DE3701285C2 - Vorrichtung zur Förderung eines Papierstreifens in einer Zweistrang-Zigarettenfertigungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Förde­ rung eines Papierstreifens in einer Zweistrang-Zigaretten­ fertigungsmaschine nach dem Gattungsbegriff des Patentan­ spruchs 1.

In Zweistrang-Zigarettenfertigungsmaschinen werden Zigaret­ ten üblicherweise so hergestellt, daß zwei Papierstreifen durch eine Füllstation geführt werden, in der eine ununter­ brochene Schicht von kleingeschnittenem Tabak auf jeden Strei­ fen aufgebracht wird. Jeder Papierstreifen und die jeweilige Tabakschicht werden dann durch eine Formvorrichtung geführt, um je einen fortlaufenden Zigarettenstrang zu bilden, wobei beide Stränge zugleich in einzelne Zigarettenlängen durch einen einzelnen, mit konstanter Geschwindigkeit drehenden Schneidkopf geschnitten werden.

Die Papierstreifen werden üblicherweise durch die Maschine mit Hilfe einer Fördervorrichtung geführt, die eine Abspul­ vorrichtung umfaßt, welche von einem Papierstreifenwickel, der die doppelte Breite der Streifen hat, das Papier abzieht. Die Geschwindigkeit, mit der der einzelne Streifen vom Wickel abgezogen wird, ist der Schneidgeschwindigkeit des Schneid­ kopfes derart zeitlich angepaßt, daß zumindest theoretisch Zigaretten mit einer vorgegebenen Länge erzeugt werden.

Die Fördervorrichtung umfaßt auch eine Schneidvorrichtung, um den einzelnen Papierstreifen in Längsrichtung in die bei­ den Streifen zu zerschneiden, von denen jeder auf einen zu­ geordneten, sich längs der Formvorrichtung erstreckenden Förderer geführt wird, der dazu dient, den jeweiligen Strei­ fen weiterzubewegen. Ein Formschluß eines jeden Streifens mit dem jeweiligen Förderer tritt nur in Gegenwart der zuge­ hörigen Tabakschicht ein, die den mechanischen Formschluß durch Reibung zwischen dem Förderer und dem jeweiligen Streifen bestimmt.

Bei Zweistrang-Zigarettenfertigungsmaschinen der oben er­ wähnten Art hat es sich gezeigt, daß nach einer gewissen Be­ triebszeit und insbesondere wegen eines unterschiedlichen Abriebs, d. h. wegen unterschiedlicher Dicken, der beiden Förderbänder die beiden Papierstreifen mit unterschiedli­ chen Geschwindigkeiten laufen, so daß die wegen der gemeinsamen Quelle für beide Streifen verschiedenartigen Spannungen aus­ gesetzt werden, was zum Reißen von wenigstens einem der Streifen führen kann.

Aus diesem Grund sieht die gattungsbildende DE 34 18 935 A1 Einrichtungen zur Regelung der Spannung der beiden Papier­ streifen vor, wobei je eine Einrichtung die Geschwindigkeit des zugeordneten Förderers und damit die Geschwindigkeit sowie die Spannung des jeweiligen Papierstreifens steuert.

Gemäß der DE 34 18 935 A1 wird, wenn ein Hauptstreifen aus Papier in Längsrichtung zur Ausbildung von zwei Streifen gleicher Breite durchgetrennt wird, die Geschwindigkeit oder (was äquivalent ist) die Spannung der beiden Streifen fort­ während gemessen und geregelt, um sie ständig gleich auf einem vorbestimmten Wert zu halten und dadurch ein Reißen der Streifen zu vermeiden. Hierbei werden sowohl die Förder­ geschwindigkeit des Hauptstreifens als auch die Umlaufge­ schwindigkeit des Zigaretten-Schneidkopfes absolut konstant eingehalten. Von diesen konstanten Werten wird dann ein Signal abgeleitet, mit dem die auf die Geschwindigkeiten oder Spannungen der zwei Streifen sich beziehenden Signale verglichen werden, um einen Servomechanismus zu regeln, des­ sen Funktion es ist, irgendeine Differenz zwischen den obi­ gen beiden Signalen und dem Bezugssignal auf Null zu re­ duzieren.

