-
Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum Transportieren einer Papierbahn in einer Maschine der tabakverarbeitenden Industrie, umfassend eine Papierbahnaufnahme zum Einführen einer Papierbahn von einer Papierzuführvorrichtung in die Transportvorrichtung, eine Papierbahnabgabe zur Ausgabe einer Papierbahn auf eine Bandanlage einer Maschine der tabakverarbeitenden Industrie und eine Papiertransporteinheit zum Transportieren einer Papierbahn in einer Transportrichtung von der Papierbahnaufnahme zur Papierbahnabgabe.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Transportverfahren zum Transportieren einer Papierbahn in einer Maschine der tabakverarbeitenden Industrie, umfassend den Schritt Transportieren einer Papierbahn in einer Transportrichtung von einer Papierbahnaufnahme zu einer Papierbahnabgabe.
-
In der tabakverarbeitenden Industrie werden Papierbahnen aus Zigarettenpapier oder Filterpapier verwendet. In Zigarettenstrangmaschinen wird Zigarettenpapier auf einer Bandanlage, vorzugsweise auf einem Formatband, kontinuierlich mit einem aufgeschauerten Tabakstrang belegt, um den Tabakstrang gelegt, verleimt und zu einem kontinuierlichen Zigarettenstrang verarbeitet. In Filterstabmaschinen wird Filterpapier auf einer Bandanlage mit Filtermaterial belegt, anschließend um das Filtermaterial gelegt und verleimt, um einen kontinuierlich Filterstab herzustellen. Dazu ist es erforderlich, die Papierbahnen in den Maschinen der tabakverarbeitenden Industrie zu den Bandanlagen.
-
zu transportieren. Die Transportvorrichtungen können als Teil einer Maschine der tabakverarbeitenden Industrie ausgebildet sein oder ein separates Modul darstellen.
-
Eine Papierbahn ist hier definiert als ein Endlosstreifen eines Papiers, das in der tabakverarbeitenden Industrie zum Einsatz kommt, beispielsweise Zigaretten- oder Filterpapier. Die eingesetzten Papiere können sich in ihren Eigenschaften, beispielsweise Papierstärke und Reißfestigkeit, deutlich unterscheiden. Die Zigarettenpapier- oder Filterpapierbahnen werden üblicherweise als aufgerollte Papierstreifen in Form von Bobinen bereitgestellt.
-
Den Maschinen der tabakverarbeitenden Industrie, in denen Papierbahnen benötigt werden, sind üblicherweise Papierzuführvorrichtungen, beispielsweise Bobinenwechselvorrichtungen oder Zentrier- und Schneidvorrichtungen, vorgeschaltet. In einer Bobinenwechselvorrichtung wird ein Papierbahnvorrat in Form mehrerer Bobinen gelagert. Beim Aufbrauchen einer Papierbahn einer Bobine wird automatisch der Anfang einer neuen Papierbahn einer neuen Bobine an das Ende der vorherigen Papierbahn angefügt. Das Dokument
DE 35 38 893 A1 zeigt eine Bobinenwechselvorrichtung, bei der der Streifenanfang einer neuen Papierbobine mit dem ablaufenden Streifen einer alten Papierbobine verbunden wird. Der Transport der Papierbahn innerhalb der Bobinenwechselvorrichtung erfolgt über Kraftschluss (Klemmen) in einer Einfädelzange und einer Transportzange. Anschließend an eine Bobinenwechselvorrichtung ist häufig eine Zentrier- und Schneidvorrichtung, auch Papiermittensteuerung genannt, vorgesehen, in der die von der Bobine abgerollte Papierbahn ausgerichtet und ggf. in Längsrichtung geschnitten wird, beispielsweise zur Verwendung von zwei parallelen Papierbahnen in Doppelstrangmaschinen.
-
Zur Herstellung von Zigarettensträngen oder Filterstäben ist es erforderlich, die Papierbahnen von einer Papierzuführvorrichtung, beispielsweise von einer Bobinenwechselvorrichtung und ggf. einer nachgeschalteten Zentrier- und Schneidvorrichtung, in eine Zigarettenstrang- oder Filterstabmaschine einzuführen bzw. einzufädeln. Der als Einführen oder Einfädeln bezeichnete Vorgang beinhaltet, dass ein Bediener der Maschine manuell die Papierbahn in die Transportvorrichtung einführen bzw. einfädeln muss.
-
Nach dem manuellen Einfädeln wird die Papierbahn mittels der Transportvorrichtung zum gewünschten Einsatzort in der Maschine der tabakverarbeitenden. Industrie, einer Bandanlage, transportiert. Dazu werden Transportvorrichtungen der eingangs genannten Art eingesetzt, die auch als Einfädelvorrichtungen bezeichnet werden.
-
Einfädelvorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus den Dokumenten
DE 36 09 035 A1 und
DE 37 05 288 C2 bekannt. Die
DE 37 05 288 C2 zeigt eine Fördervorrichtung für die Zufuhr von Papierstreifen zu einem horizontalem Bett, bei der eine Lochplatte an einem um eine Achse verschwenkbaren Schenkel gelagert ist. Der Papierstreifen wird durch eine durch die Öffnungen in der Lochplatte ausgeübte Saugwirkung auf der Lochplatte gehalten und durch Verschwenken des Schenkels zu einem horizontalen Bett geführt. Nachteilig an dieser Lösung ist insbesondere der hohe Platzbedarf für das Verschwenken der an dem Schenkel angebrachten Lochplatte um eine Achse. Gerade in existierenden Zigarettenstrang- oder Filterstabmaschinen ist der Bauraum für Einfädelvorrichtungen der eingangs genannten Art begrenzt, so dass die in
DE 37 05 288 C2 gezeigte Lösung dort häufig nicht einsetzbar ist.
-
Die Transportvorrichtung der
DE 36 09 035 A1 weist eine Antriebsrolle mit gleichmäßig verteilten radialen Bohrungen auf. Die zu befördernde Papierbahn wird durch eine Saugwirkung, die über die radialen Bohrungen der Antriebsrolle auf die Papierbahn übertragen wird, an der Antriebsrolle gehalten und transportiert. Weiterhin zeigt die
DE 36 09 035 A1 eine Vorrichtung zur Führung der Papierbahn mit einer auf einer Achse gelagerten Umlenkrolle. Die Achse dieser Umlenkrolle kann auf einer Bahn zwischen einer Stellung bewegt werden, in der eine Ebene einer Arbeitsfläche zur Bildung einer kontinuierlichen Zigarettenrolle im Wesentlichen tangential zu der Umlenkrolle verläuft, und einer Stellung außerhalb dieser Ebene, wenn die Papierbahn reißt. Nachteilig an der in der
DE 36 09 035 A1 gezeigten Lösung ist vor allem, dass der Einfädelvorgang sehr aufwändig ist und eine Bedienperson die Papierbahn manuell über mehrere Umlenkrollen zur Antriebsrolle einfädeln muss.
-
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Transportvorrichtung und ein Transportverfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, die einen oder mehrere der genannten Nachteile beseitigen oder zumindest verringern. Es ist weiterhin eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Transportvorrichtung und ein Transportverfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, die einen zuverlässigen Transport der Papierbahnen insbesondere auch über eine lange Betriebsdauer hinweg ermöglichen. Es ist weiterhin eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Transportvorrichtung und ein Transportverfahren der eingangs genannten. Art bereitzustellen, die den Verschleiß und die Wartungsintensität der Transportvorrichtung verringern.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Transportvorrichtung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Papiertransporteinheit ausgebildet ist, eine Papierbahn unter Formschluss zu transportieren.
-
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass der im Stand der Technik bekannte pneumatische Transport einer Papierbahn, bei dem eine Saugwirkung auf die Papierbahn ausgeübt wird, mit einer Vielzahl von Problemen verbunden ist. Diese Probleme können durch einen erfindungsgemäßen formschlüssigen Transport verringert oder beseitigt werden. Der Erfindung liegt dabei unter anderem die Erkenntnis zu Grunde, dass beim Ansaugen der Papierbahn auch Fremdpartikel mit angesaugt werden, die sich in der Transportvorrichtung oder vor der Papierbahnaufnahme der Transportvorrichtung befinden.
-
Wenn die Transportvorrichtung ein Gehäuse aufweist, sind die Papierbahnaufnahme und die Papierbahnabgabe vorzugsweise als Einführungsöffnung und Ausgabeöffnung in diesem Gehäuse ausgebildet. Da die Transportvorrichtung aber je nach Ausgestaltung auch direkt in Maschinen der tabakverarbeitenden Industrie eingebaut wird, ist ein separates Gehäuse der Transportvorrichtung häufig nicht erforderlich. In diesen Fällen ist die Papierbahnaufnahme diejenige Stelle oder derjenige Bereich, an der die Papierbahn in die Transportvorrichtung eintritt und die Papierbahnabgabe diejenige Stelle oder derjenige Bereich, an der die Papierbahn die Transportvorrichtung verlässt. Die Papierbahn wird innerhalb der Transportvorrichtung in einer Transportrichtung transportiert, die von der Papierbahnaufnahme zur Papierbahnabgabe verläuft.
