DE10153961A1

DE10153961A1 - Durchlaufspeichervorrichtung für band- oder streifenförmiges Material

Info

Publication number: DE10153961A1
Application number: DE10153961A
Authority: DE
Inventors: Martin Paech; Karsten Eckert; Dietmar Janz; Frank Grothaus
Original assignee: Hauni Maschinenbau GmbH
Current assignee: Koerber Technologies GmbH
Priority date: 2001-11-06
Filing date: 2001-11-06
Publication date: 2003-05-22
Also published as: CN1429753A; PL356955A1; EP1308100A2; EP1308100A3; JP2003180322A; US20030094181A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Durchlaufspeichervorrichtung für band- oder streifenförmiges Material (10), insbesondere Hüllmaterial oder Belagpapier für stabförmige Artikel der tabakverarbeitenden Industrie. Das Besondere der Erfindung besteht darin, daß mindestens ein erstes Wickelelement (4) und ein gegenüber dem ersten Wickelelement bewegbares Führungsmittel (16) vorgesehen sind, wobei das Führungsmittel (16) in einer ersten Richtung derart bewegbar ist, daß es das Material (10) zumindest auf einem Abschnitt des ersten Wickelelementes (4) aufwickelt, und in einer zweiten Richtung derart bewegbar ist, daß es das Material (10) vom ersten Wickelelement (4) abwickelt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Durchlaufspeicherung eines solchen Materials (10) durch wahlweise Verlängerung des Transportweges (11, 33), wobei das Material (10) zumindest auf einem Abschnitt (11) eines ersten Wickelelementes (4) aufgewickelt und von diesem wieder abgewickelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Durchlaufspeichervorrichtung für band- oder streifenförmiges Material, insbesondere Hüllmaterial oder Belagpapier für stabförmige Artikel der tabakverarbeitenden Industrie, sowie ferner ein Verfahren zur Durchlaufspeicherung eines solchen Materials durch wahlweise Verlängerung des Transportweges.
In der tabakverarbeitenden Industrie werden bekanntlich aus Belagstreifen bzw. Belagstreifenabschnitten, die üblicherweise aus mehr oder weniger steifem Papier, Korkfolie oder ähnlichem Materialien bestehen, beispielsweise Mundstückhülsen für stabförmige Rauchartikel hergestellt oder auch Mundstücke wie Filter u. dgl. umhüllt und mit Zigaretten verbunden. Die Belagstreifen werden von einer Bobine in einer Bobinenstation abgezogen und zu einer Verarbeitungsstation transportiert, in der sie entsprechend verarbeitet, beispielsweise um Filterkörper oder Tabakstränge gewickelt werden.
Eine Durchlaufspeichervorrichtung der eingangs genannten Art ist in der Prozeßlinie zwischen der Bobinenstation und der Verarbeitungsstation vorgesehen und dient dazu, bei einem Wechsel der Bobine eine unerwünschte Unterbrechung des Prozesses zu verhindern und somit eine Kontinuität des Prozesses zu gewährleisten. In der Prozeßlinie wird das band- oder streifenförmige Material von der Bobine abgezogen und durch die Durchlaufspeichervorrichtung hindurch zur Verarbeitungsstation befördert, so daß sich das band- oder streifenförmige Material entsprechend der erforderlichen Verarbeitungsgeschwindigkeit bewegt. Dabei muß die Kapazität einer solchen Durchlaufspeichervorrichtung so bemessen sein, daß für die nachfolgende Verarbeitungsstation genügend band- oder streifenförmiges Material während derjenigen Zeit bereitgestellt wird, in der die Bobine gewechselt wird. Demnach bemißt sich also die Kapazität der Durchlaufspeichervorrichtung nach der Zeitdauer, die zum Auswechseln der Bobine notwendig ist. Während des Auswechselns der Bobine steht das band- oder streifenförmige Material am Einlaß der Durchlaufspeichervorrichtung im allgemeinen still, während am Auslaß der Durchlaufspeichervorrichtung der zwischengespeicherte Teil des band- oder streifenförmigen Materials mit der gebotenen Verarbeitungsgeschwindigkeit abgeführt wird, wodurch die Durchlaufspeichervorrichtung leerläuft. Nach dem Bobinenwechsel muß demgegenüber die Durchlaufspeichervorrichtung wieder mit Material entsprechend aufgefüllt werden, wozu dann das Material mit höherer Geschwindigkeit in den Einlaß der Durchlaufspeichervorrichtung gefördert als am Auslaß abgeführt wird. ist genügend Material in der Durchlaufspeichervorrichtung zwischengespeichert und die Durchlaufspeichervorrichtung entsprechend aufgefüllt, wird die Einlaßgeschwindigkeit des Materials am Einlaß der Durchlaufspeichervorrichtung der Auslaßgeschwindigkeit am Auslaß wieder angeglichen, so daß der Zustrom an neuem Material von der Bobinenstation etwa gleich dem Abfluß des Materials aus der Durchlaufspeichervorrichtung zur nachfolgenden Verarbeitungsstation ist.
