DE102009041319A1

DE102009041319A1 - Maschine zur Herstellung und Verfahren zum Herstellen von Multisegmentfiltern der Tabak verarbeitenden Industrie

Info

Publication number: DE102009041319A1
Application number: DE102009041319A
Authority: DE
Inventors: Dierk Dr. Schröder
Original assignee: Hauni Maschinenbau GmbH
Current assignee: Koerber Technologies GmbH
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2011-03-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Maschine (1) zur Herstellung sowie ein Verfahren zum Herstellen von Multisegmentfiltern (16a, 16b) der Tabak verarbeitenden Industrie. Die erfindungsgemäße Maschine umfasst eine Einlegevorrichtung (11, 12), eine Strangbildeeinrichtung (3) und eine Schneideinrichtung (18), wobei die Einlegevorrichtung (11, 12) ausgebildet ist, um Filtersegmente (50-56) oder Gruppen (13a, 13b) von Filtersegmenten (50-56) in die Strangbildeeinrichtung (3) einzubringen, wobei die Strangbildeeinrichtung (3) eine Strangformungsvorrichtung (17) aufweist, in der wenigstens zwei Filterstränge (14a, 14b, 15a, 15b) längsaxial förderbar sind, wobei die Schneideinrichtung (18) zum Schneiden der Filterstränge (15a, 15b) in Multisegmentfilter (tung (18) zwei Schneidvorrichtungen (78a, 78b) umfasst, wobei jede Schneidvorrichtung (78a, 78b) unabhängig von der anderen Schneidvorrichtung (78a, 78b) einen Filterstrang (15a, 15b) schneidet. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Schneiden der Filterstränge (15a, 15b) durch zwei unabhängig voneinander schneidende Schneidvorrichtungen (78a, 78b) der Schneideinrichtung (18) geschieht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung von Multisegmentfiltern der Tabak verarbeitenden Industrie und ein Verfahren zum Herstellen von Multisegmentfiltern der Tabak verarbeitenden Industrie.
Aus WO 03/024256 A2 ist eine Einrichtung zum Zusammenstellen von Gruppen von Filtersegmenten zur Herstellung von Multisegmentfiltern der Tabak verarbeitenden Industrie bekannt, bei der Filtersegmente zusammengestellt und queraxial gefördert werden. Die zusammengestellten Gruppen von Filtersegmenten oder Teilgruppen von Filtersegmenten werden durch eine Übergabevorrichtung in einen längsaxial geförderten Strang von Filtersegmenten übergeben, der anschließend von einem Umhüllungsmaterial umhüllt wird, so dass sich ein entsprechender Filterstrang in einem Strangverfahren bildet. Anschließend werden entsprechende Multisegmentfilter von dem Filterstrang abgelängt, um entsprechend weiter verarbeitet zu werden. Beispielsweise werden Multisegmentfilter doppelter Gebrauchslänge abgelängt, um zwischen zwei Tabakstöcke gesetzt und anschließend mittig geschnitten zu zwei Filterzigaretten ausgebildet zu werden. Durch die Verwendung von einer Mehrzahl von selbstständigen Funktionseinheiten, die als Modul ausgebildet sind, ist eine große Variabilität bei der Herstellung von Multisegmentfiltern gegeben.
Eine entsprechende Vorrichtung ist auch in der EP 1 393 640 B1 offenbart. Hier ist insbesondere das Zusammenstellen beim queraxialen Fördern der Filtersegmente dargestellt und das längsaxiale Fördern bei der Strangherstellung.
Um die Multisegmentfilterherstellung zu beschleunigen, wurde in EP 1 913 824 A1 , EP 1 913 825 A1 und EP 1 767 107 A1 vorgeschlagen, die Strangbildung zweibahnig vorzunehmen. Hierbei werden zur genauen Positionierung des Schnitts des Strangs zur Herstellung der Multisegmentfilter aus einem Strang von entsprechenden Filtersegmenten verschiedene Konzepte verwendet. EP 1 913 824 A1 offenbart beispielsweise Mittel, die dazu dienen, die Position der Segmentfiltergruppen des Strangs zu steuern, und zwar relativ zum Schnitt des Schneidmittels. Die Mittel umfassen hierbei Steuermittel mit einem Sensor, der in der Nähe jedes kontinuierlichen Filterstrangs angeordnet ist und die Passage wenigstens eines Filterelements jeder Gruppe überwacht. Wenn es Abweichungen gibt, wird entsprechend die Geschwindigkeit eines Formatbandes, mittels dessen der Filterstrang gefördert wird, angepasst.
EP 1 913 825 A1 geht einen anderen Weg. Hierbei wird vor Einbringen einer Gruppe von Filtersegmenten in den Strang bzw. die Stränge die Lage der Filtersegmente aufgrund eines nach Bildung des Filterstrangs vorgenommenen Messsignals längsaxial variiert. EP 1 767 107 A1 sieht eine Änderung der Phase der Einlegeräder in Abhängigkeit der Lage der Segmente im Filterstrang vor.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine entsprechende Maschine zur Herstellung sowie ein Verfahren zum Herstellen von Multisegmentfiltern der Tabak verarbeitenden Industrie anzugeben, mittels der effizient eine sehr genaue Schnittlagenregelung bei der Herstellung von Multisegmentfiltern in einem Strangverfahren bei zwei Filtersträngen oder mehr Filtersträngen möglich ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Maschine zur Herstellung von Multisegmentfiltern der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei eine Einlegevorrichtung, eine Strangbildeeinrichtung und eine Schneideinrichtung vorgesehen sind, wobei die Einlegevorrichtung ausgebildet ist, um Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten in die Strangbildeeinrichtung einzubringen, wobei die Strangbildeeinrichtung eine Strangformungsvorrichtung aufweist, in der wenigstens zwei Filterstränge längsaxial förderbar sind, wobei die Schneideinrichtung zum Schneiden der Filterstränge in Multisegmentfilter vorgesehen ist, wobei die Schneideinrichtung zwei Schneidvorrichtungen umfasst, wobei jede Schneidvorrichtung unabhängig von der anderen Schneidvorrichtung einen Filterstrang schneidet. Durch die Erfindung ist eine bessere Schnittqualität möglich.
