DE2363071A1

DE2363071A1 - Vorrichtung zum synchronisierten schneiden von zigaretten und ansetzen von filtermundstuecken

Info

Publication number: DE2363071A1
Application number: DE2363071A
Authority: DE
Inventors: Everett Nelson Finn
Original assignee: Brown and Williamson Tobacco Corp
Current assignee: Brown and Williamson Holdings Inc
Priority date: 1972-12-20
Filing date: 1973-12-19
Publication date: 1974-07-04
Also published as: CH562574A5; US3828796A; GB1414544A; ZA739601B; CA990605A

Description

DlPIi-ING. KLAUS RtIPPRECHT PATENTANWALT D-β FRANKFURT A.M..

AM ROUIREOF 89 TELEFON 7· 08 400

KRU/HET

BROWN & WILLIAMSON TOBACCO CORPORATION Louisville, Kentucky (V.St.A.)

VORRICHTUNG ZUM SYNCHRONISIERTEN SCHNEIDEN VON ZIGARETTEN UND ANSETZEN VON FILTERMUNDSTÜCKEN

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung bestehend aus einer Zigaretten-Herstellungsmaschine zur Bildung eines Zigarettenstranges und zu dessen Unterteilung in·Zigarettenabschnitte sowie einer Filtermundstück-Anfügungsntaschine zum Verbinden eines Filterstückes mit jeweils einem Ende der Zigarettenabschnitte. Die Erfindung ist im Zusammenhang zu sehen mit der US-Patentanmeldung 59 052 vom 29. Juli 1970,

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dem US-Patent 3 688 '620 und der deutschen Patentanmeldung vom gleichen Tage wie dio vorliegende Anmeldung, mit der Bezeichnung " Zigaretten-Herstellungsmaschine mit Einrichtung zum Schneiden des Zigarettenpapiers an aufgedruckten Kennmarken"

Verschiedene Zigarettenpapiere sind mit vom Papierlieferanten aufgedruckten Kennmarken versehen, wie dies in der US-Patentanmeldung 59 052 näher ausgeführt ist. In einigen Fällen definieren diese Kennmarken den Anfang und das Ende eines vorgedruckten, im wesentlichen unsichtbaren Musters. Bei fast allen Zigarettenpapieren dieser Art verändert sich der Abstand zwischen den Kennmarken über die 'Länge des Papieres, das in der Regel auf eine Spule aufgewickelt und so versandt wird. Wenn Filtermundstück-Zigaretten hergestellt werden, soll der Messerschnitt des Zigarettenstranges deckungsgleich mit der Kennmarke sein.

Eine Filtermundstück-Anfügungsmaschin.e ist normalerweise am Auswurfende einer Zigaretten-Herstellungsmaschine angeordnet, sofern Filtermundstück-Zigaretten hergestellt werden» Wenn der gebildete Zigarettenstrang an den Kennmarken drarengeschnitten wird, jedoch unterschiedliche Länge zwischen diesen Marken aufweist, werden die Abschnitte des Zigarettenspender nicht in vorbestinsnbaref seitlicher Abhängigkeit zur Arbeitsweise der Filtermunds&ück-Anfügungsmaschine in diese eintreten.

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Infolgedessen muß eine Übereinstimmung oder Justierung zwischen dem Schneidmesser der Zigaretteri-Herstollungsmaschine und der Filteitnunds tück-Anfiigungsmaschine aufrechterhalten werden.

Die Aufgabe der Erfindung ist im wesentlichen darin zu sehen, eine Vorrichtung derart auszubilden, daß das Schneide.ι des Zigarettenpapieres deckungsgleich mit dem Ort der darauf aufgedruckten Kennmarken erfolgt. Weiterhin soll eine Synchronisation der Arbeitsweise der Filtermundstück-Anfügungsmaschine mit dem Schneiden des Zigarettenpapiers und folglich der Einführung der Zigarettenabschnitte des Zigarettcnstranges in die Filtermundstück-Anfügungsmaschine erzielt werden.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Zigaretten-Herstellungsmaschine eine Versorgungseinrichtung für Zigarettenpapier mit mit Abstand zueinander angeordneten Kennmarken, eine Zigarettenstrang-Erzeugungseinrichtung zur Anordnung des Zigarettenpapiers um Tabak herum und Bildung des Zigarettenstranges und eine Schneideinrichtung zur unterteilung des Zigarettenstranges entlang der Kennmarken in Zigarettenabschnitte aufweist und daß bei der Filtermundstück-Anfügungsmaschine eine Eingangs-Fördereinrichtung zur Aufnahme der Zigarettenabschnitte und deren Transport quer zur

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Bewegungsrichtung des Zigarettenstranges, eine Einrichtung zum Verbinden des Filterstückes mit dem Zigaretteiiabschnitt sowie eine Einrichtung zum Steuern der Übereinstimmung der Unterteilung des Zigarettenstranges mit der Lage der Kennmarken und zum Steuern der Arbeitsgeschwindigkeit der Eingangs-Fördereinrichtung in zeitlichem Zusammenhang mit der Unterteilung des Zigarettenstranges vorgesehen sind.