Als Durchlaufspeichervorrichtung wurden bisher sogenannte Schlaufenspeicher verwendet. Schlaufenspeicher weisen im wesentlichen einen Behälter auf, der so bemessen ist, daß dort genügend überschüssiges Material in Schlaufenform temporär abgelegt werden kann. Der Behälter ist mit einem Einlaß, durch den das Material in den Behälter gefördert wird, und einem Auslaß versehen, aus dem das Material abgeführt wird. Auch wenn sich die Schlaufenspeicher in der Praxis bislang recht gut bewährt haben, besteht ein Bedarf an Durchlaufspeichervorrichtungen, die zum einen kompakter und zum anderen auch bei höheren Verarbeitungsgeschwindigkeiten noch zuverlässig arbeiten.
Die Erfindung schlägt deshalb vor, eine Durchlaufspeichervorrichtung der eingangs genannten Art mit mindestens einem ersten Wickelelement und einem zum ersten Wickelelement bewegbaren ersten Führungsmittel vorzusehen, wobei das erste Führungsmittel in einer ersten Richtung derart bewegbar ist, daß es das Material zumindest auf einem Abschnitt des ersten Wickelelementes aufwickelt, und in einer zweiten Richtung derart bewegbar ist, daß es das Material vom ersten Wickelelement abwickelt.
Ferner schlägt die Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art vor, bei welchem das Material zumindest auf einem Abschnitt eines ersten Wickelelementes aufgewickelt und von diesem wieder abgewickelt wird.
Die Erfindung verfolgt ein anderes Speicherprinzip als beispielsweise der zuvor erwähnte Schlaufenspeicher. Als Speicherelement dient nicht beispielsweise ein Behälter zur Aufnahme von zwischenzuspeicherndem Material, sondern ein erstes Wickelelement, das erfindungsgemäß zum Aufwickeln von zwischenzuspeicherndem Material verwendet wird.
Für ein einfaches Auf- und Abwickeln ist ferner erfindungsgemäß ein erstes Führungsmittel vorgesehen, das relativ zum ersten Wickelelement bewegbar ist. Zum Aufwickeln und somit zur Zwischenspeicherung von Material hintergreift dieses Führungsmittel das band- oder streifenförmige Material, nimmt dieses mit und bewegt es über das erste Wickelelement bzw. entlang des ersten Wickelelementes, wodurch es auf dem Wickelelement zu liegen kommt und somit auf diesem aufgewickelt wird.
Wenn das erste Führungsmittel das band- oder streifenförmige Material so führt, daß dadurch das Material aus seiner (eigentlichen) Bewegungsbahn ausgelenkt wird, läßt sich eine doppellagige Aufwicklung erzielen, wobei zumindest die innere erste Lage gewöhnlich auf dem ersten Wickelelement zu liegen kommt. Dabei erstreckt sich die innere erste Lage vom Einlaß der Durchlaufspeichervorrichtung zum Führungsmittel und endet dort, während die äußere zweite Lage des band- oder streifenförmigen Materials am Führungsmittel beginnt und sich zum Auslaß der Durchlaufspeichervorrichtung hin erstreckt. Es ist selbstverständlich auch denkbar, daß ebenfalls die äußere zweite Lage des band- oder streifenförmigen Materials zumindest abschnittsweise auf dem ersten Wickelelement zu liegen kommt. Zum Abwickeln und somit zum Entleeren der Durchlaufspeichervorrichtung wird das Führungsmittel in entgegengesetzter Richtung bewegt, wodurch die Austrittsgeschwindigkeit des band- oder streifenförmigen Materials am Auslaß der Durchlaufspeichervorrichtung gegenüber der Eintrittsgeschwindigkeit am Einlaß erhöht wird.
Mit Hilfe der Erfindung läßt sich nicht nur ein zuverlässiger Betrieb der Durchlaufspeichereinrichtung, sondern auch eine schnelle Speicherung von Material in der benötigten Menge erzielen. Die erfindungsgemäße Durchlaufspeichervorrichtung eignet sich daher auch insbesondere für hohe Transport- und Verarbeitungsgeschwindigkeiten, wobei sich die Entleerung der erfindungsgemäßen Durchlaufspeichervorrichtung durch entsprechende Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Führungsmittels gezielt an die jeweiligen Betriebsverhältnisse anpassen läßt.
Vorzugsweise ist das erste Führungsmittel in der ersten Richtung derart bewegbar, daß es das Material hintergreift.
Im Hinblick auf die am ersten Führungsmittel auftretende Reibung ist es zweckmäßig, daß das erste Führungsmittel eine erste Führungsrolle aufweist, deren Drehachse winklig, vorzugsweise rechtwinklig, zur Bewegungsrichtung des ersten Führungsmittels gerichtet ist.
Gewöhnlich weist das Wickelelement eine Innenseite und eine Außenseite auf, und ist die Außenseite zur Aufnahme des aufgewickelten Materials vorgesehen. Dabei wird gewöhnlich das Material von der Innenseite zugeführt, während es auf der Außenseite aufgewickelt wird.
Es kann ein zweites Führungsmittel vorgesehen werden, das das Material von der Innenseite zur Außenseite des ersten Wickelelementes führt. Eine solche Führung ist für das zuvor beschriebene Wickelschema vorteilhaft, da auf diese Weise nicht nur eine besonders einfache Auf- und Abwicklung, sondern auch eine platzsparende Heranführung des band- oder streifenförmigen Materials an die Innenseite des ersten Wickelelementes erzielt werden kann.
