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Vorrichtung zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem
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ablaufenden Streifen und einem neu bereitgestellten Streifen Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem ablaufenden
Streifen und einem neu bereitgestellten Streifen, insbesondere zwischen Hüllmaterialstreifen
in einer Maschine zum Herstellen oder Verarbeiten von stabförmigen Artikeln der
tabakverarbeitenden Industrie mittels eines beidseitig klebenden Klebeblättchens
sowie relativ zueinander bewegbaren Verbindungsmitteln, denen ein quer zur Streifenlaufrichtung
bewegbares Messer zum Abtrennen des der Verbindungsstelle nacheilenden Abschnittes
des ablaufenden Streifens zugeordnet ist.
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Bei den vorstehend genannten Streifenverbindungen treten bei höheren
Strangeschwindigkeiten der betreffenden Verarbeitungsmaschinen zunehmend Probleme
auf, da sich im Bereich der Spleißverbindungen längere unbeleimte Randzonen der
zusammengefügten Hüllmaterialstreifen ergeben.
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In diesen unbeleimten Randzonen steht der Hüllmaterialstreifen nach
dem Umhüllen beispielsweise eines Tabakstranges mehr oder weniger ab und bereitet
Schwierigkeiten beim Führen des Stranges durch eine Meßdüse, in der es zu Staus,
Beschädigungen des Stranges oder gar zu Strangbruch kommen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Trennschnitt durch den
ablaufenden Streifen so zu führen, daß möglichst nur kurze Randstreifenbereiche
des ablaufenden Hüllmaterialsreifens in der Spleißzone verbleiben bzw. nach der
Spleißung das Klebeblättchen begrenzen.
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Dieses Ziel wird mit einer besonderen Ausbildung des Messers gemäß
der Erfindung dadurch erreicht, daß das Messer mit einer abgestuften, relativ zum
Streifen im Bereich der
Außenseiten des Messers vorspringenden und
im mittleren bzw. inneren Bereich des Messers zurücktretenden Zahnschneide versehen
ist.
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Hierbei ist es zweckmäßig, wenn ein breiter, mittlerer Abschnitt von
zwei schmalen, für sich gleichbreiten Seitenabschnitten der Zahnschneide begrenzt
ist.
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DerFit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß das Messer
bereits vor Beendigung des Spleißvorganges den kontinuierlich ablaufenden Streifen
in den Randzonen durchtrennt, welcher hingegen in seinem mittleren Bereich noch
so lange zusammengefügt bleibt, bis die Spleißung vollendet ist. Erst danach trennt
der zurückgesetzte Abschnitt der Zahnschneide den Streifen vollständig. Auf diese
Weise wird der ablaufende Streifen so lange wie möglich straffgehalten, um eine
einwandfreie Spleißverbindung herzustellen, hingegen in den Randzonen soweit verkürzt,
daß nach dem Umhüllen dieser verkürzte, unbeleimte Rest der Randzonen sich der Hüllkurve
anpaßt.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
das im folgenden erläutert wird.
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Es zeigt: Figur 1 eine Spleißvorrichtung in der Anwendung bei einer
Zigarettenstrangmaschine in Ansicht, Figur 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung
nach Linie II-II in Figur 1 Figur 3 eine vergrößerte Darstellung des Messers und
Figur 4 eine Draufsicht auf den Trennschnitt am ablaufenden Streifen.
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Die Vorrichtung besteht hinsichtlich ihrer wesentlichen Baugruppen
aus Führungsmitteln zum Führen der zu verbindenden Streifen, Antriebsmitteln zum
Bewegen der Streifen, Zuführ-und Haltemitteln für ein Klebeblättchen, Verbindungsmitteln
zum selbsttätigen Verbinden der Streifen mittels des Klebeblättchens sowie Schneidmitteln
zum Schneiden der Streifen.
