DE2503423C3

DE2503423C3 - Fadenkabelöffnungsvorrichtung für die Zigarettenfilterherstellung

Info

Publication number: DE2503423C3
Application number: DE2503423A
Authority: DE
Inventors: Warren Arthur Cooksville Brackmann; Daniel Toronto Diianni
Original assignee: Rothmans of Pall Mall Canada Ltd
Current assignee: Rothmans Benson and Hedges Inc
Priority date: 1974-01-28
Filing date: 1975-01-28
Publication date: 1978-07-06
Also published as: CA1014035A; DE2503423B2; US3960645A; ZA75435B; DE2503423A1; GB1463114A

Description

ausgeklügelte elektronische Steuersysteme die Spannung des den differentiellen Greifrollen zugeführten Kabels oder Bandes auf mechanischem Wege aufrechtzuerhalten und das mit Trägheit belastete Ansprechen der Änderungen der Kabel- und Banddichie auf die Spannrollen zu kompensieren, welche die Kabel- oder Bandspannung kontrollierea Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich ein geöffnetes Kabel oder Band mit einer gleichmäßigeren Dichte entlang seiner Länge, wodurch es möglich wird, Zigarettenfilter mit gleichbleibenden Zugeigenschaften herzustellen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen für ein Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schema des Ausführungsbeispiels der Erfindung in Seitenansicht,

F i g. 2 eine schaubildliche Ansicht des nahezu trägheitslosen zweiarmigen Hebels der Ausgleichseinrichtung mit nahezu trägheitsfreiem Führungsteil zur Aufnahme des Kabelbandes.

Gemäß den Zeichnungen enthält ein nachfüllbarer Behälter 10 einen Ballen 12 ungeöffneten Kabels in Form eines kontinuierlichen Bandes aus gekräuseltem faserförmigem Filtermaterial, aus welchem ein Filterstab hergestellt werden soll. Dieses Kabelmaterialband 14 wird zunächst durch eine feste Führungsöse 16 nach oben, dann um eine Leerlaufrolle 18 und schließlich in einer Neigung nach unten zum Spalt einer aus Spannrollen bestehenden Spanneinrichtung 20 geiührt. Während des Laufs vom Ballen 12 zur Leerlaufbahn 18 passiert das Kabelmaterialband 14 eine erste Düsenanordnung 22, die mit einer Druckluftquelle verbunden und gegenüberliegend einer Platte 24 angeordnet ist. Die Düsenanordnung 22 richtet Druckluft quer zum Weg des Kabelmaterialbandes 14, um die Fasern zu lösen oder zu öffnen und um dem Fasermaterial die Form des Bandes zu geben. Eine zweite Düsen- und Plattenanordnung 26 ist zwischen der Leerlaufrolle 18 und den Spannrollen der Spanneinrichtung 20 angeordnet, um die Fasern des Kabelbandes weiter zu lösen und zu öffnen, bevor es zu den Spannrollen läuft.

Die Leerlaufrolle 18 ist an einem Ende eines Balkens 28 angeordnet, der um eine Achse 30 schwenkbar angeordnet ist, die durch einen pneumatischen Zylinder 32 bewegt werden kann. Eine Bewegung des Balkens 32 ändert den Zuführwinkel des Kabelmaterialbandes 14 zum Spalt zwischen den Spannrollen.

Die Spanneinrichtung 20 umfaßt eine obere Rolle 34 und eine untere Ro'le 36. Im Gegensatz zu den bisher bekannten Spannrollen ist jede Rolle 34 und 36 mit einer unkomprimierbaren und vorzugsweise nichtgleitenden Oberfläche versehen, wobei der Druck im Spalt zwischen den Rollen 34 und 36 so eingestellt wird, daß eine gerade ausreichende Kraft vorhanden ist, ^:im das Kabelmaterialband 14 im Spalt ergreifen zu können, wobei diese Kraft aber nicht ausreicht, irgendeine beträchtliche Bremswirkung auszuüben. Der Druck im Spalt zwischen den Rollen 34 und 36 ist ausreichend groß, um einen Reibungsgriff auf das Kabelmaterialband 14 im Spalt zu erzielen. Die obere Rolle 34 kann durch die Wirkung eines pneumatischen Zylinders 38 vermittels eines Kurbelarms 40 um eine Schwenkachse 42 bewegt werden, und zwar zwischen Stellen mit größerer und kleinerer Druckbelastung auf den Spalt zwischen den Rollen.

