CN102283437B - 用于制造烟草加工业的棒形制品的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于制造烟草加工业的棒形制品的装置和方法，包括制造烟草加工业的条的制条机构和将连续的材料幅面输送给它的卷筒更换机构，它除输送条和使条成形的组件外有能借助驱动器旋转驱动的刀架，尤其用于用材料幅面包封条的规型带属于组件且刀架具有至少一布置在圆周上的将条切割为条形区段的刀，卷筒更换机构除至少两个能借助驱动器旋转驱动的卷筒固定座外有用于将从第一与从第二卷筒引出的材料幅面连接的接合站及用于拉出的材料幅面的转向和/或导向辊，它和卷筒更换机构都能通过对相应机构控制的控制系统控制，为刀架的驱动器分配用于相对于条对刀或每把刀位置识别的元件且在刀架的驱动器与卷筒更换机构的控制系统间存在信号连接。

Description

用于制造烟草加工业的棒形制品的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种装置，该装置包括用于制造烟草加工业的条的制条机构和用于将连续的材料幅面输送给所述制条机构的卷筒更换机构，其中所述制条机构除了输送条并且使条成形的组件之外还具有能够借助于驱动器旋转地得到驱动的刀架，其中尤其用于用材料幅面来包封所述条的规型带（Formatband）属于所述组件并且所述刀架具有至少一把布置在圆周上的用于将所述条切割为条形区段的刀，并且所述卷筒更换机构除了至少两个能够借助于驱动器旋转地得到驱动的卷筒固定座之外还具有用于将从第一卷筒上引出的材料幅面与从第二卷筒上引出的材料幅面连接起来的接合站以及用于拉出的材料幅面的转向辊和/或导向辊，其中不仅所述制条机构而且所述卷筒更换机构都能够通过用于对相应的机构进行控制的控制系统来控制。

此外，本发明涉及一种用于制造烟草加工业的棒形制品的方法，该方法包括以下步骤：在制条机构中制造烟草加工业的至少一根条，在卷筒更换机构中通过借助于接合站使第一卷筒的引出的材料幅面与第二卷筒的引入的材料幅面相接合的方式来制造连续的材料幅面，将所述连续的材料幅面输送给所述制条机构，其中所述条在条输送和条成形的过程中用所述连续地输送的材料幅面来包封，并且借助于载有至少一把刀的旋转的刀架来将所述条切割为棒形区段。

背景技术

这样的装置和方法用在烟草加工业中，用于制造棒形产品比如香烟、过滤嘴、多重过滤嘴或类似产品。所述制条机构和卷筒更换机构关于其设计和主要的组件原则上为人所知，因而不明确地对这些机构的细节进行探讨。关于所述制条机，在不依赖于其是用于过滤用长丝条（Filtertowstrang）的过滤条制造机还是用于烟草条的烟草条制造机的情况下，决定性的是，除了输送条并且使条成形的组件之外还设置了具有至少一把布置在圆周上的用于将单个的棒形区段从所述条上分开的刀的刀架，其中用材料幅面将所述条包封起来的组件也就是比如规型带也属于所述组件。为了旋转地驱动所述刀架，为该刀架分配了驱动器并且也可选分配了传动机构。作为香烟制造机比如可以从EP 1 611 804 A1中获知这样的制条机。这样的机构或者说机器通常包括用于对各个组件以及方法流程进行控制和/或调节的控制系统。