Im relevanten Stand der Technik wird es als unsinnig angese­ hen, eine Verminderung der genannten Differenz auf Null zu versuchen und so das Reißen der Streifen zu vermeiden, indem die Geschwindigkeit des Hauptstreifens in Abhängigkeit von einer Änderung in der Spannung der zwei Streifen geändert wird, und man geht davon aus, daß ein Reißen der zwei Strei­ fen tatsächlich allein auf eine Spannungsdifferenz zwischen den zwei Streifen zurückzuführen ist, die durch Einwirken auf den Hauptstreifen nicht eliminiert werden kann. Diese Ansicht ist jedoch nicht zutreffend, sie hat aber zur Konstruk­ tion von Vorrichtungen zur Förderung eines Papierstreifens in Zweistrang-Zigarettenfertigungsmaschinen geführt, die kompliziert im Aufbau, teuer in der Herstellung sowie im Be­ trieb und nicht zufriedenstellend sind, um die an solche Vor­ richtungen gestellten Anforderungen, zumindest wenn sie un­ ter normalen Arbeitsbedingungen betrieben werden, zu erfüllen.

Insofern soll durch den Erfindungsgegenstand die Aufgabe ge­ löst werden, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart auszubil­ den, daß sie die an solche Vorrichtungen gestellten Anforde­ rungen mit einer gesteigert vereinfachten Konstruktion, mit einem verbesserten Betriebsverhalten und bei kostengünstiger Herstellung erfüllt.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 her­ ausgestellten Merkmale gelöst.

Hiernach wird bei dem Erfindungsgegenstand die Geschwindig­ keit des Hauptstreifens variiert, um den Spannungsunterschied der zwei Streifen auf einem minimal möglichen Wert zu halten, weil - gegensätzlich zu den Angaben in der DE 34 18 935 A1 - die Maschine arbeiten kann, wenn der genannte Spannungsunter­ schied kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Darüber hin­ aus können, wenn der obige minimale Wert den erwähnten vor­ bestimmten Wert überschreitet, bestimmte Schalter eingrei­ fen, um die Maschine stillzusetzen.

Die Merkmale der Patentansprüche 2 und 3 stellen vorteilhaf­ te Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.

Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung wird unter Bezug­ nahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der gemäß den Lehren der Erfindung aufgebauten Vorrichtung;

Fig. 2 eine Einzelheit der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Steuerung für die erfindungsgemäße Vorrichtung.

Eine Zweistrang-Zigarettenfertigungsmaschine 1 umfaßt ein Maschinengestell 2, das eine Papierfördervorrichtung 3 sowie ein oberes Auflager 4 zur Ausbildung von zwei ununterbro­ chenen Zigarettensträngen 5 und 6 umfaßt. Die Zigaretten­ stränge 5 und 6 werden innerhalb von zwei Formvorrichtungen 7, die Seite an Seite auf dem Auflager 4 angeordnet sind, ausgebildet und dann einer (nicht gezeigten) Schneidstation zugeführt, in der sie gleichzeitig durch einen einzelnen, bekannten (nicht gezeigten) Schneidkopf in Zigaretten mit einer vorgegebenen Länge durchtrennt werden.

Die Papierfördervorrichtung 3 umfaßt einen Wickel 8 zur Zufuhr eines Papierstreifens 9, der hier als der Papier- Hauptstreifen bezeichnet wird. Der Wickel 8 wird drehbar auf einer vom Maschinengestell 2 getragenen, im wesentli­ chen horizontalen Welle 10 gehalten und durch eine Zufuhr­ vorrichtung, die aus einer an der Abtriebswelle eines Motors 13 befestigten Rolle 12 sowie einer Druckrolle 14 besteht, abgewickelt. Die Achsen der Rollen 12 und 14 liegen zur Achse des Wickels 8 parallel und sind am Maschinengestell 2 abgestützt.

Der Streifen 9 wird von den Rollen 12 und 14 über zwei Leit­ rollen 15 und 16 einer Schneidvorrichtung 17 mit einem Kreismesser 18 und einer Gegenrolle 19, die beide am Ma­ schinengestell 2 gehalten sind und um zur Achse des Wickels 8 parallele Achsen drehen, zugeführt. Die Schneidvorrich­ tung 17 dient dazu, den Papier-Hauptstreifen 9 in Längsrich­ tung in zwei Streifen 20 und 21 von gleicher Breite zu zer­ schneiden.