Die untere Rolle 36 ist mit einer Luftbremse 37 zum Anlegen einer größeren oder kleineren Bremskraft auf diese Rolle ausgerüstet, um die Laufgeschwindigkeit des Kabelmaterialbandes 14 durch den Spalt zwischen den Rollen zu regeln.

Das Kabelmaterialband 14 verläuft unter Spannung von der Spanneinrichtung 20 zum Spalt, von differentiellen Greifrollen 44, die die Form einer oberen, mit Nuten versehenen Stahlrolle 46 und einer unteren, mit einer glatten Gummioberfläche versehenen Rolle 48 aufweisen können. Die untere Rolle 48 wird in zweckmäßiger Weise mit der gewünschten Geschwindigkeit angetrieben. Um das Kabelmaterialband 14 tangential zu den beiden Rollen 46 und 48 in den Spalt einzuführen, ist eine Leerlaufrolle 50 in fester Lage stromaufwärts der differentiellen Greifrollen 44 angeordnet.

Bei Wegnahme der Spannung am Kabeimaterialband 14 auf der stromabwärtigen Seite der differentiellen Greifrollen 44 geht dieses Faserband auf. Das aufgegangene Band läuft von den Rollen 44 um eine Leerlaufrolle 52 und um ein Paar Zuführrollen 54, worauf dann das geöffnete Band zum konischen Einlaß 55 einer Filterstabherstellungsmaschine (nicht gezeigt) läuft, um aus dem geöffneten Band in der üblichen Weise einen Filterstab herzustellen.

Die Zuführrollen 54 bestehen aus einer oberen Rolle 56 und einer unteren Rolle 58, wobei letztere angetrieben und ihre Laufgeschwindigkeit durch die Laufgeschwindigkeit der Filterstabherstellungsmaschine geregelt wird.

Während des Laufs des geöffneten Bandes 14 von den Greifrollen 44 zu den Zuführrollen 54 wird das Band durch eine weitere Öffnungsdüse 60 weiter verbreitert oder geöffnet, worauf es durch eine geeignete Weichmachkammer 62 hindurchgeht, in der weichgemachter Klebstoff auf das Band aufgespritzt oder in sonst geeigneter Weise aufgebracht wird.

Ein Führungsteil in Form einer Rolle 64 wird zwischen der Spanneinrichtung 20 und den differentiellen Greifroilen 44 mit der Oberfläche des Bandes 14 in Berührung gehalten, wobei dieses Band zwischen den Rollen 20 und 44 eine nach unten durchhängende Schlinge 65 bildet.

Die Rolle 64 ist hohl und sehr leicht und deshalb nahezu trägheitsfrei und wird am einen Ende eines im wesentlichen trägheitslosen zweiarmigen Hebels 66 so gehalten, daß sie um eine waagerechte Achse 68 geschwenkt werden kann. Die Rolle 64 ist dabei drehbar zwischen den beiden Armen des Hebels 66 angeordnet, die einen Abstand voneinander aufweisen, der zumindest in der Nachbarschaft der Rolle 64 größer ist als die Breite des Bandes 14 in der Schlinge 65.

Ein Kolben 70 ist um eine Achse 72 schwenkbar an einem Fortsatz 75 des Hebels 66 angeordnet und sitzt in einem Luftkissenzylinder 74. Der Fortsatz 75 des Hebels 66 ist vorzugsweise sehr kurz ausgebildet, um die Trägheit dieses Teils des Systems gering tu halten. Die Kolben-Zylinder-Kombination 70, 74 dient dazu, eine konstante Belastung auf die Rolle 64 auszuüben. Eine kleine nach oben gerichtete Bewegung des Kolbens 70 ergibt eine viel größere Änderung der Lage der Rolle 64.

Ein ein Luftkissen bildendes Luftreservoir 76 ist zusammen mit dem Luftkissenzyliiider 74 vorgesehen, um Schockwellen nach einer plötzlichen Bewegung des Kolbens 70 zu absorbieren. Ein l.iiftevakiiierungsventil 78 ist am Luftreservoir 76 zur Evakuierung von Luft aus diesen, Reservoir vorgesehen.

