DE2409617A1

DE2409617A1 - Bandspeichermechanismus

Info

Publication number: DE2409617A1
Application number: DE2409617A
Authority: DE
Inventors: Athos Cristiani
Original assignee: AMF Inc
Current assignee: AMF Inc
Priority date: 1973-03-02
Filing date: 1974-02-28
Publication date: 1974-09-05
Also published as: US3878979A; FR2219896B1; JPS5417040B2; JPS5052300A; GB1421676A; BR7401536D0; IT982117B; CA986078A; FR2219896A1

Description

Patentanwälte Dipl.-Iitg. F, ,

Dipl.-Ing. H.Weicicmann, Dipl.-Phys. Dr.K.Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Hubex

SAHA g MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

AMI¹ INCORPORATED, 777 Westchester Avenue, White Plains,

New York, V.St.A.

Bandspeich erme chani smus

Die vorliegende Erfindung betrifft kontinuierlich arbeitende Vorrichtungen, bei denen eine ununterbrochene Zuführung eines bandförmigen Materials erforderlich ist. Vorrichtungen dieses Typs sind z.B. Zigarettenmaschinen, auf die sich die Erfindung insbesondere, jedoch nicht ausschließlich bezieht. Bei Zigarettenmaschinen wird eine kontinuierliche Wurst aus Schnittabak in Längsrichtung in ein Papierband eingehüllt, um eine sogenannte "kontinuierliche Stange" zu bilden, von der nacheinander die einzelnen Zigaretten abgeschnitten werden.

Bei diesen Maschinen ist es erforderlich, daß das Papierband in einer im wesentlichen kontinuierlichen Weise zugeführt wird, um zu vermeiden, daß die Maschine jedesmal angehalten werden muß, wenn eine Bandspule abgelaufen ist und durch eine neue Spule ersetzt werden muß.

Zu diesem Zweck hat man bereits Anordnungen zum Zuführen und Verbinden von Bandmaterial vorgesehen. Diese Anordnungen stellen eine reguläre Bandzuführung zu der Maschine sicher, sowie das automatische Verbinden des nachlaufenden Endes des von der leeren Spule abgezogenen Bandes mit dem vorauslaufenden Ende des Bandes auf der Reservespule, worauf die volle und die leere Spule derart betriebsmäßig ausgewechselt wurden, daß immer eine volle Spule sich in einem unabgewiekelten Zu-

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stand befindet, während die leere Spule später gegen eine volle Spule ausgetauscht wird, deren führendes Ende sich in einer für den Vorgang der späteren automatischen Verbindung bequemen Lage befindet.

Für den korrekten Ablauf einer Bandführungs- und Verbindungseinrichtung an einer Zigarettenmaschine müssen jedoch zugleich zwei Anforderungen erfüllt sein: Die Band zuführung darf nicht unterbrochen werden, auch dann nicht, wenn eine abgelaufene Spule durch eine volle Spule ersetzt wird, und, als Folge davon, das nachlaufende Bandende von der abgelaufenen Spule muß automatisch mit dem voranlaufenden Ende der vollen Spule verbunden werden. Auch muß das Band unter einer konstanten Spannung gehalten werden, während es in einer vorbestimmten Länge pro Zeiteinheit ununterbrochen zugeführt wird.

Die Erfindung betrifft dementsprechend eine Vorrichtung zur ununterbrochenen Zuführung eines Bandes aus einem flexiblen Material, das unter dem Einfluß einer regelbaren Zugkraft in Längsrichtung längs eines Führungsweges gezogen wird, der von einem Haupt band speicher, in dem das Band auf Spulen gewickelt ist und während der Zufuhr abgezogen wird, zu einer Maschine führt, die eine kontinuierliche und geregelte Zuführung eines Bandes erfordert. Insbesondere geht es dabei um die Zufuhr eines Papierbandes zu einer kontinuierlich arbeitenden Zigarettenmaschine .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält mindestens einen mechanischen Spannungsregler für eine veränderliche Schleifenbildung, der mit dem Band mindestens in einem Abschnitt auf dem Zuführungsweg in Eingriff steht, der stromabwärts von einer Band zugeinrichtung liegt, die das Band aus dem Hauptspeicher zieht und in einer solchen Weise führt, daß eine Schleife entsteht, deren Größe durch den mechanischen Spannungsregler in Übereinstimmung mit mögliehen Änderungen der augenblicklich von der Maschine benötigten Förderrate automatisch geändert