Die beiden Streifen 20 und 21, die von der Schneidvorrich­ tung 17 kommen, werden jeweils durch koaxiale Leitrollen 22 und 23 einer Trennvorrichtung 24, die in Fig. 2 im einzel­ nen dargestellt ist, zugeführt. Diese Trennvorrichtung 24 umfaßt zwei Rollen 25 und 26, die unter einer Neigung zueinander angeordnet sind, so daß die beiden Streifen 20 und 21 mit Bezug zu ihren jeweiligen Längsachsen in der Querrichtung getrennt werden.

Die durch zwei koaxiale Leitrollen 27 und 28 umgelenkten beiden Streifen 20, 21 laufen um weitere Rollen 29 und 30, die einen Teil von Schutz- oder Sicherheitseinrichtungen, auf die noch näher eingegangen werden wird, bilden. Die Rol­ len 29, 30 sind auf den Armen von zwei Hebeln 31 und 32, die auf einer einzigen, am Maschinengestell 2 parallel zur Achse des Wickels 8 gelagerten Welle schwenkbar sind, gela­ gert. Der Arm eines jeden der Hebel 31 und 32 ist mit einem Fortsatz 33 versehen, der sich zwischen zwei Endlagen-Schalt­ kontakte 34 und 35 erstreckt, von denen jeder dazu dient, ein Maschinen-Stopsignal abzugeben, wenn er von einem der Fortsätze 33 geschaltet wird.

Nach Verlassen der Rollen 29 und 30 werden die Streifen 20 und 21 jeweils einem Spannungsfühler 36 und 37 zugeführt, von denen jeder aus einem eine Kraftmeßdose umfassenden Wandler, der in bekannter Weise dazu vorgesehen ist, über seine Ausgabeschaltung (Fig. 3) ein der Spannung des jeweili­ gen Papierstreifens proportionales Signal abzugeben, besteht.

Von den Spannungsfühlern 36, 37 aus werden die Streifen 20, 21 jeweils Rollen 38 und 39 zugeführt, die sie auf das Obertrum je eines Förderbandes 40 und 41 führen, wobei den Förderbändern jeweils Antriebsrollen 42 und 43 zugeordnet sind und die Bänder sich über das Auflager 4 sowie durch die Formvorrichtungen 7 erstrecken. Bevor die Förderbänder die Formvorrichtungen 7 erreichen, führen sie die Streifen 20 und 21 durch eine Füllstation 44, in der eine (nicht gezeig­ te) Tabak-Zufuhrvorrichtung jeweils ununterbrochene Schich­ ten von kleingeschnittenem Tabak auf die Streifen 20, 21 aufbringt.

Innerhalb der Formvorrichtungen 7 werden die einander gegen­ überliegenden Kanten eines jeden der Streifen 20 und 21 in bekannter Weise übereinander gefaltet und miteinander ver­ klebt, so daß die jeweilige ununterbrochene Tabakschicht eingehüllt wird und die fortlaufenden Stränge 5 sowie 6 gebildet werden.

Wie das Blockbild von Fig. 3 zeigt, ist der Ausgang des Spannungsfühlers 36 an die ersten Eingänge von zwei Verglei­ chern 45 und 46 angeschlossen, während der Ausgang des Span­ nungsfühlers 37 mit den ersten Eingängen von zwei Verglei­ chern 47 und 48 verbunden ist.

An Polen 49 und 50 liegen zwei vorgegebene Spannungen, die jeweils mittels eines Regelwiderstandes 51 und 52 einstell­ bar sind und Bezugs- oder Schwellenwerte für die Verglei­ cher liefern.

Im einzelnen sind die positiven Eingänge der Vergleicher 45 und 47 mit dem Pol 49, der die obere Bezugs- oder Schwel­ lenwertspannung liefert, verbunden, während die negativen Eingänge der Vergleicher 46 und 48 mit dem Pol 50, der die untere Bezugs- oder Schwellenspannung liefert, verbunden sind. Die Vergleicher 45, 46, 47 und 48 bilden zusammen mit einer bekannten Steuerschaltung 53 zur Betätigung des Motors 13 eine Einrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit der Abspulvorrichtung 11, die den Papier-Hauptstreifen 9 abzieht.

