DE3441205A1

DE3441205A1 - Bobinenwechselvorrichtung

Info

Publication number: DE3441205A1
Application number: DE19843441205
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 2051 Börnsen Steiniger
Original assignee: Hauni Werke Koerber and Co KG
Current assignee: Koerber AG
Priority date: 1983-11-24
Filing date: 1984-11-10
Publication date: 1985-06-05
Anticipated expiration: 2004-11-11
Also published as: IT8423430A1; US4579293A; IT8423430A0; JPS60137747A; GB2154217A; GB8429637D0; JPH0515618B2; DE3441205C2; IT1178613B; GB2154217B

Description

Stw.: Bobinenwechsler-automatische Papierzuführung-Il
Bobinenwechselvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Bobinenwechselvorrichtung mit zwei Bobinenaufnahmen für eine ablaufende Bobine und eine neue Bobine, einem Schneidwerkzeug zum Durchtrennen eines Schutzstreifens bzw. der ersten Lage oder Lagen der neuen Bobine sowie einem Abzugsmittel zum Abziehen und Oberführen des Streifenanfangs der neuen Bobine zu einer Spleißeinrichtung zum Verbinden des Streifenanfangs der neuen Bobine mit dem ablaufenden Streifen.
Die obengenannte Vorrichtung ist insbesondere für Bobinen bestimmt, die in der tabakverarbeitenden Industrie verarbeitet werden, also für Bobinen aus Zigarettenpapier, Mundstückbelagpapier oder ähnliche Materialien. Aufgrund der hohen Produktionsleistung modernster tabakverarbeitender Maschinen muß ein Bobinenwechsel an diesen Maschinen relativ häufig und in sehr kurzer Zeit ausgeführt werden. Als Engpaß beim Bobinenwechsel hat sich immer wieder eine entsprechende, unumgängliche Vorbereitung der neuen Bobine erwiesen, indem an jeder/neuen Bobine zunächst ein die erste Lage bildender Schutzstreifen aufgerissen und vom darunterliegenden eigentlichen Material, zum Beispiel einem Zigarettenpapierstreifen, abgetrennt werden muß. Diese Arbeitsgänge gestalten sich um so schwieriger, je mehr die Arbeitsgeschwindigkeiten der betreffenden Produktionsmaschinen erhöht werden, was in den zurückliegenden Jahren zunehmend geschehen ist, so daß bisherige Bobinenwechselvorrichtungen inzwischen an ihre Leistungsgrenze gestoßen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit deren Hilfe der Streifenanfang einer neuen Bobine auch bei hohen Abzugsgeschwindigkeiten sicher erfaßt und von der Bobine abgezogen wird.
Stw.: Bobinenwechsler-automatische Papierzuführung-II Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine den Streifenanfang erfassende, an einem Transportmittel angeordnete Zange.
Ein sich in den kontinuierlichen Arbeitsablauf besonders gut einfügndes Transportmittel besteht nach einem weiteren Vorschlag aus einem die Zange tragenden Endlos-Transportmittel, welches zweckmäßigerweise als Transportkette ausgebildet ist.
In weiterer Ausgestaltung weist die Zange einen fest mit der Transportkette verbundenen Halteschenkel und einen drehbeweglich an der Transportkette gelagerten Klemmschenkel auf, welcher darüber hinaus durch Federkraft gegen den Halteschenkel vorgespannt ist.
Außerdem wird die Transportkette von einem um eine Achse verschwenkbaren Führungskörper getragen, wobei sie nach einer weiteren Ausgestaltung mit Gleitkörpern versehen ist, welche sich in einer Führungsnut des Führungskörpers abstützen.
Eine den Einsatz besonderer Steuer- und Betätigungsmittel für die Zange vermeidende Ausgestaltung besteht darin, daß das Schneidwerkzeug mittels eines Antriebsorgans schwenkbar am Führungskörper gelagert ist, und beim Verschwenken aus einer Außerbetriebstellung in eine Arbeitsstellung den Klemmschenkel im Sinne einer Uffnung der Zange beaufschlagend ausgebildet ist.