-
Wenn die Papierbahn durch die Transportvorrichtung zur Bandanlage transportiert wurde und die Bandanlage angelaufen ist, kann es sein, dass ein aktiver Transport der Papierbahn nicht mehr erforderlich ist. Dann kann der Formschluss zwischen Papiertransporteinheit und Papierbahn gelöst werden, so dass die Papierbahn die Transportvorrichtung zwar durchläuft, aber nicht aktiv angetrieben wird.
-
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Transportvorrichtungen mit Saugwirkung gelangen die angesaugten Fremdpartikel durch die Papierbahnaufnahme in die Transportvorrichtung und lagern sich dort ab. Dies führt zu erhöhtem Verschleiß, Reinigungs- und Wartungsbedarf der Transportvorrichtung und damit zu vermehrten Stillständen und Produktionsausfällen der Zigarettenstrang- oder Filterstabmaschine. Weiterhin kann es durch die Ablagerungen zu Störungen beim Papiertransport kommen, was Stillstände und Produktionsausfälle verursachen kann.
-
Der Erfindung liegt insbesondere auch die Erkenntnis zugrunde, dass dies gerade bei Transportvorrichtungen in Filterstabmaschinen ein Problem darstellt, da dort nicht nur Schmutz- und Staubpartikel, sondern auch Bestandteile des Leims, der vor dem Einführen in die Transportvorrichtung auf die Papierbahn aufgetragen wird, mit angesaugt werden. Durch das Ansaugen der Leimbestandteile, kommt es über die Betriebsdauer der Transportvorrichtung zu Ablagerungen einer Kombination aus Fremdpartikeln und Leimbestandteilen, die die oben genannten Nachteile noch verstärken.
-
Auf Basis dieser Erkenntnisse sieht die Erfindung vor, auf einen pneumatischen Transport der Papierbahn durch die Papiertransporteinheit zu verzichten und stattdessen einen formschlüssigen Transport vorzusehen. Ein Verzicht auf einen pneumatischen Transport der Papierbahn durch die Papiertransporteinheit bedeutet für die vorliegende Erfindung, dass die Übertragung von Antriebskräften auf die Papierbahn nicht durch Ansaugen der Papierbahn erfolgt, d. h. kein unmittelbarer pneumatischer Transport der Papierbahn erfolgt. Ein pneumatisch betätigter Antrieb beispielsweise um eine Transportrolle in Rotation zu versetzen, ist erfindungsgemäß nicht ausgeschlossen.
-
Die Papiertransporteinheit, die eine Antriebskraft auf die Papierbahn überträgt, um die Papierbahn zu transportieren, überträgt diese Antriebskraft somit formschlüssig auf die Papierbahn. Aufgrund der unterschiedlichen Arten der zu transportierenden Zigaretten- und Filterpapiere wurde bisher ein Transport unter Formschluss als nicht sinnvoll erachtet, da gerade sehr dünne Papiere sehr leicht reißen können. In den bekannten Lösungen wurde daher immer ein pneumatischer Transport mittels Ansaugen der Papierbahn oder ein Transport unter Kraftschluss, beispielsweise durch Einklemmen der Papierbahn, realisiert.
-
Der erfindungsgemäße Papiertransport der Papierbahn über die Papiertransporteinheit unter Formschluss hat den Vorteil, dass kein Ansaugen der Papierbahn erforderlich ist und damit auch keine Fremdpartikel, die sich vor der Papierbahnaufnahme der Transportvorrichtung befinden können, in die Transportvorrichtung eingesaugt werden. Das Innere der Transportvorrichtung wird dadurch weniger stark von Fremdpartikeln verschmutzt als bekannte Transportvorrichtungen mit pneumatischem Transport der Papierbahn. Durch die erfindungsgemäße Losung werden somit die Zuverlässigkeit des Papiertransports in der Transportvorrichtung und damit die Verfügbarkeit der gesamten Zigarettenstrang- bzw. Filterstabmaschine erhöht und gleichzeitig die Lebensdauer der Transportvorrichtung verlängert und die mit Reinigungs- und Wartungsarbeiten verbundenen Kosten und Ausfallzeiten reduziert.
-
Weiterhin ermöglicht es der erfindungsgemäße Formschluss zwischen Papierbahn und Papiertransporteinheit, die Papierbahn präziser auszurichten und in exakt der geforderten Lage der Bandanlage zuzuführen. Dies ist aufgrund der geforderten hohen Präzision der Ausrichtung der Papierbahn in der Bandanlage für die weitere Verarbeitung zu einem Zigarettenstrang oder Filterstab von besonderer Bedeutung, gerade aufgrund der hohen Betriebsgeschwindigkeiten von Maschinen der tabakverarbeitenden Industrie.
-
Der erfindungsgemäße Transport unter Formschluss und unter Verzicht auf den Einsatz von pneumatischen Saugquellen für den Transport der Papierbahn mittels der Papiertransporteinheit hat den weiteren Vorteil, dass der erfindungsgemäße Transport deutlich leiser ist. Durch die hohen Betriebsgeschwindigkeiten von Maschinen der tabakverarbeitenden Industrie steigt auch die Lautstärke der Maschinen an, so dass die erfindungsgemäße Transportvorrichtung einen vorteilhaften Beitrag zur Lärmreduzierung leistet.
-
Die Erfindung kann dadurch fortgebildet werden, dass die Papiertransporteinheit mindestens eine Nadel aufweist, die für einen formschlüssigen Eingriff mit einer Papierbahn ausgebildet und angeordnet ist.
-
Bevorzugt wird der Papiertransport unter Formschluss durch eine Nadel realisiert, die in die Papierbahn eindringt und diese durchstößt. Der formschlüssige Transport mittels einer Nadel sieht somit eine Punktierung der Papierbahn vor. Eine dadurch möglicherweise entstehende Schwächung der Papierbahn ist jedoch vernachlässigbar, da vorzugsweise Nadeln mit einem auf die Papierstärke und die Reißfestigkeit der Papierbahn abgestimmten Durchmesser verwendet werden und die von der Nadel verursachte Punktierung der Papierbahn einen entsprechend geringen Durchmesser hat. Diese Fortbildungsform hat den Vorteil, dass mit einer die Papierbahn durchstoßenden Nadel ein sicherer Formschluss zwischen Papiertransporteinheit und Papierbahn hergestellt wird.
-
Die Erfindung kann dadurch fortgebildet werden, dass die mindestens eine Nadel zwischen einer ausgefahrenen Position, in der ein Abschnitt der mindestens einen Nadel über einen Außenumfang der Papiertransporteinheit hinausragt, und einer eingefahrenen Position, in der die mindestens einen Nadel vollständig innerhalb des Außenumfangs der Papiertransporteinheit angeordnet ist, verschiebbar ist.
-
Die Fortbildungsform sieht vor, dass die Nadel aus der Papiertransporteinheit ein- und ausfahrbar ist. Der Außenumfang der Papiertransporteinheit ist dabei definiert als äußere Kontur der Papiertransporteinheit ohne die Nadel. In der eingefahrenen Position der Nadel entspricht die Papiertransporteinheit in ihren äußeren Abmessungen, ihrer Kontur und ihrer Oberfläche im Wesentlichen einer Papiertransporteinheit ohne Nadel.
-
Vorzugsweise ist in der Papiertransporteinheit eine zylindrische Ausnehmung oder ein Sackloch vorgesehen, in der bzw. dem die Nadel angeordnet ist. In der ausgefahrenen Position ist die Nadel abschnittsweise noch innerhalb der Papiertransporteinheit angeordnet, um die Befestigung der Nadel an der Papiertransporteinheit sicherzustellen. Die Nadel ist jedoch in der ausgefahrenen Position derart angeordnet, dass ein Abschnitt der Nadel über den Außenumfang der Papiertransporteinheit hinausgeht und über die Oberfläche der Papiertransporteinheit hinausragt.
-
Vorzugsweise ist die Papierbahn derart geführt, dass die Papierbahn auf zumindest einem Abschnitt des Außenumfangs der Papiertransporteinheit aufliegt und die Nadel in der ausgefahrenen Position die auf dem Außenumfang der Papiertransporteinheit aufliegende Papierbahn durchdringt.
-
Die Verschiebbarkeit der Nadel zwischen der ausgefahrenen und der eingefahrenen Position hat den Vorteil, dass der Formschluss zwischen Papierbahn und Papiertransporteinheit wahlweise hergestellt und freigegeben werden kann. Auf diese Weise kann die Papierbahn von der Papiertransporteinheit kontrolliert gelöst und der formschlüssige Transport kontrolliert aufgenommen oder beendet werden.