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In vorliegendem Beispiel sind die beiden zu verbindenden Streifen
1, 2 aus Zigarettenpapier und dienen zum Umhüllen eines Tabakstranges für das Herstellen
eines endlosen Zigarettenstranges. Der Streifen 1 kommt von einer nicht veranschaulichten
ablaufenden Bobine, von der eine Strangform-und Umhüllungsvorrichtung einer Zigarettenstrangmaschine
augenblicklich versorgt wird, der Streifen 2 kommt von einer ebenfalls nicht veranschaulichten
Ersatzbobine, der, wenn der Vorrat der ablaufenden Bobine auf ein Minimum gesunken
ist, mit dem Streifen 1 verbunden wird. Der von der ablaufenden Bobine herangeführte
Streifen 1 wird in den Verbindungsbereich 3 der Vorrichtung über eine Umlenkrolle
4 hinein- und über eine Umlenkrolle 5 aus diesem wieder herausgeleitet. Ein nicht
dargestelltes bekanntes Förderrollenpaar zieht den Streifen 1 von der Bobine ab.
Der Streifen 1 wird sodann durch den Verbindungsbereich 3 bewegt und der erwähnten
Strangform- und Umhüllungsvorrichtung der Zigarettenstrangmaschine zugeführt. Der
von der Ersatzbobine ablaufende Streifen 2 wird über eine Umlenkrolle 6 in den Verbindungsbereich
3 geführt und verläuft über eine noch zu beschreibende Verbindungstrommel zu einer
am Ende des Verbindungsbereiches angeordneten Antriebstrommel 7, die nicht nur wie
die Umlenkrolle 6 und die Verbindungstrommel zum Führen des Streifens 2, sondern
auch zum zeitweisen Bewegen bzw. Beschleunigen desselben dient. Infolge ihrer durch
die Führungsmittel vorgegebenen Bahn haben die Streifen 1, 2 im Verbindungsbereich
3 Abstand zueinander, so daß zwischen ihnen ein Zwischenraum 10
besteht.
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Die Antriebstrommel 7 weist in ihrem Mantel eine in Achsrichtung sich
erstreckende Nut 8 auf, in der eine aus Klemmhebel 9a, Klemmplatte 9b und Klemmfeder
9c bestehende Klemmvorrichtung 9 angeordnet ist, mit deren Hilfe der Anfang des
Streifens 2 auf der Antriebstrommel 7 fixiert wird. Die Antriebstrommel 7 ist auf
einer an einer Montagewand 11 der Zigarettenstrangmaschine gelagerten Welle 12 drehfest
angeordnet. Zum Antrieb der Antriebsmittel 7 ist ein nicht veranschaulichter bekannter
Elektromotor sowie eine aus einer ebenfalls nicht dargestellten Zahnriemenscheibe,
einem Zahnriemen 13 und einer auf der Welle 12 befestigten Zahnriemenscheibe 14
sowie einer ebenfalls auf der Welle 12 angeordneten Rutschkupplung 20 bestehende
Kraftübertragung vorgesehen. Zum Betätigen des Elektromotors für den Antrieb der
Antriebstrommel 7 dient ein ebenfalls nicht veranschaulichtes übliches Kontrollorgan
an der ablaufenden Bobine, beispielsweise eine Lichtschranke oder ein mechanischer
Taster, das den Streifenvorrat an dieser Bobine überwacht.
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Im vorderen Teil des Verbindungsbereiches 3 ist im Zwischenraum 10
als Haltemittel für ein beidseitig klebendes Klebeblättchen 15 eine Tragplatte 16
angeordnet, die an einem Schlitten 17 befestigt ist. Der Schlitten 17 ruht auf einem
Bett 18 und ist zum Hin- und Herbewegen von der Aufnahmeposition in die Abgabeposition
und umgekehrt mittels einer Prismenführung 19 an dem Bett 18 geführt. Der Schlitten
17 weist einen Handgriff 21 auf, mit dessen Hilfe er von der Aufnahmeposition in
die Abgabeposition bewegt werden kann. Zum Festsetzen des Schlittens 17 in der Abgabeposition
sind Sperrmittel in der Form eines an ihm mittels Schrauben 22 befestigten Rastarmes
23 mit Rast 23a und eines schwenkbeweglich an der Montagewand 11 gelagerten Riegels
24 vorgesehen. Zum selbsttätigen Zurückholen des
Schlittens 17 von
der Abgabeposition (wie dargestellt in Figur 2) in die Aufnahmeposition, in der
er an einem am Bett 18 befestigten Anschlag 25 anliegt, ist dieser ferner mit Rückholmitteln
ausgerüstet; die Rückholmittel bestehen aus einer Zugfeder 26 und einem Ansatz 27
am Bett 18 sowie einem Ansatz 28 an dem mit dem Schlitten 17 fest verbundenen Rastarm
23. Das Bett 18 wird von einem winkelförmigen Tragarm 29 aufgenommen, mit dem es
fest verbunden ist.