Dem Schneidwerkzeug wird nach einem weiteren Vorschlag eine zusätzliche Funktion dadurch verliehen, daß es beim Zurückschwenken in die Außerbetriebstellung den Streifenanfang der Bobine in den Erfassungsbereich der Zange mitnehmend angeordnet ist. Dies wird gemäß einer Ausgestaltung am einfachsten dadurch erreicht, daß das Schneidwerkzeug ein parallel zur Bobinenachse über die Streifenbreite der Bobine ausfahrbares Schlitzmesser aufweist, welches beim Zurückschwenken des Schneidwerkzeuges in die Außerbetriebstellung in der ausgefahrenen, den Streifenanfang beaufschlagenden Stw.: Bobinenwechsler-automatische Papierzuführung-II Stellung verbleibt.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß durch kraftschlüssiges Erfassen des Streifenanfangs der Streifen mit relativ starker Beschleunigung von der Bobine abgezogen werden kann, wobei durch eine aufeinander abgestimmte Bewegungsfolge der Streifenanfang zwangsweise in den Erfassungsbereich der Zange übergeführt wird, so daß eine zuverlässige und sichere Arbeitsweise der Abzugsmittel in jedem Fall gewährleistet ist.
Stw.: Bobinenwechsler-automatische Papierzuführung-IS Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielsnäher erläutert.
Hierbei zeigt: Figuren eine schematische Gesamtansicht einer Bobinen-1 und 2 wechsel vorrichtung in unterschiedlichen Arbeitsstel lungen, Figur 3 eine perspektivische Darstellung der Abzugsmittel gemäß der Erfindung, Figur 4 einen Schnitt durch das den Abzugsmitteln zugeordnete Schneidwerkzeug nach der Linie IV-IV gemäß Figur 2 und Figur 5 eine Funktionsdarstellung der Trenn- und Abzugsmittel zu Beginn des Trennvorgangs.
Stw.: Bobinenwechsler-automatische Papierzuführung-tI Die Bobinenwechselvorrichtung weist gemäß den Figuren 1 und 2 einen Bobinenträger 1 auf, an dem zwei Bobinenaufnahmen 2a und 2b gelagert sind. Die Bobinenaufnahmen selbst können auf nicht weiter dargestellte Weise selbsttätig gespannt werden, wozu sie beispielsweise gemäß der in der US-PS 4 149 681 der Anmelderin bekanntgewordenen Anordnung ausgebildet sind. Der Bobinenträger 1 ist um eine Achse 3 von einem nicht dargestellten Antrieb in bekannter Weise in 1800-Schritten in Richtung von Pfeil 4 schwenkbar. Der Streifen 6 der ablaufenden Bobine 7 auf der Bobinenaufnahme 2a ist um einen Führungsbolzen 8 sowie Umlenkrollen 9, 11, 12, 13, 14 geführt und wird in Richtung von Pfeil 16 abgezogen. Die Rolle 13 wirkt als Tänzerrolle und ist an einem um eine Achse 17 schwenkbaren Habel 18 gelagert, der von einer Zugfeder 19 belastet ist. Uber den Hebel 18 wird ein nicht gezeigtes Potentiometer betätigt, welches in der in der US-PS 4 131 501 der Anmelderin gezeigten Art den Bobinenaufnahmen 2a und 2b zugeordnete Bobinenbremsen steuert. Ein nicht gezeigter Umschalter verbindet das vorgenannte Potentiometer stets mit der der gerade ablaufenden Bobine zugeordneten Bobinenbremse. Das Umschalten erfolgt mit dem Spleißvorgang einer an sich bekannten Spleißeinrichtung 21, Bestandteil derer die in Richtung von Doppelpfeil 22 bewegbare Rolle 9 ist. Weitere wichtige Bestandteile der Spleißeinrichtung 21 sind eine ortsfeste Rolle 23, ein ortsfestes Messer 24, ein in Richtung von Doppelpfeil 26 bewegbares Messer 27 und ein Halter 28 für einen beidseitig haftenden Klebstreifen 29. Einzelheiten einer solchen Spleißeinrichtung sind beispielsweise der US-PS 3 749 634 der Anmelderin zu entnehmen.