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wird, um in dem Band eine konstante !Zugkraft aufrechtzuerhalten, die eine Folge des Zuges des Bandes entlang seinem Mhrungsweg ist. Weiter besitzt die Vorrichtung nach der Erfindung einen Speicherraum zur Aufnahme einer Bandreserve in Gestalt einer kontinuierlichen und lockeren Bandschleife mit einer Bandeinlaß- und -auslaßöffnung. Diese Öffnung wird gebildet zwischen dem Umfang einer pneumatischen Trommel, die mit Vorrichtungsteilen verbunden ist, welche ihr eine solche Drehung erteilen, daß sie das Band von der Zugmittelseite her in den Speicher zieht, und einer pneumatischen öffnung, die das Band mittels Saugkraft von der Seite des zur Maschine führenden Weges hält· Die auf das Band durch pneumatisches Ansaugen desselben mittels der Öffnung ausgeübte Haltekraft ist derart, daß sich das Band an der öffnung fortbewegen kann, dieser Vorwärtsbewegung aber ein Reibungswiderstand entgegengesetzt wird, der gleich der vorbestimmten Zugkraft ist, die auf das Band ausgeübt werden darf. Der mechanische Spannungsregler und der Speicher sind in einer solchen Weise miteinander funktionell Yerbunden, daß eine gesteuerte Bewegung des mechanischen Reglers die Bandschleife in eine Stellung bringt, in der die pneumatische trommel und die pneumatische Öffnung das Papierband von dem mechanischen Regler absaugen. Nacheinander zusammenwirkende Vorrichtungsteile drehen dann die pneumatische Trommel mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die höher ist als die maximale, für die Bandzugmittel vorgesehene Geschwindigkeit, so daß in dem Speicherraum zunehmend eine zeitweilige Bandreserve entsteht, während die Ansaugekraft durch die pneumatische öffnung die Zugkraft für das Band auf der vorgegebenen Höhe hält und das Band fortfährt, aus dem Speicherraum zu der Maschine zu laufen, der es zugeführt werden muß«

Diese und andere Merkmale der Erfindung und ihre Vorteile werden anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:

Fig.1 eine schematische Vorderansicht einer Ausführungsform der Erfindung, wobei die Maschine im normalen Betrieb

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dargestellt ist;

Fig.2 eine Ansicht ähnlich der von Fig.1, jedoch in einem Betriebszustand, der sich einstellt, wenn eine Bandspule kurz vor dem Ablauf steht und eine zeitweilige Bandreserve aus dem von dieser Spule abgewickelten Band gebildete worden istj

Fig.3 eine Aufsicht, die im einzelnen einen Schleifenbildungsmechanismu3 zeigt, der sich besonders für eine Anordnung gemäß der Erfindung eignet.

Gemäß Fig.1 und 2 wird ein Papierband If kontinuierlich von einer Spule B1 abgezogen, die auf einem Spulenaufnehmer 2 befestigt ist. Das abgezogene Band wird längs eines Zuführweges in Richtung des Pfeiles F zu einer nicht dargestellten Zigarettenmaschine geleitet. Am Auslaß des Aufnehmers 2 wird der Führungsweg des Bandes durch einen Satz von Rollen 3,4,5»6, 7,8 und 9 gebildet. Die Rolle 3 ist mit einer analogen Rolle 103 verbunden, die sich stromabwärts von einem Bandendenkleber 10 befindet. Dieser kann z.B. von dem Typ sein, wie er in der italienischen PS 896 565 beschrieben ist. Er ist betriebsmäßig mit dem Aufnehmer 2 verbunden und dient dazu, das nachlaufende Ende von der abgelaufenen Spule mit dem führenden Ende der neuen Spule zu verbinden. Die Rolle 4 ist eine Leerlaufrolle, die das Band IT um eine Zugrolle 5 führt. Die Zugrolle 5 wird von einem Motor angetrieben, der mit verschiedenen Geschwindigkeiten laufen kann und betriebsmäßig mit der Zigarettenmaschine in einer Weise verbunden ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Zugrolle 5 übereinstimmt mit der durch den Pfeil F angezeigten Förderrichtung der Bewegung und immer im wesentlichen gleich ist mit der Fördergeschwindigkeit der in der Maschine produzierten Tabakwurst. Durch dies alles wird das Papierband N der Zigarettenmaschine mit der gleichen Geschwindigkeit zugeführt, mit der die Tabakwurst erzeugt wird. Unter diesen Bedingungen kann diese Tabakwurst in einen aus dem Band gefertigten Papierschlauch gehüllt werden, um so die bekannte,unendliche Zigarettenstange herzustellen. Eine Druck-

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rolle 6 wirkt mit der Zugrolle 5 so zusammen, daß ein Gleiten des auf diese V/eise gezogenen Bandes vermieden wird.