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Der Tragarm 29 ist an der Montagewand 11 fest angebracht und weist
an seinem dem Bett 18 zugekehrten Ende eine Ausnehmung 31 auf, durch welche die
Zugfeder 26 hindurchgeführt ist.
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Als Verbindungsmittel hat die Vorrichtung zwei Verbindungstrommeln
32, 33, die unmittelbar neben der Tragplatte 16 angeordnet sind. Die Verbindungstrommel
32 ist ortsfest und auf einer Welle 34 drehfest gelagert, die ihrerseits an der
Montagewand 11 gelagert ist. Die Verbindungstrommel 33 ist ortsveränderlich und
auf einem Zapfen 35 lose drehbar gelagert. Der Zapfen 35 ist an einem Träger 36
befestigt, der auf einem in der Montagewand 11 gehaltenen Zapfen 37 schwenkbeweglich
gelagert ist.
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Der Träger 36 weist einen Ausschnitt 38 auf, damit er bei seiner Bewegung
gegenüber dem Rastarm 23 und dem Riegel 24 frei geht. Unterhalb seines Ausschnittes
38 ist an dem Träger 36 ein Rollenhalter 39 mit Rolle 41 fest angebracht, die zum
Lösen der von der Rast 23a und dem Riegel 24 gebildeten Sperre bzw. zum Herausheben
des Riegels aus der Rast dient. Oben auf dem freien Ende des Trägers 36 ist ein
weiterer Rollenhalter 42 befestigt, dessen Rolle 43 zum Betätigen eines noch zu
beschreibenden Messers dient.
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Zum Bewegen der Verbindungstrommel 33 gegen die Verbindungstrommel
32 beim Verbindungsvorgang ist ein Stellglied in Form eines Elektromagneten 44 vorgesehen,
das an einer
an der Montagewand 11 angebrachten Konsole 45 schwenkbar
gelagert und über eine Lasche 46 gelenkig mit dem Träger 36 verbunden ist.
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Im Gegensatz zu der lose auf ihrem Zapfen 35 drehbaren, ortsveränderlichen
Verbindungstrommel 33 wird die stationäre Verbindungstrommel 32 angetrieben. Der
Antrieb der Verbindungstrommel 32 ist vom Antrieb der Antriebstrommel 7 abgeleitet;
die hierfür erforderliche Kraftübertragung besteht aus einer auf der Welle 12 drehfesten
Zahnriemenscheibe 47, einem Zahnriemen 48, einer auf einer an der Montagewand 11
gelagerten Welle 51 drehfesten Zahnriemenscheibe 49, einem ebenfalls auf der Welle
51 nicht drehbar fixierten Zahnrad 52 sowie einem mit letzterem kämmenden, auf der
Welle 34 drehfest angeordneten Zahnrad 53. Das Obersetzungsverhältnis der Kraftübertragung
der Antriebstrommel 7 einerseits und das Obersetzungsverhältnis der Kraftübertragung
der Verbindungstrommel 32 andererseits sind so ausgewählt und aufeinander abgestimmt,
daß die Verbindungstrommel 32 eine Umfangsgeschwindigkeit hat, die der Geschwindigkeit
des Streifens 1 gleich ist, und die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebstrommel 7
und damit die Geschwindigkeit des Streifens 2 etwas kleiner sind als die Geschwindigkeit
des Streifens 1.