Hierbei sind die Schneidvorrichtungen insbesondere so ausgestaltet, dass diese unabhängig voneinander angetrieben werden, so dass sich die Phase der Schneidvorrichtungen, die Geschwindigkeit der Schneidvorrichtungen und/oder der Schneidtakt zueinander unterscheiden können. Dieses hat den Vorteil, dass die Filterstränge nicht auf einen absoluten Gleichlauf im Hinblick auf die Lage der jeweiligen Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten im Filterstrang geregelt werden müssen. Dieses vereinfacht die Regelung erheblich.
Es wird jeder einzelne Filterstrang durch jeweils eine Schneidvorrichtung in Multisegmentfilter geschnitten bzw. abgelängt. Die jeweiligen Schneidvorrichtungen können beispielsweise rotierende Schneidtrommeln sein, wie dieses auch im Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es können allerdings auch andere Schneidvorrichtungen vorgesehen sein.
Vorzugsweise ist eine erste Regelvorrichtung vorgesehen, die den Schnitt der jeweiligen Schneidvorrichtung relativ zu der Lage der im jeweiligen Filterstrang angeordneten Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten regelt. Die Führungsgröße für die hierbei vorgenommene Regelung ist somit die Lage der Filtersegmente. Vorzugsweise ist für jeden Filterstrang eine erste Sensorvorrichtung vorgesehen, die die Lage der Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten im jeweiligen Filterstrang misst. Hierbei kann es ausreichend sein, beispielsweise die Lage einer Sorte Filtersegmente zu messen wie beispielsweise die Lage von mit Aktivkohle befüllten Filtersegmenten. Hierbei kann wie nachstehend beschrieben wird, ein Durchlichtmessverfahren Verwendung finden oder alternativ ein kapazitives Messverfahren, da durch die hohe Leitfähigkeit von Aktivkohle auch ein kapazitives Messverfahren besonders geeignet ist.
Vorzugsweise ist zur längsaxialen Förderung jedes Filterstrangs ein Formatband vorgesehen.
Eine besonders genaue Regelung, die dafür sorgt, dass im Zusammenhang mit der ersten Regelvorrichtung bzw. der eben genannten Regelung wenig Ausschuss bei der Produktion von Multisegmentfiltern produziert wird, ist dann gegeben, wenn eine zweite Regelvorrichtung vorgesehen ist, die die Geschwindigkeit des jeweiligen Formatbandes in Abhängigkeit von der Strangfördergeschwindigkeit regelt. Hierdurch kann sehr genau ein Schlupf zwischen dem jeweiligen Formatband und einem auf dem Formatband aufgelegten Umhüllungsmaterialstreifen zur Umhüllung der Filtersegmente bzw. Gruppen von Filtersegmenten bei der längsaxialen Förderung erzielt werden.
Vorzugsweise wird die Strangfördergeschwindigkeit im Bereich einer Einlegevorrichtung gemessen, wobei die Einlegevorrichtung Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten in den jeweiligen Filterstrang einbringt. Das Einbringen der Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten geschieht hierbei vorzugsweise längsaxiai in Strangförderrichtung. Die Strangfördergeschwindigkeit ist hierbei vorzugsweise etwas kleiner als die Einlegegeschwindigkeit, so dass beim Einlegen eine Übergeschwindigkeit der eingelegten Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten herrscht.
Vorzugsweise ist für jeden Filterstrang eine zweite Sensorvorrichtung im Bereich der Einlegevorrichtung vorgesehen, mittels der die Geschwindigkeit des jeweiligen Filterstrangs ermittelbar ist. Auch diese Sensorvorrichtung kann beispielsweise für ein Durchlichtverfahren oder für eine kapazitive Messung ausgebildet sein. Unter einem Durchlichtverfahren wird im Rahmen der Erfindung insbesondere ein Verfahren verstanden, bei dem ein elektromagnetisches Feld durch einen Strang gesendet wird und die hindurchtretende Strahlung durch einen Sensor erfasst wird.
Vorzugsweise weist die Einlegevorrichtung für jeden Filterstrang ein Einlegeorgan, insbesondere Einlegerad, auf, das Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten längsaxial in den jeweiligen Filterstrang mit der Übergeschwindigkeit einbringt. Bei der Übergeschwindigkeit handelt es sich im Rahmen der Erfindung insbesondere um eine Geschwindigkeit, insbesondere eine längsaxiale Geschwindigkeit bezogen auf die Filtersegmente bzw. Gruppen von Filtersegmenten oder bezogen auf die Stranglängsachse, die größer ist als die längsaxiale Fördergeschwindigkeit der Strangformungsvorrichtung bzw. der Strangfördergeschwindigkeit. Insbesondere kann hierbei auch die Geschwindigkeit des Formatbandes bzw. des Umhüllungsmaterialstreifens zum Umhüllen des Filterstrangs als Geschwindigkeitsbezugspunkt für die Übergeschwindigkeit dienen. Bevorzugt ist allerdings die Verwendung der jeweiligen Stranggeschwindigkeit als Bezugsgröße für die Einlegegeschwindigkeit.