Die Steuerschaltung 53 weist einen ersten Eingang 54, an den die Ausgänge der Vergleicher 45 und 47 angeschlossen sind, und einen zweiten Eingang 55, mit dem die Ausgänge der Vergleicher 46 und 48 verbunden sind, auf.

Im tatsächlichen Betrieb und unter korrekten normalen Be­ triebsbedingungen führt die Abspulvorrichtung 11 innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne eine Länge des Papier-Haupt­ streifens 9 zu, die genau gleich den Längen der Streifen 20 und 21 ist, welche innerhalb derselben Zeitspanne durch die Formvorrichtungen 7 laufen. Die von den Wandlern 36 und 37 ermittelten Spannungen der Streifen 20 und 21 sind inso­ fern im wesentlichen gleich und liegen innerhalb eines vor­ gegebenen Bereichs.

An der Eingangsseite der jeweiligen Vergleicher 45, 46 und 47, 48 werden die Spannungen der Streifen 20 und 21 in Span­ nungssignale umgesetzt, die in den durch die zwei Schwellen­ werte an den Polen 49 und 50 bestimmten Bereich fallen. Dem­ zufolge werden vom Ausgang der Vergleicher 45, 46, 47 und 48 keine Signale zu den beiden Eingängen der Steuerschaltung 53 hin abgegeben, womit der Papier-Hauptstreifen 9 mit einer vorgegebenen, konstanten Geschwindigkeit gefördert wird.

Es sei angenommen, daß mit der Zeit auf Grund eines allmäh­ lichen Abriebs an den Förderbändern 40 sowie 41 und auf Grund von Änderungen in der Qualität des auf die Streifen in der Füllstation 44 aufgegebenen Tabaks die Spannung der Strei­ fen 20, 21 zum oberen Grenzwert hin ansteigt. Sobald die Spannung von wenigstens einem der Streifen, z. B. dem Strei­ fen 20, den vorgegebenen Wert übersteigt, überschreitet das Spannungssignal am Ausgang des Fühlers 36 die Signalspan­ nung am Pol 49. Insofern wird vom Vergleicher 45 ein Signal an den Eingang 54 der Steuerschaltung 53 gelegt, die darauf­ hin den Motor 13 beschleunigt. Im Anschluß an die Erhöhung der Geschwindigkeit des Papier-Hauptstreifens 9 geht die Spannung der Streifen 20 und 21 allmählich zurück oder lockert sich allmählich, um in den durch die zwei Grenzwer­ te bestimmten Bereich zurückzukehren, womit das Ausgangssi­ gnal vom Vergleicher 45 gelöscht wird.

Das Gleiche gilt ersichtlicherweise auch dann, wenn die Span­ nung der Streifen 20 und 21 sich zum unteren Grenzwert hin ändert. In diesem Fall liefert, sobald die Spannung von wenig­ stens einem der Streifen, z. B. dem Streifen 21, diesen Wert überschreitet, der Vergleicher 48 ein Signal an den Eingang 55 der Steuerschaltung 53, die daraufhin den Motor 13 verlang­ samt. Eine Verlangsamung des Motors 13 hat einen allmähli­ chen Anstieg der Spannung der Streifen 20 und 21 zur Folge, so daß das Ausgangssignal vom Vergleicher 48 gelöscht wird, sobald die Spannung der Streifen 20, 21 in den durch die Grenzwerte bestimmten Bereich zurückfällt.

Sollte die Spannung von einem oder beiden der Streifen 20 und 21 mit Bezug zu den normalen Betriebsbedingungen, die vorstehend herausgestellt wurden, drastisch abweichen, so werden dadurch die Schutz- oder Sicherheitseinrichtungen, von denen die Rollen 29, 30 und die Hebel 31, 32 Teile bil­ den, aktiviert. Die um ihre jeweiligen Achsen schwenkenden Hebel 31 und 32 schalten, wenn deren Fortsätze 33 die Kontak­ te 34 oder 35 berühren, die Maschine 1 ab.