Zweckmäßigerweise ist das zweite Führungsmittel am ersten Wickelelement angeordnet, wodurch sich eine besonders platzsparende Anordnung ergibt.
Zur Minimierung der Reibung sollte auch das zweite Führungsmittel eine zweite Führungsrolle aufweisen, über die das Material geführt wird.
Gewöhnlich sollte das erste Führungsmittel entlang der Außenseite des ersten Wickelelementes bewegt werden.
Eine weitere gegenwärtig besonders bevorzugte Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß ein zweites Wickelelement vorgesehen ist, das das erste Wickelelement umgibt und relativ zu diesem bewegbar ist, wobei das erste Führungsmittel so am zweiten Wickelelement angeordnet ist, daß bei Bewegung des zweiten Wickelelementes in Aufwickelrichtung des Materials auf dem ersten Wickelelement das Material vom ersten Führungselement umgelenkt und auf dem zweiten Wickelelement entgegen der Aufwickelrichtung des Materials auf dem ersten Wickelelement aufgewickelt wird. Bei dieser Ausführung wird eine zweilagige Aufwicklung erreicht, indem die innere erste Lage auf dem ersten Wickelelement und die äußere zweite Lage auf dem zweiten Wickelelement zu liegen kommt und aufgewickelt wird, wobei sich das erste Führungsmittel zwischen den beiden Lagen entlang bewegt.
Gewöhnlich weist auch das zweite Wickelelement eine Innenseite und eine Außenseite auf und ist die Außenseite zur Aufnahme des aufgewickelten Materials bzw. deren äußerer zweiter Lage vorgesehen.
Zur Erzielung der Relativbewegung zum ersten Wickelelement sollte vorzugsweise das zweite Wickelelement um den Mittelpunkt einer von ihm erzeugten polygon- oder kreisförmigen Wickelbahn drehbar gelagert sein.
Bei einer weiteren gegenwärtig besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung weist das zweite Wickelelement eine Vielzahl von zweiten Rollen auf, deren Drehachsen parallel zur Drehachse des zweiten Wickelelementes gerichtet sind und auf einem Kreis liegen. Dabei bildet vorzugsweise eine Rolle die erste Führungsrolle. Ferner sollte der Abstand der Drehachsen jeweils zweier benachbarter Rollen über alle zweiten Rollen äquidistant sein. Es ist aber auch denkbar, den Abstand zwischen zwei bestimmten benachbarten Rollen anders und insbesondere größer zu wählen; dies könnte beispielsweise dann erforderlich werden, wenn der Durchmesser der Rollen so groß gewählt wird, daß im allgemeinen nur ein sehr kleiner Zwischenraum zwischen den Rollen verbleibt, jedoch an derjenigen Stelle, wo das Material zwischen zwei Rollen hindurchgeführt wird, ein größerer Abstand vonnöten ist. Zum Aufwickeln auf dem zweiten Wickelelement läuft bei dieser Ausführung das band- oder streifenförmige Material über die zweiten Rollen und wird somit von diesen getragen. Demnach erzeugen die zweiten Rollen eine im wesentlichen polygonförmige Wickelbahn. Bei dieser Ausführung bildet das zweite Wickelelement insbesondere einen Rollenkranz oder Rollenring, der vorzugsweise um das erste Wickelelement herum drehbar gelagert ist.
Auch das erste Wickelelement sollte zweckmäßigerweise so ausgebildet sein, daß das aufzuwickelnde Material eine polygon- oder kreisförmige Bahn beschreibt. Hierzu sollte vorzugsweise das erste Wickelelement eine Vielzahl von ersten Rollen aufweisen, deren Drehachsen parallel zur Drehachse des zweiten Wickelelementes gerichtet sind und auf einem Kreis liegen. Vorzugsweise bildet eine Rolle die zweite Führungsrolle. Außerdem sollte auch der Abstand der Drehachsen jeweils zweier benachbarter Rollen über alle ersten Rollen äquidistant sein. Es ist aber auch denkbar, den Abstand zwischen zwei bestimmten benachbarten Rollen anders und insbesondere größer zu wählen; dies könnte beispielsweise dann erforderlich werden, wenn der Durchmesser der Rollen so groß gewählt wird, daß im allgemeinen nur ein sehr kleiner Zwischenraum zwischen den Rollen verbleibt, jedoch an derjenigen Stelle, wo das Material zwischen zwei Rollen hindurchgeführt wird, ein größerer Abstand vonnöten ist. Zum Aufwickeln auf dem ersten Wickelelement läuft bei dieser Ausführung das band- oder streifenförmige Material über die ersten Rollen und wird somit von diesen getragen. Demnach erzeugen die ersten Rollen eine im wesentlichen polygonförmige Wickelbahn. Bei dieser Ausführung bildet das erste Wickelelement insbesondere eine Rollenscheibe oder einen inneren Rollenkranz oder Rollenring, auf dem das Material aufgewickelt wird.
Die ersten und zweiten Wickelelemente sollten so zueinander angeordnet sein, daß die Mittelpunkte der von ihnen erzeugten polygon- oder kreisförmigen Bahnen zusammenfallen, um eine Symmetrie herzustellen, die für ein einfaches und schnelles Auf- und Abwickeln besonders vorteilhaft ist.
Zweckmäßigerweise sollte eine erste Antriebseinrichtung zum Antrieb der ersten Rollen vorgesehen sein.