Vorzugsweise ist eine Sensorvorrichtung vorgesehen, die die Lage der Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten im Multisegmentfilter ermittelt, wobei die Sensorvorrichtung stromabwärts der Schneideinrichtung angeordnet ist. Vorzugsweise kann die Sensorvorrichtung in oder bei einer Trommel vorgesehen sein, bei der die erzeugten Multisegmentfilter queraxial gefördert werden. Das Signal der Sensorvorrichtung dient vorzugsweise als Eingangssignal für die Regelvorrichtung.
Vorzugsweise werden die Einlegeorgane unabhängig voneinander angetrieben. Hierzu sind vorzugsweise unabhängige Antriebe vorgesehen, die die Einlegeorgane entsprechend antreiben. Dieses vereinfacht das Einlegen von Filtersegmenten oder Gruppen von Filtersegmenten in die entsprechenden Filterstränge, da keine Synchronisation des Einlegens in zwei Filterstränge notwendig ist.
Vorzugsweise sind die Einlegeorgane auf einer gemeinsamen Achse oder zwei parallelen, insbesondere kollinearen, Achsen angeordnet, oder mit Achsen versehen, die in einem Winkel zwischen 0° und 180°, insbesondere zwischen 20° und 80°, liegen.
Vorzugsweise ist eine Quelle elektromagnetischer Strahlung vorgesehen, die auf einer Seite der zu vermessenden Multisegmentfilter angeordnet ist, wobei die Sensorvorrichtung auf einer anderen Seite angeordnet ist. Die Anordnung kann eine lineare Anordnung hintereinander sein. Hierbei kann zunächst die Quelle, dann ein Multisegmentfilter zwischen Quelle und Sensorvorrichtung angeordnet sein und in einer Flucht hiervon dann die Sensorvorrichtung folgen, so dass die Multisegmentfilter sich immer zwischen der Quelle und der Sensorvorrichtung hindurch bewegen. Die Sensorvorrichtung kann beispielsweise in einer Trommel oder außerhalb der Trommel in der Nähe der Trommel angeordnet werden. Die Sensorvorrichtung kann allerdings auch im Bereich der Schneideinrichtung, bevorzugt stromaufwärts zur Schneideinrichtung relativ zu Förderrichtung des Strangs bzw. Multisegmentfilter vorgesehen sein. Diese Sensorvorrichtungen dienen dann zur Bestimmung der Lage der Filtersegmente im jeweiligen Filterstrang. Durch diese erfindungsgemäße und bevorzugte Ausführungsform ist eine Messung der Lage der Filtersegmente bzw. wenigstens eines Filtersegments im Durchlichtverfahren möglich, wodurch eine besonders genaue Vermessung möglich ist.
Vorzugsweise sind eine Filtersegmentzusammenstellvorrichtung und eine Übergabevorrichtung zur Übergabe von Filtersegmenten oder Gruppen von Filtersegmenten auf die Einlegevorrichtung vorgesehen. Hierbei werden die im vorstehend genannten Stand der Technik der Anmelderin ( WO 03/024256 A2 und EP 1 393 640 B1 ) beim Zusammenstellen der Gruppen von Filtersegmenten die Filtersegmente queraxial gefördert. Sie können auch noch bei der Übergabe auf die Einlegevorrichtung queraxial gefördert werden. Diese Übergabe kann allerdings auch längsaxial erfolgen.
Vorzugsweise weist die Übergabevorrichtung Aufnahmen für zwei Bahnen von längsaxial nebeneinander angeordneten Filtersegmenten oder Gruppen von Filtersegmenten auf. Vorzugsweise weist die Filtersegmentzusammenstellvorrichtung Aufnahmen für zwei Bahnen von längsaxial nebeneinander angeordneten Filtersegmenten oder Gruppen von Filtersegmenten auf. Diese werden vorzugsweise in der Filtersegmentzusammenstellvorrichtung queraxial gefördert, wobei die Filtersegmente bzw. Gruppen von Filtersegmenten axial hintereinander angeordnet sind und in zwei Bahnen gefördert werden. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass diese Bahnen von Filtersegmenten einen entsprechenden Abstand voneinander aufweisen können, und zwar in längsaxialer Richtung der angeordneten Filtersegmente in der jeweiligen Bahn. Der Abstand kann bei der Entnahme aus der Filtersegmentzusammenstellvorrichtung und von einer Übergabevorrichtung auf die Einlegevorrichtung existieren.
Vorzugsweise wird der Filterstrang anschließend in einer Formatvorrichtung geformt und mit einem Umhüllungsmaterial umhüllt und entsprechend eine Naht des Umhüllungsmaterials verklebt, um anschließend Multisegmentfilter aus dem Filterstrang zu schneiden.
Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Herstellen von Multisegmentfiltern der Tabak verarbeitenden Industrie gelöst, wobei zunächst Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten durch eine Einlegevorrichtung in eine Strangbildeeinrichtung eingebracht werden, wobei die Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten in zwei Stränge von Filtersegmenten überführt werden und hieraus zwei Filterstränge hergestellt werden, wobei anschließend die Filterstränge durch eine Schneideinrichtung in Multisegmentfilter geschnitten werden, wobei das Schneiden der Filterstränge durch zwei unabhängig voneinander schneidende Schneidvorrichtungen der Schneideinrichtung geschieht.
Die Filterstränge werden vorzugsweise mit einem Umhüllungsmaterial umhüllt und entsprechend an einer Naht verklebt und geschlossen.
