Maschine zur Herstellung von Papier-Polstern

Abstract

 Eine Maschine zur Herstellung von Papier-Polstern weist eine Umformeinrichtung (22,22',22'') und einen in einem Gehäuse (2) vorgesehenen Antrieb (54-60) auf, um eine Papierbahn (8) durch die Umformeinrichtung zu ziehen und aus der Papierbahn ein Polster zu formen. In dem Gehäuse (2) ist eine Welle (50) vorgesehen, die als Antrieb für ein Antriebsrad (68) dient.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung von Papier-Polstern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Maschine ist aus der WO-A-00/07808 bekannt.

[0002] Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Maschine der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass diese bei kostengünstiger Herstellung für verschiedene Anwendungen universell verwendbar ist.

[0003] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, dass aus dem Gehäuse eine mit dem Antrieb verbundene Welle für einen Hilfsantrieb herausgeführt ist.

[0004] Erfindungsgemäß kann an die aus dem Gehäuse herausgeführte Welle ein Zusatzaggregat angeschlossen werden, das ebenfalls angetrieben werden muss. Ein solches Zusatzaggregat kann ein zusätzliches Antriebsrad, ein Förderband, eine Wickelvorrichtung oder dergleichen sein.

[0005] Durch die erfindungsgemäße Lösung ist die Maschine zur Herstellung von Papier-Polstern universell verwendbar, da an die aus dem Gehäuse herausgeführte Welle nur bei Bedarf die entsprechenden Zusatzaggregate. angeschlossen werden müssen. Falls ein Hilfsantrieb nicht benötigt wird, kann die Welle beispielsweise mit Hilfe einer Abdeckung geschützt werden. Gleichzeitig ist es nicht erforderlich, dass für einen Hilfsantrieb zusätzlicher Aggregate weitere Hilfsantriebe vorgesehen werden müssen. Vielmehr ist es erfindungsgemäß möglich, mit nur einem einzigen elektrischen Antrieb sowohl die Maschine zur Herstellung von Papier-Polstern wie auch etwaiger Hilfsaggregate anzutreiben.

[0006] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen beschrieben.

[0007] Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform ist mit der Welle zumindest ein, insbesondere gegen die Kraft einer Feder verschwenkbar gelagertes Antriebsrad drehbar verbunden. Dieses Antriebsrad wird also durch die vom Antrieb angetriebene Welle in Drehung versetzt und ist gleichzeitig selbst verschwenkbar gelagert. Auf diese Weise ist es möglich, mit Hilfe des Antriebsrads eine Vorratsrolle, von der die Papierbahn abgewickelt wird, zusätzlich anzutreiben, was insbesondere bei schweren Vorratsrollen vorteilhaft ist.

[0008] Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein einziger Elektromotor vorgesehen ist, der den Antrieb, die Welle und vorzugsweise auch eine Schneidvorrichtung zum Abtrennen einzelner Papier-Polster antreibt. Auf diese Weise kann die Maschine sehr kostengünstig hergestellt werden, wobei sich gleichzeitig eine kompakte Bauweise ergibt.

[0009] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist für die Papierbahn zumindest eine Umlenkrolle vorgesehen, deren Welle in Langlöchern gegen die Kraft einer Feder beweglich gelagert ist. Eine Lagerung der Umlenkrollen in Langlöchern ist zwar aus dem eingangs genannten Stand der Technik bereits bekannt, jedoch belasten bei diesem Stand der Technik die Umlenkrollen, die auch eine Führungsfunktion besitzen können, die Papierbahn ausschließlich aufgrund ihres Eigengewichtes. Erfindungsgemäß ist jedoch zusätzlich eine Feder vorgesehen, welche die Umlenkrolle in den Langlöchern vorspannt. Auf diese Weise lässt sich die Maschine auch dann ruckfrei und leise anfahren, wenn eine sehr schwere Vorratsrolle vorgesehen ist.

[0010] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können zumindest zwei parallele Umlenkrollen für die Papierbahn vorgesehen sein, deren Wellen jeweils in Langlöchern gegen die Kraft einer ersten und einer zweiten Feder beweglich gelagert sind, wobei die Federkräfte der ersten und der zweiten Feder im Wesentlichen gegensinnig orientiert sind. Bei dieser Ausführungsform kann die Papierbahn schlangenlinienförmig um die benachbarten Umlenkrollen geführt werden, wobei durch die gegensinnig orientierten Federn eine Vervielfachung des Dämpfungsweges erfolgt.

