DE102009056064A1

DE102009056064A1 - Leimauftrageinrichtung und -verfahren für eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie

Info

Publication number: DE102009056064A1
Application number: DE102009056064A
Authority: DE
Inventors: Clemens Schmick; Karl-Heinz Pawelko; Bernd Timmann
Original assignee: Hauni Maschinenbau GmbH
Current assignee: Koerber Technologies GmbH
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2011-06-01
Also published as: WO2011063896A1

Abstract

Eine Leimauftrageinrichtung (11) für eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie umfasst eine Leimwalze (15) zum Auftragen von Leim auf eine Materialbahn (23) und erfindungsgemäß einen an der beleimten Materialbahn (23a) angeordneten Sensor (28) zur Messung einer mit dem Leimauftrag (24) zusammenhängenden Messgröße, und eine Steuereinrichtung (13) zum Ausgeben eines entsprechenden Signals, wenn die Messgröße eine vorgegebene Bedingung erfüllt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leimauftrageinrichtung für eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend eine Leimwalze zum Auftragen von Leim auf eine Materialbahn. Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Leimauftragverfahren.
Eine Leimauftrageinrichtung für eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere eine Filteransetzmaschine, ist beispielsweise aus der DE 10 2008 019 434 A1 bekannt.
Wenn der Abstreifer an der Leimkammer der vorgenannten Einrichtung verschlissen ist, kann es unter Umständen es zu einem Kontakt der Leimkammer mit der Leimwalze und infolgedessen zu einer Funktionsstörung der Leimauftrageinrichtung, im schlimmsten Fall sogar zu einer Beschädigung der Leimwalze kommen. Um dies zu verhindern, können kurze Wechselintervalle für die Abstreifer vorgesehen werden, was jedoch zu einem häufigen Stillstand der Maschine führt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine effiziente und funktionssichere Leimauftrageinrichtung bereitzustellen, bei der eine Beschädigung der Leimwalze verhindert werden kann.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Mitteln der unabhängigen Ansprüche. Mittels des erfindungsgemäßen Sensors zur Messung einer mit dem Leimauftrag auf der Materialbahn zusammenhängenden Messgröße und Auswertung der Messgröße im Hinblick auf eine vorgegebene Bedingung kann ein von der Sollverteilung abweichendes Leimbild festgestellt werden, was insbesondere einen Verschleiß eines an der Leimkammer angeordneten Abstreifers anzeigen kann. Es kann dann ein entsprechendes Signal ausgegeben werden, um insbesondere eine Auswechslung des Abstreifers zu veranlassen. Auf diese Weise kann eine Funktionsstörung der Leimauftrageinrichtung und eine Beschädigung der Leimwalze durch Anschlagen der Leimkammer an der Leimwalze verhindert werden.
Die Erfindung ist nicht zwingend auf die Detektion eines Abstreiferverschleißes beschränkt. Denkbar ist beispielsweise auch die Detektion einer Verschmutzung, die zu einem von der Sollverteilung abweichenden Leimbild führt. Es kann dann ein entsprechendes Signal ausgegeben werden, um eine Reinigung der Leimauftrageinrichtung zu veranlassen.
Der Sensor ist vorzugsweise zur Erfassung von überschüssigem Leim auf der beleimten Materialbahn eingerichtet, was insbesondere ein Anzeichen für den Verschleiß des Abstreifers sein kann. Besonders zuverlässig und damit bevorzugt ist eine Erfassung von Leim über einer regulär leimfreien Zone der beleimten Materialbahn. Zu diesem Zweck ist der Sensor vorzugsweise in Querrichtung über einem mindestens abschnittsweise leimfreien Längsstreifen der Materialbahn angeordnet. Insbesondere wenn der unter dem Sensor laufende Längsstreifen der Materialbahn nur abschnittweise leimfrei ist, wird vorzugsweise nur an bestimmten Längspositionen der beleimten Materialbahn, zweckmäßigerweise in den leimfreien Abschnitten, eine Messung vorgenommen. Die Erfindung ist nicht zwingend auf die Messung von überschüssigem Leim auf der beleimten Materialbahn beschränkt. Eine mit dem Leimauftrag zusammenhängende Messgröße kann beispielsweise auch eine Leimverarmung in einem regulär beleimten Bereich, oder eine andere Abweichung vom regulären Leimbild sein.