Vorzugsweise wird eine Schnittlageregelung für jeden Filterstrang vorgenommen. Die Schnittlageregelung kann hierbei getrennt je Filterstrang voneinander bzw. unabhängig voneinander durchgeführt werden. Vorzugsweise hat die Schnittlageregelung als Führungsgröße die Lage der Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten in dem jeweiligen Filterstrang. Vorzugsweise wird die Lage der Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten, insbesondere zwischen der Einlegevorrichtung und der Schneideinrichtung, gemessen.
Vorzugsweise geschieht eine Regelung der Geschwindigkeit eines den jeweiligen Filterstrang fördernden Förderorgans in Abhängigkeit einer Strangfördergeschwindigkeit. Vorzugsweise wird die Strangfördergeschwindigkeit im Bereich der Einlegevorrichtung gemessen oder bestimmt. Die Regelung geschieht dann relativ zu dieser gemessenen Geschwindigkeit.
Vorzugsweise wird die Lage der Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten stromabwärts des Schnittes gemessen, insbesondere bei einer queraxialen Förderung des zu messenden Multisegmentfilters.
Vorzugsweise ist das Einbringen der Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten in jedem Strang unabhängig voneinander. Insbesondere wird die Lageregelung für jeden Strang getrennt oder unabhängig voneinander durchgeführt. Vorzugsweise ist je Filterstrang ein Einlegeorgan vorgesehen, wobei die Einlegeorgane unabhängig voneinander angetrieben werden.
Das neue und erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich insbesondere durch zwei Strangformungsvorrichtungen oder Strangbildevorrichtungen aus, die insbesondere zwei Formatbänder aufweisen, die Filtersegmente bzw. Filterstränge parallel transportieren und entsprechende Antriebe aufweisen. Es sind außerdem zwei zyklische Schneidvorrichtungen vorgesehen, die zwei Filterstränge in Multisegmentfilter schneiden. Außerdem ist eine Regelvorrichtung vorgesehen, durch die der Schnitt der Schneidvorrichtung relativ zur Lage der Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten im Multisegmentfilter oder im Filterstrang geregelt wird, wobei die Regelvorrichtung eine entsprechende Sensorvorrichtung umfasst, die die Position der Filtersegmente im Filterstrang oder im Multisegmentfilter misst.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
1 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Multisegmentfilterherstellungsmaschine,
2 eine schematische Schnittdarstellung zur Erläuterung einer Sensorvorrichtung,
3 eine erfindungsgemäße Übergabe von Gruppen von Filtersegmenten auf eine Einlegevorrichtung in schematischer dreidimensionaler Darstellung und
4 eine schematische dreidimensionale Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Multisegmentfilterherstellungsmaschine.
In den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente bzw. entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer entsprechenden erneuten Vorstellung abgesehen wird.
1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Multisegmenfilterherstellungsmaschine 1. Diese ist in eine Gruppenbildevorrichtung 2, eine Strangbildeeinrichtung 3 und eine Abfordervorrichtung 4 unterteilt.
Die Gruppenbildevorrichtung 2 kann beispielsweise ausgestaltet sein wie in der WO 03/024256 A2 oder der EP 1 393 640 B1 , wobei bevorzugterweise die Gruppenbildung nicht wie in diesen beiden Schriften offenbart einbahnig geschieht, sondern zweibahnig. Die Filtersegmentbahnen sind mit 66 und 67 entsprechend schematisch in 1 in der Gruppenbildevorrichtung 2 dargestellt. Die entsprechend gebildeten Filtersegmentgruppen werden dann auf eine Übergabetrommel 5 übergeben, die die Filtersegmentgruppen auf eine Übergabetrommel 6 übergibt. Von dort werden in diesem Ausführungsbeispiel die Gruppen von Filtersegmenten auf eine Beschleunigertrommel 7 übergeben und von dort auf eine Übergabetrommel 8, die eine Bahn von Filtersegmentgruppen auf eine Doppelübergabetrommel 10 übergibt, wobei die andere Bahn von einer Abnehmertrommel 9 abgenommen wird und dann auf die Doppelübergabetrommel 10 übergeben wird. Zur genauen Funktionsweise dieser verschiedenen Trommeln werden weiter unten unter Bezugnahme auf 3 Ausführungen vorgenommen.
Es erfolgt dann eine Übergabe der Filtersegmentgruppen 13a und 13b auf die Einlegeräder 11 und 12. Diese bewegen sich in die durch die Pfeile dargestellte jeweilige Förderrichtung 24.
3 zeigt schematisch den eben beschriebenen Vorgang und die dazu verwendeten Organe. Die aus der Gruppenbildevorrichtung 2 zusammengestellten zwei Bahnen 66 und 67 von Filtersegmentgruppen 13a und 13b werden von einer Übergabetrommel 5 übernommen und von dort auf eine Übergabetrommel 6 übergeben. Die Übergabetrommeln 5 und 6 weisen Aufnahmemulden 62 auf. Auf der Übergabetrommel 6 sind auch die Bezugszeichen für die dort gezeigten Filtersegmentbahnen 64 und 65 dargestellt.
Es findet dann eine Übergabe auf eine Beschleunigertrommel 7 statt, die in entsprechenden Aufnahmearmen 40 Mulden 63 aufweist, in die die jeweils längsaxial nebeneinander angeordneten Filtersegmentgruppen 13a und 13b aufgenommen werden können. Die Arme 40 sind entsprechend verschwenkbar, um eine Abnahme von der Übergabetrommel 6 und eine Übergabe auf die Übergabetrommel 8 zu gewährleisten.