Auch ist eine Notbremse 80 an der Schwenkachse 72 vorgesehen, um die Schwenkbewegung des Hebels 66 in einer Notfallsituation zu beschränken, /.. B. bei einem

Reißen des Bandes 14.

Die auf diese Weise gelagerte und an der oberen Fläche des Bandes 14 in der Schlinge 65 anliegende Rolle 64 kompensiert Variationen in der Spannung, die im Band 14 zwischen den Rollen der Spanneinrichtung 20 und den differentiellen Greifrollen 44 durch die Trägheit der Rollen der Spanneinrichtung 20 eingeführt wird, aufgrund welcher sie nicht augenblicklich auf Änderungen in der Banddichte ansprechen können, wodurch eine im wesentlichen konstante Spannung an das Band angelegt wird, das den differentiellen Greifrollen 44 zugeführt wird.

Wenn also die Rollen der Spanneinrichtung 20 entsprechend einer Zunahme der Banddichle langsamer werden, um weniger Band der Greifrollen 44 zuzuführen, dann wird das Nachhinken der Rollengeschwindigkeit aufgrund der Trägheit der Spanneinrichtung 20 durch die Rolle 64 aufgenommen, die sich unter dem Einfluß der an diese Rolle 64 durch den Kolben 70 angelegten Kraft um die Achse 68 nach unten schwenkt, wodurch das durch die Greifrollen 44 nicht gebrauchte überschüssige Band sich ansammelt, wobei die Spannung im Band zwischen der Spanneinrichtung 20 und den differentiellen Greifrollen 44 im wesentlichen konstant bleibt, bis die Rollen der Spanneinrichtung 20 ihre entsprechende Geschwindigkeit annehmen können. Wenn in ähnlicher Weise die Rollen der Spanneinrichtung 20 unter dem Einfluß einer Abnahme der Banddichte schneller laufen und dabei größere Bandmengen den Greifrollen 44 zuführen, dann wird das Nachhinken in der Änderung der Rollengeschwindigkeit durch die Rolle 64 aufgenommen, die sich um die Achse 68 gegen die durch den Kolben 70 angelegte Kraft nach oben verschwenkt, so daß weiteres erforderliches Band geliefert wird, währenddessen eine im wesentlichen konstante Spannung zwischen den Rollen der Spanneinrichtung 20 und den differentiellen Greifrollen 44 aufrechterhalten wird.

In den meisten Fällen ist die Natur der Dichtenänderungen im Band derart, daß die Rolle 64 während einer längeren Zeit fortfährt. Band anzusammeln bzw. abzugeben, bis weitere Maßnahmen ergriffen werden, den Lauf des Bandes durch den Spalt zwischen den Rollen der Spanneinrichtung 20 zu regeln.

Zu diesem Zweck ist eine Tasteinrichtung 82 vorgesehen, welche die Lage des Hebels 66 abtastet, indem sie die Lage des Fortsatzes 75 ermittelt. Die Tasteinrichtung 82 betätigt in irgendeiner geeigneten Weise die Luftbremse 37 an der Spanneinrichtung 20, wenn einmal eine vorbestimmte Schwenkbewegung des Hebels 66 eingetreten ist, normalerweise ungefähr 15 Bogengrad in beiden Richtungen.

Die Tasteinrichtung 82 ergibt ein variables Ausgangssignal. welches eine progressive Erhöhung der durch die Bremse 37 angelegten Bremskraft erzeugt, während sich die nach unten gerichtete Bewegung der Rolle 64 fortsetzt. Wenn sich dagegen die Aufwärtsbewegung der Rolle 64 nach oben fortsetzt, dann nimmt die Bremskraft progressiv ab.

Das Anlegen einer größeren oder kleinerer Bremskraft regelt die Geschwindigkeit der Rollen der Spanneinrichtung 20 auf den für die Banddichte erforderlichen Wert. Die Rolle 64 wird dann wieder in die ursprüngliche Lage zwischen den vorbestimmten Grenzwerten gebracht, wodurch die Tasteinrichtung 82 nicht mehr berührt wird.

