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Verfahren und Vorrichtung zum regelmässigen kontinuierlichen Feinperforieren von Folienbahnen, insbesondere
Zigarettenpapier
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Hochfrequenzquelle als solche in Abhängigkeit von der Durchschlagsfestigkeit der Folie so gewählt wird, dass sie nicht ausreicht, um den Durchschlag zu bewirken. Dieser wird vielmehr erst durch die Hochspan- nungsenergie erhöhende, von der impulsgesteuerten Hochspannungsquelle gelieferte Impulse bewirkt, die aufeinanderfolgend bei der Drehung der umlaufenden Elektrodenwalze in zweckentsprechend gewählten
Umfangsabständen vorgesehenen Reihen von Elektrodenspitzen, wenn diese in die dem zu perforierenden
Band nächste Stellung gelangen, aufgeprägt werden.
Es lassen sich auf diese Weise durch die in der Umfangsrichtung auf der Elektrodenwalze vorgese- henen Elektroden, Zeilen von Perforationen in oder in bezug auf die Längsrichtung, wie auch in Quer- richtung des Bandes beliebig wählbaren Abständen herstellen, wobei die Elektrodenwalze ihrerseits recht- winkelig oder auch in einem beliebigen andern Winkel zu der Transportrichtung des Folienbandes ange- ordnet sein kann und deren isolierender Mantel bzw. Isolationsring entsprechend der örtlichen Lage der
Elektrodenspitzen angeordnete Bohrungen aufweist.
Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemä- ssen Verfahrens, u. zw. in Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht der Anlage, in Fig. 2 eine
Vorderansicht der Elektrodenscheibe und in Frg. 3 schematisch eine beispielsweise Befestigungsart der
Elektrodenwalze auf ihrem Lager.
Nach Fig. 1 sind die einzelnen Bauelemente der erfindungsgemässen Anlage auf einem Träger 1 auf- gesetzt. Auf diesem Träger 1 ruht ein Winkeleisen 2, das zwischen sich und einem U-Eisen 3 eine hoch- stehende Platte 4 einschliesst, die an diesen beiden Trägern 2 und 3 in geeigneter, nicht gezeichneter
Weise, befestigt, beispielsweise angeschweisst ist. Von dem Träger 3 erstreckt sich nach rückwärts eine
Plattform 5, auf der sich ein Block 6 erhebt, in dem die Welle eines Elektromotors 7 gelagert ist, wel- chemein Getriebekasten 8 vorgeschaltet ist. Der Motor 7 wird mit Hilfe der Zuleitung 9 und des Steckers
10 andas nicht gezeichnete Netz angeschlossen. Auf dem durch den Block 6 vorstehenden Teil der Welle des Motors 7 sitzt eine Riemenscheibe 11, über die ein Riemen 12 gelegt ist.
Der Riemen 12 läuft ausserdem noch über eine kleine Riemenscheibe 13, die auf einer in einem Block 14 gelagerten Welle 15 sitzt.
Diese Welle 15 trägt an ihrem nach vom stehenden Ende eine Gegenelektrodenwalze 16.
An einem mit dem Winkeleisen 2 fest verbundenen Träger 17 ist vorzugsweise mit Hilfe der Schraube 18 verstellbar ein Bock 19 gelagert, der auf seiner oberen Fläche einen Führungsring 20 trägt. An der
Platte 4 ist ferner ein Arm 21 mit einer Führungsrolle 22 befestigt. Am oberen Ende der Platte 4 sitzt auf einer Welle 23 eine Trommel 24 zur Aufnahme einer vorratsrolle 25 aus z. B. Zigarettenpapier, das über die Führungsrolle 22 und durch den Führungsring 20 über die Gegenelektrodenwalze 16 zu einer weiteren Führungswalze 26 geführt ist, welche auf einer Welle 27 sitzt. Die Welle 27 ist in einer Konsole 28 drehbar gelagert. An dem Träger 1 sitzt ein Winkelträger 29, welcher auf einer Welle 30 den schwenkbaren Arm 31 trägt, an dessen einem Ende die Rolle 32 drehbar befestigt ist.