-
Die Verschiebbarkeit der Nadel hat weiterhin den Vorteil, dass in Situationen oder Positionen, in denen die Nadel in der ausgefahrenen Position störend sein kann, die Nadel in die eingefahrene Position gebracht werden kann. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die Papiertransporteinheit gewartet oder ausgetauscht wird, um Verletzungen von Nutzern zu vermeiden. Weiterhin kann auch im Betrieb der Transportvorrichtung ein Einfahren der Nadeln gewünscht oder erforderlich sein, beispielsweise um Störkonturen zu umgehen.
-
Die Erfindung kann dadurch fortgebildet werden, dass die Papiertransporteinheit eine Transportrolle aufweist.
-
In dieser bevorzugten Fortbildungsform ist die Papiertransporteinheit im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet oder weist ein im Wesentlichen zylinderförmiges Element auf. Die Transportrolle kann auch als Umlenkrolle bezeichnet werden, zeichnet sich jedoch dadurch aus, dass die Transportrolle eine Antriebskraft auf die Papierbahn überträgt und nicht lediglich eine Richtungsänderung der Papierbahn bewirkt. Der Transport einer Papierbahn mittels einer Transportrolle ist bevorzugt, da eine Transportrolle im Gegensatz beispielsweise im Stand der Technik in der
DE 37 05 288 C2 gezeigten verschwenkbaren Lochplatte platzsparend ist.
-
Eine Transportrolle ist auch insbesondere im Zusammenhang mit der zuvor beschriebenen Fortbildungsform der Verschiebbarkeit der Nadel bevorzugt. Im Falle einer Kombination dieser beiden Fortbildungsformen ist die Nadel in der eingefahrenen Position innerhalb des kreisförmigen Querschnitts der Transportrolle angeordnet und ragt in der ausgefahren Position über den kreisförmigen Querschnitt der Transportrolle hinaus.
-
Dabei ist es insbesondere bevorzugt, dass ein Abschnitt der Nadel schräg aus dem Außenumfang der Transportrolle hinausragt.
-
Diese Fortbildungsform ist bevorzugt, da der Transport der Papierbahnen über die Transportrolle vorzugsweise durch Rotation der Transportrolle erfolgt, wobei die Papierbahn zumindest auf einem Abschnitt des Außenumfangs der Transportrolle aufliegt und in tangentialer oder im Wesentlichen in tangentialer Richtung von der Transportrolle wieder freigegeben wird. Durch die Anordnung der Nadel derart, dass sie schräg aus dem Außenumfang der Transportrolle hinausragt, wird in besonders effizienter Weise das Abgeben der Papierbahn, d. h. das Lösen des Formschlusses, erleichtert. Gleichzeitig wird auch das Aufnehmen der Papierbahn, d. h. das Herstellen des Formschlusses durch Durchstoßen der Papierbahn mit der Nadel, erleichtert.
-
Vorzugsweise ist die Transportrolle nur in einer Richtung drehbar gelagert. Dies hat den Vorteil, dass ein ungewolltes Lösen des Formschlusses durch Zurückdrehen der Transportrolle verhindert wird.
-
Die Erfindung wird vorzugsweise weiterhin dadurch fortgebildet, dass die Papiertransporteinheit zwei oder mehrere der zuvor beschriebenen Nadeln aufweist.
-
Das Vorsehen mehrerer Nadeln hat den Vorteil, dass einerseits der Formschluss verbessert wird und andererseits die für den Transport der Papierbahn erforderliche Kraft über mehrere Nadeln auf die Papierbahn übertragen werden kann. Dies ist insbesondere bevorzugt, da besonders dünne Papiere leicht reißen können und die Verteilung der für den Transport erforderlichen Kräfte auf mehrere Nadeln eine gleichmäßigere Krafteinleitung ermöglicht. Vorzugsweise sind die mehreren Nadeln beabstandet an der Papiertransporteinheit angeordnet.
-
Besonders bevorzugt ist es, wenn eine oder mehrere der Nadeln eingefahren sein können, während gleichzeitig eine oder mehrere andere der Nadeln ausgefahren sind. Dies ermöglicht es beispielsweise, den Formschluss über die ausgefahrenen Nadeln herzustellen, während die eingefahrenen Nadeln eine Störkontur passieren. Durch Wechseln der Positionen der Nadeln können dann die vormals ausgefahrenen Nadeln im eingefahrenen Zustand die Störkontur passieren und die vormals eingefahrenen Nadeln im ausgefahrenen Zustand den formschlüssigen Transport der Papierbahn sichern.
-
Die Erfindung kann dadurch fortgebildet werden, dass die Nadeln in zwei oder mehreren Reihen angeordnet sind, wobei jede Reihe in axialer Richtung der Transportrolle verläuft und die Reihen in Umfangsrichtung der Transportrolle voneinander beabstandet sind.
-
Bei der Ausbildung der Papiertransporteinheit als Transportrolle ist es vorteilhaft, wenn mehrere Nadeln in einer Reihe auf der Transportrolle angeordnet sind und diese Reihe von Nadeln entlang der Achse der Transportrolle verläuft. Da die Papierbahn auf der Transportrolle in Umfangsrichtung bzw. in tangentialer Richtung transportiert wird, ist die Reihe von Nadeln somit quer zur Transportrichtung ausgerichtet. Die in einer Reihe angeordneten Nadeln greifen gleichzeitig formschlüssig in die Papierbahn ein und geben diese auch gleichzeitig wieder frei.
-
Weiterhin bevorzugt ist, dass zwei oder mehrere solcher Reihen von Nadeln an der Transportrolle angeordnet sind, wobei die Reihen sowohl in Umfangsrichtung als auch in axialer Richtung der Transportrolle voneinander beabstandet sind. Beispielsweise können zwei radial gegenüberliegende Reihen von Nadeln an der Transportrolle angeordnet sein. Weiterhin vorzugsweise sind die Reihen von Nadeln in Umfangsrichtung der Transportrolle gleichmäßig voneinander beabstandet. Dadurch kann ein gleichmäßiger, kontinuierlicher Transport der Papierbahn sichergestellt werden. Besonders bevorzugt ist es, wenn eine oder mehrere der Nadelreihen eingefahren sein können, während gleichzeitig eine oder mehrere andere der Nadelreihen ausgefahren sind. Die zuvor für mehrere einzelne Nadeln beschriebenen Vorteile einer solchen Ausgestaltung gelten in entsprechender Weise auch für erfindungsgemäße Nadelreihen.
-
Die Erfindung kann dadurch fortgebildet werden, dass die Papiertransporteinheit von einer Betriebsposition in eine Aufnahmeposition und zurück verstellbar ist. Die Erfindung kann weiterhin dadurch fortgebildet werden, dass die Papiertransporteinheit in der Betriebsposition näher an der Papierbahnabgabe angeordnet ist als in der Aufnahmeposition
-
Die Papierbahn wird mittels der Transportvorrichtung von einer Papierbahnaufnahme zu einer Papierbahnabgabe zur Ausgabe der Papierbahn auf eine Bandanlage transportiert werden. Aufgrund der baulichen Gegebenheiten von Zigarettenstrang- oder Filterstabmaschinen ist der Beginn der Bandanlage häufig schwer zugänglich. Zur Sicherstellung einer zuverlässigen, insbesondere auch exakt lagegeregelten, Führung der Papierbahn auf eine vorbestimmte Position auf der Bandanlage ist es daher vorteilhaft, die Papiertransporteinheit nahe an der Papierbahnabgabe anzuordnen. Für ein einfaches Einfädeln der Papierbahn durch einen Bediener ist jedoch eine Anordnung der Papiertransporteinheit nahe an der Papierbahnaufnahme bevorzugt. Die erfindungsgemäße Fortbildung sieht daher vor, dass die Papiertransporteinheit zwischen einer Betriebsposition und einer Aufnahmeposition verstellbar ist. Die Betriebsposition ist dabei so gewählt, dass die Anordnung und Ausrichtung der Transportrolle für einen zuverlässigen Betrieb der Transportvorrichtung zur Abgabe der Papierbahn an die Bandanlage optimiert ist. In der Aufnahmeposition ist die Papiertransporteinheit dagegen so angeordnet und ausgerichtet, dass der Einfädelvorgang durch einen Bediener besonders leicht durchzuführen ist. Besonders bevorzugt ist es dabei, das die Papiertransporteinheit in der Betriebsposition nahe der Papierbahnabgabe angeordnet ist und in der Aufnahmeposition nahe der Papierbahnaufnahme angeordnet ist.
-
Erfindungsgemäß wird in dieser Fortbildungsform die eine Antriebskraft auf die Papierbahn übertragende Papiertransporteinheit zwischen den beiden Positionen verstellt. Die Papiertransporteinheit wird dabei vorzugsweise zusammen mit ihrem Antrieb bzw. Teilen davon verstellt. Es ist daher besonders bevorzugt, dass die Transportvorrichtung einen Verstell- und Fixiermechanismus aufweist, der ausgebildet ist, die Papiertransporteinheit wiederholt exakt lagegeregelt in eine vorbestimmte Position und Ausrichtung in der Betriebsposition zu bringen. Diese Fortbildungsform ist bevorzugt, da bereits leichte Veränderungen in Position oder Ausrichtung der Papiertransporteinheit in Relation zu der Papierbahnabgabe und einer in Transportrichtung hinter der Papierbahnabgabe angeordneten Bandanlage zu Fehlern im weiteren Bearbeitungsprozess und damit zu Maschinenstillständen und Produktionsausfällen führen können.