Derart findet bei der beschriebenen Vorrichtung eine Änderung der Drehgeschwindigkeit der Rollen der Spanneinrichtung 20 innerhalb einer verhältnismäßig langen Zeitdauer statt, und zwar durch die Luftbremse 37, welche eine größere oder kleinere Bremskraft an diese Spannrollen anlegt, wie sie entsprechend den Veränderungen der Banddichte erforderlich ist, wodurch die sonst momentan auftretenden Änderungen in der Bandspannung zwischen den Spannrollen und den differentiellen Greifrollen 44 durch die jeweilige Bewegung der Rolle 64 nach oben oder nach unten eliminiert werden.

Die Tasteinrichtung 82 kann bei allen Schwenklagen des Hebels 66 betätigbar sein; es wird eine solche Betätigung bevorzugt, bei der eine inaktive oder neutrale Zone der Schwenkbewegung des Hebels 66 besteht. Die Tasteinrichtung 82 kann von irgendeiner zweckmäßigen Bauart sein, welche einen veränderlichen Signalausgang erzeugt, mit welchem eine allmähliche Zunahme oder allmähliche Abnahme der durch die Bremse 37 angewendeten Bremskraft eintritt, und zwar entsprechend einer Schwenkbewegung des Hebels 66 von der neutralen Zone weg.

Vorzugsweise kann die Tasteinrichtung 82 aus einem elektrischen Schalter bestehen, der einen Betätigungsstab aufweist, der mit dem Hebelarm und einem Rheostat verbunden ist, so daß ein elektrisches Ausgangssignal einer Größe erhalten wird, die proportional der Schwenkbewegung des Hebels 66 ist Andererseits kann die Tasteinrichtung 82 auch aus einem Luftventil bestehen, das mit einem Luftdruckausgang zum Luftbetätiger der Bremse 37 ausgerüstet ist wobei das Ventil des Druckluftausgangs entsprechend der Lage des Hebels 66 verstellt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fadenkabelöffnungsvorrichtung für die Zigarettenfiiterherstellung mit einem differentiellen Greifteil zum Ergreifen von lediglich bestimmten Teilen der Breite eines Bandes des Kabelmaterials, das aus einer Vielzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden gekräuselten Fasern besteht, um eine relative Längsversetzung benachbarter Fasern des Kabe!- materialbandes unter der an das Kabelmaterialband stromaufwärts des differentiellen Greifteils angelegten Spannung zu erzielen, um das Kabelmaterialband zu öffnen, und mit einer Spanneinrichtung, welche stromaufwärts des differentiellen Greifteils angeordnet ist und so wirkt, daß eine Spannung an das Kabelmaterialband zwischen der Spanneinrichtung und dem differentiellen Greilteil erzielt wird, sowie mit einer zwischen Greifteil und Spanneinrichtung angeordneten Ausgleichseinrichtung zur Feststellung und Konstanthaltung der Spannung des dem Greifieil zugeführten Kabelmaterialbandes, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichseinrichtung einen nahezu trägheitslosen, um eine waagerechte Achse (68) schwenkbaren, zweiarmigen Hebel (66) aufweist, an dessen einem Ende ein ebenfalls nahezu trägheitsfreier Führungsteil (64) zur Aufnahme des Kabelmaterialbandes (14) und an dessen anderem Ende eine Krafterzeugungseinrichtung (70, 76) zur Erzeugung einer konstanten Kabelspannkraft angeordnet sind, wobei eine die Schwenklage des Hebels (66) erfassende Tasteinrichtung (82) vorgesehen ist, welche eine Bremse (37) an der Spanneinrichtung (20) beeinflußt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nahezu trägheitsfreie Führungsteil (64) als hohle Rolle ausgebildet ist, die auf einer sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Achse drehbar gehalten wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Krafterzeugungseinrichiung (70, 74,76) einen Kolben (70) umfaßt, der innerhalb eines Luftkissenzylinders (74) hin und her beweglich gehalten ist.