Vorzugsweise weist die Leimauftrageinrichtung mindestens zwei Sensoren zur Messung jeweils einer mit dem Leimauftrag auf der beleimten Materialbahn zusammenhängenden Messgröße auf, die vorzugsweise auf jeweils einer Bahnhälfte der beleimten Materialbahn angeordnet sind. Dies gestattet, insbesondere bei der Verarbeitung doppeltlanger Produkteinheiten, in beiden Hälften der Materialbahn eine unabhängige Messung durchzuführen, wodurch die Zuverlässigkeit der Messung erhöht werden kann. Insbesondere kann beispielsweise ein Verschleiß des Abstreifers festgestellt werden, wenn mindestens eine der beiden Messgrößen eine vorgegebene Bedingung erfüllt.
Nach einem unabhängigen vorteilhaften Aspekt der Erfindung weist eine an der Leimwalze angeordnete Leimkammer ein im Vergleich zu der Leimwalze relativ weiches Anschlagmittel auf. Wenn der Abstreifer verschlissen ist, kommt nur dieses relativ weiche Anschlagmittel, das beispielsweise aus einem Polymermaterial bestehen kann, in Kontakt mit der Leimwalze. Die Gefahr einer Beschädigung der Leimwalze kann dadurch weiter reduziert werden. Dem genannten Aspekt kommt eigenständige Bedeutung zu. Der Gegenstand des entsprechenden Anspruchs 13 kann daher auch in einer nur auf den Oberbegriff des Anspruchs 1 rückbezogenen Form schätzbar sein.
Die erfindungsgemäße Leimauftrageinrichtung findet vorzugsweise Anwendung in einer Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, in der eine Beleimung eines Materialstreifens, insbesondere eines Papierstreifens, beispielsweise dem Belagpapier von Filterzigaretten, erfolgt. Die Erfindung kann daher insbesondere in Filteransetzmaschinen für die Herstellung von Filterzigaretten angewendet werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:
1: eine schematische Darstellung einer Leimauftrageinrichtung; und
2: eine Ansicht von oben auf eine doppeltbreite beleimte Materialbahn.
Der in 1 gezeigte Ausschnitt einer Filteransetzmaschine 10 zeigt eine Leimauftrageinrichtung 11, die eine rotierbar gelagerte Leimwalze 15, eine Leimkammer 16 zum Auftragen von Leim aus einem in der Leimkammer 16 gebildeten Hohlraum 17 auf die Leimwalze 15, und eine Steuereinrichtung 13 umfasst. Die Leimkammer 16 ist am Umfang der Leimwalze 15 an diese anliegend angeordnet und wird mittels einer Andrückeinrichtung 18, die einen Stößel 19 und eine Krafterzeugungseinrichtung 20 zur Erzeugung einer Andrückkraft, beispielsweise ein pneumatischer Zylinder, umfasst, an die Außenfläche der Leimwalze 15 angedrückt. Die Leimkammer 16 wird mittels nicht gezeigter Einrichtungen mit Leim versorgt.
Die rotierende Leimwalze 15 nimmt mittels an ihrer Außenfläche vorgesehenen Näpfchen Leim aus der Leimkammer 16 auf. Überschüssiger Leim wird mittels einer Abstreifeinrichtung, die im vorliegenden Beispiel von zwei Abstreifern 21, 22 bzw. Schabern gebildet ist, abgestreift. In anderen Ausführungsformen kann die Abstreifeinrichtung von nur einem Abstreifer, oder mehr als zwei Abstreifern, gebildet sein. Der von der Leimwalze 15 aufgenommene und aus der Leimkammer 16 heraustransportierte Leim wird an einen am Außenumfang der Leimwalze 15 anliegenden, kontinuierlich in Pfeilrichtung geförderten Belagpapierstreifen 23 abgegeben. Der Leimauftrag 24 auf dem beleimten Belagpapier 23 ist in 1 nur schematisch gezeigt.
Aufgrund des kontinuierlichen Andrückens der Abstreifer 21, 22 an die Leimwalze 15 durch die Andrückeinrichtung 18 unterliegen die Abstreifer 21, 22 einem Reibungsverschleiß. Um den Anpressdruck kontinuierlich aufrechtzuerhalten, ist die Leimkammer 16, beispielsweise über eine nicht gezeigte Lagerung des Stößels 19, insbesondere in Pfeilrichtung, d. h. relativ zur Leimwalze 15 radial, verschiebbar gelagert und wird durch die Andrückeinrichtung 18 mit einer Vorspannung beaufschlagt. Auch eine schwenkbar gelagerte Leimkammer 16 ist denkbar.
