DE3441205C2 - Bobinenwechselvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bobinenwechselvorrichtung mit zwei Bobinenaufnahmen für eine ablaufende Bobine und eine neue Bobine, sowie einem als Endlos-Transportmittel ausgebildeten Abzugsmittel zum Abziehen und Überführen 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, Mundstückbelag­ papier oder ähnliche Materialien. Aufgrund der hohen Produk­ tionsleistung 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 Vor­ bereitung 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 umso schwieriger, je mehr die Arbeitsgeschwindigkeiten der betreffenden Produktions­ maschinen erhöht werden, was in den zurückliegenden Jahren zunehmend geschehen ist, so daß bisherige Bobinenwechselvor­ richtungen inzwischen an ihre Leistungsgrenze gestoßen sind.

Eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung ist in der DE 29 38 685 A1 offenbart, gemäß der ein mit Saugzug arbeiten­ des Endlos-Transportmittel den Streifenanfang des durchtrennten Streifens erfaßt und zur Spleißeinrichtung hin von der Bobine abzieht.

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.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine den Streifenanfang erfassende, an dem Transportmittel angeordnete Zange, welche einen fest mit dem Transportmittel verbundenen Halteschenkel und einen drehbeweglich am Transportmittel gelagerten Klemmschenkel aufweist, wobei der Klemmschenkel durch Federkraft gegen den Halteschenkel vorgespannt ist, und mit einem Anschlag versehen ist, der zum Öffnen der Zange mit Mitnehmern in Wirkverbindung bringbar ist.

Zweckmäßigerweise ist des Transportmittel als Transportkette ausgebildet.

Nach einem weiteren Vorschlag 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 Betätigungs­ mittel 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 Öffnung der Zange beaufschlagend ausgebildet ist.

Dem Schneidwerkzeug wird nach einem weiteren Vorschlag eine zusätzliche Funktion dadurch verliehen, daß es beim Zurück­ schwenken 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 Bobinen­ achse über die Streifenbreite der Bobine ausfahrbares Stütz­ messer aufweist, welches beim Zurückschwenken des Schneidwerk­ zeuges in die Außerbetriebstellung in der ausgefahrenen, den Streifenanfang beaufschlagenden 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 und zur Spleißeinrichtung überführt werden kann, womit eine zuverlässige und sichere Arbeitsweise der Abzugsmittel in jedem Fall gewähr­ leistet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Hierbei zeigt:

Fig. 1 und 2 eine schematische Gesamtansicht einer Bobinen­ wechselvorrichtung in unterschiedlichen Ar­ beitsstellungen,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Abzugs­ mittel gemäß der Erfindung,

Fig. 4 einen Schnitt durch das den Abzugsmitteln zu­ geordnete Schneidwerkzeug nach der Linie IV-IV gemäß Fig. 2 und

Fig. 5 eine Funktionsdarstellung der Trenn- und Ab­ zugsmittel zu Beginn des Trennvorgangs.

Die Bobinenwechselvorrichtung weist gemäß den Fig. 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 ausge­ bildet sind. Der Bobinenträger 1 ist um eine Achse 3 von einem nicht dargestellten Antrieb in bekannter Weise in 180°-Schritten in Richtung von Pfeil 4 schwenkbar. Der Streifen 6 der ablaufenden Bobine 7 auf der Bobinenauf­ nahme 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 Hebel 18 gelagert, der von einer Zugfeder 19 belastet ist. Über 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 steu­ ert. 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 beweg­ bare Rolle 9 ist. Weitere wichtige Bestandteile der Spleiß­ einrichtung 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 Spleißeinrich­ tung sind beispielsweise der US-PS 3 749 634 der Anmelderin zu entnehmen.

Dem Bobinenträger 1 ist an seinem unteren Ende ein Abzugs­ mittel 31 in Form einer an einer Endlos-Transportkette 32 angeordneten Zange 33 zum Erfassen und Abziehen des Strei­ fenanfangs bzw. des Streifens 34 einer neuen Bobine 36 zu­ geordnet. Die von einem Antriebsrad 37 antreibbare 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 pneumati­ schen Betätigungszylinders 42 verschwenkbar ist. Die Trans­ portkette 32 selbst ist innerhalb einer Führungsnut 43 des Führungskörpers 38 gleitend geführt, wozu einzelne Ketten­ glieder als Gleitkörper 44 ausgebildet sind (siehe Fig. 3 und 5).