Beim Abheben von der Zugrolle 5 und vor dem Auslaufen auf die leerlaufenden Rollen 7 und 9, die das Einlaßende des Zuführweges zu der Zigarettenmaschine bilden, läuft das Band ET um eine Rolle 8, die im Leerlauf am Ende eines Armes 11 einer Vorrichtung angebracht ist, die die auf das Band ausgeübte Zugkraft in Abhängigkeit von dem Zug regelt, dem das Band entlang seines Zuführweges unterworfen ist. Wie besonders aus Pig.3 ersichtlich, ist der Arm 11 der Vorrichtung, die den Bandzug regelt oder ausgleicht, mit seinem mittleren Punkt am Ende 113 eines Schaftes 13 befestigt, der drehbar in Lagern 14 ruht, die sich in einer Büchse 15 befinden, die fest am Rahmen 16 des Spulenaufnehmers 2 befestigt ist. An der Büchse ist auch das Gehäuse eines Potentiometers 17 angeordnet, dessen Betätigungsstift für den Schleifkontakt mit 18 bezeichnet ist. Der Stift 18 befindet sich in koaxialer Ausrichtung mit dem Schaft 13 und weist einen Kragen 19 auf, in den ein Stift 20 eingelassen ist, der sich parallel zum Stift 18 erstreckt, bis er in Eingriff mit einer korrespondierenden öffnung 21 eines Flansches 22 kommt, der am Schaft 13 in der Sähe des Endes dieses Schaftes gegenüber seinem anderen Ende 113 angeordnet ist.

An dem Ende des Armes 11, das demjenigen, welche die Leerlaufrolle 8 trägt, entgegengesetzt ist, ist ein Gegengewicht 23 befestigt. An einem Teil 111 des Armes 11, der in Bezug auf das Schaftende 113 dem Gegengewicht 23 gegenüberliegt, ist ein Ausgleichsgewicht verschieblieh und feststellbar angebracht, das manuell eingestellt und dann in seiner Stellung fixiert werden kann, und zwar in Abhängigkeit von einem maximal erforderlichen Wert der auf das um die Leerlaufrolle 8 laufende Band auszuübenden Zugkraft.

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Die durch den Arm 11 gebildete Kompensationseinrichtung ist so eingestellt, daß die Rolle 8 dazu neigt, nach aufwärts zu schwingen und auf diese V/eise eine Schleife AL des Bandes U zu bilden, von der die schwingende Rolle 8 die Umlenkstelle bildet, während die Rollen 5 und 7, die stationär angeordnet sind, die Schleifenseiten und damit den Eingang der Schleife bilden.

Jedesmal, wenn die auf das Band If, das entlang dem Führungsweg vorgeschoben wird, ausgeübte Zugkraft infolge einer unerwünschten oder unvermeidlichen Schwankung zwischen der kontinuierlichen Stangenproduktionsgeschwindigkeit und der Umfangsgeschwindigkeit der Zugrolle 5 sich ändert und entweder zu einer Zunahme oder Abnahme neigt, schwingt der Arm 11 nach oben oder nach unten, wobei die Größe der Schleife zunimmt oder abnimmt. Dies bewirkt,ein Aufbrauchen oder ein Freigeben der kurzen Bandlängen, die überschüssig sind oder fehlen. Das Potentiometer 17 ist betriebsmäßig mit dem Regelkreis verbunden, der die Geschwindigkeit des die Zugrolle 5 antreibenden Motors in einer solchen ¥eise regelt, daß die Schwingung des Armes 11 und die daraus folgende entsprechende Drehung des Schaftes 13 und des Stiftes 18 in dem Potentiometer eine Einstelldrehung hervorrufen, die jene Änderung der Motorgeschwindigkeit bewirkt, die erforderlich ist, um die Schwankung auszugleichen, durch die die Schwingung des Armes 11 eingeleitet wurde. Wird z.B. dadurch weniger Papier benötigt, daß die Fördergeschwin-. digkeit der kontinuierlichen Tabakstange in der Zigarettenmaschine abnimmt, so wird ein zeitweiliger Bandüberschuß entlang dem Förderweg durch den Kompensator aufgenommen, indem durch ein Aufwärtsschwingen der Rolle 8 eine größere Bandschleife gebildet wird. Diese Schwingung bewirkt jedoch über das Potentiometer 17 und den die Geschwindigkeit des Motors der Rolle 5 regulierenden. Schaltkreis eine Abnahme der Geschwindigkeit der Rolle 5. Mit dem Aufnehmer 2 ist ein Speicherraum 25 verbunden, der aus einem Gehäuse besteht mit einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung, die begrenzt wird durch den Umfang einer Saugtrommel 26 und durch eine pneumatische Saug-