-
Die Erfindung kann weiterhin fortgebildet werden durch eine Greifvorrichtung, die ausgebildet und angeordnet ist, einen Abschnitt einer Papierbahn zu fixieren. Eine bevorzugte Fortbildungsform sieht vor, dass die Greifvorrichtung von einer Greifposition in eine Spannposition und zurück verstellbar ist. Vorzugsweise ist die Greifvorrichtung dabei in der Greifposition näher an der Papierbahnaufnahme angeordnet als in der Spannposition.
-
Das Vorsehen einer Greifvorrichtung zum Fixieren eines Abschnitts einer Papierbahn hat den Vorteil, dass ein ungewolltes oder unkontrolliertes Herausgleiten der Papierbahn aus der Transportvorrichtung verhindert werden kann und die Papierbahn kontrolliert innerhalb der Transportvorrichtung befestigt wird.
-
Die Greifvorrichtung fixiert einen Abschnitt der Papierbahn vorzugsweise durch Form- oder Kraftschluss. In der Greifposition ist die Greifvorrichtung vorzugsweise nahe der Papierbahnaufnahme angeordnet, so dass ein Bediener die Papierbahn durch die Papierbahnaufnahme in die Transportvorrichtung einführen kann und der eingeführte Abschnitt der Papierbahn von der Greifvorrichtung in der Greifposition fixiert wird. Von dieser Greifposition aus ist die Greifvorrichtung mit dem fixierten Abschnitt der Papierbahn vorzugsweise in eine Spannposition verstellbar, um die Papierbahn unter eine vorbestimmte Spannung zu versetzen.
-
Die Greifvorrichtung ist vorzugsweise ausgebildet, die Papierbahn kontrolliert zu fixieren oder freizugeben. Beim Einfädeln der Papierbahn durch die Papierbahnaufnahme in die Transportvorrichtung oder beim Reißen der Papierbahn ist es bevorzugt, dass die Greifvorrichtung einen Abschnitt der Papierbahn fixiert. Im laufenden Betrieb der Transportvorrichtung ist es bevorzugt, dass die Greifvorrichtung die Papierbahn nicht fixiert, sondern freigibt, so dass die Papierbahn von der Papiertransporteinheit transportiert und kontinuierlich einer Bandanlage zugeführt werden kann.
-
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Transportvorrichtung einen Sensor aufweist, der eine Spannung der Papierbahn detektiert und bei einem Spannungsabfall ein Signal ausgibt. Auf diese Art und Weise kann beispielsweise ein Abreißen der Papierbahn erkannt werden. Vorzugsweise ist die Greifvorrichtung ausgebildet, in der Greifposition in Abhängigkeit von dem von dem Sensor empfangenen Signal den Abschnitt einer Papierbahn zu fixieren. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Spannungsabfall oder einem Reißen des Papiers die Papierbahn nicht vollständig aus der Transportvorrichtung herausgleitet, sondern durch die Greifvorrichtung in der Greifposition fixiert wird. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Transportvorrichtung wieder angefahren werden kann, ohne dass ein erneutes Einfädeln der Papierbahn durch einen Bediener erforderlich ist.
-
Die Erfindung kann dadurch fortgebildet werden, dass die Papiertransporteinheit in der Aufnahmeposition mit einem zwischen der Greifvorrichtung in der Spannposition und der Papierbahnaufnahme angeordneten Abschnitt einer Papierbahn in formschlüssigen Eingriff bringbar ist.
-
Die Papiertransporteinheit und die Greifvorrichtung sind in dieser Fortbildungsform derart angeordnet, dass der Formschluss zwischen Papiertransporteinheit und Papierbahn auf dem unter Spannung gesetzten Abschnitt der Papierbahn erfolgt. Der Aufnahmevorgang hierzu erfolgt vorzugsweise wie folgt: Ein Bediener führt ein Ende einer Papierbahn durch die Papierbahnaufnahme in die Transportvorrichtung ein, wo das Ende der Papierbahn durch die Greifvorrichtung in der Greifposition erfasst und fixiert wird. Die Greifvorrichtung verfährt anschließend von der Greifposition in die Spannposition und setzt die Papierbahn unter Spannung. Das Spannen erfolgt dabei auf einem Abschnitt der Papierbahnen zwischen der Greifvorrichtung und einer außerhalb der Transportvorrichtung angeordneten Papierzuführvorrichtung. Innerhalb der Transportvorrichtung liegt der vorgespannte Papierbahnabschnitt somit zwischen der Papierbahnaufnahme und der Greifvorrichtung. Die Papiertransporteinheit in der Aufnahmeposition tritt nun mit dem unter Spannung gesetzten Abschnitt der Papierbahn zwischen der Greifvorrichtung in der Spannposition und der Papierbahnaufnahme in formschlüssigen Eingriff.
-
Diese Fortbildungsform ist bevorzugt, da der Formschluss zwischen Papierbahn und. Papiertransporteinheit einfacher und besser herzustellen ist, wenn die Papierbahn unter Spannung steht. Insbesondere in der Ausführungsform, in der der Formschluss unter Einsatz einer oder mehrerer Nadeln, die die Papierbahn durchdringen, hergestellt wird, ist es bevorzugt, dass die Papierbahn beim Eindringen der Nadeln unter Spannung steht.
-
Die Erfindung wird vorzugsweise fortgebildet durch einen Antrieb zum Antreiben der Papiertransporteinheit, wobei der Antrieb vorzugsweise ausgebildet ist, die Papiertransporteinheit taktweise anzutreiben.
-
Die Papiertransporteinheit ist vorzugsweise auch zusammen mit ihrem Antrieb von der Betriebsposition in die Aufnahmeposition und zurück verstellbar. Die Papiertransporteinheit wird vorzugsweise pneumatisch angetrieben. Ein taktweiser Antrieb der Papiertransporteinheit ist besonders bevorzugt, da auf diese Weise auch das Herstellen und Lösen des Formschlusses taktweise erfolgen kann und eine präzise Steuerung des Papiervorschubs erreicht werden kann. Beim Einsatz einer Transportrolle als Papiertransporteinheit ist es besonders bevorzugt, wenn die Transportrolle in einem Takt von 30°-Schritten angetrieben wird. Die kann beispielsweise durch einen pneumatisch betriebenen Stößel, der in einen Zahnkranz der Transportrolle eingreift, realisiert sein. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Papiertransporteinheit nur in einer Richtung antreibbar ist. Dadurch kann ein ungewolltes Lösen des Formschlusses verhindert werden.
-
Die Erfindung kann dadurch fortgebildet werden, dass die Nadel(n) derart mit dem Antrieb gekoppelt ist bzw. sind, dass die Nadel(n) zwischen der eingefahrenen Position und der ausgefahrenen Position in Abhängigkeit von einem Antriebstakt des Antriebs verschiebbar ist bzw. sind.
-
Diese Fortbildungsform stellt eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Kopplung zwischen der Herstellung des Formschlusses durch Ausfahren der Nadeln und dem taktweisen Antrieb der Papiertransporteinheit dar. Insbesondere bei der Ausführungsform der Papiertransporteinheit als Transportrolle mit schräg auskragenden Nadeln kann so sichergestellt werden, dass das Ausfahren der Nadeln in einem Takt erfolgt, der zeitlich vor dem Berühren der Papierbahn des Außenumfangs der Transportrolle an der Stelle der ausgefahrenen Nadeln erfolgt.
-
Die Erfindung kann dadurch fortgebildet werden, dass eine auf die Papiertransporteinheit übertragene Antriebskraft des Antriebs auf eine Eigenschaft einer Papierbahn einstellbar ist.
-
Aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften der in Zigarettenstrang- oder Filterstabmaschinen zum Einsatz kommenden Papiere ist es vorteilhaft, wenn die Antriebskraft (insbesondere ein Drehmoment) auf eine oder mehrere Eigenschaften der unterschiedlichen Papiere einstellbar ist, so dass vorzugsweise die maximale Antriebskraft so eingestellt ist, dass ein Reißen des Papiers verhindert wird. Diese Fortbildungsform ist besonders bevorzugt, da unter Formschluss leicht eine die Festigkeit der Papierbahn übersteigende Antriebskraft übertragen werden kann. Die Einstellung der auf die Papierbahn zu übertragenden Antriebskraft auf zumindest eine Eigenschaft der Papierbahn, insbesondere die Reißfestigkeit des Papiers, ermöglicht es, einen formschlüssigen Transport sicher und zuverlässig auch bei extrem dünnen Papieren durchzuführen.