Von der Übergabetrommel 8 wird die hintere Bahn 64 von Filtersegmentgruppen auf eine Doppelübergabetrommel 10 übergeben. Dies ist schematisch in 3 auch angedeutet, wobei der hintere Teil der Übergabetrommel 10 die jeweiligen Filtersegmentgruppen 13a aufnimmt. Die andere Bahn 65 von Filtersegmentgruppen 13b wird über eine Abnehmertrommel 9 zu dem vorderen Teil der Doppelübergabetrommel 10 übergeben. Der vordere Teil und der hintere Teil der Doppelübergabetrommel 10 rotieren entgegengesetzt zueinander, so dass die entsprechenden Filtersegmentgruppen 13a und 13b auch sicher auf die Einlegeräder 11 und 12 übergeben werden können.
Die Einlegeräder 11 und 12, die in diesem Beispiel V-förmig angeordnet sind, deren Achsen zueinander also einen Winkel von ca. 70° haben, weisen jeweils Einlegeradaufnahmearme 41 auf, die auch entsprechende Mulden aufweisen, in die die Filtersegmentgruppen 13a und 13b entsprechend eingelegt werden können. Die Einlegeräder 11 und 12 werden mit einer Drehgeschwindigkeit gedreht, die etwas größer ist als die Fördergeschwindigkeit der Filterstränge 14a und 14b. Zur Lageregelung der Filtersegmentgruppen in den Filterstrang 14a und 14b sind die Rotationsgeschwindigkeiten der Einlegeräder variabel.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 handelt es sich um eine Variante der Übergabe von Filtersegmentgruppen bzw. Filtersegmenten aus der Gruppenbildevorrichtung 2 in Filterstränge 14a und 14b. Eine auch am heutigen Tage angemeldete deutsche Patentanmeldung der Patentanmelderin mit dem Titel „Einlegen von Filtersegmenten in Filterstränge” weist weitere Varianten auf. Alle diese Varianten sollen vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt dieser Patentanmeldung aufgenommen sein.
Die entsprechend übergebenen Filtersegmentgruppen 13a und 13b, die einen Filterstrang 14a und 14b bilden, sind entsprechend auf einem nicht dargestellten Umhüllungsmaterialstreifen aufgelegt worden, der beispielsweise von jeweils einem Formatband, das auch nicht dargestellt ist, angetrieben wird. Anschließend werden die Filterstränge in Förderrichtung 24 durch eine Formatvorrichtung 17 geführt, in der die Umhüllungsmaterialstreifen um die jeweiligen Filterstränge 14a und 14b gewickelt und verklebt werden. Es bilden sich somit umhüllte Filterstränge 15a und 15b. Diese werden in der Schneideinrichtung 18 geschnitten.
Bei der Schneideinrichtung 18 handelt es sich beispielsweise um zwei rotierende Messer 78a und 78b, wie diese beispielsweise in 4 dargestellt sind. Hierdurch werden dann von den Filtersträngen 15a und 15b entsprechend Multisegmentfilter 16a und 16b abgelängt. Diese werden dann durch eine Übergabevorrichtung 19 von der in der Strangbildeeinrichtung 3 vorherrschenden längsaxialen Förderrichtung in eine queraxiale Förderrichtung 24 übergeben. Bei der Übergabevorrichtung 19 kann es sich um eine zweibahnige sogenannte Spinne der Anmelderin handeln, die bei zweibahnigen Zigarettenstrangmaschinen üblich ist.
Von der Übergabevorrichtung 19 gelangen die Multisegmentfilter 16a und 16b queraxial hintereinander angeordnet auf eine Messtrommel 20, in oder an der eine Sensorvorrichtung 23 angeordnet ist. Die Sensorvorrichtung wird beispielsweise in 2 näher beschrieben.
Nach dem Ausmessen der Multisegmentfilter 16a und 16b werden diejenigen, die fehlerhaft sind, in der Ausschleustrommel 21 ausgeschleust. Diejenigen, die in Ordnung sind, werden über die Abgabetrommel 22 abgegeben.
Die Messvorrichtung bzw. Sensorvorrichtung 23 erzeugt unter anderem ein Messsignal 28, das einer Regelvorrichtung 27 zugeführt wird. Das Messsignal 28 kann beispielsweise eine Angabe darüber enthalten, wie weit die Lage eines oder mehrerer Filtersegmente von einer gewünschten und vorgebbaren Lage abweicht. Aus diesem Signal 28 und/oder aus Messsignalen 71a und 71b, die durch Sensoren 70a und 70b bereitgestellt werden, werden entsprechende Steuersignale 30 und 31 generiert, die den Antrieben 25 und 26 der Einlegeräder 11 und 12 zugeführt werden. Hierdurch kann vorzugsweise die Geschwindigkeit des Einlegens der Filtersegmentgruppen 13a und 13b gesteuert werden. Wesentlicher für diese Anmeldung ist es allerdings, dass die Regelvorrichtung 27 ein Steuersignal 29 generiert, dass die Antriebe der Schneideinrichtung 18 ansteuert. Bezüglich dieser Regelung wird im Zusammenhang mit 4 noch ausführlicher die erfindungsgemäße Regelung dargelegt.
In 1 ist zudem bei den entsprechenden Sensoren 70a und 70b zwischen den beiden Filtersträngen 15a und 15b eine Beleuchtungsvorrichtung 32' vorgesehen, mittels der elektromagnetische Strahlung in Richtung der beiden Stränge 15a und 15b gestrahlt wird, um entsprechend im Durchlichtverfahren zu detektieren, wo die jeweilige Lage der Filtersegmente bzw. Gruppen von Filtersegmenten in dem Filterstrang 15a und 15b ist. Bei der elektromagnetischen Strahlung handelt es sich um sichtbares Licht, Infrarotlicht oder ultraviolettes Licht. Anstelle der Detektion mit elektromagnetischer Strahlung kann noch eine kapazitive Messung durchgeführt werden, wenn beispielsweise Filtersegmente Aktivkohlegranulat aufweisen bzw. mit Aktivkohle beladene Acetatfiltersegmente sind. Die Sensorvorrichtungen 70a und 70b können alternativ zum Sensor 23 vorgesehen sein oder kumulativ.