为了这样的制条机构能够连续地运行/生产，它们需要连续的材料幅面的供给，所述材料幅面与由烟草、过滤用长丝或者类似材料构成的材料条结合为条。所述比如可以由纸张或者其它合适的包封材料构成的材料幅面通常卷绕在滚筒也就是所谓的卷筒上并且具有连续的长度。为了在卷筒更换过程中在引出的卷筒上的材料幅面趋于结束时不必中断所述制条机构的生产，将所述卷筒或者说从中引出的材料幅面与新的满的卷筒的引入的材料幅面在运行中因而几乎在线地彼此连接为连续的幅面材料。EP 1 389 601 B1描述了用于将引出的材料幅面与引入的材料幅面连接起来的一种装置和一种方法。这样的材料幅面的也称为接合的连接可以通过不同的连接技术比如滚花（如在EP 1 389 601 B1中一样）或者通过精压、粘贴等来实现。利用这样的装置和方法能够实现“不停止的卷筒更换”。不过，在不依赖于连接技术的情况下在两个材料幅面的连接部位上产生接缝或者说材料加厚情况。所述接缝的位置或者所在地点尤其也通过所述接合站与刀切割的位置之间的材料幅面的伸缩、滑动或者类似情况而具有纯随机的特性，因而在后续过程中也就是在制条过程中并且尤其在将所述条切割为单个的条段也就是比如过滤棒或者烟草双杆（Tabakdoppelstöcke）时会出现极为不同的问题。

对于已知的由卷筒更换机构和制条机构形成的装置来说，从所提到的问题中出现这样的状况，即也称为更换部位的接缝部位的未知的位置刚好处于条的切割区域中，使得所述更换部位延伸到两个相邻的条段上。材料幅面双倍地处于相应的接合缝上，所述接合缝通过所述刀架的刀经受负荷并且变薄，这在所述棒形的区段/制品的进一步的加工过程中会导致所谓的破裂，所述破裂对运行可靠性产生负面影响。另一个问题在于，对切去的用于证明无连接部位进入到包装中的连接部位的再跟踪/寻找变得困难，尤其很短地切开的连接部位（“较短的端部”）的发现变得困难。除了所描述的问题之外，接缝部位的不确定的位置也会导致在所述制条机构的测烟管（Messtuben）和/或切烟管中由于较高的切割负荷而出现条破裂现像。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种结构简单的装置，该装置能够可靠地使制条机的切割区域不含彼此相连接的材料幅面的接缝部位。

该任务一方面通过一种具有开头所提到的特征的装置通过以下方式得到解决，即为所述刀架的驱动器分配了用于相对于所述条对所述刀或者每把刀进行位置识别的元件并且在所述刀架的驱动器与所述卷筒更换机构的控制系统之间存在着信号连接。利用这种按本发明的设计方案来实现这一点，即材料幅面的接缝部位始终处于刀的切割部位的旁边。所述按本发明的设计方案使得将两个卷筒的材料幅面的更换/连接为共同的材料幅面的时刻能够根据作为同步脉冲发生器的刀切割（Messerschnitte）来控制。换句话说，使所述条切割为单个的区段与将单个的材料幅面连接为共同的材料幅面这两种操作之间的节拍特性（Taktverhalten）彼此协调或者说彼此相匹配。

本发明的一种有利的改进方案的突出之处在于，沿条的输送方向T在刀架之前布置了用于对条进行质量识别的元件，其中在所述用于进行质量识别的元件与所述卷筒更换机构的控制系统之间存在着信号连接。作为用于进行质量识别的元件，是指每种可以提供关于条的信息以及尤其关于其直径、其厚度、其表面和/或关于其它的描绘或者说表征连接或接缝部位（接合部位）的参数的信息的元件，也就是比如传感器或者类似元件。借助于这种按本发明的设计方案，可以收集就在切割之前的信息并且将其用于控制接合站，尤其用于校正后续的接合时刻，从而可以可靠地防止切割在连接部位或者接缝部位中。

本发明的一种特别优选的实施方式的特征在于，所述制条机的刀架或者说其切割节拍和所述卷筒更换机构的接合站或者说其更换及连接过程都能够在程序控制的情况下通过所述控制系统或者每个控制系统来同步。利用所述卷筒更换机构的更换或者说连接过程的这种基于软件的同步和所述制条机构的刀架的切割节拍，以特别简单而可靠的方式实现这一点，即所述连接部位或者说接缝部位比如能够在当中定位在过滤嘴或者多重过滤棒上或者在当中定位在香烟的两个顶端增强部（Kopfverstärkungen）的之间。