-
Die Erfindung kann weiterhin fortgebildet werden durch eine erste Schneidvorrichtung, die ausgebildet und angeordnet ist, eine Papierbahn zwischen der Papiertransporteinheit in der Aufnahmeposition und der Greifvorrichtung in der Spannposition zu durchtrennen. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die erste Schneidvorrichtung derart ausgebildet und angeordnet ist, dass sie das Papierbahnende in einem vorbestimmten Abstand in Transportrichtung hinter der Papiertransporteinheit in der Aufnahmeposition abtrennt, um ein glattes, unversteiftes Papierbahnende zu erhalten.
-
Nach dem Einführen eines Abschnitts der Papierbahn in die Transportvorrichtung wird wie oben beschrieben, der Abschnitt der Papierbahn von der Greifvorrichtung in der Greifposition fixiert und anschießend die Greifvorrichtung in die Spannposition gebracht, um die Papierbahn zwischen der Greifvorrichtung in der Spannposition und der Papierbahnaufnahme zu spannen. Anschließend wird der Formschluss zwischen der Papiertransporteinheit in der Aufnahmeposition und der gespannten Papierbahn hergestellt.
-
Wenn der Formschluss zwischen der Papiertransporteinheit und der Papierbahn erfolgt ist, ist eine Fixierung eines Abschnitts der Papierbahn durch die Greifvorrichtung nicht mehr erforderlich. Die erste Schneidvorrichtung ist daher ausgebildet und angeordnet, die Papierbahn bzw. das Papierbahnende in Transportrichtung hinter der Papiertransporteinheit in der Aufnahmeposition abzutrennen, so dass in der Greifvorrichtung in der Spannposition nur ein Restabschnitt der Papierbahn verbleibt, der vorzugsweise von der Greifvorrichtung freigegeben und aus der Transportvorrichtung entfernt und entsorgt wird. Vorzugsweise ist dazu eine Absaugöffnung in der Transportvorrichtung vorgesehen, die mit einer Saugquelle verbunden ist, um zu entsorgende Papierbahnabschnitte aus der Inneren der Transportvorrichtung abzusaugen. Dieser Vorgang dient jedoch nicht dem Transport der Papierbahn, sondern lediglich dem Entfernen abgetrennter Papierbahnenden. Auch wenn das Entfernen abgetrennter Papierbahnenden mittels einer Saugquelle erfolgt, erfolgt der Papiertransport durch die Papiertransporteinheit weiterhin nicht pneumatisch, sondern erfindungsgemäß unter Formschluss.
-
Für den weiteren Transport der Papierbahn mittels der Papiertransporteinheit ist es bevorzugt, wenn der Überstand der Papierbahn zwischen dem Abschnitt der Papierbahn, in dem der Formschluss mit der Papiertransporteinheit hergestellt ist, und der Stelle der Papierbahn, an der die erste Schneidvorrichtung die Papierbahn durchtrennt hat, eine vorbestimmte Ausdehnung aufweist. Insbesondere wenn die Papiertransporteinheit mit der formschlüssig in Eingriff gebrachten Papierbahn aus der Aufnahmeposition in die Betriebsposition verstellt wird und von dort durch die Papierbahnabgabe auf eine Bandanlage transportiert wird, sind häufig Störkonturen zu umgehen. Dabei ist ein definierter Papierüberstand bevorzugt, der vorzugsweise auf die Störkonturen abgestimmt und klein genug ist, so dass kein Kontakt zwischen Papierüberstand und Störkonturen erfolgt.
-
Ein weiterer Vorteil dieser Fortbildungsform ist es, dass die erste Schneidvorrichtung einen sauberen Schnitt vornimmt, der eine definierte Schnittkante erzeugt, so dass die Schnittkante der Papierbahn auf der nachgeordneten Bandanlage der Zigarettenstrang- oder Filterstabmaschine problemlos weiterverarbeitet werden kann.
-
Die Erfindung wird bevorzugt fortgebildet durch eine zweite Schneidvorrichtung, die ausgebildet und angeordnet ist, eine Papierbahn zwischen der Papiertransporteinheit in der Betriebsposition und der Greifvorrichtung in der Greifposition zu durchtrennen.
-
In verschiedenen Situationen kann es wünschenswert sein, die kontinuierliche Papierbahn zu durchtrennen, beispielsweise wenn die Produktion in der Maschine der tabakverarbeitenden Industrie gestoppt werden soll, beispielsweise, um die Zigarettenstrang- oder Filterstabmaschine zu warten. Auch wenn die Papierbahn reißt, kann es wünschenswert sein, die Papierbahn zwischen der Papiertransporteinheit in der Betriebsposition und der Papierbahnaufnahme zu durchtrennen. In diesem Fall wird vorzugsweise der abgeschnittene Rest der Papierbahn aus der Papiertransporteinheit entfernt und entsorgt. Vorzugsweise ist dazu wie oben bereits beschrieben eine Absaugöffnung in der Transportvorrichtung vorgesehen, die mit einer Saugquelle verbunden werden kann, um zu entsorgende Papierbahnabschnitte aus dem Inneren der Transportvorrichtung abzusaugen.
-
Besonders bevorzugt ist es, dass die zweite Schneidvorrichtung und die Greifvorrichtung derart angeordnet sind, dass ein Greifer der Greifvorrichtung in der Greifposition zwischen einer Schneide der zweiten Schneidvorrichtung und der Papierbahnaufnahme angeordnet ist.
-
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Greifvorrichtung ausgebildet ist, einen Papierabschnitt in der Greifposition zu fixieren, bevor die zweite Schneidvorrichtung die Papierbahn durchtrennt. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Papierbahn komplett aus der Transportvorrichtung hinausgleitet und durch einen Bediener wieder durch die Papierbahnaufnahme eingefädelt werden muss. Wenn die Greifvorrichtung in der Greifposition einen Abschnitt der Papierbahn fixiert, bevor die zweite Schneidvorrichtung die Papierbahn durchtrennt, ist es vielmehr möglich, den Papiertransport automatisch und ohne manuelles Einfädeln durch einen Benutzer wieder aufzunehmen.
-
Die Erfindung kann dadurch fortgebildet werden, dass die Transportvorrichtung ausgebildet ist, zwei Papierbahnen parallel zu transportieren.
-
Diese Fortbildungsform ist insbesondere bevorzugt, um Doppelstrangmaschinen mit Papierbahnen zu beschicken. Vorzugsweise sind die oben beschriebenen Elemente einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung in dieser Fortbildungsform dafür ausgelegt, zwei parallele Papierbahnen zu transportieren, oder zweifach vorgesehen. Dabei kann insbesondere auch eine Mischung von zweifach vorgesehene Elementen und Elementen, die ausgebildet sind, zwei Papierbahnen parallel zu transportieren, vorgesehen sein. Der Einsatz dieser Fortbildungsform ist insbesondere auch bevorzugt in Kombination mit einer der Transportvorrichtung vorgeschalteten Papiermittensteuerungsvorrichtung, die eine von einer Bobine abgerollte breite Papierbahn längs in zwei schmale Papierbahnen aufschneidet und diese beiden schmalen Papierbahnen parallel zur Einführung in die Transportvorrichtung bereitstellt.
-
Die Erfindung kann dadurch fortgebildet werden, dass die Papierbahnaufnahme und die Papierbahnabgabe der Transportvorrichtung derart angeordnet sind und die Transportvorrichtung derartige Abmessungen aufweist, dass die Transportvorrichtung als Nachrüstmodul in existierenden Maschinen der tabakverarbeitenden Industrie einsetzbar ist.
-
Maschinen der tabakverarbeitenden Industrie sind hochwertige Investitionsgüter mit einer langen Lebensdauer. Es ist daher bevorzugt, Neuerungen auch in existierenden Maschinen einsetzen zu können, um deren Lebensdauer zu verlängern oder ihre Funktionalität zu verbessern. Der Bauraum für Transportvorrichtungen der eingangs genannten Art in Maschinen der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere in Zigaretten- oder Filterstabmaschinen, ist jedoch begrenzt und in seiner Form vorbestimmt. Es ist daher besonders bevorzugt, dass die Abmessungen der Transportvorrichtung so gewählt sind, dass die erfindungsgemäße Transportvorrichtung in den Bauraum für eine existierende Transportvorrichtung in eine existierende Maschine der tabakverarbeitenden Industrie eingesetzt werden kann. Dabei ist es ebenfalls bevorzugt, dass die Schnittstellen der Transportvorrichtung zu der Maschine der tabakverarbeitenden Industrie und ggf. zusätzlichen vorgeschalteten Vorrichtungen so angeordnet sind, dass sie mit den existierenden Rahmenbedingungen problemlos eingesetzt werden können. Zu diesen Schnittstellen zählen insbesondere die Papierbahnaufnahme und die Papierbahnabgabe.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Transportverfahren der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Transportieren beim Einfädelvorgang einer Papierbahn unter Formschluss erfolgt.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren kann fortgebildet werden durch einen oder mehrere der folgenden Schritte: Eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante des Verfahrens umfasst die folgenden Schritte:
- – Einfädeln einer Papierbahn in die Papierbahnaufnahme durch einen Bediener,
- – Fixieren eines Abschnitts der Papierbahn durch eine Greifvorrichtung in einer Greifposition,
- – Spannen eines Abschnitts der Papierbahn mit der Greifvorrichtung durch Bewegen der Greifvorrichtung von der Greifposition in eine Spannposition,
- – Herstellen des Formschlusses zwischen dem gespannten Abschnitt der Papierbahn und einer Papiertransporteinheit in einer Aufnahmeposition mit einer ausgefahrenen Nadel,
- – Abtrennen des Papierbahnendes in Transportrichtung hinter der Aufnahmeposition und vor der Greifvorrichtung in der Spannposition mittels einer ersten Schneidvorrichtung,
- – Freigeben der Papierbahn durch die Greifvorrichtung und vorzugsweise Entfernen des abgeschnittenen Papierbahnendes aus der Transportvorrichtung,
- – Bewegen der Papiertransporteinheit von der Aufnahmeposition in eine Betriebsposition,
- – Bewegen der Greifvorrichtung in die Greifposition,
- – Antreiben der Papiertransporteinheit und Transportieren der Papierbahn aus der Papierbahnabgabe heraus,
- – Einfahren der Nadeln.