[0011] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Maschine einen Führungskanal auf, durch den die teilweise oder bereits vollständig zu einem Papier-Polster umgeformte Papierbahn geführt wird. In der Nähe des Führungskanals oder auch in dem Führungskanal selbst ist ein Paar von miteinander kämmenden Zahnwalzen vorgesehen, wobei die Breite des Walzenpaars oder der Walzenpaare mindestens 50 % der geringsten lichten Weite des Führungskanals beträgt. Hierbei bezieht sich die geringste lichte Weite auf diejenige Dimension des Führungskanals, die parallel zur Drehachse der Walzen verläuft.

[0012] Bei dieser Ausführungsform ergibt sich wiederum der Vorteil, dass bei sehr schweren Vorratsrollen aufgrund der vergleichsweise breiten Walzen die Papierbahn durch die Walzen gegriffen und durch die Umformeinrichtung gezogen werden kann, ohne dass die Papierbahn im Bereich der Walzen einreißt, was insbesondere beim Anfahren der Maschine problematisch sein kann.

[0013] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann mit der Welle für den Hilfsantrieb ein außerhalb des Gehäuses angeordnetes Förderband drehbar verbunden sein. Ein solches Förderband kann dazu dienen, einzelne Papier-Polster nach der Herstellung zu einem Arbeitsplatz oder Vorratsbehälter zu fördern. Auch ist es möglich, mit der Welle eine außerhalb des Gehäuses angeordnete Wickeleinrichtung oder ein anderes Hilfsaggregat drehbar zu verbinden.

[0014] Die vorliegende Erfindung eignet sich besonders für schwere Vorratsrollen, hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten und Papiere mit niedriger Reißfestigkeit. Die mit der erfindungsgemäßen Maschine herzustellenden Polster können Einzelpolster oder aber auch Endlospolster sein. Die für den Transport der Papierbahn verwendeten Walzen bzw. Walzenpaare besitzen bevorzugt eine Breite von etwa 40 mm bis etwa 200 mm.

[0015] Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung einer Maschine zur Herstellung von Papier-Polstern;

Fig. 2

einen Schnitt durch die Maschine von Fig. 1 entlang der Linie II-II von Fig. 1; und

Fig. 3

eine vergrößerte Darstellung einer alternativen Anordnung zur Führung der Papierbahn.

[0016] Fig. 1 zeigt eine Maschine zur Herstellung von polsterartigem Material bzw. von Papier-Polstern, wobei die Maschine in ein Gestell 1 und ein Gehäuse 2 unterteilt ist. In dem Gehäuse 2 befindet sich ein mit einem Motor 3 versehener Antrieb, um eine Papierbahn 8 durch eine Umformeinrichtung 22, 22' und 22" zu ziehen und aus der Papierbahn ein Polster zu formen.

[0017] Das Gestell 1 besteht im Wesentlichen aus einem Rahmen 4, zwei als Lagerschilde ausgebildeten Seitenteilen 5, die freistehend am Gestell befestigt sind, und einem Träger 6, der vorzugsweise schwenkbar an dem Rahmen 4 befestigt ist. Die Befestigung des Trägers 6 an dem Rahmen 4 erfolgt bevorzugt mit Hilfe einer feststellbaren Klammer 6', so dass der Träger 6 um einen horizontalen Querholm des Rahmens 4 verschwenkt werden kann. An dem Gestell 1 sind mehrere Räder 7 vorgesehen, um die Maschine zu verfahren.

[0018] In dem Gestell 1 ist eine Anordnung zum Zuführen der Papierbahn 8 montiert. Die Anordnung umfasst eine Welle 11 für eine Vorratsrolle 12 mit einer aus zwei Papierlagen bestehenden Papierbahn. Ferner sind zueinander parallele Umlenkrollen 13, 17 und 18 vorgesehen, wobei die Umlenkrollen 17 und 18 eine Trenneinrichtung 14 bilden, um die Papierlagen zu trennen. Die Welle 11 der Vorratsrolle 12 ist an den Seitenteilen 5 des Gestells gelagert. Die Umlenkrollen 13, 17 und 18 sind mit ihren Wellen jeweils in einem Langloch 16 gelagert, das in jedem Seitenteil 5 im Wesentlichen vertikal angeordnet ist. Die Trenneinrichtung 14 umfasst die Umlenkrolle 17, die mit der Papierbahn 8 in Kontakt steht, und dazu dient, eine Papierlage abzuheben und umzulenken, sowie die zweite Umlenkrolle 18, die dazu bestimmt ist, die zweite Papierlage umzulenken. Ferner ist eine weitere Rolle 19 in Bohrungen gelagert, die in den Seitenteilen 5 ausgebildet sind. Die erste Umlenkrolle 17 liegt unter Zwischenlage der Papierbahn 8 auf der Rolle 19 auf.

[0019] Wie Fig. 1 ferner zeigt, sind die Wellen der Umlenkrollen 13, 17 und 18 innerhalb der Langlöcher gegen die Kraft von Federn 23 bewegbar.