一方面所述任务通过一种具有开头所提到的步骤的方法通过以下方式得到解决，即根据刀切割的同步来控制接合的时刻。从中获得的优点已经结合所述按本发明的装置得到描述，因而为避免重复请参照相应的段落。

附图说明

本发明的其它有意义的和/或有利的特征和改进方案从从属权利要求和说明书中获得。下面借助于附图对本发明的一种特别优选的实施方式以及按本发明的方法原理进行详细解释。附图示出如下：

图1是按本发明的装置的侧视图的示意图，并且

图2是按图1的装置的在控制技术上的耦合的示意图。

具体实施方式

在附图中示出的装置用于制造烟草加工业的棒形制品尤其具有单一或者多倍使用长度的烟草杆以及过滤棒。当然，所述装置也构造并且设置用于制造烟草加工业的其它棒形制品。

在图1和2中示出的装置10主要由制条机构11和卷筒更换机构12构成。如上面已经提到的一样，这样的用于制造烟草加工业的条13的制条机构11足以从现有技术中为人所知，因而放弃所有组件的详细描述。对于本发明来说，重要的是，对于所述制条机构11来说除了必要的输送条的组件比如吸入式输送带和使条成形的组件比如用于用材料幅面15来包封条13的规型带14之外设置了刀架16。该刀架16在其圆周表面上具有至少一把刀17，但是优选具有多把均匀地在圆周范围内分布的刀17，用于将所述条13切割为条形的区段18或者说制品。所述刀架16能够以围绕轴线A旋转的方式来驱动。为此为所述刀架16分配了驱动器19。该驱动器19可选可以通过一个传动机构来得到补充。

所述卷筒更换机构12原则上同样足以为人所知并且包括常见的且必要的组件比如至少两个能够通过驱动器24、25旋转地得到驱动用于卷筒22、23的固定座20、21以及用于第一卷筒22的材料幅面31并且用于第二卷筒23的另外的材料幅面32的转向辊和/或导向辊26以及拉出辊27、28、29、30。此外，所述卷筒更换机构12具有接合站33。所述接合站33的构造和设置可以以不同的方式来实现，比如作为滚花站（如在图2中一样）、作为粘贴站、作为精压站和类似工作站来实现。所述接合站33构造并且设置用于将两个材料幅面连接起来，在所示出的实施例中用于将从几乎空的卷筒22上引出的材料幅面31与还是满的卷筒23的引入的材料幅面32连接起来。如此布置所述辊子26到30，使得所述两个共同得到导送的材料幅面31、32在连接区域V中平行地运行。通过两个彼此对置的连接元件34、35的汇合，能够在形成接缝部位的情况下建立所述两个材料幅面31、32的连接，从而能够可选通过其它的转向辊36或者类似装置将连续的材料幅面15输送给所述制条机构11。

所述拉出辊27到30以及连接元件34、35能够部分（如在图2中一样）或者全部通过驱动器24、25、37、38、39旋转地得到驱动并且/或者进行线性运动。所述卷筒更换机构12的辊子数目和辊子布置结构以及所述连接元件34、35的数目和布置结构以及所选择的借助于驱动器24、25、37到39进行的驱动仅仅具有示范作用并且可以以其它常见的方式得到实现。尤其被驱动的组件的数目以及由此所述驱动器本身的数目可以改变。所有的驱动器24、25、37到39都为了控制相同的以及所述的接合站33而通过有线的或者无线的信号连接连接到控制系统40上。在单个的机构11和12的内部并且在这两个机构11、12之间，所述材料幅面15可以围绕着其它的转向辊和/或导向辊和转向辊子和/或导向辊子或者类似装置得到导引。同样，所述制条机构11（如在图2中一样）尤其在所述卷筒更换机构12相对于所述制条机构11布置在外部时具有自己的控制系统41。但是所述卷筒更换机构12也可以集成到所述制条机构11中，从而而后可以将所述控制系统40、41合并为一个共同的控制系统。