-
Im Falle des Reißens der Papierbahn oder bei Betriebsstörungen erfolgen vorzugsweise noch einer oder mehrere der folgenden Schritte:
- – Fixieren eines Abschnitts der Papierbahn durch die Greifvorrichtung in der Greifposition, vorzugsweise in Abhängigkeit von einem Signal eines Papierspannungssensors,
- – Durchtrennen der Papierbahn durch eine zweite Schneidvorrichtung zwischen der Greifvorrichtung in der Greifposition und der Papiertransporteinheit in der Betriebsposition,
- – Ggf. Entfernen des abgetrennten Abschnitts der Papierbahn aus der Transportvorrichtung.
-
In der nach Durchführung dieser zusätzlichen Schritte erreichten Position kann die Transportvorrichtung in vorteilhafter Weise automatisch wieder angefahren werden, da der erste Schritt des manuellen Einfädelns durch einen Bediener entfallen kann.
-
Diese fortgebildeten Verfahren weisen Merkmale bzw. Verfahrensschritte auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen, für eine erfindungsgemäße Transportvorrichtung und ihre Fortbildungen verwendet zu werden. Zu den Ausführungsformen, spezifischen Merkmalen, Varianten und Vorteilen der Merkmale dieses Verfahrens und der Verfahrensfortbildungen wird auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Vorrichtungsmerkmalen verwiesen.
-
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen:
-
1: eine dreidimensionale Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung,
-
2: eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Transportvorrichtung,
-
3: eine weitere Seitenansicht der in 1 gezeigten Transportvorrichtung,
-
4: eine vergrößerte dreidimensionale Ansicht der Transportrolle mit Antrieb,
-
5: einen Querschnitt durch die Transportrolle mit eingefahrenen Nadeln,
-
6: einen Querschnitt durch die Transportrolle mit ausgefahrenen Nadeln,
-
7a: eine dreidimensionale Ansicht der Transportrolle mit ausgefahrenen Nadeln,
-
7b: eine dreidimensionale Ansicht der Transportrolle mit fast vollständig eingefahrenen Nadeln,
-
8: die in 1 gezeigte Transportvorrichtung in der Startposition vor dem Einfädeln der Papierbahnen mit den Greifvorrichtungen in der Greifposition und der Transportrolle in der Betriebsposition,
-
9: die in 1 gezeigte Transportvorrichtung mit von den Greifvorrichtungen in der Greifposition erfassten Papierbahnen und der Transportrolle in der Betriebsposition,
-
10: die in 1 gezeigte Transportvorrichtung mit den Greifvorrichtungen in der Spannposition und der Transportrolle in der Betriebsposition,
-
11: die in 1 gezeigte Transportvorrichtung mit den Greifvorrichtungen in der Spannposition und der Transportrolle in der Aufnahmeposition,
-
12: die in 1 gezeigte Transportvorrichtung mit den. Greifvorrichtungen in der Spannposition und formschlüssig an der Transportrolle in der Betriebsposition fixierten Papierbahnen und
-
13: die in 1 gezeigte Transportvorrichtung mit den Greifvorrichtungen in der Greifposition und formschlüssig an der Transportrolle in der Betriebsposition fixierten Papierbahnen.
-
Eine in den 1–13 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung 100 dient dem Transport von zwei parallelen Papierbahnen 200a, b in einer Transportrichtung entlang Pfeil 103 von einer Papierbahnaufnahme 101 zu einer Papierbahnabgabe 102. Die dargestellten Merkmale, Funktionen und Vorteile gelten analog auch für Transportvorrichtungen, die nur eine Papierbahn transportieren. Der Transport von zwei parallelen Papierbahnen 200a, b ist insbesondere bei einer anschließenden Bandanlage einer Doppelstrangmaschine bevorzugt.
-
Die Bandanlage (nicht dargestellt) weist ein endloses Formatband auf, welches ein Format bildet und die Papierbahn aufnimmt. Auf die Papierbahn wird von einem Strangförderer (nicht dargestellt) ein aufgeschauerter Tabakstrang gelegt. Das Formatband transportiert den Tabakstrang und den Zigarettenpapierstreifen durch ein Format, in dem der Zigarettenpapierstreifen um den Tabakstrang gelegt und verleimt wird, so dass ein Zigarettenstrang entsteht, der zu Zigaretten oder Filterzigaretten weiter verarbeitet wird.
-
Die in den 1–13 gezeigte Transportvorrichtung hat kein Gehäuse, da sie als Nachrüstmodul in bestehende Maschinen der tabakverarbeitenden Industrie eingesetzt werden kann. Die Papierbahnaufnahme 101 und die Papierbahnabgabe 102 sind daher in der gezeigten Ausführungsform diejenigen mit Pfeilen 101 und 102 bezeichneten Stellen oder Bereiche der Transportvorrichtung 100, an denen die Papierbahnen 200a, b der Transportvorrichtung 100 zugeführt werden bzw. an denen die Papierbahnen 200a, b die Transportvorrichtung 100 wieder verlassen. Die Papierbahnen 200a, b sind teilweise nur abschnittsweise dargestellt, um andere Elemente nicht zu verdecken. Weiterhin sind zur besseren Sichtbarkeit in einigen Figuren teilweise nicht alle der in den anderen Figuren dargestellten Elemente enthalten.
-
Die Transportvorrichtung 100 weist eine als Transportrolle 110 ausgebildete Papiertransporteinheit auf. Die Transportrolle 110 ist zwischen einer in den 1–2, 8–10 und 12–13 gezeigten Betriebsposition und einer in den 3 und 11 gezeigten Aufnahmeposition verstellbar. Die Transportvorrichtung 100 weist weiterhin eine in den 1 und 2 dargestellte Anpressrolle 170 auf. Die Papierbahnen 200a, b laufen zwischen der Transportrolle 110 und der Anpressrolle 170 durch. Transportrolle 110 und Anpressrolle 170 sind beide für zwei parallele Papierbahnen 200a, b ausgelegt. Die Anpressrolle 170 ist vorzugsweise von der Transportrolle 110 weg anhebbar, so dass Anfangsabschnitte der Papierbahnen leichter zwischen die Transportrolle 110 und die Anpressrolle 170 einbringbar sind.
-
In unmittelbarer Nähe zu der Transportrolle 110 ist in den 1–4 und 8 eine hier als Schaberblech 301 ausgebildete Abnahmevorrichtung zu erkennen. Das Schaberblech 301 dient dazu, die Papierbahnen 200a, b an der Papierbahnabgabe 102 von der Transportrolle 110 abzunehmen, so dass die Papierbahnen 200a, b weiter zu einer Bandanlage einer Maschine der tabakverarbeitenden Industrie gelangen können.
-
Die Transportrolle 110 weist mehrere Nadeln 191 (siehe 5–7) auf. Diese Nadeln 191 dienen dazu, die Papierbahnen 200a, b zu durchdringen und dadurch einen Formschluss zwischen den Nadeln 191 (und damit der Papiertransporteinheit 110) und den Papierbahnen 200a, b herzustellen. Wie in 7a, b zu erkennen ist, sind die mehreren Nadeln 191 in zwei Reihen 190a, b angeordnet, wobei jede Reihe 190a, b in axialer Richtung der Transportrolle 110 verläuft und die Reihen 190a, b in Umfangsrichtung der Transportrolle 110 voneinander beabstandet sind. Wie in den 4–6 zu erkennen ist, sind die Nadeln 191 in Bohrungen 192 in der Transportrolle 110 gelagert. Die Nadeln 191 können zwischen einer eingefahrenen Position und einer ausgefahrenen Position verschoben werden. In 7a sind die Nadeln 191 der Nadelreihen 190a, b im ausgefahrenen Zustand abgebildet, in 7b im fast vollständig eingefahrenen Zustand. Wie insbesondere in 6 zu erkennen ist, ragen die Nadeln 191 im ausgefahrenen Zustand mit ihren Abschnitten 191' über den Außenumfang 110' der Transportrolle 110 hinaus. In der hier gezeigten Ausführungsform weist die Transportrolle 110 einen kreisförmigen Querschnitt auf. Der Außenumfang 110' der Transportrolle 110 ist hier somit der Außenumfang des kreisförmigen Querschnitts. Die Nadeln 191 sind dabei derart angeordnet, dass sie, wie in den 6 und 7a zu erkennen ist, in der ausgefahrenen Position schräg aus dem Außenumfang 110' der Transportrolle 110 hinausragen.
