgemäß betätigt der sich schließende Rollrahmen einen Mechanismus,
z B. einen Elektromagneten, zum Einschalten der den Antrieb der Meßwelle bewirkenden
Kupplung. Es zeigt Fig. 1 die Anordnung der erfindungsgemäßen Mechanik, insbesondere
zur angedeuteten Meßwelle, Fig.2 eine Seitenansicht eines Gestängedetalis mit Rollrahmen
und F i g. 3 Einzelheiten der Mitnehmerkupplung.
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Die in F i g, 1 dargestellte Meßwelle 1 wird durch eine axial verschiebbare
Kupplung 2 mit der lose gelagerten, ununterbrochen angetriebenen Riemenscheibe 3
verbunden In der Nähe der Meßwelle 1 ist ein Messer 4 angeordnety welches über ein
Zahnsegmentpaar5 jeweils unabhängig voneinander einmal durch einen Hebelarm 6 manuell
und zum anderen durch einen Hebelarm 7 von der im folgenden beschriebenen Automatik-hetätigt
wird. Die manuelle Betätigung erfolgt durch einen Handhebel 8, der auf dem Hebelarm
6 aufliegt und gleichzeitig von dem Gabelende 9 einer senkrecht angeordneten, in
die Schaltnut 10 der Kupplung 2 eingreifenden, um der Punkt 11 schwenkbaren Schaltstange
12 umgeben wird, Während das vertikale Verschwenken - des Handhebels 8 auf das Messer
4 wirkt, hat die Bewegung nach links bzw. rechts das Ein- bzw Ausrücken der Kupplung
2 für den Riementrieb zur Folge.
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Ein Teil der Meßwelle 1 ist als Schnecke 13 ausgebildet; Ietztere
stellt mit einem darüber angeordneten Meßrad 14 im Eingriff. Seitlich am Meßrad
14 ist ein GleitringlS angebracht, der zwei gegenüberliegende, also um 1800 versetzte
Ausschnitte 16 aufweist. Ein an der Schaltstauge 12 angelenkter Fallhebel 17 liegt
mit seiner nach unten ragenden Abkropfung-18 so lange auf der Innenseite des Gleitringes
15 auf, bis durch das Umlaufen des Meßrades 14 ein Ausschnitt 16 seine unterste
Stellung erreicht hat. Unterhalb des Gleitringes 15 endet ein Gestänge 19> das
an dieser Stelle ein Langloch 20 für die Abkröpfung 1$ des Fallhebels 17 besitzt
und mit seinem anderen Ende an dem Einrückbebel 21 einer
Mitnebinerkupplung 22 angelenkt
ist. Die Mitnehmerkupplung 22, an Hand - der F i g. 3 näher erläutert, besitzt ein
ununterbrochen angetriebenes Kettenrad 23 sowie eine, mit der Antriebsachse 24 verbundene
Kurbel 25, auf der zur Betätigung des Messers 4 aine an dein Hebelarm 7 angreifende
Druckstange 26 und eine den in F i g. 2 dargestellten Rollrahmen 27 verschwenkende
Zugstange 28 gelagert sind.
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Eine in der Beschreibung zur F i g. 2 noch näher erwähnte Ausheberstange
29 untergreift den Fallhebel 17.
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An der Schaltstange 12 greift der Bolzen 30 eines Elektromagneten
31 an, dessen Stromkreis in Abhängigkeit von der Stellung des Rollrahmens 27 unterbrochen
bzw. geschlossen ist.