Die Leimauftrageinrichtung 11 umfasst mindestens einen über der beleimten Seite des Belagpapiers 23a, vorzugsweise in einem Abstand von 10 mm bis 30 mm, angeordneten Leimsensor 28 zur Messung von Leim in regulär leimfreien Bereichen des beleimten Belagpapiers 23a. Dies soll anhand von 2 erläutert werden. Das für doppeltlange Tabakstöcke vorgesehene Belagpapier 23 ist in diesem Fall doppeltbreit, das heißt es entspricht einer doppelten Filterlänge, und weist daher zwei Hälften 26a, 26b auf, die relativ zu einer Mittelebene, die in 2 senkrecht zur Papierebene verläuft, symmetrisch sind. Jede Hälfte 26a, 26b des beleimten Belagpapiers 23a weist einen zentralen Längsstreifen 27a, 27b auf, der jeweils eine periodische Folge von leimfreien Abschnitten 30a, 30b umfasst. Jeder leimfreie Abschnitt 30a, 30b entspricht hier einem Filter und enthält beispielsweise Ventilationsöffnungen, die nicht mit Leim verklebt sein sollen. Abgesehen von den leimfreien Abschnitten 30a, 30b, einem zentralen leimfreien Längsstreifen 31 und gegebenenfalls leimfreien Randstreifen 32a, 32b weist das Belagpapier 23 eine im Wesentlichen homogene Beleimung 24 insbesondere in Form einer Leimschicht auf.
Über jedem abschnittsweise leimfreien Längsstreifen 27a, 27b ist jeweils ein Leimsensor 28a, 28b angeordnet. Jeder Leimsensor 28a, 28b ist daher zweckmäßigerweise mittig in der entsprechenden Hälfte 26a, 26b des beleimten Belagpapiers 23a angeordnet.
Das von den Leimsensoren 28a, 28b gemessene Signal wird an die Steuereinrichtung 13 übermittelt. Die Steuereinrichtung 13 ist insbesondere eine elektronische programmierte Steuerung auf der Grundlage eines Mikroprozessors bzw. Microcontrollers, insbesondere eine SPS-Steuerung. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung 13 in der zentralen Maschinensteuerung realisiert. Es kann sich jedoch beispielsweise auch um eine separate Steuereinheit in der Leimauftrageinrichtung 11 handeln. Die Steuereinrichtung 13 ist eingerichtet, ein Messsignal von den Leimsensoren 28a, 28b nur an solchen Längspositionen abzufragen, wo die Leimsensoren 28a, 28b über einem leimfreien Abschnitt 30a, 30b positioniert sind.
Wenn einer der beiden Leimsensoren 28a, 28b Leim in den regulär leimfreien Abschnitten 30a, 30b detektiert, stellt die Steuereinrichtung 13 fest, dass beispielsweise mindestens einer der Abstreifer 21, 22 verschlissen ist, und führt durch Ausgabe eines entsprechenden Signals geeignete Maßnahmen aus. Beispielsweise kann auf einem Bedienterminal 29 ein Hinweis angezeigt werden, dass die Abstreifer 21, 22 erneuert werden müssen. Die Steuereinrichtung 13 kann auch einen Maschinenstopp veranlassen oder eine andere geeignete Maßnahme ausführen.
In einer nicht gezeigten alternativen Ausführungsform kann nur ein Leimsensor 28 vorgesehen sein, der dann vorzugsweise mittig über dem beleimten Belagpapier 23a angeordnet sein kann. Auch die Verwendung von mehr als zwei Leimsensoren 28 ist denkbar. In dem in 2 gezeigten Fall könnte beispielsweise anstelle oder zusätzlich zu den Leimsensoren 28a, 28b ein vorzugsweise mittig über dem beleimten Belagpapier 23a angeordneter Sensor 28 zur Erfassung von Leim in dem regulär leimfreien zentralen Längsstreifen 31 vorgesehen sein, der dann gegebenenfalls breiter als in 2 gezeigt ausgeführt sein kann. Des Weiteren können gegebenenfalls alternativ oder zusätzlich Sensoren 28 über den leimfreien Randstreifen 32a, 32b vorgesehen sein.
Der Sensor 28 ist vorzugsweise ein optischer Sensor, was insbesondere den UV-Bereich, den sichtbaren Bereich und den IR-Bereich einschließt. Besonders geeignet ist ein UV-Sensor, d. h. ein optischer Sensor, dessen größte Empfindlichkeit im Ultravioletten liegt. Auch ein kapazitiver Sensor 28 kommt in-Frage.
An der Leimkammer 16, vorzugsweise in dem darin gebildeten Hohlraum 17, ist ein Anschlagmittel 25 aus einem relativ zu dem Material der Leimwalze 15 weichen Werkstoff vorgesehen. Wenn die Mantelfläche der Walze 15 beispielsweise aus Stahl besteht, ist der Werkstoff des Anschlagmittels 25 weicher als dieser Stahl, beispielsweise ein Polymerwerkstoff. Das Anschlagmittel 25 weist vorzugsweise einen dem Außenradius der Leimwalze 15 entsprechenden Radius auf. Der Radius einer weiter von der Leimwalze 15 entfernt liegenden Oberfläche 32 der Leimkammer 16 ist dagegen vorzugsweise größer gewählt, so dass es selbst bei einem Verschleiß des Anschlagmittels 25 allenfalls zu einem punktuellen Anliegen der Oberfläche 32 an der Leimwalze 15 kommen kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008019434 A1 [0002]