-
In der in den in 5 und 6 dargestellten Ausführungsform der Transportrolle 110 sind die Nadeln 191 über Federn 193 auf Nocken 194 gelagert, so dass in Abhängigkeit von der Rotation der Transportrolle 110 die Nadeln von den Nocken 194 gegen die Kraft der Federn 193 in die in 6 dargestellte ausgefahrene Position bewegt werden und beim Weiterdrehen der Transportrolle 110 die Nocken 194 wieder in die in 5 dargestellte Position kommen und die Nadeln 191 durch die Kraft der Federn 193 in die eingefahrene Position zurückbewegt werden.
-
Die Transportrolle 110 weist weiterhin einen Zahnkranz 111 auf, der von einem Stößel 131 eines Antriebs 130 taktweise angetrieben wird. Der Antrieb des Stößels 131 erfolgt vorzugsweise pneumatisch. Weiterhin sind Stößel 131 und Zahnkranz 111 vorzugsweise so ausgebildet, dass der Antrieb der Transportrolle 110 in 30°-Schritten erfolgt. Weiterhin ist bevorzugt, dass die Transportrolle 110 nur in einer Richtung dreh- und antreibbar ist, um eine ungewolltes Rückdrehen der Transportrolle 110 und damit ein ungewolltes Lösen des Formschlusses zwischen Transportrolle 110 und den Papierbahnen 200a, b zu verhindern.
-
Durch das Rotieren der Transportrolle 110 werden bei ausgefahrenen Nadeln auch die von diesen Nadeln formschlüssig ergriffenen Papierbahnen 200a, b fortbewegt. Die für den Transport der Papierbahnen 200a, b erforderlichen Antriebskräfte werden somit über die als Transportrolle 110 ausgebildete Papiertransporteinheit formschlüssig auf die Papierbahnen 200a, b übertragen.
-
Vorzugsweise erfolgt das Verschieben der Nadeln von der eingefahrenen in die ausgefahrene Position in Abhängigkeit von dem Takt des Stößels 131. Dazu kann beispielsweise eine mechanische Kopplung der Nadeln mit dem Zahnkranz 111 oder einem anderen, mit dem Stößel in Eingriff bringbaren Element vorgesehen sein. Vorzugsweise werden die Nadeln nicht bei jedem Takt verschoben, sondern beispielsweise dann ausgefahren, wenn in der Aufnahmeposition der Transportrolle 110 der Formschluss hergestellt werden soll und dann eingefahren, wenn die Nadeln in der Betriebsposition der Transportrolle 110 das Schaberblech 301 passieren. Vorzugsweise werden die Nadeln in der Betriebsposition der Transportrolle 110 nach dem Passieren des Schaberblechs 301 wieder ausgefahren, um beim Weiterdrehen der Transportrolle 110 die Papierbahnen 200a, b erneut zu durchstechen, bis die Papierbahnen 200a, b die Bandanlage erreicht haben. Sobald der weitere Transport der Papierbahnen 200a, b von der Bandanlage übernommen wird, können sämtliche Nadeln eingefahren werden.
-
Daher ist es auch bevorzugt, mehrere Nadeln, insbesondere mehrere entlang der Transportrollenachse angeordnete und in Umfangsrichtung der Transportrolle voneinander beabstandete Nadelreihen vorzusehen, da auf diese Weise immer eine Nadel bzw. Nadelreihe den Formschluss mit den Papierbahnen 200a, b hält, auch wenn eine andere Nadel bzw. Nadelreihe sich gerade in der eingefahrenen Position befindet. Daher ist es auch bevorzugt, dass die mehreren Nadeln bzw. Nadelreihen in unterschiedlichen Takten ein- und ausgefahren sein können.
-
Die von dem Antrieb 130 über den Stößel 131 und den Zahnkranz 111 auf die Transportrolle 110 übertragene Antriebskraft ist vorzugsweise in Abhängigkeit von der verwendeten Papierart der Papierbahnen 200a, b einstellbar, so dass ein Reißen der Papierbahnen 200a, b verhindert werden kann.
-
Die erfindungsgemäße Transportvorrichtung 100 weist weiterhin zwei Greifvorrichtungen 120a, b mit zwei zangenartigen Greifern 121a, b auf. Jede der Greifvorrichtungen 120a, b ist ausgebildet, eine der Papierbahnen 200a, b zu fixieren. Da in der dargestellten Ausführungsform zwei Papierbahnen 200a, b transportiert werden, sind zwei Greifvorrichtungen 120a, b vorgesehen. Alternativ ist es auch möglich, nur eine Greifvorrichtung vorzusehen, die ausgebildet ist, zwei parallele Papierbahnen zu fixieren. In einer den 8, 9 und 13 dargestellten Greifposition sind die Greifvorrichtungen 120a, b und insbesondere die Greifer 121a, b nahe der Papierbahnaufnahme 101 angeordnet. In dieser Greifposition dienen die Greifvorrichtungen 120a, b dazu, die beiden von einem Bediener in die Papierbahnaufnahme 101 eingeführten Papierbahnen 200a, b mit den Greifern 120a, b zu fixieren. Vorzugsweise sind die beiden Greifvorrichtungen 120a, b getrennt ansteuerbar, so dass der Bediener zunächst eine Papierbahn vor der anderen einführen und fixieren kann.
-
Die Greifvorrichtungen 120a, b sind zwischen dieser Greifposition und einer in den 1–3 und 10–12 dargestellten Spannposition verstellbar. Die Verstellung von der Spann- in die Greifposition erfolgt in den folgenden Schritten:
- 1. Die zangenartigen Greifer 121a, b werden um 90° gedreht (in der Betriebsposition der Transportvorrichtung 100 nach unten).
- 2. Die Greifvorrichtungen 120a, b schwenken zu den Papierbahnen 200a, b, die zangenartigen Greifer 121a, b sind dabei parallel zu den Papierbahnen 200a, b angeordnet.
- 3. Die zangenartigen Greifer 121a, b werden um 90° zurückgedreht.
-
Die Spannposition dient dazu, die Papierbahnen 200a, b nach dem Einfädeln durch einen Bediener und dem Fixieren durch die Greifer 121a, b der Greifvorrichtungen 120a, b vorzuspannen, d. h. unter eine – vorzugsweise vorbestimmte und von den Eigenschaften der verwendeten Papierart abhängige – Spannung zu setzen. Zwischen den Greifvorrichtungen 120a, b und der Papierbahnaufnahme 101 ist in der hier dargestellten Ausführungsform weiterhin ein Umlenkstab 160 angeordnet, der die Position der Papierbahnen 200a, b hinter der Papierbahnaufnahme 101 definiert. In dem Fall, dass die beiden Papierbahnen 200a, b unterschiedlich gespannt sind oder sein könnten, kann die im Vergleich gespannte Papierbahn vom Umlenkstab 160 mit definiertem Schlupf aus der entsprechenden Greifvorrichtung 120a, b herausgezogen werden und auf die gleiche Spannung wie die andere Papierbahn gebracht werden.
-
Weiterhin ist ein Egalisatorzylinder 180 vorgesehen, der bei Ausführungsformen mit zwei parallelen Papierbahnen 200a, b dazu dient, eine gleiche Spannung auf beiden Papierbahnen 200a, b sicherzustellen. Dazu übt der Egalisatorzylinder 180 solange einen Druck auf die Greifvorrichtungen 120a, b aus, bis die beiden Papierbahnen 200a, b gleichmäßig gespannt sind.
-
Wie in 3 und 11 zu erkennen ist, wird der Formschluss zwischen der Transportrolle 110 in der Aufnahmeposition und den Papierbahnen 200a, b, genauer zwischen Nadeln der Transportrolle 110 und den Papierbahnen 200a, b, auf dem Abschnitt der Papierbahnen 200a, b zwischen der Papierbahnaufnahme 101 und den Greifvorrichtungen 120a, b in der Spannposition hergestellt. Die Vorspannung der Papierbahnen 200a, b auf diesem Abschnitt erleichtert das Einstechen und Durchdringen der Papierbahnen 200a, b mit den Nadeln der Transportrolle 110.