Ferner sollte auch eine zweite Antriebseinrichtung zur Bewegung des ersten Führungsmittels vorgesehen sein. Wenn das erste Führungsmittel am zweiten Wickelelement angeordnet ist, sollte folglich die erste Antriebseinrichtung das zweite Wickelelement antreiben. Demgegenüber sollten die zweiten Rollen des zweiten Wickelelementes freilaufen.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Papierdurchlaufspeicher als bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Durchlaufspeichervorrichtung in einer ersten Betriebsstellung;
Fig. 2 den Papierdurchlaufspeicher von Fig. 1 in einer zweiten Betriebsstellung;
Fig. 3 den Papierdurchlaufspeicher von Fig. 1 in einer dritten Betriebsstellung; und
Fig. 4 den Papierdurchlaufspeicher von Fig. 1 in einer vierten Betriebsstellung.
In Fig. 1 ist schematisch ein Papierdurchlaufspeicher gezeigt, der für den Durchlauf und die Zwischenspeicherung einer Papierbahn vorgesehen ist. Die Papierbahn wird gewöhnlich als Hüllmaterial für Filter von Zigaretten oder Belagpapier zur Umhüllung von Tabaksträngen zur Herstellung von Zigaretten in der tabakverarbeitenden Industrie eingesetzt.
Der dargestellte Papierdurchlaufspeicher 2 weist ein scheibenförmiges inneres erstes Wickelelement 4 und ein ringförmiges äußeres zweites Wickelelement 5 auf. Das äußere zweite Wickelelement 5 ist konzentrisch zu dem inneren ersten Wickelelement 4 angeordnet. Während im dargestellten Ausführungsbeispiel das innere erste Wickelelement 4 stationär ist, ist das äußere zweite Wickelelement 5 drehbar gelagert, wobei dessen Drehpunkt mit dem Mittelpunkt des scheibenförmigen inneren Wickelelementes 4 zusammenfällt.
Das innere erste Wickelelement 4 ist mit einer ersten Rolle 6 sowie mit weiteren ersten Rollen 8 versehen. Die Drehachsen der ersten Rollen 6 und 8 erstrecken sich rechtwinklig zur ebenen Fläche des scheibenförmigen Körpers des inneren ersten Wickelelementes 4 sowie parallel zueinander und zur Drehachse des ringförmigen äußeren Wickelelementes 5. Wie Fig. 1 erkennen läßt, sind im dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt sechs erste Rollen am ersten Wickelelement 4 vorgesehen, wobei der Abstand der Drehachsen jeweils zweier benachbarter Rollen über alle ersten Rollen im dargestellten Ausführungsbeispiel äquidistant ist und auch der radiale Abstand der Drehachsen aller ersten Rollen 6, 8 zum Mittelpunkt des scheibenförmigen inneren ersten Wickelelementes 4 gleich ist. Demnach bilden im dargestellten Ausführungsbeispiel die sechs ersten Rollen 6, 8 ein gleichförmiges Sechseck, dessen Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt des scheibenförmigen Körpers des inneren ersten Wickelelementes 4 zusammenfällt. Die Anordnung der ersten Rollen 6, 8 entlang des Umfanges des scheibenförmigen inneren ersten Wickelelementes 4 kann auch als Rollenkranz bezeichnet werden.
Wie Fig. 1 ferner erkennen läßt, läuft ein Papierstreifen 10 zunächst in radialer Richtung zur Rolle 6 und wird dort in dem in Fig. 1 gezeigten Betriebszustand in tangentiale Richtung umgelenkt, so daß der Papierstreifen 10 über die der Rolle 6 nachfolgenden Rollen 8 entlang eines (zumindest teilweise) sechseckförmigen Transportwegabschnittes 11 geführt wird, bevor er dann das erste Wickelelement 4 wieder verläßt. Insoweit dient die Rolle 6 als Führungsmittel, um den Papierstreifen 10 in die von den ersten Rollen 6 und 8 gebildete sechseckige Bahn zu führen.
Innerhalb des inneren ersten Wickelelementes 4, im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa im Bereich dessen Mittelpunktes, ist eine Umlenkung 12vorgesehen, die beispielsweise aus einer drehbar gelagerten, schräggestellten Walze bestehen kann und im dargestellten Ausführungsbeispiel den Papierstreifen 10 aus einer Richtung etwa senkrecht zur Ebene von Fig. 1 in radialer Richtung auf die Rolle 6 umlenkt, wobei der Papierstreifen 10 noch entsprechend gedreht wird, wie Fig. 1 ebenfalls erkennen läßt.
Der Papierstreifen wird von einer Bobine in einer nicht dargestellten Bobinenstation abgezogen und zur Umlenkung 12 transportiert, wo er in den Papierdurchlaufspeicher 2 eintritt. Hinter dem Papierdurchlaufspeicher 2, in Transportrichtung des Papierstreifens 10 betrachtet, sitzt eine Umlenkrolle 14, von der der Papierstreifen 10 beispielsweise zu einer nicht dargestellten Abgabestation oder einer nicht dargestellten Verarbeitungsstation weitergeleitet wird, in der der Papierstreifen beispielsweise als Hüllmaterial für Tabakstränge zur Herstellung von Zigaretten weiterverarbeitet wird.