Für die Sensorvorrichtung 23 gilt, dass diese abwechselnd Multisegmentfilter 16a und 16b aus den Strängen 15a und 15b misst, so dass immer abwechselnd Messsignale zu den jeweiligen Lagen von Filtersegmenten oder Gruppen von Filtersegmenten im Multisegmentfilter der Regelvorrichtung 27 zugeführt werden. Die Steuersignale 30 und 31, die den Antrieben 25 und 26 der Einlegeräder 11 und 12 zugeführt werden, können nun dazu dienen, die Lage der Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten zu verändern, um beispielsweise bei beiden Filtersträngen 15a und 15b möglichst gleichzeitig einen Schnitt durchführen zu können und damit die Multisegmentfilter 16a und 16b in ungefähr einer queraxialen Flucht zueinander auf die Abfördervorrichtung 4 zu übergeben. Alternativ kann auf der Abfördervorrichtung 4 auch eine Vorrichtung vorgesehen sein, um nicht fluchtende Multisegmentfilter in queraxial fluchtende Multisegmentfilter zu überführen. Hierzu kann beispielsweise ein Anschlag bei beispielsweise der Messtrommel 20 Verwendung finden.
2 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung.
Es ist eine Trommel 20 bzw. Messtrommel 20 dargestellt, in der eine Beleuchtungsvorrichtung 32 vorgesehen ist, die entsprechend beispielsweise sichtbares Licht oder infrarotlicht oder UV-Licht in Richtung einer geschlitzten Aufnahme, in der ein Multisegmentfilter 16a eingebracht ist, ausstrahlt. Der Multisegmentfilter 16a weist verschiedene Filtersegmente 50 bis 56 auf. Die Filtersegmente 51 und 55 können beispielsweise mit Kohlegranulat versehene Azetatfiltersegmente sein. Es ist ferner die Achse bzw. Längsachse 68 des Multisegmentfilters 16a dargestellt und die Förderrichtung 69, die eine queraxiale Förderrichtung ist.
Die Sensorvorrichtung 23 nimmt die durch den Multisegmentfilter 16a tretende Strahlung über einen Spiegel 33 gespiegelt und kollimiert in einer Linse 34 durch eine CCD (charged coupled device) oder eine Zeilenkamera auf. Diese Elemente sind in einem Gehäuse 36 untergebracht. Insbesondere ist das CCD oder die Zeilenkamera bzw. das fotosensitive Element 35 in einer Kamera 37 untergebracht. Dieses erzeugt dann ein entsprechendes Messsignal 28, das der Regelvorrichtung 27 zugeführt wird.
Bei einer Lageverschiebung der Filtersegmente 50 bis 56 wird ein entsprechendes Deviationssignal beispielsweise schon in der Kamera 37 gebildet oder aus dem Kamerabild in der Regelvorrichtung 27 gebildet. Das Durchlichtverfahren ist hierbei insbesondere bevorzugt, da der Kontrast hierdurch insbesondere bei mit Aktivkohle befüllten Filtersegmenten deutlich höher ist als bei einem Auflichtverfahren oder Reflexionsverfahren.
Die Anordnung der Lichtquelle und der Kamera 37 bzw. der Sensorvorrichtung 23 kann auch anders sein, beispielsweise dergestalt, dass die Beleuchtungsvorrichtung 32 außerhalb der Trommel 20 angeordnet ist und die Sensorvorrichtung 23 bzw. die Kamera 37 innerhalb der Messtrommel 20. Wichtig ist hierbei, dass die Aufnahmemulden, in denen die Multisegmentfilter 16a und 16b eingebracht werden, zumindest im Bereich über der Länge der Multisegmentfilter vollständig längsaxial geschlitzt sind.
4 zeigt schematisch einen Teil einer erfindungsgemäßen Multisegmentfilterherstellungsmaschine. Schematisch sind die Einlegeräder 11 und 12 als Kasten dargestellt. Diese legen Filtersegmentgruppen 13a und 13b auf jeweils einen Umhüllungsmaterialstreifen 85a und 85b, der von einer Bobine abgezogen wird und über Rollen entsprechend geführt wird und mit jeweils einem Formatband 84a und 84b in Kontakt kommt. Die auf den Umhüllungsmaterialstreifen 85a bzw. 85b aufgelegten Filtersegmentgruppen 13a und 13b werden zu Filtersträngen 14a und 14b überführt, die in einer Formatvorrichtung 17 von dem Umhüllungsmaterial umhüllt werden. Das Umhüllungsmaterial wird entsprechend verschlossen, beispielsweise durch einen Klebestreifen, so dass sich Filterstränge 15a und 15b bilden. Diese Filterstränge 15a und 15b werden durch die Schneidtrommeln 78a und 78b, auf denen jeweils zwei Schneiden 79a und 79b angeordnet sind, geschnitten. Hierdurch entstehen dann entsprechende Multisegmentfilter, die zur Weiterverarbeitung dienen können.