Dem Bobinenträger 1 ist an seinem unteren Ende ein Abzugsmittel 31 in Form einer an einer Endlos-Transportkette 32 angeordneten Zange 33 zum Erfassen und Abziehen des Streifenanfangs bzw. des Streifens 34 einer neuen Bobine 36 zugeordnet. Die von einem Antriebsrad 37 antreibbare Stw.: Bobinenwechsler-automatische Papierzuführung-IL Transportkette 32 ist um einen zweiteiligen Führungskörper 38 herumgeführt, dessen dem Bobinenträger 1 zugewandtes Führungsteil um eine Achse 39 in Richtung des Doppelpfeils 41 mittels eines Schwenkantriebes in Form eines pneumatischen Betätigungszylinders 42 verschwenkbar ist. Die Transportkette 32 selbst ist innerhalb einer Führungsnut 43 des Führungskörpers 38 gleitend geführt, wozu einzelne Kettenglieder als Gleitkörper 44 ausgebildet sind (siehe Figuren 3 und 5).
Gemäß den Figuren 3 und 5 ist die Zange 33 Teil eines an der Transportkette 32 befestigten Trägers 46, an welchem ein die Transportkette 32 seitlich überragender Halteschenkel 47 gebildet ist und an welchem außerdem ein Lagerbolzen 48 befestigt ist, an welchem schwenkbar und mittels einer Torsionsfeder 49 gegen den Halteschenkel 47 vorgespannt ein Klemmschenkel 51 gelagert ist. Am Führungskörper 38 ist darüber hinaus gemäß Figur 3 ein Schneidwerkzeug 52 schwenkbar gelagert. Hierzu ist der Führungskörper 38 mit einer Achse 53 versehen, auf der ein Winkelhebel 54 gelagert ist, an dessen einem Schenkel 54a ein Antriebsorgan in Form eines pneumatischen Betätigungszylinders 56 gemäß Figur 1 über einen Lenker 56a angreift und dessen anderer Schenkel einen pneumatisch beaufschlagten Messerhalter 57 für ein Schlitzmesser 58 trägt. Gemäß Figur 4 ist der Messerhalter 57 als Zylinder ausgebildet, der an eine Druckleitung 59 angeschlossen ist, wobei das Schlitzmesser 58 an einem Ende einen Kolben 61 trägt, der gegen die Kraft einer Rückstellfeder 62 mittels Druckluft beaufschlagt wird, um das Schlitzmesser 58 aus der Außerbetriebstellung innerhalb des Zylinders in eine Arbeitsstellung außerhalb des Zylinders zu bewegen. Das Schlitzmesser 58 selbst ist als Blattfeder 63 mit angesetzter, querverlaufender Schneide 64 ausgebildet.
Gemäß den Figuren 1 und 2 sind im Bereich der Spleißeinrichtung 21 bzw. im Bereich des hinteren Teils des Stw.: Bobinenwechsler-automatische Papierzuführung-Il Führungskörpers 38 der Transportkette 32 weitere Antriebs-und Führungs- bzw. Umlenkmittel für den Streifen 34 der neuen Bobine 36 angeordnet. Diese bestehen außer der ortsfesten Rolle 23 aus einer angetriebenen Abzugsrolle 66, einem Führungsbolzen 67, einer um eine Achse 68 in Richtung des Doppelpfeils 69 schwenkbaren Andrückrolle 71 sowie einer Umlenkrolle 72, welche auf bekannte Weise um eine Achse 73 schwenkbar ist, um am Streifen 34 eine den Trennschnitt des Messers 24 erleichternde Schlaufe zu bilden.
Außerdem ist ein den Streifenanfang der neuen Bobine 36 aufnehmender Auffangtrichter 74 vorgesehen, welcher durch Saugluft beaufschlagbar ist.
Das Schneidwerkzeug 52 und die Zange 33 stehen darüber hinaus miteinander in Wirkverbindung, wozu am oberen Klemmschenkel 51 der Zange 33 gemäß Figuren 3 und 5 ein Anschlag 76 befestigt und am Schneidwerkzeug 52 ein Mitnehmer 77 befestigt ist. Ein weiterer den Anschlag 76 beaufschlagender Mitnehmer 78 (Figur 1) befindet sich am beweglichen Teil des Führungskörpers 38.
