DE3538893C2 - Vorrichtung zum Lösen und Erfassen des Streifenanfangs einer Bobine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lösen und Erfassen des durch eine Hüllstrei­ fenklebenaht mit abstehendem Hüllstreifenlappen am Umfang einer Bobine gehaltenen Streifenanfangs einer auf einem Kernaufnehmer der Bobine aufgewickelten Materialbahn, mit einem Trennmittel zum Öffnen und Erfassen des äußeren Hüllstreifens der Bobine.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere für Bobinen bestimmt, die in der tabakverarbeitenden Industrie verarbeitet werden, also für Bobinen aus Zigarettenpapier, Mundstückbelagpapier oder ähnlichen Materialien.

Bei einer mit dem der DE-OS 29 38 685 entsprechenden US-Patent 4 245 795 bekanntge­ wordenen Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung wird der Streifenanfang der neuen Bobine dadurch erhalten, daß ein parallel zur Achse bzw. quer über die Umfangs­ fläche der Bobine bewegtes, als Schneidwerkzeug ausgebildetes Trennmittel die oberen Streifenlagen einschneidet bzw. durchschneidet. Der so erhaltene Streifenanfang wird mit­ tels eines Saugförderers zu der Spleißeinrichtung transportiert.

Mit der DE-OS 32 15 355 ist ebenfalls eine ähnliche Vorrichtung zum Abteilen und Durch­ schneiden einer definierten Anzahl mehrerer Streifenlagen zum Einfangen des Streifenan­ fangs bekanntgeworden.

Die nicht vorveröffentlichte DE-PS 34 41 205 offenbart ein derartiges Schneidwerkzeug in unmittelbarer Zusammenwirkung mit einer Zange zum Erfassen des zuvor freigelegten Streifenanfangs.

Darüber hinaus ist in der US-PS 3 010 672 eine Vorrichtung offenbart, bei welcher der An­ fang einer Wickelrolle automatisch erfaßt und abgezogen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Öffnen von Bobinen, deren aufgewickelte Materialbahn mit ihrem Ende am äußeren Umfang der Bobine verklebt ist, unabhängig von etwaigen Lageungenauigkeiten der eingespannten Bobine und unter Vermeidung von unnötigem Streifenabfall einfacher und sicherer zu gestalten. Diese Aufgabe wird erfin­ dungsgemäß dadurch gelöst, daß das Trennmittel eine entgegen der Drehrichtung der Bobine an deren Umfang anlegbare, den Hüllstreifenlappen untergreifende Schaberkante aufweist, welche als Teil einer durch den Anlaufdruck der Hüllstreifenklebenaht gegen die Schaberkante zuschnappenden Einfädelzange ausgebildet ist. Die funktionellen Vorteile der vorgeschlagenen Vorrichtung kommen insbesondere zur Geltung, wenn die Vorrichtung integriert ist in eine Bobinenwechseleinheit, umfassend zwei Bobinenaufnahmen für eine ablaufende und eine neue Bobine sowie eine Spleißeinrichtung zum Verbinden des Streifenanfangs der neuen Bobine mit dem ablaufenden Streifen.

Eine bevorzugte konstruktive Weiterbildung besteht darin, daß die Einfädelzange den Hüll­ streifenanfang an eine zwischen einer Übergabeposition und der Spleißeinrichtung hin- und herfahrbare Transportzange übergebend ausgebildet ist.

Der Einfädelvorgang läßt sich gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung auf relativ engem Raum dadurch realisieren, daß die Einfädelzange an einem Schwenkarm gelagert ist, der zwischen der Bobine und der Übergabeposition um eine Achse mittels eines Antriebes hin- und herschwenkbar ist.