在所述装置10的按本发明的实施方式中，为所述刀架16的驱动器19分配了用于相对于条13对所述刀或者每把刀17进行位置识别的元件42。这个元件42优选是位置传感器也就是说比如是角度传感器，该元件42探测切割的位置和/或时刻并且将所谓的切割位置信号提供给所述卷筒更换机构12的控制系统40。为此，在所述刀架16的驱动器19与所述卷筒更换机构12的控制系统之间存在着信号连接43。该信号连接43可以-就像所有的信号连接一样-以有线的方式或者以无线的方式比如通过无线电信号来建立。由此，所述条13上的切割是用于在接合站33中将两个材料幅面31、32连接/接合起来的同步脉冲发生器。借助于切割位置信号，能够个别地控制接合的时刻。

所述驱动器19与所述卷筒更换机构12的控制系统40之间的信号连接43可选可以直接地并且/或者通过所述制条机构11的控制系统41来建立。对于所述连接通过控制系统41来进行的情况来说，在所述控制系统40与41之间设置了另外的信号连接44。作为所述驱动器19与控制系统40之间的信号连接43的补充，可以存在另外的信号连接45。这条额外的信号连接45将用于对条13进行质量识别的元件46与所述卷筒更换机构12的控制系统40连接起来。所述元件46可以识别所述条13的不同的特性和状态并且尤其也可以识别包封材料的不同的特性和状态。因此比如可以使用常见的用于确定所述条13的密度和/或直径的传感器。作为替代方案或者累积方案，也可以使用用于对材料幅面15的表面进行识别并且用于对材料幅面15的连接/接合部位进行识别的传感器。换句话说，能够使用所有常见的和已知的构造并且设置用于识别并且显示所述条13的质量特征的探测元件。

所述元件46沿所述条13的输送方向T布置在所述刀架16之前，并且更确切地说优选直接布置在所述刀架16之前。在理想情况下，将所述元件46与所述刀架16之间的间距保持在尽可能小的程度上，从而在对控制系统没有影响的情况下保持对材料幅面15或者说条13起作用的影响比如滑动、伸缩等。所述元件46与控制系统40之间的信号连接45可选可以直接地并且/或者通过所述制条机构11的控制系统41来建立。作为结果，在所述卷筒控制机构12的控制系统40中，来自所述制条机构11和卷筒更换机构12的所有信息也就是说比如通过信号连接43传输的切割位置信号和通过信号连接45传输的接合信号以及所述驱动器24、25、27到30和接合站33的驱动信号相汇合。

如已经提到的一样，整个装置10以及尤其所述装置10的控制系统通过控制系统40、41得到软件支持。这意味着，在所述控制系统40、41中保存了相应的程序，借助于所述程序能够处理通过卷筒更换机构12的信号线和来自制条机构11的信号线43、44、45收到的和发出的信号。通过程序控制，能够在所述卷筒更换机构12中随着所述制条机构11中的相应的刀17的切割节拍而实现更换或者说连接过程的同步。

下面借助于单条-香烟制造机构来对所述按本发明的方法原理进行详细解释：

在所述制条机构11中，将烟草输送给所谓的吸入式输送带。在所述吸入式输送带上悬挂着成形为条的烟草并且通过合适的分离器件去除多余的烟草。然后将经过剪裁的烟草条放在安置在规型带14上的材料幅面15上，优选在所描述的实施变型方案中放在香烟纸上。将所述材料幅面15从所述卷筒更换机构12的卷筒22或者23上拉下来。所述规型带14将条13包括材料幅面15输送穿过所述规型（Format），在所述规型中将材料幅面15围绕着所述条13来卷绕。随后将所述材料幅面15闭合并且粘合。然后在将所述条13通过刀架16的所述刀或者每把刀17分割为单个的区段18也就是具有单一或者双倍的使用长度的烟草杆之前还将制造完毕的条13输送给测量器件比如用于进行质量识别的元件46。