Das ringförmige äußere zweite Wickelelement 5 ist ähnlich wie das scheibenförmige innere erste Wickelelement 4 mit zweiten Rollen 16 und 18 versehen, wobei acht zweite Rollen vorgesehen sind. Die Drehachsen der zweiten Rollen 16, 18 erstrecken sich rechtwinklig zur ebenen Oberfläche des ringförmigen Körpers des zweiten Wickelelementes 5 sowie parallel zueinander und zur Drehachse des zweiten Wickelelementes 5. Ferner ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Abstand der Drehachsen jeweils zweier benachbarter Rollen über alle zweiten Rollen 16, 18 äquidistant und ist ferner der radiale Abstand aller zweiten Rollen 16, 18 zur Drehachse des ringförmigen zweiten Wickelelementes 5 gleich. Somit sind die Drehachsen aller zweiten Rollen 16, 18 in den Eckpunkten eines gleichförmigen Achtecks angeordnet und bilden die zweiten Rollen 16, 18 ein gleichförmiges Achteck, dessen Mittelpunkt mit der Drehachse des zweiten Wickelelementes 5 zusammenfällt. Die Anordnung der zweiten Rollen 16, 18 kann auch als Rollenkranz und deshalb das ringförmige äußere zweite Wickelelement 5 auch als Rollenring bezeichnet werden.
Das ringförmige äußere Wickelelement 5 wird durch einen ersten Antrieb 20 rotierend angetrieben. Der in Fig. 1 erkennbar dargestellte erste Antrieb 20 weist ein Ritzel 22 auf, das in einen Zahnkranz 24 eingreift, der am äußeren Umfang des ringförmigen äußeren Wickelelementes 5 ausgebildet ist.
Demgegenüber ist im dargestellten Ausführungsbeispiel das scheibenförmige innere erste Wickelelement 4 stationär angeordnet, wobei jedoch dessen erste Rollen 6, 8 angetrieben werden. Hierzu ist eine zweiter Antrieb 26 vorgesehen, der in Fig. 1 ebenfalls dargestellt ist. Dieser zweite Antrieb 26 treibt rotierend eine erste Riemenscheibe 28 an, über die ein Antriebsriemen 30 läuft, der sich in Reibeingriff mit der ersten Riemenscheibe 28 befindet. Die ersten Rollen 6, 8 sind jeweils drehfest mit einer koaxial gelagerten Riemenscheibe gekoppelt, von denen in Fig. 1 beispielhaft nur eine zweite Riemenscheibe 32 dargestellt ist. Über die mit den ersten Rollen 6, 8 gekoppelten Riemenscheiben läuft der Antriebsriemen 30. Alternativ ist es aber auch denkbar, den Antriebsriemen 30 direkt über die ersten Rollen 6, 8 laufen zu lassen, sofern die ersten Rollen 6, 8 die hierfür notwendige Breite aufweisen, um genügend Platz nicht nur für den Papierstreifen 10, sondern daneben auch noch für den Antriebsriemen 30 zu haben. Ferner steht der Antriebsriemen 30 ein wenig unter Spannung, wodurch ein Reibeingriff mit den Riemenscheiben erzeugt wird.
Die Antriebe 20 und 26 des Durchlaufspeichers 2 werden von einer Steuereinrichtung 40 gesteuert, die wiederum mit einer Steuerung 41 einer (in den Figuren nicht dargestellten) Bobinenstation, durch die der Papierstreifen 10 bereitgestellt wird, einerseits und einer Steuerung 42 einer den Papierstreifen 10 verarbeitenden, nachfolgenden (in den Figuren nicht dargestellten) Abgabe- oder Verarbeitungsstation andererseits gekoppelt ist. Von den Steuerungen 41 und 42 wird der Bedarf bzw. die zuführbare Menge des Papierstreifens 10 and die Steuereinrichtung 40 übermittelt, die hieraus den zu wählenden Betriebszustand (Einspeichern durch Aufwickeln, Ausspeichern durch Abwickeln, Durchlaufbetrieb) ermittelt und die Antriebe 20 und 26 entsprechend ansteuert. Zusätzlich können Betriebsdaten des Durchlaufspeichers 2, wie beispielsweise die eingespeicherte Vorratsmenge des Papierstreifens 10, wiederum an die Steuerungen 41 und 42 übermittelt werden.
In der in Fig. 1 gezeigten Betriebsstellung des Papierdurchlaufspeichers 2 wird, wie bereits erwähnt, der Papierstreifen 10 von innen um die Rolle 6 am inneren ersten Wickelelement 4 herum an die Außenseite des Rollenkranzes des inneren ersten Wickelelementes 4 geführt und von dort nach einer teilweisen Umschlingung des Rollenkranzes des inneren ersten Wickelelementes 4 zwischen der Rolle 16 und der in Richtung entgegen des Uhrzeigersinns benachbart gelegenen Rolle 18 des äußeren zweiten Wickelelementes 5 hindurch zur Umlenkrolle 14 und von dort zu einer Abgabestelle oder einer Verarbeitungsstation in Richtung des Pfeils A geleitet. Der Papierstreifen 10 wird demnach durch den Papierdurchlaufspeicher 2 hindurch transportiert und weist eine Transportgeschwindigkeit entsprechend der Prozeßgeschwindigkeit der gesamten Prozeßlinie auf.