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düse 27. Die öffnung Ist so angeordnet, daß die Rolle 8 in sie eintritt, wenn der Arm 11 auf der Seite dieser Rolle seine größte Neigung nach o"ben besitzt.

Die Saugtrommel 26 ist an ihrem Umfang mit Löchern 126 versehen und ihr Innenraum kann betriebsmäßig mit einer entsprechenden Yakuumquelle verbunden werden, während ein Schuh 226, der im Inneren gegen einen Teil des Umfanges der Saugtrommel 26 anliegt, über eine gewisse winkelmäßige Ausdehnung ein Ansaugen durch die Löcher 126 unterbricht. Die Saugtrommel 26 ist drehbar um ihre Achse angeordnet und wird in einer solchen Weise betrieben, daß ihre Umfangsgeschwindigkeit der Maximalge schwindigkeit entspricht, mit der die Zugrolle 5 angetrieben werden kann.

Hat eine Spule B1 ihr Band nahezu abgegeben, dann veranlaßt ein Fühlelement 28, das auf die noch auf der Spule befindliche Bandlänge anspricht, eine Zunahme der Umfangsgeschwindigkeit der Zugrolle 5 über ixe Geschwindigkeit hinaus, die dem augenblicklichen Bandbedarf euer Zigarettenmaschine entspricht, wodurch der Aria 11 auf der Seite der Rolle 8 sich nach oben bewegt, weil die gegenläufige Justierwirkung des Kreises, in äem das Potentiometer 17 liegt, bereits unwirksam ist.

In Verbindung mit eier Schwingung des Armes 11, mit der die Rolle 8 angehoben wird, erfolgt eine Drehung der Saugtrommel 26 in der durch den Pfeil T angezeigten Richtung und ein Ansaugen in der" Trommel und in der Saugdüse 27. Wenn danach die Rolle 8 dabei ist, in die öffnung einzutreten, die zwischen der Trommel 26 und den abgerundeten Kanten der Düse 27 gebildet wird, dann wird das auf der Rückseite der Rolle 8 laufende Band IT von der Trommel 26 an der einen Seite und von der Saugdüse 27 an der anderen Seite angesaugt. Auch wird die Rolle 5 auf ihre Höchstgeschwindigkeit gebracht, so daß aufgrund der von der Saugtrommel 26 aufgebrachten Zugkraft in dem Speicherraum 25 eine zeitweilige Papierbandreserve in Ge-

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stalt einer langen, lockeren unä geschwungenen Schleife SX gebildet wird* die den Speicherraum einnimmt und kontinuierlich Band in einer vorbestimmten Förderrate an die Zigarettenmaschine liefert.

Gleichzeitig wird daher dJas Band 1? kontinuierlich aus dem Speicherraum zu der Zigarettenmaschine geliefert, wtäL zwar in einer Förderrate, die dem Bedarf eier Maschine entspricht. Bas Band wird dabei so gezogen, daß es an den Löchern 127 entlanggleitet, an denen, es infolge der Saugwirkung in der Saugdüse 27 haftet« Diese Saugwirkung ist so eingestellt» daß die Zugkraft, die auf das Band ausgeübt werden muß, um es auf der perforierten Fläche der Saugdüse 27 gleiten zu lassen, im wesentlicher, gleich ist der Zugkraft, auf die der schwingende Arm 11 samt seiner Rolle 8 eingestellt ist.

Andererseits bleibt auch die durch die Saugkraft der Trommel 26 auf das von der Zugrolle 5 ankommende Band ausgeübte Haltekraft innerhalb der Grenzen, die ein Gleiten des Bandes N auf der Trommel gestatten, mit einer Bandzugkraft, die erheblich geringer ist als eine solche, die im Falle, daß die Umlaufgeschwindigkeit der Trommel 26 größer wird als die der Rolle 5» das Band zerreißen würde.