所述材料幅面15关于相应的制条机构11优选以恒定的速度来运行。因为卷筒22或者说23的材料幅面31、32是连续的，所以必须在所述卷筒更换机构12中制造连续的材料幅面15，方法是将第一卷筒22的引出的材料幅面31与第二卷筒23的引入的材料幅面32在接合站33中连接或者说接合起来。然后将从中形成的材料幅面15输送给所述制条机构11。通过所述接合在材料幅面15中产生接缝部位。为了防止这个接缝部位落到所述刀17的切割区域中，根据刀切割的同步情况来控制接合的时刻。换句话说，刀切割是用于接合过程的同步脉冲发生器。

完全准备好两个材料幅面31、32的连接或者说接合。在达到已知的前提后-比如达到了旧的引出的卷筒的更换直径；新的引入的卷筒达到了更换速度；新的引入的卷筒达到了所要求的幅面张力；机器处于自动运行中-，才在达到真正的用于进行条切割的节拍位置时开始所述接合过程。由此使相应进行切割的刀17与接合站33之间的节拍特性彼此相协调。换句话说，所述接合的时刻可以根据条切割而变化。除了来自信号连接43的关于所述刀或者每把刀17相对于条13的角度位置的信号之外，也可以将所述用于进行质量识别的元件46的就在切割之前来自信号连接45的信号用于通过所述用于控制接合站33的控制系统40来确定用于接合过程的最佳时刻。比如，将所述元件46的相关的信号用于检测相对于切割位置的接合位置，其中获得用于下一次后续的接合过程的校正可能性。也可选还可以比如通过以计算方法对材料幅面31、32的材料幅面拉应力或者说伸缩加以考虑的方式来实施进一步的匹配处理。

所述接合站33或者更准确地说所述连接区域V与所述刀切割的位置之间的间距同样是恒定的并且可以为数米，其中所述材料幅面15的长度在该区段中通过外部的影响比如温度、湿度等并且通过所谓的尤其设置用于维持材料幅面15上的应力的浮动辊（Tänzer）47可能在窄小的尺度范围内变化。通过所述用于进行质量识别的元件46可以减少所提到的影响。所述材料幅面31、32的更换或者说连接过程（接合）由此在固定的并且能够调节的相对于切割节拍的位置中得到触发。

所述制条机构11和卷筒更换机构12的控制以及尤其所述材料幅面31、32的在卷筒更换机构12中的更换或者说连接过程通过程序控制与所述制条机构11的切割节拍同步。由此可以将接缝部位在安置在两个顶端加强部的当中。通过微小的位置波动，所述当中的位置完全可以细微地变化。当然通过本发明来保证，接缝部位始终处于切割位置的外部。

本发明当然也能够运用到用于烟草或者过滤材料的多重制条机（Mehrstrangmaschine）上。也可以取代粘贴而是在制造规型时使材料幅面15通过其它合适的并且已知的连接工艺来闭合并且相连接。在将所述两个材料幅面31、32连接起来时，不言而喻的是，两个设置用于进行连接的区段在连接区域V中以近似相等的速度进行运动。在连接时以已知的方式产生旧的引出的材料幅面31的剩余部以及新的引入的材料幅面32的前行部（Vorspann）。不仅所述剩余部而且所述前行部都以已知的方式来分开、收集和送出。

Claims (12)