Die Wirkungsweise der Bobinenwechselvorrichtung insbesondere in Bezug auf das Erfassen und Abziehen des Streifenanfangs der neuen Bobine ist wie folgt: Es wird zunächst von dem in Figur 1 dargestellten Zustand ausgegangen, bei dem die in Position A. bis auf einen in unterbrochenen Linien dargestellten Durchmesser abgelaufene Bobine 7 durch Schwenken des Trägers 1 in Richtung des Pfeils 4 in die Position B gelangt. Gleichzeitig gelangt der nicht dargestellte, vorher in Position B befindliche leere Bobinenkern beim Verschwenken des Bobinenträgers 1 in die Position A, wo er von der Bobinenaufnahme abgezogen und durch eine neue Bobine 36 ersetzt wird. Während dieses Vorgangs läuft der Streifen 6 der alten Bobine 7 in Position B weiter ab. Nach dem Aufspannen der neuen Bobine 36 fährt die Transportkette 32 die Zange 33 aus der in Figur 1 Stw.: Bobinenwechsler-automatische Papierzuführung-II dargestellten Position C in die in Figur 2 dargestellte Position D des oberen Trums der Transportkette 32. Während dieser Transportbewegung bleibt die Transportkette 32 gemäß Figur 1 im von der Bobine 36 abgeschwenkten Zustand.
Anschließend wird durch Beaufschlagen des Betätigungszylinders 42 die Transportkette 32 bzw. das der Bobine 36 zugewandte Teil des Führungskörpers 38 um die Achse 39 bis gegen einen nicht dargestellten Anschlag aufwärts geschwenkt, was in Figur 2 dargestellt ist. Anschließend wird auf nicht dargestellte Weise die Kupplung des Bobinenträgers 1 gelöst, so daß dieser durch das Eigengewicht der neuen Bobine 36 in Richtung des Pfeils 4 weiter herumschwenkt, bis sich die Bobine 36 gegen den Halteschenkel 47 der Zange 33 anlegt.
Wie in den Figuren 3 und 5 dargestellt, wird anschließend durch Beaufschlagen des Betätigungszylinders 56 das Schneidwerkzeug 52 mit dem Verschwenken des Winkelhebels 54 um seine Achse 53 in die obere Schnittstellung verschwenkt, wobei sich der am Winkelhebel 54 befestigte Mitnehmer 77 gegen den Anschlag 76 des Klemmschenkels 51 legt und diesen zwangsweise bei der Aufwärtsbewegung des Schneidwerkzeuges 52 vom Halteschenkel 47 gegen die Wirkung der Torsionsfeder 49 abhebt, womit sich die Zange 33 öffnet. Auf diese Weise legt sich der Klemmschenkel 51 ebenfalls gegen den Umfang der Bobine 36.
Durch Beaufschlagen des Kolbens 61 innerhalb des Messerhalters 57 wird gemäß den Figuren 4 und 5 das Schlitzmesser 58 parallel zur Bobine ausgefahren, wobei dessen Blattfeder 63 zwischen die äußeren Lagen der Bobine 36 eindringt und die Schneide 64 des Schlitzmessers 58 den die Bobine umgebenden Schutzstreifen sowie einige der Papierlagen im äußeren Bereich der Bobine durchtrennt. Nach dem Schneidvorgang verbleibt das Schlitzmesser 58 zunächst in seiner ausgefahrenen Stellung, wobei das Schneidwerkzeug 52 in seine Ausgangsstellung nach unten zurückschwenkt und das Stw.: Bobinenwechsler-automatische Papierzuführung-I Schlitzmesser 58 die durch den Schneidvorgang gebildeten unterseitigen Papierstreifenenden abwärts gegen den Halteschenkel 47 der Zange 33 drückt. Die Papierstreifenenden gelangen auf diese Weise sicher in den Klemmbereich des durch die Abwärts-schwenkung des Schneidwerkzeuges 52 freigegebenen Klemmschenkels 51, der sich durch die Wirkung der Torsionsfeder 49 gegen den unteren Halteschenkel 47 legt und dabei die Papierstreifenenden einklemmt. Das Schlitzmesser 58 wird nachfolgend in den Messerhalter 57 zurückgezogen. Die Transportkette 32 fährt anschließend entgegen dem Uhrzeigersinn zurück in die in Figur 1 dargestellte Position C, wobei die Zange 33 die durchtrennten Papierstreifenenden bzw. den Streifenanfang der neuen Bobine 36 abzieht. Beim Erreichen der Position C wird die Transportkette 32 durch Abwärtsschwenken des beweglichen Teils des Führungskörpers 38 um die Achse 39 erneut in die in Figur 1 dargestellte Position gebracht. Hierbei wird durch den am beweglichen Führungskörper 38 befestigten Mitnehmer 78 die Zange 33 geöffnet, indem der Mitnehmer 78 gegen den Anschlag 76 des Klemmschenkels 51 drückt und diesen vom unteren Halteschenkel 47 abhebt, so daß die Papierstreifenenden freigegeben werden.