Auf diese Weise wird eine zeitweilige Bandreserve gebildet, während das Band immer kontinuierlich und mit einer kontrollierten Zugkraft der Zigarettenmaschine zugeführt wird.

Ist endlich die Spule B1 vollständig abgewickelt, dann wird die Zugrolle 5 angehalten und der Bandendenkleber 10 wird eingeschaltet und verbindet das nachlaufende Ende des Bandes der Spule B1 mit dem vorlaufenden Ende des Bandes der Reservespule B2. Während dies geschieht, wird das Band weiterhin kontinuierlich und mit konstanter Spannung aus dem Speicherraum gezogen. Daraufhin wird die Zugrolle 5 erneut gestartet und ihre Geschwindigkeit nimmt nach und nach bis zu einem SoIl-

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wert zu, der mit der Transportgeschwindigkeit der kontinuierlichen Tabakwurst übereinstimmt«

Wenn die zeitweilige Bandreserve in dem Speicherraum 25 nahezu aufgebraucht ist, läuft das Band Έ auf der Rolle 8 auf
und der Arm 11 bewegt sieh nach abwärts, wo er wieder seine
normale Punktion als Schleifenregulator ausübt.

Gegenüber dem beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Rahmen der Erfindung Abänderungen möglich.

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Claims

Ansprüche

1. BandSpeichermechanismus in Verbindung mit einem Bandendenkleber, insbesondere zur Aufrechterhaltung der ununterbrochenen Zuführung eines Bandes, das mittels steuerbarer Zugkräfte längs eines Zuführungsweges von einem Hauptbandspeicher, in dem das Band auf Spulen aufgewickelt ist und während der Zuführung von diesen abgewickelt wird, zu einem Verbrauchergerät geführt wird, das eine kontinuierliche und gesteuerte Bandzuführung benötigt, beispielsweise zur Zuführung eines Papierbandes zu einer kontinuierlich arbeitenden Zigarettenmaschine, gekennzeichnet durch

a) eine Zugrolle (5)» die mittels eines Regelmotors antreibbar ist und das Band im Hauptbandspeicher (2) abwickelt, um es mit der erforderlichen Geschwindigkeit dem Verbrauchergerät zuzuführen;

b) eine variable Schleifenbilderolle (8), die zwischen der Zugrolle (5) und dem Einlaß (7,9) des Verbraucher gerät es so angeordnet ist, daß sie sich mit der oder gegen die Kraft einer leder bewegen kann, und zwar_fin Abhängigkeit von der Differenz der Zuführgeschwindigkeit der Zugrolle⁴ (5) und der Geschwindigkeit, mit der das Band von dem Verbrauchergerät benötigt wird, von einer Stellung, in der sie nahe der Zugrolle (5) ist, zu einer Stellung, in der sie mit einer rotierenden Saugtrommel (26) derart zusammenarbeitet, daß das von der Schleifenbilderolle getragene Band von der rotierenden Saugtrommel erfaßt werden kann;

c) einen Speicherraum (25) mit einer Einlaß- und Auslaßöffnung, die auf der einen Seite durch die rotierende Saugtromrael (26) und auf der anderen Seite durch eine Bandansaugdüse (27) gebildet ist, die es ermöglicht, daß in dem Speicherraum das Band in Form einer großen Schleife gespeichert wird und durch die von dem Verbrauchergerät ausgeübte Zugkraft aus dem Speicherraum herausgezogen werden kann.

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2. Bandspeichermechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Schleiferibilderolle (8) am einen Ende eines mittig drehbar gelagerten Hebelarmes (111) angeordnet ist, der an seinem anderen Ende ein Gegengewicht (23) trägt, das zur Vorspannung dient, um die Schleifenbilderolle (8) nach oben zu drücken, wobei Vorrichtungsteile vorgesehen sind, die auf die Winkelabweichung des Hebelarmes (111) ansprechen und die Geschwindigkeit des Regelmotors, der die Zugrolle (5) antreibt, steuern.

3. Band Speichermechanismus nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Fühler vorgesehen ist, um die verfügbare Bandmenge auf der Spule in dem Hauptspulenspeicher, die gerade abgespult wird, abzugreifen, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler auf den Regelmotor einwirkt, der die Zugrolle (5) antreibt, insbesondere aber die Geschwindigkeit dieses Motors und damit die Umfangsgeschwindigkeit der Zugrolle (5) erhöht, und zwar über die Geschwindigkeit hinaus, die von dem Verbrauchergerät benötigt wird, wenn jeweils die Spule im Begriff ist, leergewickelt zu werden.

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