Weitere Einzelheiten, Merlanale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der schematischen Zeichnung. Es zeigen hierbei:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Zigarettcnstrangmaschine zur Herstellung von Zigaretten mit Kennmarken aufweisendem Papier sowie eine Filtermundstück-Anfügungsmaschine, die vom Zigarettenstrang abgetrennte Abschnitte zur Zusamtnenfügung mit Filterstücken für Filtermundstück-Zigaretten aufnimmt. Es ist eine Steuerung derart vorgesehen, daß der Abtrennschnitt mit der Kennmarke übereinstimmt und daß eine Synchronisierung der Pilternmndstück-Anfügungsmaschine mit dem Schneiden des Zigarettenstranges gewährleistet ist?

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Fig. 2 eine Draufsicht in vergrößerter Darstellung des gebildeten Zigarettenstranges mit den irtit Abstand zueinander vorgesehenen Ktimimarkeii und

Fig. 3 eine vereinfachte, perspektivische Darstellung der Synchronisationssteuerung gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem Schneidmesser der Zigarettenstrang-Herstellungsmaschine und dem Antrieb der Filtermundstück-Anfüguiigsmas chine.

Eine im wesentlichen herkömmliche Maschine 10 zur Herstellung eines kontinuierlichen Zigaret'tenstranges erhält geschnittenen .Tabak aus einer Tabakzufuhr einrichtung 12', die den geschnittenen Tabak kontinuierlich auf ein laufendes Band lA aufgibt. Dieses Band verteilt den geschnittenen Tabak auf ein fortlau fendes Papierband 16, das von einer Rolle 18 zugeführt nrird. Das Papierband 16 wird über oder durch eine Strangbildungszone 20, eine Klebstoff-Auftrageeinrichtung 22, die einen Streifen Klebstoff auf einen überlappenden Rand des Zigarettenstrang-Papier a aufträgt, einen Strangformer 2k und eine Strangverschließeinrichtung 26 geführt. Dies erfolgt mittels eines kontinuierlich umlaufenden Bandes 28, das durch eine Trommel angetrieben -wird.

Wenn der Zigarettenstrang 32 aus dem Strangformer 2k austritt, -durchläuft er eine Zigaretten-Schneideinrichtung Jk, in welcher

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ein Messer 36 den Strang in einzelne Zigarettenabschnitte 38 unterteilt. Diese Zigarettenabschnitte 38 werden .einer Filtermundstück-Anfügungsmaschine 4O konventioneller Bauart . zugeführt und von dieser aufgenommen.

Die Filtermundstück-Anfügungsmaschine 4O wird synchron mit der Schneideinrichtung 34, wie unten mehr beschrieben, derart angetrieben, daß die einzelnen Zigarettenabschnitte 38 passend, ohne Ansammlung in den Auskehlungen 42 einer Riffelwalze 44 aufgenommen werden. Die FiItermundstiick·Anfügungsmaschine 4O bewirkt dann eine Zusamnenfügung der Zigarettenabs-chnitte 38 mit dem ausgewählten Mundstück und formt anschließend die fertige Filtersigarette.

Beim gezeigten Ausführungebeispiel weist das Zigarettenpapier Kennmarken 45 auf. Bei einer vorgeschlagenen handelsüblichen Anwendung betrug die Breit© dieser Marken etwa 2 mn. Sie zeigten den Beginn und das Ends eines unsichtbaren gedruckten Mustere auf dem Papier lö an. Bei der Herstellung von 100 ma langen Filterzigaretten betrug die liiederfcolungslänge oder der Abstand der Kennmarken'126 mm« Dieser Abstand ändert sich jedoch über die Papierlänge. Ss wird angenoesaeü, daß diese Änderung durch eine ungleichmäßige Streckung des Papiers während dee Auf- und Abwickelvorgangs fog im PapierIieferanten

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bewirkt wird. Ein optischer Sensor 46, der eine Photozelle aufweisen kann, ist vorgesehen, um das Führungsende der Kennmarke 45 zu erkennen. Er erzeugt sodann ein Signal,.das mit einem Signal verglichen wird, welches die Lage oder Stellung des Messers 36 wiedergibt, um eine genaue Übereinstimmung des dabei ausgeführten Schnittes mit der Lage der Kennmarke zu gewährleisten.