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Die Schneidmittel für die Streifen 1 und 2 der Vorrichtung umfassen
ein neben der Umlenkrolle 4 angeordnetes, gesteuert bewegtes Messer 54 und ein im
Bereich zwischen Antriebstrommel 7 und Umlenkrolle 5 angeordnetes nicht bewegliches
Messer 55. Das Messer 54 ist als zweiarmiger Hebel ausgebildet und auf einem Bolzen
56, der in einem Ansatz 57 der Montagewand 11 befestigt ist, schwenkbar gelagert.
Der dem Streifen 1 zugekehrte Arm des Messers 55 weist eine abgestufte, zwei schmale
vorspringende Seitenabschnitte 54a, 54b sowie einen breiten zurücktretenden mittleren
Abschnitt
54c aufweisende Zahnschneide auf und ist mit seinem vorderen,
oberen Ende an das eine Ende einer die Ruhestellung des Messers 54 bestimmenden
Zugfeder 58 angeschlossen, deren anderes Ende an dem Ansatz 57 befestigt ist. Der
dem Streifen 1 abgekehrte, andere Arm des Messers 54 arbeitet mit der Rolle 43 am
Rollenhalter 42 zusammen, die in Abhängigkeit von der Bewegung des Trägers 36 die
Bewegung des Messers 54 steuert, Das nicht bewegliche Messer 55, das auch eine Zahnschneide
55a hat, ist mittels Schrauben 59 an einem Messerhalter 61 befestigt, der einstellbar
an der Montagewand 11 durch Schrauben 62 angebracht ist.
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Das Messer 55 ist mit Hilfe seines verstellbaren Messerhalters 61
so eingestellt, daß seine Zahnschneide 55a mit geringem Abstand zum Streifen 1 im
Umlenkbereich der Umlenkrolle 5 liegt.
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Arbeitsweise der Vorrichtung: Sobald der Streifenvorrat der ablaufenden
Bobine aufgrund des Verbrauchs in der Zigarettenstrangmaschine auf eine vorgegebene
Grenze abgesunken ist, spricht das die ablaufende Bobine überwachende Kontrollorgan
an und schaltet den nicht dargestellten Antriebsmotor der Antriebstrommel 7 ein;
dieser treibt über eine ebenfalls nicht gezeigte Zahnriemenscheibe, den Zahnriemen
13, die Zahnriemenscheibe 14 sowie die Rutschkupplung 20 die Antriebstrommel 7 im
Uhrzeigersinn an, die den Streifen 2 in Richtung des Pfeils 64 beschleunigt. Gleichzeitig
wird von der Welle 12 über Zahnriemenscheibe 47, Zahnriemen 48 und Zahnriemenscheibe
49, Welle 51 sowie Zahnräder 52, 53 und Welle 34 die Verbindungstrommel 32 mit einer
Umfangsgeschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit des Streifens 1 angetrieben. Erreicht
der Streifen 2 die vorgegebene, etwas unter der Geschwindigkeit des Streifens 1
liegende Geschwindigkeit, so spricht ein von der Drehzahl der Welle 12 abhängiger,
nicht darge-
stellter Drehzahlwächter bekannter Bauart an und schaltet
den Elektromagneten 44 ein sowie über ein gleichfalls nicht veranschaulichtes, bekanntes
Verzögerungsglied den Antriebsmotor der Antriebstrommel 7 aus.
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Der Elektromagnet 44 zieht an und schwenkt unter Vermittlung der Lasche
46 den Träger 36 um den Zapfen 37 so weit im Uhrzeigersinn, daß die mit dem Träger
36 sich gemeinsam bewegende Verbindungstrommel 33 den Streifen 2 gegen das auf die
Tragplatte 16 geheftete, beidseitig klebende Klebeblättchen 15 drückt und anschließend
Streifen 2 und Klebeblättchen 15 gegen den Streifen 1 sowie die Verbindungstrommel
32 preßt, wobei die Streifen 1, 2 durch das Klebeblättchen 15 an der Verbindungsstelle
miteinander verbunden werden. Durch das Verkleben bzw. Verbinden des Streifens 2
mit dem Streifen 1 und das Anpressen der Streifen 1, 2, an die mit größerer Geschwindigkeit
rotierende Verbindungstrommel 32 wird der Streifen 2 auf die Geschwindigkeit des
Streifens 1 gebracht und gemeinsam mit diesem in Richtung des Pfeils 63 bewegt.