[0020] Am Außenumfang der Vorratsrolle 12 liegt ein Bremsband 20 an, das aus Federstahl besteht. Zum Einführen der Papierlagen in das Gehäuse 2 ist ein trichterförmiger Schacht 22 vorgesehen, der an der Schmalseite einen konvergierenden Abschnitt mit gekrümmten Wandabschnitten aufweist.

[0021] Zur Vorbereitung des Betriebs wird eine Vorratsrolle 12 in das Gestell 1 eingelegt. Wie bereits erwähnt, sind hierzu die Lagerschilde 5 freistehend am Gestell 1 befestigt, so dass die Umlenkrollen 13, 17 und 18 und die Rollen 19 frei zugänglich sind. Die mit der Welle 11 versehene Vorratsrolle 12 wird wie in Fig. 1 dargestellt auf eine für die Lagerung der Welle 11 vorgesehene Aussparung gerollt. In dieser Stellung kommt die Vorratsrolle 12 mit dem Bremsband 20 in Kontakt, so dass ein ungewolltes Abwickeln der Papierbahn verhindert wird. Die Papierbahn 8 wird anschließend über die Umlenkrolle 13 zwischen die Umlenkrolle 17 und die Rolle 19 eingeführt. Die beiden Papierlagen der Papierbahn 8 werden an den Umlenkrollen 17 und 18 getrennt. Anschließend werden die Enden der Papierlagen in den Schacht 22 eingeführt. Zum Umformen der Papierbahn dienen dabei nicht nur der Schacht 22, sondern auch die Umformeinrichtungen 22' und 22", die im gemeinsamen Zusammenwirken mit dem Schacht 22 ein seitliches Einrollen der Papierbahn bewirken.

[0022] Innerhalb des an sich geschlossenen Gehäuses 2 ist der Antrieb für die Papierbahn vorgesehen, der in Fig. 2 stark vereinfacht dargestellt ist. Wie Fig. 2 zeigt, ist innerhalb des Gehäuses 2 eine Welle 50 vorgesehen, die auf zwei Lagern 51 und 52 drehbar gelagert ist und von dem Motor 3 angetrieben werden kann. Auf der Welle 50 sind zwei Zahnwalzen 54 und 56 starr befestigt, die mit entsprechenden Zahnwalzen 58 und 60 kämmen, wobei die Walzen 58 und 60 wiederum auf einer gemeinsamen Welle befestigt sind, die auf entsprechenden Lagern montiert und parallel zur Welle 50 angeordnet ist. Somit bilden die Walzen 54 und 58 ein erstes Walzenpaar und die Walzen 56 und 60 ein zweites Walzenpaar. Beide Walzenpaare sind im Bereich eines Führungskanals 62 angeordnet, durch den die durch die Umformeinrichtung vorgeformte Papierbahn gezogen wird.

[0023] Wie Fig. 2 zeigt, ist die in Achsrichtung der Welle 50 gesehene Breite der Walzen 54 und 56 zusammengenommen größer als 50 % der geringsten lichten Weite des Führungskanals in Richtung der Achse der Welle 50. Mit anderen Worten können die Walzenpaare 54, 58 und 56, 60 die Papierbahn innerhalb des Führungskanals 62 großflächig ergreifen, so dass es zu keinem Einreißen der Papierbahn kommt und dies selbst dann, wenn eine sehr schwere Vorratsrolle 12 verwendet wird.

[0024] Fig. 2 zeigt ferner, dass die Welle 50 aus dem Gehäuse 2 seitlich herausgeführt ist, wobei außerhalb des Gehäuses 2 an der Welle 50 ein Zahnrad 64 befestigt ist, das einen Riemen- oder Kettenantrieb 66 antreibt, der zum Antrieb zweier nebeneinander angeordneter Antriebsräder 68 (Fig. 1) dient. Die Antriebsräder 68 sind am Ende eines Arms 70 drehbar gelagert, der über ein Schwenklager 72 verschwenkbar an dem Gehäuse 2 befestigt ist. Hierbei ist zwischen dem Rahmen 4 und dem Schwenkarm 70 eine Feder 74 vorgesehen, welche die Antriebsräder 68, die als Hilfsantrieb für die Vorratsrolle 12 dienen, in Richtung der Vorratsrolle 12 vorspannt.

[0025] Wie Fig. 2 verdeutlicht, wird durch den Antriebsmotor 3 die Welle 50 angetrieben, die nicht nur die Walzenpaare 54 bis 60 sondern auch das außerhalb des Gehäuses 2 vorgesehene Zahnrad 64 antreibt, das als Hilfsantrieb für die Antriebsräder 68 dient.

[0026] Nachfolgend wird die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Maschine erläutert.