Zum Einspeichern wird nun das ringförmige äußere zweite Wickelelement 5 gedreht, und zwar gemäß den Figuren entgegen dem Uhrzeigersinn. Dadurch hintergreift die Rolle 16 am ringförmigen äußeren zweiten Wickelelement 5 den Papierstreifen 10 und nimmt ihn in Drehrichtung des zweiten Wickelelementes 5 mit, wodurch der Papierstreifen 10 über einen ersten Transportwegabschnitt 11, der an der Rolle 6 des inneren ersten Wickelelementes 4 beginnt und an der Rolle 16 des äußeren zweiten Wickelelementes 5 endet, und einen zweiten Transportwegabschnitt 33, der an der Rolle 16 des äußeren zweiten Wickelelementes 5 beginnt und sich in Richtung auf die Umlenkrolle 14 erstreckt, transportiert wird. Durch Mitnahme durch die Rolle 16 wird der Papierstreifen 10 entlang des ersten Transportwegabschnittes 11 um den Rollenkranz des inneren ersten Wickelelementes 4 gewickelt, indem er nacheinander mit sämtlichen ersten Rollen 8 in Eingriff gelangt und somit in einer sechseckförmigen Bahn geführt wird. Dieser Zustand ist in Fig. 2 gezeigt. An der Rolle 16 des äußeren zweiten Wickelelementes 5 wird dann der Papierstreifen 10 umgelenkt, wodurch er entlang des zweiten Transportwegabschnittes 33 in Eingriff mit den zweiten Rollen 18 des äußeren zweiten Wickelelementes 5 gelangt, wie Fig. 2 ebenfalls erkennen läßt. Dabei wird der Papierstreifen 10 um den Rollenkranz des äußeren zweiten Wickelelementes 5 in einer Richtung gewickelt, die entgegengesetzt zur Richtung der Umschlingung des Rollenkranzes des inneren ersten Wickelelementes 4 ist.
Bei fortgesetzter Drehung des ringförmigen äußeren zweiten Wickelelementes 5 entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß den Figuren wird der Papierstreifen 10 entlang des zweiten Transportwegabschnittes 33 nacheinander in Eingriff mit sämtlichen zweiten Rollen 18 am ringförmigen äußeren zweiten Wickelelement 5 gebracht, so daß der Papierstreifen 10 entlang des Rollenkranzes des äußeren zweiten Wickelelementes 5 einen achteckförmigen Verlauf erhält. Dieser Zustand ist in Fig. 3 gezeigt. Ferner läßt Fig. 3 erkennen, daß in diesem Zustand der Papierstreifen 10 entlang des ersten Transportwegabschnittes 11 auf dem Rollenkranz des inneren ersten Wickelelementes 4 bereits teilweise doppelt und somit zweilagig aufgewickelt ist, also bereits mehr als eine Umschlingung aufweist.
Bei fortgesetzter Drehung des ringförmigen äußeren zweiten Wickelelementes 5 entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß den Figuren wird dann die zweilagige Umschlingung des Rollenkranzes des inneren ersten Wickelelementes 4 entlang des ersten Transportwegabschnittes 11 durch den Papierstreifen 10 vollendet, während gleichzeitig die Umschlingung des Rollenkranzes des äußeren zweiten Wickelelementes 5 durch den Papierstreifen 10 entlang des zweiten Transportwegabschnittes 33 vollendet wird und auch dort eine zweite Umschlingung beginnt. Dieser Zustand ist in Fig. 4 gezeigt. Demnach wird bei weiterer Drehung des ringförmigen äußeren Wickelelementes 5 der Papierstreifen 10 auf dem Rollenkranz des inneren ersten Wickelelementes 4 als auch auf dem Rollenkranz des äußeren zweiten Wickelelementes 5 jeweils mehrlagig aufgewickelt. Die aus dem ersten Transportwegabschnitt 11 und dem zweiten Transportwegabschnitt 33 gebildete Gesamtlänge entspricht dabei etwa demjenigen Teil des Papierstreifens 10, der vom dargestellten Papierdurchlaufspeicher 2 zwischengespeichert wird. Während des gesamten zuvor beschriebenen Einspeichervorganges kann sich der Papierstreifen 10 ständig in Bewegung befinden und in Richtung des Pfeils A transportiert werden, wobei allerdings die Eintrittsgeschwindigkeit des Papierstreifens 10 an der Rolle 6 höher ist als die Austrittsgeschwindigkeit an der Umlenkrolle 14. Aus der Differenz zwischen zugeförderter und abgeförderter Streifenlänge ergibt sich somit der eingespeicherte Streifenvorrat. In den Figuren läuft der Papierstreifen 10 entlang des ersten Transportwegabschnittes 11 auf dem Rollenkranz des inneren ersten Wickelelementes 4 entgegen des Uhrzeigersinns, wird dann an der Rolle 16 des äußeren zweiten Wickelelementes 5 umgelenkt und läuft entlang des zweiten Transportwegabschnittes 33 auf dem Rollenkranz des äußeren zweiten Wickelelementes 5 in entgegengesetzter Richtung, d. h. gemäß den Figuren im Uhrzeigersinn.
Demnach dient die Rolle 16 als Führungsrolle, um den Papierstreifen 10 entlang des zweiten Transportwegabschnittes 33 in entgegengesetzter Richtung auf dem Rollenkranz des äußeren zweiten Wickelelementes 6 aufzuwickeln.