1.用于制造烟草加工业的棒形制品的装置（10），包括用于制造烟草加工业的条（13）的制条机构（11）和用于将连续的材料幅面（15）输送给所述制条机构（11）的卷筒更换机构（12），其中所述制条机构（11）除了输送条并且使条成形的组件之外还具有能够借助于驱动器（19）旋转地得到驱动的刀架（16），其中用于用材料幅面（15）来包封所述条（13）的规型带（14）属于所述组件并且所述刀架（16）具有至少一把布置在圆周上的用于将所述条（13）切割为条形区段（18）的刀（17），并且所述卷筒更换机构（12）除了至少两个能够借助于驱动器（24、25）旋转地得到驱动的卷筒固定座（20、21）之外还具有用于将从第一卷筒（22）上引出的材料幅面（31）与从第二卷筒（23）上引出的材料幅面（32）连接起来的接合站（33）以及用于被拉出的材料幅面（31、32）的转向辊和/或导向辊（26），其中不仅所述制条机构（11）而且所述卷筒更换机构（12）都能够通过用于对相应的机构进行控制的控制系统（40、41）来控制，其特征在于，为所述刀架（16）的驱动器（19）分配了用于相对于条（13）对所述刀或者每把刀（17）进行位置识别的元件（42）并且在所述刀架（16）的驱动器（19）与所述卷筒更换机构（12）的控制系统（40）之间存在着信号连接（43），其中所述制条机构（11）的刀架（16）或者说其切割节拍和所述卷筒更换机构（12）的接合站（33）或者说其更换及连接过程能够在程序控制的情况下通过所述的或者每个控制系统（40、41）来同步。

2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述刀架（16）的驱动器（19）与所述卷筒更换机构（12）的控制系统（40）之间的信号连接（43）直接地或者通过所述制条机构（11）的控制系统（41）来建立。

3.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，沿所述条（13）的输送方向T在所述刀架（16）之前布置了用于对所述条（13）进行质量识别的元件（46），其中在所述用于进行质量识别的元件（46）与所述卷筒更换机构（12）的控制系统（40）之间存在着信号连接（45）。

4.按权利要求3所述的装置，其特征在于，所述用于进行质量识别的元件（46）与所述卷筒更换机构（12）的控制系统（40）之间的信号连接（45）直接地或者通过所述制条机构（11）的控制系统（41）来建立。

5.用于制造烟草加工业的棒形制品的方法，包括以下步骤：

-在制条机构（11）中制造烟草加工业的至少一根条（13），

-在卷筒更换机构（12）中通过借助于接合站（33）使第一卷筒（22）的引出的材料幅面（31）与第二卷筒（23）的引入的材料幅面（32）相接合的方式来制造连续的材料幅面（15），

-将所述连续的材料幅面（15）输送给所述制条机构（11），其中所述条（13）在条输送和条成形的过程中用所述连续地输送的材料幅面（15）来包封，并且

-借助于载有至少一把刀（17）的旋转的刀架（16）来将所述条（13）切割为棒形区段（18），

其特征在于，根据刀切割的同步来控制所述接合的时刻。

6.按权利要求5所述的方法，其特征在于，所述条（13）的切割与所述材料幅面（31、32）的接合之间的节拍特性彼此相协调。

7.按权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述刀（17）的关于条（13）的角度位置通过信号连接（43）传输给所述卷筒更换机构（12）的控制系统（40）以用于对接合站（33）进行控制。

8.按权利要求5所述的方法，其特征在于，就在对条（13）进行切割之前对其质量进行检查并且将检查结果传输给所述卷筒更换机构（12）的控制系统（40）以用于控制接合站（33）来检查接合位置以及必要时后续的校正。

9.按权利要求5所述的方法，其特征在于，所述卷筒更换机构（12）的更换及连接过程在程序控制的情况下与所述制条机构（11）中的刀（17）的切割节拍同步。

10.按权利要求5所述的方法，其特征在于，只有在确保了相对于条切割的正确的节拍位置时才开始所述材料幅面（31、32）的更换及连接过程。

11.按权利要求5所述的方法，其特征在于，所述材料幅面（31、32）的更换及连接过程在相对于切割节拍的固定的并且/或者能够调节的位置中得到触发。

12.按权利要求11所述的方法，其特征在于，所述材料幅面（31、32）的更换及连接过程借助于所述条的质量的检查结果也就是借助于接合位置来如此受到控制，使得所述接合位置定位在两个相邻的切割位置之间的当中。