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Annähernd gleichzeitig mit dem durch die Verbindungstrommeln 32, 33
bewirkten Aneinanderpressen von Streifen 1, Streifen 2 und Klebeblättchen 15 betätigt
die mit dem Träger 36 aufwärts schwenkende Rolle 43 das Messer 54 und die gleichfalls
mit aufwärts schwenkende Rolle 41 den Riegel 24. Das Messer 54 schwenkt mit seiner
Zahnschneide 54a, 54b, 54c abwärts und schneidet den der Verbindungsstelle nacheilenden
Abschnitt des Streifens 1 gemäß Figur 4 zunächst im Bereich der Randzonen 64, 65
und anschließend im weiteren Verlauf des kontinuierlichen Streifenabzuges in der
mittleren Zone 66 von dem zugehörigen anderen Abschnitt desselben ab. Auf,Ziese
Weise werden erheblich verkürzte unbeleimte, die Spleißstelle begrenzende Ränder
67, 68 an dem später auf der Rückseite beleimten Hüllstreifen erzielt, welche
sich
eng der Hüllkurve anpassen. Der von der Rolle 41 betätigte Riegel 24 schwenkt aufwärts
und rastet aus der Rast 23a des Rastarmes 23 aus und gibt auf diese Weise den unter
der Wirkung der Zugfeder 26 stehenden Schlitten 17 frei, so daß letzterer von der
Zugfeder 26 aus der Abgabeposition in die Aufnahmeposition zurückbewegt wird, in
der auf die Tragplatte 16 von Hand ein neues Klebeblättchen 15 für den nächsten
Verbindungsvorgang geheftet werden kann.
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Durch die in Richtung des Pfeils 63 erfolgende Bewegung der durch
das Klebeblättchen 15 bewirkten Verbindungsstelle der beiden Streifen 1, 2 und das
gleichzeitig erfolgende Aufwickeln des der Verbindungsstelle voreilenden Abschnittes
des Streifens 2 auf die Antriebstrommel 7 divergieren die der Verbindungsstelle
voreilenden Streifenabschnitte und der von ihnen eingeschlossene Winkel nimmt zu.
Ungefähr in jenem Zeitpunkt, in dem die Verbindungsstelle die Umlenkrolle 5 passiert,
wird die für das Abtrennen des bis dahin fast vollständig auf die Antriebstrommel
7 aufgewickelten, der Verbindungsstelle voreilenden Abschnittes des Streifens 2
günstigste Lage desselben erreicht, und das Messer 55 schneidet diesen Abschnitt
von dem zugehörigen anderen Abschnitt des Streifens 2 ab. Damit ist der Verbindungsbolzen
zum Verbinden von Streifen 1 und Streifen 2 beendet, und die Strangform- und Umhüllungsvorrichtung
der Zigarettenstrangmaschine wird nun mit dem Streifen 2 von der Ersatzbobine versorgt.
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Die Vorrichtung wird dann von einer Bedienungsperson für den nächsten
Verbindungsvorgang vorbereitet. Dies geschieht dadurch, daß die neue, ablaufende
Bobine in bekannter Weise, z.B. mittels eines Schwenkhalters, in die Position der
alten, verbrauchten Bobine geschwenkt wird und an die ursprüngiiche Stelle der neuen,
jetzt ablaufenden Bobine eine neue Ersatzbobine auf den Bobinenhalter aufgesetzt
und der
Streifenanfang dieser neuen Ersatzbobine an der Antriebstrommel
7 mit Hilfe der Klemmvorrichtung 9 fixiert wird und auf die in Aufnahmeposition
befindliche Tragplatte 16 ein neues Klebeblättchen 15 - wie in Figur 1 dargestellt
-geheftet sowie der Schlitten 17 mittels Handgriff 21 in Abgabeposition gebracht
wird, in der letzterer durch Riegel 24 und Rast 23a selbsttätig festgesetzt wird.
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