Um auch bei Durchmesserschwankungen bzw. Unrundheiten der Bobine den sicheren Kontakt der Einfädelzange mit der Bobine zu gewährleisten, wird weiterhin vorgeschlagen, daß der Schwenkarm einen innerhalb von zwei definierten äußeren Pendelstellungen um eine Achse beweglichen, durch eine Zugfeder vorgespannten Pendelhebel trägt, an dem die Einfädelzange gelagert ist.

Die Einfädelzange ist zweckmäßigerweise mit einem die Schaberkante aufweisenden Klemmschenkel und einem eine Klemmrolle tragenden Klemmschenkel versehen, welche unter der Wirkung von die Klemmschenkel in gleicher Richtung in die Schließstellung vor­ spannenden Torsionsfedern stehen und sich in der Offenstellung der Klemmschenkel ge­ geneinander abstützende, eine Klinke bildende Rastanschläge aufweisen. Weitere konstruktive Ausgestaltungen bestehen darin, daß der die Klemmrolle tragende Klemmschenkel als durch eine Steuerrolle in die Offenstellung bewegbarer Doppelhebel ausgebildet ist, und daß der am Schwenkarm gelagerte Pendelhebel im Bereich der Über­ gabeposition durch eine Steuerrolle in einer definierten äußeren Pendelstellung gehalten wird. Auf diese Weise ist eine problemlose Zusammenwirkung der Einfädelzange und der Transportzange gewährleistet.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß die ohnehin vorhandene, üblicher­ weise mit einer kurzen Fahne versehene Klebnaht des Hüllstreifens zum Ablösen des Streifenanfangs genutzt wird. Auch bei etwaigen leichten Verkantungen der Bobine in der vertikalen Spannebene ist in jedem Fall die vollständige Trennung des Streifenanfangs ge­ währleistet, wobei zudem immer nur eine einzige Streifenlänge an der Klebstelle abgelöst wird und keine weiteren Lagen beschädigt werden, so daß unnötiger Ausschuß vermieden wird. Damit werden die Zuverlässigkeit und die Effektivität der gesamten Wechselvorrich­ tung verbessert.

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

Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine Gesamtansicht einer Bobinenwechseleinheit für eine Strangmaschine der tabakverarbeitenden Industrie,

Fig. 2 bis 4 unterschiedliche Betätigungsstellungen eines Streifenabzugsmittels gemäß Erfindung und

Fig. 5a und 5b einen Schnitt durch die in gestreckter Anord­ nung dargestellten Einzelelemente des Abzugs­ mittels in Richtung des Pfeils V gemäß Fig. 2.

Die in Fig. 1 dargestellte Bobinenwechseleinheit 1 ist ei­ ner Zigarettenstrangmaschine 2 zugeordnet, indem ein Ziga­ rettenpapierstreifen 3 über eine Streifenförderbahn 4 zur Strangmaschine 2 hingeführt ist.

Die Bobinenwechseleinheit 1 weist einen Bobinenspeicher 6 auf, welcher zahlreiche auf einer Stützplatte 7 zu einem senkrechten Stapel aufgeschichtete Bobinen 8 enthält, die durch einen den Bobinenkern durchsetzenden Dorn 9 zentriert werden. Oberhalb des Bobinenspeichers 6 befindet sich eine die Bobinen 8 an ihrem Umfang erfassende, durch einen An­ trieb 10 verschwenkbare Ringzange 11, welche bei abnehmen­ der Stapelhöhe des Bobinenspeichers 6 mittels einer einen Kettentrieb 12 und zwei Parallelführungen 13, 14 umfassen­ den Hubeinrichtung 16 auf- und abbewegbar ist. Die die Bobinen 8 in Horizontallage übernehmende Ringzange 11 wirkt mit die Bobinen in Vertikallage übernehmenden, als Kern­ aufnehmer 17, 18 ausgebildeten Bobinenaufnahmen zusammen, welche an den äußeren Enden eines durch einen Motor 19 verschwenkbaren Bobinenträgers 21 angeordnet sind. Die Kernaufnehmer 17 und 18 sind selbst durch Gleichstrommo­ toren 22 bzw. 23 drehend antreibbar.