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Aus F i g. 2 ist ersichtlich« daß die auf der Kurbel 25 gelagerte
Druckstange 26 an ihrem oberen freien Ende als Gabel 32 ausgebildet wurde, damit
bei manueller Messerbetätigung der Hebelarm 7 Bewegungsfreiheit gegenüber der nicht
bewegten Druckstange 26 besitzt. Aus einem ähnlichen Grund weist das untere freie
Ende der Zugstange 28 ein Langlocb 33 auf, über das eine Gelenkverbindung mit dem
Fußpedal 34 besteht, Im gleichen Punkt ist an dem Fußpedal 34 noch die Ausheberstange29
gelagert, während eine ebenfalls an dem Fußpedal 34 befestigte Flachstange 35 über
ein Langloch 36 an dem Rollrahmen 27 angreift, der um die Achse 37 schwenkbar ist.
Zwei Rollen 38, 39 des angedeuteten Rollensatzes 40 sind am Rollrahmen 27 gelagert
und geben in Pfeilrichtung nach, wenn in dem von dem Rollensatz 40 gebildeten Hohlraum
die Papierbahn aufgerollt wird. In diesem Zusammenhang wird deutlich, wie der dargestellte
Kontakt41 des zum Elektromagneten 31 führenden Stromkreises in Abhängigkeit von
der Stellung des Rollrahmens 27 arbeitet.
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Die in Fig.3 skizzierte Mitnehmerkupplung 22 besteht aus der Abtriebswelle
24> an der die bereits beschriebene Kurbel 25 befestigt ist und auf der lose
das ununterbrochen angetriebene Kettenrad 23 läuft.
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Am inneren Umfang des entsprechend abgesetzten Kettenrades 23 befinden
sich drei gleichmäßig verteilte, in Richtung Abtriebswelle 24 ragende Knaggen 42.
Neben dem Kettenrad 23 ist ein Flansch 43 angeordnet, der fest auf der Abtriebswelle
24 sitzt und einen durch die Kraft einer Feder 44 radial nach außen verschiebbaren
Mitnehmer 45 trägt, dessen obere Nase46 an der unteren Gleitfläche 47 einer Kurvenscheibe
48 anliegt. Die I(urvenscheibe 48 ist an dem schon erwähnten Einrückhebel 21 (F
i g 1) befestigt und mit diesem seitlich um einen Lagerpunkt 49 des feststehenden
Gehäuseteiles 50 schwenkbar.
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Die teilweise am Umfang der Meßwelle 1 anliegende Papierbahn wird
zum Rollensatz 40 bewegt, sobald die Kupplung 2 für die Riemenscheibe 3 eingerückt
ist. Gleichzeitig wird das Meßrad 14 angetrieben. Durch die genaue Abstimmung zwischen
dem Umfang der Meßwelle 1 und der Übersetzung Schnecke 1Meßrad 14 wird entsprechend
der gewünschten Länge der Papierbahn ein regelmäßiger Arbeitszyklus gewährleistet.
Der an Hand der Fig. 1 bis 3 beschriebene Mechanismus befindet sich zunächst; bis
auf das fortwährend angetriebene Kettenrad 23 der Mitnehmerkupplung 22, in Ruhestellung.
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In einer bestimmten Phase des Papierbahndurchlaufs
gelangt
der Ausschnitt 16 des Gleitringes 15 in seine unterste Stellung, wobei die bisher
auf dem Innenumfang des Gleitringes 15 aufliegende und gleitende Abkröpfung 18 des
Failhebeis 17 in diesen Ausschnitt 16 fällt und gleichzeitig noch in das Langloch
20 des Gestänges 19 ragt.