Zum Ausspeichern und somit zum Abwickeln dreht sich das ringförmige äußere zweite Wickelelement 5 in entgegengesetzter Richtung, d. h. gemäß den Figuren im Uhrzeigersinn. Auf diese Weise wird der Papierstreifen 10 entlang des ersten Transportwegabschnittes 11 vom Rollenkranz des inneren ersten Wickelelementes 4 und entlang des zweiten Transportwegabschnittes 33 vom Rollenkranz des äußeren zweiten Wickelelementes 5 abgewickelt, bis beispielsweise der Papierstreifen 10 zumindest vollständig außer Eingriff von den Rollen 16, 18 des äußeren zweiten Wickelelementes 5 gelangt und der Betriebszustand gemäß Fig. 1 wieder erreicht. Aufgrund der Konstruktion des dargestellten Ausführungsbeispiels verbleibt der Papierstreifen entlang des ersten Transportwegabschnittes 11 in Eingriff mit einem Teil der ersten Rollen 6 und 8 des inneren ersten Wickelelementes 4. Es ist aber auch denkbar, die Anordnung so zu treffen, daß der Papierstreifen 10 ebenfalls vollständig vom Rollenkranz des inneren ersten Wickelelementes 4 gelöst ist.
Demnach zeigt Fig. 1 den Papierdurchlaufspeicher 2 im entleerten Zustand, während in Fig. 4 der Papierdurchlaufspeicher 2 in einem Speicherzustand dargestellt ist.
Im dargestellten und zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das scheibenförmige innere erste Wickelelement 4 stationär angeordnet, während nur das ringförmige äußere zweite Wickelelement 5 drehbar gelagert ist. Das ringförmige äußere zweite Wickelelement 5 bewegt sich proportional zur Differenzgeschwindigkeit aus Verarbeitungsgeschwindigkeit und Eintritts- bzw. Zuführgeschwindigkeit des Papierstreifens in den Papierdurchlaufspeicher 2. Dabei entspricht die Drehzahl des Rollenkranzes des äußeren zweiten Wickelelementes 6 der Differenzgeschwindigkeit (in m/min) geteilt durch die Speichertiefe pro Umdrehung (in m).
Ferner besitzen die ersten Rollen 6, 8 des ersten Wickelelementes 4 aufgrund des zweiten Antriebes 26 eine Zugwalzenfunktion. Denn es wird mit diesen ersten Rollen 6, 8 das Papier in den Papierdurchlaufspeicher 2 gefördert. Dadurch ergibt sich eine verhältnismäßig geringe Papierzugkraft beim Befüllen und somit eine maximale Speicherfähigkeit. Außerdem können bei einem Schnellstopp dann die ersten Rollen 6, 8 schnell gebremst werden, wobei der Papierstreifen 10 keine wesentliche Bremskraft aufzunehmen hat.
Die Funktionssicherheit des dargestellten Ausführungsbeispiels läßt sich durch eine elastische Entkoppelung zwischen dem Durchlaufspeicher 2 und einer nachgelagerten (in den Figuren nicht dargestellten) Abgabe- oder Verarbeitungsstation für den Papierstreifen 10 noch erhöhen. Als Möglichkeit für eine solche Entkoppelung können beispielsweise ein verhältnismäßig langer Transportweg zur nachfolgenden (in den Figuren nicht dargestellten) Abgabe- oder Verarbeitungsstation unter Ausnutzung der natürlichen Elastizität des Papierstreifens 10, eine Anordnung gemäß der DE 199 12 867 A1 und/oder eine sogenannte Tänzeranordnung vorgesehen sein. Die zuletzt genannte Tänzeranordnung ist in Fig. 1 beispielhaft gezeigt und besteht aus zwei Umlenkrollen 34, 35 und einer Tänzerwalze 36, die quer zu ihrer Drehachse beweglich gelagert und durch eine Feder 38 vorgespannt ist. Der von der Umlenkrolle 14 kommende Papierstreifen 10 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa um 90° um die erste Umlenkrolle 34 der Tänzeranordnung zur Tänzerwalze 36, dort um 180° zur zweiten Umlenkrolle 35 und an dieser Umlenkrolle 35 dann in Richtung auf die (in den Figuren nicht dargestellte) Abgabe- oder Verarbeitungsstation nochmals um etwa 90° umgelenkt.
Bei der erwähnten (in den Figuren nicht dargestellten) Verarbeitungsstation kann es sich beispielsweise um eine Zigarettenherstellmaschine des Typs "PROTOS" der Anmelderin handeln. Eine solche Maschine weist in der Regel eine Strangmaschine zur Herstellung von Tabakstöcken, wozu ein Zigarettenpapierstreifen Verwendung findet, und eine Filteransetzmaschine zur Ausrüstung der Tabakstränge mit Filtermundstücken auf, wozu von einem Belagpapierstreifen abgeschnittene Belagplättchen um die Filter und die Tabakstränge gewickelt werden. Für den Zigarettenpapierstreifen einerseits und den Belagspapierstreifen andererseits kann jeweils ein separater Durchlaufspeicher der zuvor beschriebenen Art vorgesehen sein.