4 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schwenklagen des zweiarmigen Hebels (66) erfassende Tasteinrichtung (82) einen an diesem Hebel (66) anliegenden Tastteil enthält sowie ein durch diesen Tastteil betätigtes Luftdruckventil für die Erzeugung eines Luftdrucksignals, dessen Stärke der Schwenklage des genannten Hebels (66) entspricht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftdruckventil innerhalb vorbestimmter Lagen des zweiarmigen Hebels (66) inaktiv und für andere Schwenklagen aktiv wirkend ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftdruckventil bei einer Bewegung des Führungsteils (64) zur progressiven Steigerung der Bremskraft von einer vorbestimmten Lage aus nach unten hin ein Luftdrucksignal mit steigender Größe und bei einer entsprechenden Bewegung des genannten Rihrungstcils (64) zur progressiven Verringerung der Bremskraft nach oben hin ein Luftdrucksignal von abnehmender Größe ergibt.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum öffnen eines Fadenkabels für die Zigarettenfilterherstellung, wie sie einer aus der DE-OS 19 02 954 bekannten Einrichtung entspricht

Die Erfindung geht demnach aus von einer Fadenkabelöffnungsvorrichtung für die Zigarettenfilterherstellung mit einem differentiellen G reif teil zum Ergreifen von lediglich bestimmten Teilen der Breite eines Bandes des Kabelmaterials, das aus einer Vielzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden gekräuselten Fasern besteht, um eine relative Längsversetzung benachbarter Fasern des Kabelmaterialbandes unter der an das Kabelmaterialband stromaufwärts des differentiellen Greifteils angelegten Spannung zu erzielen, um das Kabelmaterialband zu öffnen, und mit einer Spanneinrichtung, welche stromaufwärts des differentiellen Greifteils angeordnet ist und so wirkt, daß eine Spannung an das Kabeimaterialband zwischen der Spanneinrichtung und dem differentiellen Greifteil erzielt wird, sowie mit einer zwischen Greifteil und Spanneinrichtung angeordneten Ausgleichseinrichtung zur Feststellung und Konstanthaltung der Spannung des dem Greifteil zugeführten Kabelmaterialbandes.

Bei einer derartigen bekannten Einrichtung befindet sich die Ausgleichseinrichtung jedoch zwischen Rollenpaaren, die beide angetrieben sind, so daß keine Bremswirkung durch eine Regelung der Drehgeschwindigkeit der der Ausgleichseinrichtung vorgeschalteten Spannrolleneinrichtung ermöglicht werden kann.

Außerdem arbeitet die Ausgleichsvorrichtung lediglich durch Gewichtswirkung, so daß ein lediglich langsames Ansprechen möglich ist.

Bei weiteren bekannten Vorrichtungen der vorliegenden Art (US-PS 37 44 108 und 37 41 846) befindet sich die Ausgleichseinrichtung stromaufwärts der Spannrollen der Spanneinrichtung, wobei sowohl die verwendeten differentiellen Greifrollen wie auch stromaufwärts vorgesehene Vorschubrollen mit konstanter Geschwindigkeit umlaufen sollen und eine Dämpfereinheit vor den genannten Vorschubrollen vorhanden ist, um plötzlich auftretende Änderungen in der Spannung des Materialbandes zu absorbieren, die mit einer unter Federwirkupg stehenden Schwenkrolle arbeitet.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein mechanisches System zur Erzeugung einer stets gleichmäßigen Spannung in dem den Teilen zur Erzeugung der differentiellen Greifwirkung zugeführten Kabel bzw. Band auch bei schnellem Betrieb so auszubilden, daß ein langsames Ansprechen der für die Erzeugung einer Spannung des Kabels oder Bandes bestimmten Elemente auf Variationen in der Dichte des Kabels oder Bandes auszukompensieren ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ausgleichseinrichtung einen nahezu trägheitslosen um eine waagerechte Achse schwenkbaren zweiarmigen Hebel aufweist, an dessen einem Ende ein ebenfalls nahezu trägheitsfreier Führungsteil zur Aufnahme des Kabelmaterialbandes und an dessen anderem Ende eine Krafterzeugungseinrichtung zur Erzeugung einer konstanten Kabelspannkraft angeordnet sind, wobei eine die Schwenklage des Hebels erfassende Tasteinirichtung vorgesehen ist, welche eine Bremse an der Spanneinrichtung beeinflußt.
Weitere Merkmale gemäß den Unteransprüchen betreffen vorteilhafte konstruktive Einzelheiten dieser Lösung der gestell len Aufgabe.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr möglich, in einfacher und genauer Weise auch ohne