Es ist nun in 4 ein erster Regelkreis dargestellt, der in Zusammenhang mit der Regelvorrichtung 27 die Schnitttakte bzw. die Geschwindigkeit der Schneidtrommeln 78a und 78b jeweils regelt. Hierzu werden über die Sensoren 70a und 70b Informationen zur Lage der Filtersegmente bzw. Gruppen von Filtersegmenten im Filterstrang 15a und 15b gemessen. Diese Lagemessinformationen werden der Regelvorrichtung 27 zugeführt. Diese generiert hieraus Steuersignale für die Antriebe 77a und 77b der Schneidtrommeln 78a und 78b, so dass in Abhängigkeit der Lage der Filtersegmente die Schnitte durch die Schneidtrommeln 78a und 78b gesteuert werden. Hierdurch ist es möglich, dass die jeweilige Lage der Filtersegmente bzw. Gruppen von Filtersegmenten in den Filtersträngen 15a und 15b nicht auf gleicher Höhe sein müssen. Der Schneidvorgang kann somit zu unterschiedlichen Zeiten an den jeweiligen beiden Filtersträngen verglichen miteinander durchgeführt werden.
Zusätzlich zu dieser Regelung kann noch eine weitere Regelung der Fördergeschwindigkeit der Filterstränge 15a, 15b bzw. genauer gesagt in diesem Ausführungsbeispiel 14a und 14b, durchgeführt werden. Dieses geschieht in dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 durch eine Messung der Lage der Filtersegmente oder Gruppen von Filtersegmenten 13a und 13b in dem noch nicht umhüllten Filterstrang 14a und 14b durch die Sensoren 80a und 80b. Diese liefern entsprechende Messsignale 81a und 81b an die Regelvorrichtung 82, die Steuersignale 86a und 86b generiert, die den Antrieben 87a und 87b für die Formatbänder 84a und 84b zugeführt werden. Hierdurch kann effizient ein möglicher Schlupf zwischen dem jeweiligen Formatband 84a, 84b und dem jeweiligen Umhüllungsmaterialstreifen 85a und 85b entgegengewirkt werden. Es ergibt sich so auch eine sehr hohe Formatflexibilität, um beispielsweise schnell auf eine andere Sorte Multisegmentfilter umstellen zu können. Durch diese Maßnahme kann auch die Stranggeschwindigkeit sehr gut auf eine den Sollvorgaben angepasste ideale Größe geregelt werden. Die Stranggeschwindigkeit ist hierbei vorzugsweise im Bereich der Einlegevorrichtung in Form der Einlegeräder 11 und 12 etwas niedriger als die Einlegegeschwindigkeit der Filtersegmentgruppen 13a und 13b.
Alternativ kann auf diese Regelung verzichtet werden, wenn der Schlupf beispielsweise als vernachlässigbar betrachtet wird.
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.
Bezugszeichenliste

1: Multisegmentfilterherstellungsmaschine
2: Gruppenbildevorrichtung
3: Strangbildeeinrichtung
4: Abfördervorrichtung
5: Übergabetrommel
6: Übergabetrommel
7: Beschleunigertrommel
8: Übergabetrommel
9: Abnehmertrommel
10: Doppelübergabetrommel
11: Einlegerad
12: Einlegerad
13a, 13b: Filtersegmentgruppe
14a, 14b: Filterstrang
15a, 15b: umhüllter Filterstrang
16a, 16b: Multisegmentfilter
17: Formatvorrichtung
18: Schneideinrichtung
19: Übergabevorrichtung
20: Messtrommel
21: Ausschleustrommel
22: Abgabetrommel
23: Sensorvorrichtung
24: Förderrichtung
25: Antrieb
26: Antrieb
27: Regelvorrichtung
28: Messsignal
29: Steuersignal
29a, 29b: Steuersignal
30: Steuersignal
31: Steuersignal
32, 32': Beleuchtungsvorrichtung
33: Spiegel
34: Linse
35: CCD
36: Gehäuse
37: Kamera
40: Aufnahmearm
41: Einlegeradaufnahmearm
50–56: Filtersegment
60, 61: Mulde
62, 63: Mulde
64, 65: Filtersegmentbahn
66, 67: Filtersegmentbahn
68: Achse
69: queraxiale Förderrichtung
70a, 70b: Sensor
71a, 71b: Messsignal
77a, 77b: Antrieb
78a, 78b: Schneidtrommel
79a, 79b: Schneide
80a, 80b: Sensor
81, 81b: Messsignal
82: Regelvorrichtung
83: Geschwindigkeitssignal
84a, 84b: Formatband
85a, 85b: Umhüllungsmaterialstreifen
86a, 86b: Steuersignal
87a, 87b: Antrieb

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 03/024256 A2 [0002, 0020, 0037]
EP 1393640 B1 [0003, 0020, 0037]
EP 1913824 A1 [0004, 0004]
EP 1913825 A1 [0004, 0005]
EP 1767107 A1 [0004, 0005]

Claims

Maschine (1) zur Herstellung von Multisegmentfiltern (16a, 16b) der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei eine Einlegevorrichtung (11, 12), eine Strangbildeeinrichtung (3) und eine Schneideinrichtung (18) vorgesehen sind, wobei die Einlegevorrichtung (11, 12) ausgebildet ist, um Filtersegmente (50–56) oder Gruppen (13a, 13b) von Filtersegmenten (50–56) in die Strangbildeeinrichtung (3) einzubringen, wobei die Strangbildeeinrichtung (3) eine Strangformungsvorrichtung (17) aufweist, in der wenigstens zwei Filterstränge (14a, 14b, 15a, 15b) längsaxial förderbar sind, wobei die Schneideinrichtung (18) zum Schneiden der Filterstränge (15a, 15b) in Multisegmentfilter (16a, 16b) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinrichtung (18) zwei Schneidvorrichtungen (78a, 78b) umfasst, wobei jede Schneidvorrichtung (78a, 78b) unabhängig von der anderen Schneidvorrichtung (78a, 78b) einen Filterstrang (15a, 15b) schneidet.
Maschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Regelvorrichtung (27) vorgesehen ist, die den Schnitt der jeweiligen Schneidvorrichtung (78a, 78b) relativ zu der Lage der im jeweiligen Filterstrang (15a, 15b) angeordneten Filtersegmente (50–56) oder Gruppen (13a, 13b) von Filtersegmenten (50–56) regelt.
Maschine (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Filterstrang (15a, 15b) eine erste Sensorvorrichtung (23, 70a, 70b) vorgesehen ist, die die Lage der Filtersegmente (50–56) oder Gruppen (13a, 13b) von Filtersegmenten (50–56) im jeweiligen Filterstrang (15a, 15b) misst.
Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur längsaxialen Förderung jedes Filterstrangs (14a, 14b, 15a, 15b) ein Formatband (84a, 84b) vorgesehen ist.
Maschine (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Regelvorrichtung (82) vorgesehen ist, die die Geschwindigkeit des jeweiligen Formatbandes (84a, 84b) in Abhängigkeit der Strangfördergeschwindigkeit regelt.
Maschine (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangfördergeschwindigkeit im Bereich einer Einlegevorrichtung (11, 12) gemessen wird, wobei die Einlegevorrichtung (11, 12) Filtersegmente (50–56) oder Gruppen (13a, 13b) von Filtersegmenten (50–56) in den jeweiligen Filterstrang (14a, 14b, 15a, 15b) einbringt.
Maschine (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Filterstrang (14a, 14b, 15a, 15b) eine zweite Sensorvorrichtung (80a, 80b) im Bereich der Einlegevorrichtung (11, 12) vorgesehen ist, mittels der die Geschwindigkeit des jeweiligen Filterstrangs (14a, 14b) ermittelbar ist.
Maschine (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlegevorrichtung (11, 12) für jeden Filterstrang (14a, 14b) ein Einlegeorgan (11, 12), insbesondere Einlegerad, aufweist, das Filtersegmente (50–56) oder Gruppen (13a, 13b) von Filtersegmenten (50–56) längsaxial in den jeweiligen Filterstrang (14a, 14b) mit einer Übergeschwindigkeit einbringt.
Maschine (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlegeorgane (11, 12) unabhängig voneinander angetrieben werden.
Maschine (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlegeorgane (11, 12) auf einer gemeinsamen Achse oder zwei parallelen, insbesondere kollineare, Achsen angeordnet sind oder mit Achsen versehen sind, die in einem Winkel zwischen 0° und 180°, insbesondere zwischen 20° und 80°, liegen.
Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Filtersegmentzusammenstellvorrichtung (2) und eine Übergabevorrichtung (5–10) zur Übergabe von Filtersegmenten (50–56) oder Gruppen (13a, 13b) von Filtersegmenten (50–56) in die Einlegevorrichtung (11, 12) vorgesehen sind.
Maschine (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabevorrichtung (5–10) Aufnahmen (60–63) für zwei Bahnen (64, 65) von längsaxial nebeneinander angeordneten Filtersegmenten (50–56) oder Gruppen (13a, 13b) von Filtersegmenten (50–56) aufweist.
Maschine (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtersegmentzusammenstellvorrichtung (2) Aufnahmen für zwei Bahnen (66, 67) von längsaxial nebeneinander angeordneten Filtersegmenten (13a, 13b) oder Gruppen von Filtersegmenten (50–56) aufweist.
Verfahren zum Herstellen von Multisegmentfiltern (16a, 16b) der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei zunächst Filtersegmente (50–56) oder Gruppen (13a, 13b) von Filtersegmenten (50–56) durch eine Einlegevorrichtung (11, 12) in eine Strangbildeeinrichtung (3) eingebracht werden, wobei die Filtersegmente (50–56) oder Gruppen (13a, 13b) von Filtersegmenten (50–56) in zwei Stränge (14a, 14b, 15a, 15b) von Filtersegmenten (50–56) überführt werden und hieraus zwei Filterstränge (15a, 15b) hergestellt werden, wobei anschließend die Filterstränge (15a, 15b) durch eine Schneideinrichtung (18) in Multisegmentfilter (16a, 16b) geschnitten werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneiden der Filterstränge (15a, 15b) durch zwei unabhängig voneinander schneidende Schneidvorrichtungen (78a, 78b) der Schneideinrichtung (18) geschieht.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schnittlageregelung für jeden Filterstrang (15a, 15b) vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittlageregelung als Führungsgröße die Lage der Filtersegmente (50–56) oder Gruppen (13a, 13b) von Filtersegmenten (50–56) in dem jeweiligen Filterstrang (15a, 15b) hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der Filtersegmente (50–56) oder Gruppen (13a, 13b) von Filtersegmenten (50–56), insbesondere zwischen der Einlegevorrichtung (11, 12) und der Schneideinrichtung (18), gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelung der Geschwindigkeit eines den jeweiligen Filterstrang (14a, 14b, 15a, 15b) fördernden Förderorgans (84a, 84b) in Abhängigkeit einer Strangfördergeschwindigkeit geschieht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der Filtersegmente (50–56) oder Gruppen (13a, 13b) von Filtersegmenten (50–56) stromabwärts des Schnitts gemessen wird, insbesondere bei einer queraxialen Förderung des zu messenden Multisegmentfilters (16a, 16b).
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der Filtersegmente (50–56) oder Gruppen (13a, 13b) von Filtersegmenten (50–56) in jeden Strang (14a, 14b) unabhängig voneinander ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass je Filterstrang (14a, 14b) ein Einlegeorgan (11, 12) vorgesehen ist, wobei die Einlegeorgane (11, 12) unabhängig voneinander angetrieben werden.