An dem der Rolle 32 abgewendeten Ende des Armes 31 sitzt eine Verlängerung 33, die über eine Zugfeder 34 mit einem Ausleger 35 verbunden ist, der in aus der Zeichnung nicht ersichtlicher Weise an dem Träger 1 befestigt ist. Von diesen beiden Rollen 26 und 32 wird das durchlaufende Zigarettenpapierband 36 unter Druck und Spannung gehalten. Ein unbeabsichtigtes Lösen des Zigarettenpapierbandes von der Rolle 25 wird durch einen Arm 37 verhindert, der sich mit einem nachgiebigen Band 38 auf den Aussenumfang der Rolle 25 legt und mit Hilfe eines Armes 39 an der Platte 4 befestigt ist.
Auf einem weiteren Träger 40 ist ein Antriebsmotor 41 angeordnet, der über das Kabel 42 und den Stecker 43 an das nicht gezeichnete Netz angeschlossen ist und daraus seine Antriebsenergie erhält. Der Motor 41 steht über einem Riemen 44 mit einer Antriebsscheibe 45, einer Elektrodenscheibe oder-walze 46 in Verbindung, die im folgenden an Hand der Fig. 2 und 3 noch näher erläutert wird. An die Gegenelektrodenwalze 16 ist eine elektrische Leitung 47 angeschlossen, während die Leitung 48 zu der Elektrodenscheibe 46 führt. Das Kabel 47 führt zu der Anschlussklemme 49 des Hochfrequenzgenerators 50, während das Kabel 48 zu der Anschlussklemme 51 der Hochspannungsquelle bzw. des Gerätes 52 geführt ist.
Das Hochspannungsgerät 52 ist mit dem Hochfrequenzgenerator 50 mittels eines Kabels 53 verbunden, das an die Anschlussklemme 54 des Hochspannungsgerätes 52 und an die Anschlussklemme 55 des Hochfrequenzgenerators 50 angeschlossen ist. Bei dem Hochspannungsgerät und dem Hochfrequenzgenerator handelt es sich um an sich bekannte Geräte.
"Das Hochspannungsgerät 52 erzeugt z. B. eine Hochspannung von beispielsweise 15000 V mit einer Frequenz von 10000 Hz, während die Hochfrequenz beispielsweise in der Grössenordnung von 5 MHz liegt, ihre Spannung dagegen vernachlässigbar klein ist. Das Hochspannungsgerät 52 und der Hochfrequenzgenerator 50 sind über Kabeln 56 und 57 und Stecker 58,59 an das nicht gezeichnete Netz angeschlossen und beziehen von dort ihre Betriebsspannung bzw. -ströme.
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In den Fig. 2 und 3 ist eine beispielsweise Ausführungsform einer Elektrodenwalze wiedergegeben. In Fig. 3 ist bei 61 eine Lagerkonsole mit einem Lager 62 dargestellt, durch das sich eine Welle 63 erstreckt, die an ihrem einen Ende die Riemenscheibe 45 trägt, welche in Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist. Auf dem andern Ende der Welle 62 sitzt die Elektrodenwalze 46, die sich aus dem Isolierring 64 und einer Metallkontaktscheibe 65 zusammensetzt. Die einzelnen Elektrodenstifte 66 werden mit Hilfe der durchbohrten Gewindestifte 67, die mit Muttern 68 und Beilagscheiben 69 versehen sind, gegen die Metallscheibe 65 gedrückt, welche mit dem gegen die Welle 63 isolierten Schleifring 70 in Verbindung steht. Am Schleifring greift das aus Fig. l ersichtliche Kabel 48 an.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt 16 Elektrodenstifte 66 vorgesehen sind, die mit Hilfe der Klemmschrauben 67 und der darauf aufgesetzten Muttern 68 am Rand der Scheibe 64 innerhalb ihrer Keramikbüchsen 71 jeweils mehr oder weniger weit nach aussen vorstehend angeordnet werden können.