Claims

Leimauftrageinrichtung (11) für eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend eine Leimwalze (15) zum Auftragen von Leim auf eine Materialbahn (23), dadurch gekennzeichnet, dass die Leimauftrageinrichtung einen an der beleimten Materialbahn (23a) angeordneten Sensor (28) zur Messung einer mit dem Leimauftrag (24) zusammenhängenden Messgröße, und eine Steuereinrichtung (13) zum Ausgeben eines entsprechenden Signals, wenn die Messgröße eine vorgegebene Bedingung erfüllt, umfasst.
Leimauftrageinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (13) zum Feststellen vorzugsweise eines Verschleißes mindestens eines an einer Leimkammer (16) angeordneten Abstreifers (21, 22) auf der Grundlage der Messgröße eingerichtet ist.
Leimauftrageinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (28) zur Erfassung von überschüssigem Leim auf der beleimten Materialbahn (23a) eingerichtet ist.
Leimauftrageinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (28) zur Erfassung von Leim in einer leimfreien Zone (30a; 30b; 31) der beleimten Materialbahn (23a) eingerichtet ist.
Leimauftrageinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (28) in Querrichtung über einem mindestens abschnittsweise leimfreien Längsstreifen (27a; 27b; 31) der beleimten Materialbahn (23a) angeordnet ist.
Leimauftrageinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (13) zur Messung der Messgröße nur an bestimmten Längspositionen der beleimten Materialbahn (23a) eingerichtet ist.
Leimauftrageinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Sensoren (28a, 28b) zur Messung jeweils einer mit dem Leimauftrag (24) zusammenhängenden Messgröße vorgesehen sind.
Leimauftrageinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (13) zum Ausgeben eines entsprechenden Signals, wenn mindestens eine der beiden Messgrößen eine vorgegebene Bedingung erfüllt, eingerichtet ist.
Leimauftrageinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Sensoren (28a, 28b) über jeweils einer Bahnhälfte (26a, 26b) der beleimten Materialbahn (23a) angeordnet sind.
Leimauftrageinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Sensoren (28a, 28b) jeweils etwa mittig über der entsprechenden Bahnhälfte (26a, 26b) der beleimten Materialbahn (23a) angeordnet sind.
Leimauftrageinrichtung nach Anspruch 10, wobei alternativ oder zusätzlich ein oder mehrere Sensoren (28) über einem Mittelstreifen (31) und/oder einem oder mehreren Randstreifen (32a, 32b) der beleimten Materialbahn (23a) angeordnet sind.
Leimauftrageinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Sensor (28) vorzugsweise ein optischer Sensor, insbesondere ein UV-Sensor, ist.
Leimauftrageinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend eine an der Leimwalze (15) anliegende Leimkammer (16), dadurch gekennzeichnet, dass die Leimkammer (16) ein relativ zu der Leimwalze (15) weicheres Anschlagmittel (25) aufweist.
Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Filteransetzmaschine (10), umfassend eine Leimauftrageinrichtung (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Leimauftragverfahren für eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend das Auftragen von Leim auf eine Materialbahn (23), gekennzeichnet durch das Messen einer mit dem Leimauftrag (24) auf der beleimten Materialbahn (23a) zusammenhängenden Messgröße, und das Ausgeben eines entsprechenden Signals, wenn die Messgröße eine vorgegebene Bedingung erfüllt.