Das Messer 36 ist auf einer Welle 47 angeordnet und läuft mit dieser um. Sie ragt aus einem Getriebe 48 heraus, mit dem automatisch die Geschwindigkeit im Sinne der vorerwähnten Steuerung eingestellt werden kann. Da der Strang 32 mit relativ hoher Geschwindigkeit bewegt wird, ist das Messer 36 in einer Universalhalteruns 50 angeordnet, mit der es unter einem kleinen Winkel eingespannt werden kann, um mit den Flächen eines in Längsrichtung sich hin und her bewegenden Lagers 52 zusammenzuwirken und diese sauberzuhalten, wenn der Schnitt durchgeführt wird. Das Lager weist einen im wesentlichen U-förmigen Kanal auf, der während des Schneidvorganges den Strang aufnimmt und unterstützt. In den Seitenwandungen des Kanals sind zwei fluchtende Schlitze vorgesehen, die ihrerseits die Schneide des Messers 3& bei dessen Bewegung aufnehmen. Wie auch in der erwähnten US-Patentanmeldung 59

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erläutert ist, quert das Lager eine längsgerichtete hin und her gehende Bewegung entlang der Bewegungsbahn des Stranges mit etwa der gleichen Geschwindigkeit, wie der Strang bewegt wird, wenn der beabsichtigte Schnitt durchgeführt wird.

Es stehen die verschiedensten Vorrichtungen zur Verfügung, die Stellung des Messers 36 abzutasten. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Welienkodierer 54 (Winkelkodierer) verwendet, der elektromechanisch analoge mechanische Rotation in elektrische Impulse umformt, die in Beziehung zu dem Messerßchnitt stehen. Diese Signale werden einer Steuerung 56 zugeführt, die den Messerschnitt bezüglich der Kennmarken vergleicht, die ihrerseits mit dem optischen Sensor 46 abgetastet werden. Dann wird bestimmt, ob die Kennmarke dem Messerschnitt vor- oder nacheilt. Wie unten dargelegt werden wird, wird die Messergeschwindigkeit angeiaoben, sofern die Kennmarke dem Schnitt vorauseilt 1 andererseits wird sie verringert, wenn die Kennmarke naclaeilta, Machdeai diese Bestimmung durchgeführt ist, sendet die Steuerung $6 eia Signal aus, ims die Messergeschwin-digkeit entsprechend einzustellen oder zu justieren. In diesem Fall feetätigt das Signal einen pulsierenden oder Schrittmotor 58, der über ein Ptiasenversclhtiebungs-Bif£erential 6O und das Getriebe 48 die Geschwindigkeit des Messers ^S ändert» Somit

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ermöglicht das Phasenversohi«bungs-Differential 6o eine Änderung der Stellung des Messers 36 mit Bezug auf den Hauptantrieb 62 über eine Einwirkung vom -Motor 58 her. Wie auch in der oben erwähnten US-Patentanmeldung ausgeführt ist, weist das Phasenverschiebuiigs-Dif f erential 60 zwei Eingänge auf - einen vom Hauptantrieb 62 und einen vom Motor 58. Selbstverständlich ist der Hauptantrieb 62 konstant; deshalb bestimmt die Arbeitsweise des Motors 58 eine korrekte Messergeschwindigkeit in bezug auf die angestrebte Übereinstimmung. Wenn das Messer zu schnell arbeitet - die Steuerung 56 stellt fest, daß der Messerschnitt vor der Kennmarke 45 stattfindet wird der Motor 58 auf höhere Geschwindigkeit geschaltet, bis abgetastet wird, daß die Kennmarke in genauer Beziehung zum Messerschnitt steht. Wenn das Messer zu langsam, arbeitet, wi'rd umgekehrt verfahren.

Eine sichtbare oder optische Anzeigevorrichtung 68 iet als Alternative zu einem Oezilloskop vorgesehen, um eine manuelle Einstellung der Übereinstimmung zwischen Messerschnitt und Kennmarke durch die Bedienungsperson der Maschine zu erleichtern. Die visuelle Anzeigeeinrichtung kann eine Neonlampe sein, die auf einer umlaufenden Scheibe angeordnet ist und über das Getriebe 48 im Verhältnis 1:1 angetrieben wird

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und mit dem Umlauf des Messers 36 synchronisiert ist. Die Neonlampe bewirkt, daß Signale vom Messer und von dem Kennmarkensensor abgegeben werden, wie dies im einzelnen in der oben erwähnten deutschen Patentanmeldung "Zigaretten-Herstellungsmaschine mit Einrichtung zum Schneiden des Zigarettenpapiers an aufgedruckten Kennmarken".