Gemäß den Fig. 3 und 5 ist die Zange 33 Teil eines an der Transportkette 32 befestigten Trägers 46, an welchem ein die Transportkette 32 seitlich überragender Halte­ schenkel 47 gebildet ist und an welchem außerdem ein Lager­ bolzen 48 befestigt ist, an welchem schwenkbar und mittels einer Torsionsfeder 49 gegen den Halteschenkel 47 vorge­ spannt ein Klemmschenkel 51 gelagert ist. Am Führungs­ körper 38 ist darüber hinaus gemäß Fig. 3 ein Schneid­ werkzeug 52 schwenkbar gelagert. Hierzu ist der Führungs­ körper 38 mit einer Achse 53 versehen, auf der ein Winkel­ hebel 54 gelagert ist, an dessen einem Schenkel 54a ein Antriebsorgan in Form eines pneumatischen Betätigungszy­ linders 56 gemäß Fig. 1 über einen Lenker 56a angreift und dessen anderer Schenkel einen pneumatisch beaufschlag­ ten Messerhalter 57 für ein Schlitzmesser 58 trägt. Gemäß Fig. 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 Außer­ betriebstellung innerhalb des Zylinders in eine Arbeits­ stellung außerhalb des Zylinders zu bewegen. Das Schlitz­ messer 58 selbst ist als Blattfeder 63 mit angesetzter, querverlaufender Schneide 64 ausgebildet.

Gemäß den Fig. 1 und 2 sind im Bereich der Spleißein­ richtung 21 bzw. im Bereich des hinteren Teils des Führungskörpers 38 der Transportkette 32 weitere Antriebs- und Führungs- bzw. Umlenkmittel für den Streifen 34 der neu­ en Bobine 36 angeordnet. Diese bestehen außer der orts­ festen Rolle 23 aus einer angetriebenen Abzugsrolle 66, einem Führungsbolzen 67, einer um eine Achse 68 in Richtung des Doppelteils 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 Klemm­ schenkel 51 der Zange 33 gemäß Fig. 3 und 5 ein Anschlag 76 befestigt und am Schneidwerkzeug 52 ein Mitnehmer 77 be­ festigt ist. Ein weiterer den Anschlag 76 beaufschlagender Mitnehmer 78 (Fig. 1) befindet sich am beweglichen Teil des Führungskörpers 38.

Die Wirkungsweise der Bobinenwechselvorrichtung insbeson­ dere in Bezug auf das Erfassen und Abziehen des Streifen­ anfangs der neuen Bobine ist wie folgt:

Es wird zunächst von dem in Fig. 1 dargestellten Zustand ausgegangen, bei dem die in Position A bis auf einen in unterbrochenen Linien dargestellten Durchmesser abgelau­ fene 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 Vor­ gangs 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 Fig. 1 dargestellten Position C in die in Fig. 2 dargestellte Position D des oberen Trums der Transportkette 32. Während dieser Transportbewegung bleibt die Transportkette 32 ge­ mäß Fig. 1 im von der Bobine 36 abgeschwenkten Zustand. Anschließend wird durch Beaufschlagen des Betätigungszy­ linders 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 Fig. 2 dargestellt ist. Anschließend wird auf nicht dargestellte Weise die Kupplung des Bobinenträgers 1 ge­ löst, 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 an­ legt.