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Durch das sich drehende Meßrad 14 wird über den Gleitring 15 und
die Abkröpfung 18 gleichzeitig der Fallhebel 17 wie auch das Gestänge 19 in Pfeilrichtung
(Fig. 1) bewegt. Dadurch wird zum einen die Schaltstange 12 verschwenkt und damit
über die Schaltnut 10 die Kupplung 2 ausgerückt, d. h. der Antrieb der Meßwelle
1 bzw. des Meßrades 14 wird unterbrochen und die Papierbahn ruht, und zum anderen
über das Gestänge 19 und den Einrückhebel 21 die Kurvenscheibe 48 soweit (gemäß
F i g. 3 nach links) zur Seite verschwenkt, daß die Nase 46 nicht mehr an der unteren
Gleitfläche 47 anliegt und der Mitnehmer 45 infolge der Kraft der Feder 44 radial
nach außen verschoben wird. Damit gerät er jedoch in den Bereich der mit dem Kettenrad
23 umlaufenden Knaggen 42, von denen eine den Mitnehmer 45 erfaßt, so daß der Flansch
43 gedreht wird. Dadurch wird auch die Kurbel 25 mit der darauf gelagerten Druckstange
26 und Zugstange 28 in Bewegung gesetzt. Dabei betätigt die Druckstange26 über den
Hebelarm7 und das Zahnsegmentpaar 5 das Messer 4; die Papierbahn wird getrennt.
Mit geringfügiger Verzögerung verschwenkt die Zugstange 28 auf ihrem Weg bis zum
oberen Totpunkt der Kurbel 25 das Fußpedal 34 und über dieses und die Flachstange
35 den Rollrahmen 27, so daß die inzwischen fertige Rolle von dem Rollensatz 40
freigegeben wird.
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Mit dem Fußpedal 34 wird gleichzeitig die Ausheberstange 29 und dadurch
der Fallhebel 17 so weit angehoben, daß die Abkröpfung 18 nicht mehr in das Langloch
20 des Gestänges 19 und in den Ausschnitt 16 des Gleitringes 15 ragt. Durch die
Kraft einer nicht dargestellten Feder gelangt der Einrückhebel 21 und mit ihm die
Kurvenscheibe48 in die ursprüngliche Lage. Nachdem die Kurbel 25 ihre höchste Stellung
erreicht hat, kehren bei ihrer Abwärtsbewegung das Messer 4 und der Rollrahmen 27
in ihre Ausgangsstellung zurück, wobei letzterer den Kontakt 41 schließt und den
Elektromagneten 31 in Funktion setzt. Über den angezogenen Bolzen 30 wird die Schaltstange
12 betätigt, d. h. die Kupplung 2 eingerückt. Gleichzeitig vollendet die Kurbel
25 eine Umdrehung und die Nase 46 des Mitnehmers 45 schiebt sich so weit auf die
Gleitfläche 47 der Kurvenscheibe 48, bis der Mitnehmer 45 von den Knaggen 42 des
Kettenrades 23 nicht mehr erfaßt wird. Der Flansch 43, der mit der Kurbel 25 nur
eine Umdrehung vollzog, befindet sich nunmehr in Ruhestellung, während der Transport
der Papierbahn und der geschilderte Ablauf erneut beginnt.
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Ein besonderer Vorteil ist darin zu sehen, daß unabhängig von der
beschriebenen Automatik zu jedem beliebigen Zeitpunkt alle Betätigungen manuell
ausführbar sind. Das ist insbesondere zur Aussonderung schadhafter Stellen der Papierbahn
notwendig.
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In Verbindung mit der Fig. 1 wurde bereits der Handhebel 8 erwähnt,
welcher auf dem Hebelarm 6
der Messerbetätigung aufliegt und gleichzeitig von dem
Gabelende 9 der Schaltstange 12 umgeben wird. Durch horizontales Verschwenken des
Handhebels 8 wird die Kupplung 2 ein- bzw. ausgerückt, während durch Niederdrücken
das Messer 4 betätigt wird. Die Ausbildung des oberen Endes der Druckstange 26 als
Gabel 32 gewährleistet dabei die erforderliche Schwenkfreiheit des Hebelarmes 7.
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Auch die Betätigung des Fußpedals 34 zum Öffnen des Rollrahmens 27
ist jederzeit möglich, da die Anlenkung der Zugstange 28 über ein Langloch 33 erfolgte.
Während der automatischen Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden der
Handhebel 8 und das Fußpedal 34 zwangläufig mitbewegt.