Die dem Durchlaufspeicher 2 vorgeschalteten (in den Figuren ebenfalls nicht dargestellten) Bobinenstationen zur Bereitstellung des Papierstreifens 10 können als separate Versorgungseinheiten, beispielsweise vom Typ "BOB" der Anmelderin, vorgesehen sein. In diesem Fall können die Durchlaufspeicher als Teil der Bobinenstationen, als eigenständige Einheit oder als Teil der nachfolgenden Verarbeitungsstation ausgeführt sein. Wenn die Bobinenstation in die Verarbeitungsstation integriert ist, so muß der Durchlaufspeicher ebenfalls entsprechend in die Verarbeitungsstation integriert sein.

Claims

1. Durchlaufspeichervorrichtung für band- oder streifenförmiges Material (10), insbesondere Hüllmaterial oder Belagpapier für stabförmige Artikel der tabakverarbeitenden Industrie, gekennzeichnet durch mindestens ein erstes Wickelelement (4) und ein gegenüber dem ersten Wickelelement bewegbares erstes Führungsmittel (16), wobei das erste Führungsmittel (16) in einer ersten Richtung derart bewegbar ist, daß es das Material (10) zumindest auf einem Abschnitt des ersten Wickelelementes (4) aufwickelt, und in einer zweiten Richtung derart bewegbar ist, daß es das Material (10) vom ersten Wickelelement (4) abwickelt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Führungsmittel (16) in der ersten Richtung derart bewegbar ist, daß es das Material (10) hintergreift.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Führungsmittel (16) eine erste Führungsrolle aufweist, deren Drehachse winklig, vorzugsweise rechtwinklig, zur Bewegungsrichtung des ersten Führungsmittels (16) gerichtet ist.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Wickelelement (4) eine Innenseite und eine Außenseite aufweist und die Außenseite zur Aufnahme des aufgewickelten Materials (10) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein zweites Führungsmittel (6), das das Material (10) von der Innenseite zur Außenseite des ersten Wickelelementes (4) führt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Führungsmittel (6) am ersten Wickelelement (4) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Führungsmittel (6) eine zweite Führungsrolle aufweist.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Führungsmittel (16) entlang der Außenseite des ersten Wickelelementes (4) bewegbar ist.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zweites Wickelelement (5), das das erste Wickelelement (4) umgibt und relativ zu diesem bewegbar ist, wobei das erste Führungsmittel (16) so am zweiten Wickelelement (5) angeordnet ist, daß bei Bewegung des zweiten Wickelelementes (5) in Aufwickelrichtung des Materials (10) auf dem ersten Wickelelement (4) das Material (10) vom ersten Führungsmittel (16) umgelenkt und auf dem zweiten Wickelelement (5) entgegen der Aufwickelrichtung des Materials (10) auf dem ersten Wickelelement (4) aufgewickelt wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Wickelelement (5) eine Innenseite und eine Außenseite aufweist und die Außenseite zur Aufnahme des aufgewickelten Materials (10) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Wickelelement (5) um den Mittelpunkt einer von ihm erzeugten polygon- oder kreisförmigen Wickelbahn (33) drehbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Wickelelement (5) eine Vielzahl von, vorzugsweise freilaufenden, zweiten Rollen (16, 18) aufweist, deren Drehachsen parallel zur Drehachse des zweiten Wickelelementes (5) gerichtet sind und auf einem Kreis liegen.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Rolle (16) die erste Führungsrolle bildet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Drehachsen jeweils zweier benachbarter Rollen (16, 18) über alle zweiten Rollen (16, 18) äquidistant ist.

15. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Wickelelement (4) so ausgebildet ist, daß das aufzuwickelnde Material (10) eine polygon- oder kreisförmige Bahn (11) beschreibt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Wickelelement (4) eine Vielzahl von ersten Rollen (6, 8) aufweist, deren Drehachsen parallel zur Drehachse des zweiten Wickelelementes (5) gerichtet sind und auf einem Kreis liegen.

17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Rolle (6) die zweite Führungsrolle bildet.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Drehachsen jeweils zweier benachbarter Rollen (6, 8) über alle ersten Rollen (6, 8) äquidistant ist.

19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9, 10 und 16 und gegebenenfalls nach Anspruch 17 und/oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelelemente (4, 5) so zueinander angeordnet sind, daß die Mittelpunkte der von ihnen erzeugten polygon- oder kreisförmigen Bahnen (11, 33) zusammenfallen.

20. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 15 bis 19, gekennzeichnet durch eine erste Antriebseinrichtung (26, 28, 30, 32) zum Antrieb der ersten Rollen (6, 8).

21. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweite Antriebseinrichtung (20, 22, 24) zur Bewegung des ersten Führungsmittels (16).

22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 Und 21, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Antriebseinrichtung (20, 22, 24) das zweite Wickelelement (5) antreibt.

23. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Wickelelement (4) stationär angeordnet ist.

24. Verfahren zur Durchlaufspeicherung eines band- oder streifenförmigen Materials (10), insbesondere Hüllmaterials oder Belagpapiers für stabförmige Artikel der tabakverarbeitenden Industrie, durch wahlweise Verlängerung des Transportweges (11, 33), dadurch gekennzeichnet, daß das Material (10) zumindest auf einem Abschnitt (11) eines ersten Winkelelementes (4) aufgewickelt und von diesem wieder abgewickelt wird.