Wie in den Fig. 3 und 5 dargestellt, wird anschließend durch Beaufschlagen des Betätigungszylinders 56 das Schneid­ werkzeug 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 Messer­ halters 57 wird gemäß den Fig. 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 umge­ benden Schutzstreifen sowie einige der Papierlagen im äuße­ ren Bereich der Bobine durchtrennt. Nach dem Schneidvorgang verbleibt das Schlitzmesser 58 zunächst in seiner ausge­ fahrenen Stellung, wobei das Schneidwerkzeug 52 in seine Ausgangsstellung nach unten zurückschwenkt und das Schlitzmesser 58 die durch den Schneidvorgang gebildeten unterseitigen Papierstreifenenden abwärts gegen den Halte­ schenkel 47 der Zange 33 drückt. Die Papierstreifenenden gelangen auf diese Weise sicher in den Klemmbereich des durch die Abwärtsschwenkung des Schneidwerkzeuges 52 frei­ gegebenen Klemmschenkels 51, der sich durch die Wirkung der Torsionsfeder 49 gegen den unteren Halteschenkel 47 legt und dabei die Papierstreifenenden einklemmt. Das Schlitz­ messer 58 wird nachfolgend in den Messerhalter 57 zurück­ gezogen. Die Transportkette 32 fährt anschließend entgegen dem Uhrzeigersinn zurück in die in Fig. 1 dargestellte Position C, wobei die Zange 33 die durchtrennten Papier­ streifenenden bzw. den Streifenanfang der neuen Bobine 36 abzieht. Beim Erreichen der Position C wird die Transport­ kette 32 durch Abwärtsschwenken des beweglichen Teils des Führungskörpers 38 um die Achse 39 erneut in die in Fig. 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 An­ schlag 76 des Klemmschenkels 51 drückt und diesen vom unte­ ren Halteschenkel 47 abhebt, so daß die Papierstreifenenden freigegeben werden.

Anschließend wird die Andrückrolle 71 gegen die Abzugs­ rolle 66 bewegt, wobei der Streifen 34 der Bobine 36 auf bekannte Weise um die dargestellte Rollenkombination des automatischen Bobinenwechslers gespannt wird. Die Abzugs­ rolle 66 wird in Betrieb genommen sowie Saugluft an den Auffangtrichter 74 angelegt, so daß die durchtrennten Papierstreifenenden sowie auch der neu geschaffene Strei­ fenanfang der Bobine 36 in den Auffangtrichter 74 hinein­ gefordert werden. Nach 1½ Bobinenumdrehungen der Bobine 36 wird der Streifenabzug gestoppt.

Wenn die Bobine 7 in Position B bis fast auf ihren Kerndurch­ messer abgelaufen ist, wird in Abhängigkeit der dabei er­ mittelten Bobinendrehzahl auf bekannte Weise ein Spleißvorgang eingeleitet. Dabei wird durch die Abzugsrolle 66 der neue Streifen 34 auf die Geschwindigkeit des ablaufenden Strei­ fens 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 Bil­ dung einer Schlaufe durch die Umlenkrolle 72 selbsttätig am ortsfesten Messer 24 abgetrennt.

Claims (7)

1. Bobinenwechselvorrichtung mit zwei Bobinenaufnahmen für eine ablaufende Bobine und eine neue Bobine, sowie einem als Endlos-Transportmittel ausgebildeten Abzugsmittel zum Abziehen und Überführen 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 dem Endlos-Transportmittel (32) angeordnete Zange (33), welche einen fest mit dem Endlos-Transportmittel (32) verbundenen Halteschenkel (47) und einen drehbeweglich am Endlos-Transportmittel (32) gelagerten Klemmschenkel (51) aufweist, wobei der Klemmschenkel (51) durch Federkraft gegen den Halteschenkel (47) vorgespannt ist und mit einem Anschlag (76) versehen ist, der zum Öffnen der Zange (33) mit Mitnehmern (77, 78) in Wirkverbindung bringbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlos-Transportmittel als Transportkette (32) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportkette (32) von einem um eine Achse (39) ver­ schwenkbaren Führungskörper (38) getragen wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportkette (32) mit Gleitkörpern (44) versehen ist, welche sich in einer Führungsnut (43) des Führungskörpers (38) abstützen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein 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 Öffnung der Zange (33) beaufschlagend ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (52) beim Zurück­ schwenken in die Außerbetriebstellung den Streifenanfang der Bobine (36) in den Erfassungsbereich der Zange (33) mitnehmend angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (52) ein parallel zur Bobinenachse über die Streifenbreite der Bobine (36) ausfahr­ bares Schlitzmesser (58) aufweist, welches beim Zurückschwenken des Schneidwerkzeuges in die Außerbetriebstellung in der ausge­ fahrenen, den Streifenanfang beaufschlagenden Stellung ver­ bleibt.