-
Nachdem der Formschluss zwischen den Papierbahnen 200a, b und der Transportrolle 110 erfolgt ist, geben die Greifvorrichtungen 120a, b die Papierbahnen 200a, b wieder frei. Vor dieser Freigabe werden die Papierbahnen 200a, b vorzugsweise durch einen mit einer Klinge 141 einer ersten Schneidvorrichtung 140 durchgeführten sauberen Schnitt durchtrennt, so dass erstens eine saubere Schnittkante vorhanden ist, die sich später in der Betriebsposition der Transportrolle 110 vom Schaberblech 301 gut abheben lässt und zweitens ein definierter Papierbahnüberstand an der Transportrolle 110 vorhanden ist, der vorzugsweise kurz genug ist, um nicht mit vorhandenen Störkonturen in Kontakt zu kommen. Die abgeschnittenen Papierbahnabschnitte werden vorzugsweise von einer Saugvorrichtung (nicht dargestellt) aus der Transportvorrichtung 100 abgesaugt und entsorgt.
-
Für den Fall, dass der Transport der Papierbahnen 200a, b unterbrochen werden soll oder beim Reißen der Papierbahnen 200a, b, wird der damit einhergehende Abfall der Papierbahnspannung vorzugsweise durch einen Papierspannungssensor (nicht dargestellt) detektiert. In Abhängigkeit von einem Signal des Papierspannungssensors werden die Papierbahnen durch die Greifvorrichtungen 120a, b in der Greifposition wie in 13 dargestellt fixiert, um ein Hinausgleiten der Papierbahnen 200a, b aus der Papierbahnaufnahme zu verhindern. Vorzugsweise werden die Papierbahnen anschließend zwischen den Greifvorrichtungen 120a, b in der Greifposition und der Transportrolle 110 in der Betriebsposition durch eine Schneide 151 einer zweiten Schneidvorrichtung 150 durchtrennt, so dass die abgetrennten Papierbahnabschnitte entweder noch weiter transportiert und durch die Papierbahnabgabe ausgegeben werden können oder durch eine Saugvorrichtung aus der Transportvorrichtung 100 entfernt werden können. Aus dieser Situation heraus, die im wesentlichen der in 9 dargestellten Situation entspricht, ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Transportvorrichtung 100 wieder automatisch anzufahren, da die Papierbahnen 200a, b noch innerhalb der Transportvorrichtung 100 durch die Greifvorrichtungen 120a, b in der Greifposition fixiert sind und nicht wieder manuell durch einen Bediener in die Papierbahnaufnahme 101 eingefädelt werden müssen.
-
Ein beispielhafter Ablauf eines Einfädelprozesses wird im Folgenden mit Bezug zu den 8 bis 13 beschrieben.
-
In 8 ist die Transportvorrichtung 100 mit den Greifvorrichtungen 120a, b in der Greifposition und der Transportrolle 110 in der Betriebsposition dargestellt. Die zangenartigen Greifer 121a, b sind geöffnet und bereit zum Ergreifen der in die Papierbahnaufnahme 101 vom Bediener eingeführten Papierbahnen 200a, b. In der in 8 dargestellten Situation sind die Papierbahnen 200a, b bereits durch die Papierbahnaufnahme 101 in die Transportvorrichtung 100 eingeführt, jedoch gerade noch nicht von den Greifern 121a, b der Greifvorrichtung 120a, b ergriffen. Dies erfolgt in der in 9 dargestellten Situation, bei der die Greifvorrichtungen 120a, b nach wie vor in der Greifposition und die Transportrolle 110 nach wie vor in der Betriebsposition angeordnet sind. In der in 9 dargestellten Situation sind nun die Greifer 121a, b geschlossen und fixieren jeweils einen Abschnitt der Papierbahnen 200a, b an den Greifvorrichtungen 120a, b. Aus dieser in 9 dargestellten Situation heraus ist ein automatisches Anfahren der Transportvorrichtung 100 möglich, ohne dass ein Eingriff eines Bedieners erforderlich ist.
-
Von der in 9 gezeigten Greifposition schwenken die Greifvorrichtungen 120a, b in die in 10 dargestellte Spannposition. Die Papierbahnen 200a, b bleiben dabei in den geschlossenen Greifern 121a, b fixiert. Sollten die beiden Papierbahnen nicht gleichmäßig unter Spannung gesetzt sein, so wird dies durch den Umlenkstab 160 korrigiert, indem dieser die lose Bahn mit definiertem Schlupf aus der entsprechenden Greifvorrichtung hinauszieht und so auf die gleiche Spannung wie die andere Bahn setzt. Dazu zieht der Egalisatorzylinder 180 den Umlenkstab 160 nach dem Verschwenken der Greifvorrichtungen 120a, b nach oben. Ziel ist es, dass die Papierbahnen 200a, b die gleiche Spannung aufweisen.
-
In der in 11 dargestellten Situation sind die Greifvorrichtungen 120a, b nach wie vor in der Spannposition; die Transportrolle 110 hingegen wurde von der vorherigen Betriebsposition in die in 11 dargestellte Aufnahmeposition bewegt, um auf dem gespannten Abschnitt der Papierbahnen 200a, b in der Spannposition einen Formschluss zwischen den Papierbahnen 200a, b und der Transportrolle 110, insbesondere den Nadeln 191 der Transportrolle 110, herzustellen. Dazu werden, wie oben beschrieben, die Transportrolle 110 über den durch den Antrieb 130 angetriebenen und in den Zahnkranz 111 eingreifenden Stößel 131 taktweise gedreht und die Nadeln 191 ausgefahren.
-
Nach dem Herstellen des Formschlusses und zur Erzeugung einer sauberen Papierkante werden die Papierbahnenden, wie oben beschrieben, vorzugsweise durch einen mit einer Klinge 141 (insbesondere in 3 zu erkennen) einer ersten Schneidvorrichtung 140 durchgeführten sauberen Schnitt in Transportrichtung hinter der Transportrolle 110 und vor den Greifvorrichtungen 120a, b abgetrennt. Die Greifvorrichtungen 120a, b geben anschließend die Papierbahnen 200a, b bzw. den durch den Schnitt abgetrennten Rest der Papierbahnen 200a, b wieder frei. Dieser abgetrennte Rest wird vorzugsweise durch eine (nicht dargestellte) Saugvorrichtung aus der Transportvorrichtung 100 entfernt.
-
Danach verfährt die Transportrolle 110 wieder in die in 12 dargestellte Betriebsposition und nimmt dabei die formschlüssig an der Transportrolle 110 fixierten Papierbahnen 200a, b mit. Die Greifvorrichtungen 120a, b verbleiben dabei zunächst in der Spannposition mit geöffneten Greifern 121a, b. Die Papierbahnen 200a, b werden in einer Transportrichtung entlang des Pfeils 103 von der Papierbahnaufnahme 101 zu der Papierbahnabgabe 102 transportiert und an der Papierbahnabgabe 102 durch das Schaberblech 301 von der Transportrolle 110 abgenommen und an ein (nicht dargestelltes) Formatband einer (nicht dargestellten) Bandanlage übergeben. Nach erfolgter Übergabe werden die Nadeln 191 wieder eingefahren.
-
Weiterhin ist die in 13 dargestellte Position bevorzugt, bei der die Greifvorrichtungen 120a, b sich während des Betriebs in der Greifposition befinden und mit geöffneten Greifern 121a, b so positioniert sind, dass die beiden Greifer 121a, b bei einem, vorzugsweise durch einen (nicht dargestellten) Spannungssensor detektierten, Spannungsabfall in einer oder beiden Papierbahnen 200a, b von der offenen Stellung in die geschlossene Stellung übergehen und dabei jeweils einen Abschnitt der beiden Papierbahnen 200a, b fixieren können. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass auch bei Störungen im Papiertransportvorgang (beispielsweise durch Reißen einer oder beider Papierbahnen 200a, b) die Transportvorrichtung 100 automatisch wieder angefahren werden kann, ohne dass ein erneutes Einfädeln der Papierbahnen 200a, b in die Papierbahnaufnahme 101 durch einen Bediener erfolgen muss. Vielmehr ist es bevorzugt, dass die bei einem Spannungsabfall von den Greifern 121a, b fixierten Papierbahnen 200a, b dann durch einen Schnitt mit einer Klinge 151 einer zweiten Schneidvorrichtung 150 in Transportrichtung oberhalb der Greifvorrichtungen 120a, b durchtrennt werden, so dass im Wesentlichen die in 9 gezeigte Situation, gegebenenfalls mit einem in Transportrichtung hinter den Greifern 121a, b befindlichen Überstand der Papierbahnen 200a, b, gegeben ist, von wo aus der hier beschriebene Einfädelprozess automatisch wieder angefahren werden kann.
-
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
-
- DE 3538893 A1 [0006]
- DE 3609035 A1 [0009, 0010, 0010, 0010]
- DE 3705288 C2 [0009, 0009, 0009, 0032]