[0027] Während des Betriebs liegt die Umlenkrolle 13 mit ihrem Eigengewicht auf der Papierbahn 8, um die Papierbahn unter Spannung zu halten. Die Umlenkrollen 17 und 18 liegen ebenfalls mit ihrem Eigengewicht auf der Papierbahn, um einerseits die einzelnen Papierlagen zu spannen und andererseits eine gleichmäßige Zuführung der Papierlagen zu gewährleisten. Beim Anfahren der Vorrichtung können die Führungsrollen 13, 17 und 18 in den Langlöchern gegen die Kraft der Federn 23 angehoben werden, so dass auch bei einer schweren Vorratsrolle 12 ein störungsfreies Anfahren möglich ist. Da bei einem Betrieb des Motors 3 sowohl die Walzenpaare 54 bis 60 wie auch die Antriebsräder 68 in Drehung versetzt werden, wird insgesamt die auf die Papierbahn ausgeübte Zugkraft verringert, was das Papier schont.

[0028] Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform von einer Anordnung dreier paralleler Umlenkrollen 13, 13' und 13", die jeweils mit ihren Wellen in parallelen Langlöchern geführt sind. Die Wellen der Umlenkrollen sind jeweils gegen die Kraft einer Feder 23a, 23b und 23c innerhalb der Langlöcher beweglich gelagert, wobei die Federkraft der mittleren Feder 23b im Wesentlichen gegensinnig zu der Federkraft der Federn 23a und 23c orientiert ist. Die Papierbahn 8 ist schlangenförmig um die einzelnen Umlenkrollen 13, 13' und 13" geführt, so dass die Umlenkrollen bei Anfahren der Maschine innerhalb der Langlöcher gegen die Kraft der Federn verschoben werden können.

[0029] Um dem Verpackungsmaterial eine weitere Papierbahn, beispielsweise eine beschichtete oder imprägnierte Papierbahn hinzuzufügen, kann eine weitere Vorratsrolle 45 mit einer derartigen Papierbahn in seitliche Lagerschilde 42 eingelegt werden und zusätzlich zur Papierbahn 8 durch die Umformeinrichtung gezogen und mit Hilfe der Walzenpaare durch den Führungskanal geführt werden, um die zusätzliche Papierlage mit den anderen Papierlagen zu verbinden.

Ansprüche

1. Maschine zur Herstellung von Papier-Polstern, wobei die Maschine eine Umformeinrichtung (22, 22', 22") und einen in einem Gehäuse (2) vorgesehenen Antrieb (54 - 60) aufweist, um eine Papierbahn (8) durch die Umformeinrichtung zu ziehen und aus der Papierbahn ein Polster zu formen,
dadurchg e k e n n z e i c h n e t, dass
aus dem Gehäuse (2) eine mit dem Antrieb verbundene Welle (50) für einen Hilfsantrieb herausgeführt ist.

2. Maschine nach Anspruch 1,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass
mit der Welle (50) zumindest ein, insbesondere gegen die Kraft einer Feder (74), verschwenkbar gelagertes Antriebsrad (68) drehbar verbunden ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass
ein einziger Motor (3) vorgesehen ist, der den Antrieb (54 - 60), die Welle (50) und vorzugsweise auch eine Schneidvorrichtung antreibt.

4. Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass
zumindest eine Umlenkrolle (13 - 18) für die Papierbahn (8) vorgesehen ist, deren Welle in Langlöchern (16) gegen die Kraft einer Feder (23 - 23c) beweglich gelagert ist.

5. Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass
zumindest zwei parallele Umlenkrollen (13 - 18) für die Papierbahn vorgesehen sind, deren Wellen jeweils in Langlöchern (16) gegen die Kraft einer ersten und einer zweiten Feder (23a - 23c) beweglich gelagert sind, wobei die Federkräfte der ersten (23a, 23c) und der zweiten Feder (23b) im Wesentlichen gegensinnig orientiert sind.

6. Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass
diese einen Führungskanal (62) aufweist, in dessen Nähe zumindest ein Paar von miteinander kämmenden Walzen (54, 58; 56, 60) vorgesehen ist, wobei die Breite des Walzenpaares oder der Walzenpaare mindestens 50% der geringsten lichten Weite des Führungskanals (62) beträgt.

7. Maschine nach Anspruch 6,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass
zwei Walzenpaare (54, 58; 56, 60) nebeneinander angeordnet sind.

8. Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass
mit der Welle (50) ein außerhalb des Gehäuses (2) angeordnetes Förderband drehbar verbunden ist.

9. Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass
mit der Welle (50) eine außerhalb des Gehäuses (2) angeordnete Wickeleinrichtung drehbar verbunden ist.

Zeichnung