Die in Fig. 2 gezeigte Trennvorrichtung 24 sorgt für eine Beabstandung der Streifen 20 und 21 in Querrichtung, wie es zur Ausbildung von zwei fortlaufenden Zigarettensträngen erforderlich ist, während sie gleichzeitig die oben erwähn­ te Bedingung der Förderung der Streifen 20, 21 längs der gleichen Bahn erfüllt. Die dem Streifen 21 zugeordnete Rolle 26 ist auf einem ersten Abschnitt eines vom Maschinen­ gestell 2 mit Hilfe eines Flansches 58 getragenen Zapfens 57 gelagert, während die dem Streifen 20 zugeordnete Rolle 25 auf einem zweiten Abschnitt 59 dieses Zapfens 57, welcher gegenüber dem Abschnitt 56 unter einem bestimmten Winkel geneigt ist, gelagert ist.

Die als Ergebnis der nicht koaxialen Lagerung der Rollen 25, 26 zwischen diesen gebildete Öffnung wird durch eine am zweiten Abschnitt 59 des Zapfens 57 angebrachte Scheibe 60 verschlossen.

Der Kern des Erfindungsgegenstandes besteht somit darin, daß, um jegliche Unterschiede in den Spannungen der zwei Streifen 20 und 21 zu beseitigen, die Ausgangssignale der beiden Spannungsfühleinrichtungen 36, 37 nicht dazu verwendet werden, wie zu erwarten wäre, die Geschwindigkeit der Transporteinrichtung 40-43 zu regeln, sondern dazu verwen­ det werden, die Geschwindigkeit der den Hauptstreifen 9 zu­ führenden Vorrichtung 11-13 zu regeln.

Die Erfindung schafft also eine Vorrichtung, bei der es, wenn verlangt wird, im wesentlichen alle Unterschiede in der Span­ nung zwischen den beiden Streifen 20 und 21, die durch Längs­ trennen des Hauptstreifens 9 erhalten wurden, zu beseitigen, nicht notwendig ist, die Geschwindigkeit eines jeden einzel­ nen Streifens 20, 21 zu regeln, sondern daß es ausreichend ist, lediglich die Geschwindigkeit des Hauptstreifens 9 zu regeln, und zwar in Laufrichtung dieses Streifens vor dessen Trennung in die zwei Streifen, d. h. vor der Schneidvorrich­ tung 17.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Förderung eines Papierstreifens in einer Zweistrang-Zigarettenfertigungsmaschine mit einer einen Papier-Hauptstreifen (9) zuführenden Vorrichtung (11), mit einer den Papier-Hauptstreifen in Längsrichtung in zwei Streifen (20, 21) zum Umhüllen von zwei ununterbro­ chenen Zigarettensträngen (5, 6) trennenden Schneidein­ richtung (17), mit die beiden Streifen längs der gleichen Bahn fortbewegenden Leiteinrichtungen (22-30, 38, 39), mit je einer jeweils einem der Streifen (20, 21) zuge­ ordneten, an diesem anliegenden Spannungsfühleinrichtung (36, 37) und mit einer auf jeden der Streifen eine Zug­ kraft aufbringenden Transporteinrichtung (40-43), die den zugeordneten Streifen zu einer Verwendungsstelle (7) fördert, gekennzeichnet durch mit den Spannungsfühlein­ richtungen (36, 37) verbundene, die Geschwindigkeit der den Hauptstreifen (9) zuführenden Vorrichtung (11) steu­ ernde Einrichtungen (45-48, 53).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsfühleinrichtungen aus die Spannung der Strei­ fen (20, 21) wiedergebenden Wandlern (36, 37) gebildet sind und daß die die Geschwindigkeit des Papier-Haupt­ streifens (9) steuernden Einrichtungen die Ausgangssi­ gnale der Wandler mit zwei vorgegebenen festen Signalen, welche Spannungsgrenzwerte der beiden Streifen (20, 21) darstellen, vergleichende Vergleichsschaltungen (45-48) sowie eine an die Ausgänge der Vergleichsschaltungen an­ geschlossene, die Zufuhrvorrichtung (11) steuernde Steu­ erschaltung (53) umfassen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtungen eine die Streifen (20, 21) quer zu ihren Längsachsen beabstandende Vorrichtung (24) umfas­ sen, die aus zwei Seite an Seide angeordneten und auf zwei Abschnitten (59, 56) eines Zapfens (57) leerlaufenden Rollen (25, 26) besteht, wobei die Achsen der beiden Ab­ schnitte (59, 56) unter einem vorbestimmten Winkel zuein­ ander angeordnet sind.