Die Arbeitsgeschwindigkeit der Filtermundstuck-Anfügungsmaschine kO wird jeden und allen Geschwindigkeitsänderungen des Messers j6 angepasst. Dies wird dadurch erreicht, daß der Antrieb der Filtermundstuck-Anfügungsmaschine mit dem Ausgang des Differentials 60 verbunden ist» Dies erfolgt über ein Getriebe 6k mit einem Zahnrad 66, daa mit seinem Lager auf der Welle 62 frei umläuft. Auf diese Weise iat gewährleistet, daß die Zigarettenabschnitte 38 deckungsgleich mit den Auskehlungen k2 der Riffelwalze kk der PilterBundstück-Anfugungsmaschine sind. Diese Synchronisation zwischen Schneideinrichtung und Filtermundstück-AnfügungsnsAschine verhindert also eine Anhäufung von Zigarettenabschnitten vor dea Eintritt in die Filtermundstück-Anfügungetaas chine.

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Claims

[l.J Vorrichtung bestehend aus einer Zigaretten-Herstellungsmaschine zur Bildung eines Zigarettenstranges und zu dessen Unterteilung in Zigarettenabschnitte sowie einer Filtermundstück-Anfügungsmaschine zum Verbinden eines Filterstückes mit jeweils einem Ende der Zigarettenabschnitte, dadurch gekennzeichnet, daß die Zigaretten-Herstellungsmaschine (10) eine Versorgungseinrichtung für Zigarettenpapier mit mit Abstand zueinander angeordneten. Kennmarken (k5)ι eine Zigarettenstrang-Erzeugungs- _einrichtung zur Anordnung des Zigarettenpapiers um Tabak herum und Bildung des Zigarettenstrangs (32) und eine Schneideinrichtung zur Unterteilung des Zigarettenstranges (32) entlang der Kennmarken (4j) in Zigarettenabschnitte (38) aufweist und daß bei der Filtermundstück-Anfügungsmaschine (kO) eine Einganga-Fördereissrichtusig zur Aufnahme der Zigarettenabsclanitte (38) und deren Transport quer zur Bewegungsrichtung des Zig&rettenstranges (32), eine Einrichtung zum Verbinden des Filterstückss axt des Zigaretteniibaekniit aowia eine Einrichtung zuib Steuern der Überelnstiasrang der Unterteilung des Zigarettenstranges (3S) mit der Lage eier Kennmarken (^5) «nd zu« Steuern der Arbeitsgeschwindigkeit der Eingangs-Fördereinrichtung in zeitlichem Zusassmenhang ssit der Unterteilung des Zigarettenstranges (32) vorgesehen sind.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet) daß die Kennmarken (45) mittels der Schneideinrichtung quer, etwa entlang ihrer Mitte unterteilbar sind und daß die Steuereinrichtung eine Unterteilung der Kennmarken (45) entlang ihrer Mitte gewährleistet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskante der Kennmarken (45) mittels eines optischen Sensors (46) und die Stellung der Schneideinrichtung mittels einer Abtasteinrichtung abtastbar sind, daß eine Messergeschwindigkeits-Justiereinrichtung sowohl mit dem optischen Sensor (46) als auch mit der Abtasteinrichtung verbunden ist zur Bestimmung, ob der Schnitt des Zigarettenstranges (32) mittels der Schneideinrichtung vor der Wahrnehmung der Kennmarke (45) durch den optischen Sensor (46) stattgefunden hat oder ob die Kennmarke (45) vor dem Schnitt auftauchte als Maß für die Justierung der Geschwindigkeit der Schneideinrichtung, um den Schnitt in Übereinstimmung mit der Kennmarke C%5) zu halten, und daß weiterhin eine Einrichtung zur zeitlichen Justierung der Arbeitsgeschwindigkeit der Eintritts-Fördereinrichtung bezüglich der Arbeitsweise der Schneideinrichtung und deren jeglicher Verstellung mit der Messergescliwindigkeits-Justiereinrichtung verbunden ist»

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichne1₁ daß die Messergeschwindigkeits-Justiereinrichtung einen Schrittmotor (58) und ein mit diesem verbundenes Phasenverschiebungs-Differential (60) aufweist.
5· Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung ein Wellen-Kodierer (54) zur Um formung der analogen mechanischen Rotation der Schneideinrichtung in elektrische Impulse aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß zur sichtbaren Anzeige der relativen Lage zwischen dem Messerschnitt und der Kennmarke (45) eine optische Anzeigeeinrichtung (68) mit der Schneideinrichtung und dem optischen Sensor (46) verbunden ist.

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