Anschließend wird die Andrückrolle 71 gegen die Abzugsrolle 66 bewegt, wobei der Streifen 34 der Bobine 36 auf bekannte Weise um die dargestellte Rollenkombination des automatischen Bobinenwechslers gespannt wird. Die Abzugsrolle 66 wird in Betrieb genommen sowie Saugluft an den Auffangtrichter 74 angelegt, so daß die durchtrennten Papierstreifenenden sowie auch der neu geschaffene Streifenanfang der Bobine 36 in den Auffangtrichter 74 hineingefördert werden. Nach 1 1/2 Bobinenumdrehungen der Bobine 36 wird der Streifenabzug gestoppt.
Wenn die Bobine 7 in Position B bis fast auf ihren Kerndurchmesser abgelaufen ist, wird in Abhängigkeit der dabei ermittelten Bobinendrehzahl auf bekannte Weise ein Spleißvorgang Stw.: Bobinenwechsler-automatische Papierzuführung-Il eingeleitet. Dabei wird durch die Abzugsrolle 66 der neue Streifen 34 auf die Geschwindigkeit des ablaufenden Streifens 6 beschleunigt. Wenn Gleichlauf zwischen den beiden Streifen herrscht, was in bekannter Weise gesteuert bzw.
überwacht wird, so wird die Rolle 9 der Spleißeinrichtung 21 auf die Rolle 23 zubewegt, so daß mittels des beidseitig haftenden Klebstreifens 29 der Streifen 6 mit dem Streifen 34 verbunden wird. Gleichzeitig wird der Streifen 6 hinter der Spleißstelle durch das Messer 26 abgeschnitten. Das der Spleißstelle voreilende Streifenende der neuen Bobine 36 wird durch das Vorwärtsbewegen der Spleißstelle unter Bildung einer Schlaufe durch die Umlenkrolle 72 selbsttätig am ortsfesten Messer 24 abgetrennt.

Claims

Stw.: Bobinenwechsler-automatische Papierzuführung-II Patentanspriiche 1. Bobinenwechselvorrichtung mit zwei Bobinenaufnahmen für eine ablaufende Bobine und eine neue Bobine, einem Schneidwerkzeug zum Durchtrennen eines Schutzstreifens bzw. der ersten Lage oder Lagen der neuen Bobine sowie einem Abzugsmittel zum Abziehen und Oberführen des Streifenanfangs der neuen Bobine zu einer Spleißeinrichtung zum Verbinden des Streifenanfangs der neuen Bobine mit dem ablaufenden Streifen, gekennzeichnet durch eine den Streifenanfang erfassende, an einem Transportmittel (32) angeordnete Zange (33).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmittel (32) ein in einer Richtung angetriebenes Endlos-Transportmittel ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmittel (32) als Transportkette ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zange (33) einen fest mit der Transportkette (32) verbundenen Halteschenkel (47) und einen drehbeweglich an der Transportkette gelagerten Klemmschenkel (51) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmschenkel (51) durch Federkraft gegen den Halteschenkel (47) vorgespannt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis--5, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportkette (32) von einem, um eine Achse (39) verschwenkbaren Führungskörper (38) getragen wird.
Stw. Bobinenwechsler-automatische Papierzuführung-II 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportkette (3?) mit Gleitkörpern (44) versehen ist, welche sich in einer Führungsnut (43) des Führungskörpers (38) abstützen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (52) mittels eines Antriebsorgans (56) schwenkbar am Führungskörper (38) gelagert und beim Verschwenken aus einer Außerbetriebstellung in eine Arbeitsstellung den Klemmschenkel (51) im Sinne einer Uffnung der Zange (33) beaufschlagend ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (52) beim Zurückschwenken in die Außerbetriebstellung den Streifenanfang der Bobine (36) in den Erfassungsbereich der Zange (33) mitnehmend angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (52) ein parallel zur Bobinenachse über die Streifenbreite der Bobine (36) ausfahrbares Schlitzmesser (58) aufweist, welches beim Zurückschwenken des Schneidwerkzeuges in die Außerbetriebstellung in der ausgefahrenen, den Streifenanfang beaufschlagenden Stellung verbleibt.