Im Betrieb der erfindungsgemässen Vorrichtung läuft, das Papierband 36 von der Vorratsrolle 25 über die Führungsrolle 22 durch den Führungsring 20 ; wo es quer zur Laufrichtung etwas gekrümmt wird. Es gelangt dann über die Gegenelektrodenwalze 16 und damit zwischen diese und die Elektrodenwalze 46. Von dieser Lage wird es zwischen der Führungsrolle 26 und der Gegendruckrolle 32 zum Verbraucher, beispielsweise einer Zigarettenmaschine, geführt. Die Elektrodenwalze 46 ist über das Kabel 48 an das Hochspannungsgerät 52 angeschlossen, das in seinem Inneren einen nicht gezeichneten Impulsgeber aufweist, der das Hochspannungsgerät 52 steuert. Der Hochfrequenzgenerator 50 liefert das Ionisationsfeld im Luftspalt zwischen der Elektrodenwalze 46 und der Gegenelektrodenwalze 16.
In den durch den Impulsgeber im Hochspannungsgerät 52 gesteuerten zeitlichen Abständen werden somit zwischen den Elektrodenstiften 66 und der Gegenelektrodenwalze 16 das Papierband durchschlagende Funken erzeugt, die in der Reihenfolge der durchlaufenden Elektrodenzeilen Perforierungen in dem Papierband 36 erzeugen.
Die Elektrodenscheibe 46 weist beispielsweise gleichmässig verteilte 16 Elektrodenstifte 66 von zirka 0, 5 mm Durchmesser auf, die verstellbar in der Isolierscheibe 64 bzw. ihrer Keramikbüchse 71 gehalten sind. Die Kreisbogenlänge zwischen den äusseren Enden der Elektroden entspricht der Breite des Papierbandes 36. Macht die Elektrodenscheibe, t6 beispielsweise pro Minute 1500 Umdrehungen, so werden in jeder Minute 1500 x 16 = 24000 Elektroden über das Zigarettenpapier geführt, d. h. in jeder Minute 24 Lochzeilen erzeugt. Die Zahl der in einer Minute erzeugten Löcher berechnet sich aus der Frequenz der Hochspannung von beispielsweise 10000 Hz die durch den Impulsgeber freigegeben wird, multipliziert mit der Zeit von 60 sec, d. h. 600000 Löcher pro Minute.
Eine Lochzeile auf dem Zigarettenpapier besteht dann aus
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zeugte Hochfrequenz liegt beim dargestellten Ausführungsbeispiel bei zirka 5 MHz.
Wie ersichtlich, werden durch die beschriebene Anordnung durch das konstante Hochfrequenzfeld und die daraus resultierende Ionisation der Luft in dem Luftspalt mittels der diesem Hochfrequenzfeld überlagerten Impulse Funken erzeugt, die einen definierten Weg durch die Luft und das zu perforierende Material nehmen. Durch entsprechende Bewegung des Materials können Perforierungen auch in mehreren Richtungen erzeugt und es kann ferner durch Hintereinanderschaltung mehrerer Anordnungen der beschriebenen Art die Dichte'der Perforierungen geändert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahrenzumregelmässigenkontinuierlichen Feinperforieren von Folienbahnen, insbesondere Zigarettenpapier, mittels Funkenüberschlag zwischen Elektrodenpaaren, wobei mindestens die positiven Elektroden an einer umlaufenden Walze angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Elektrodenpaaren ein Hochfrequenzfeld erzeugt und der Funkenüberschlag jeweils in der Entladungslage der Elektroden durch einen auf die Elektroden einwirkenden Hochspannungsimpuls hervorgerufen wird.