Zum Abziehen des Zigarettenpapierstreifens 3 von einer neuen Bobine 8, die auf den jeweiligen in einer Beschickungs­ station 24 stehenden Kernaufnehmer aufgesetzt wurde, dient ein Abzugsmittel 26 zum Überführen des Streifenanfangs zu einer Spleißeinrichtung 27 zum Verbinden des Streifenan­ fangs der neuen Bobine mit dem ablaufenden Streifen der in einer Arbeitsstation 28 ablaufenden Bobine. Das Abzugsmit­ tel 26 umfaßt ein Trennmittel 29 zum Öffnen und Erfassen des äußeren Hüllstreifens der neuen Bobine.

Mit 31 ist eine Absaugdüse bezeichnet, die zum Entfernen des Endes des ablaufenden Zigarettenpapierstreifens 3 dient, während eine Absaugdüse 32 zum Entfernen des Streifenanfangs des neuen Zigarettenpapierstreifens 3 dient. 33 und 34 sind Andrückrollen und 36 eine Beschleunigungsrolle zum Beschleu­ nigen des neuen Zigarettenpapierstreifens auf die Geschwin­ digkeit des ablaufenden Zigarettenpapierstreifens zwecks Verbindung der beiden Streifen in der Spleißeinrichtung 27. Ein als drehfedergespannter Hebel ausgebildeter Tänzerarm 37, der mit Umlenkrollen 38 versehen ist und dem fest mon­ tierte Umlenkrollen 39 zugeordnet sind, dient zum Steuern des Papierzuges, indem er dem Gleichstrommotor der in der Arbeitsstation 28 ablaufenden Bobine Impulse zum Beschleu­ nigen oder Bremsen gibt. Außerdem wird zwischen den Rollen 38 und 39 ein Speicher für den Zigarettenpapierstreifen 3 gebildet.

Weitere Einzelheiten des Abzugs- und Trennmittels 26 bzw. 29 werden anhand der Fig. 2 bis 5 näher erläutert: Das Trennmittel 29 ist als Einfädelzange 41 zum Öffnen und Erfassen des Streifenanfangs des äußeren Hüllstreifens der Bobine 8 ausgebildet und könnte im Sinne der Erfindung so geführt sein, daß die Einfädelzange 41 den Hüllstreifen direkt zur Spleißeinrichtung 27 transportiert. Aus kon­ struktiven Gründen ist hingegen eine Anordnung gewählt worden, bei der die Einfädelzange 41 zwischen der Bobine 8 und einer Übergabeposition 42 hin- und herschwenkbar ist, in der der Streifenanfang an eine Transportzange 43 des Abzugsmittels 26 übergeben wird, durch welche der Streifen­ anfang zur Spleißeinrichtung 27 transportiert wird. Die Transportzange 43 ist zu diesem Zweck in eine Transport­ kette 44 eingefügt und weist einen in Schließrichtung durch eine Drehfeder 46 beaufschlagten, um eine Achse 50 schwenk­ baren Klemmschenkel 47 und einen ballig geformten, mit einem Rutschsicherungsbelag versehenen Klemmbolzen 48 auf. Die Transportzange 43 ist zwischen der Übergabeposition 42 und einer in Fig. 1 gezeigten Abgabeposition 49 in Richtung des Doppelpfeils 51 hin- und herfahrbar. Zum Öffnen der Transportzange 43 sind in der Übergabeposition 42 eine Führungsrolle 52 und eine einen Steuernocken 53 des Klemm­ schenkels 47 beaufschlagende Steuerrolle 54 und in der Ab­ gabeposition 49 eine Führungsrolle 56 sowie eine einen ge­ genüberliegenden Steuernocken 57 des Klemmschenkels 47 be­ aufschlagende Steuerrolle 58 vorgesehen.

Die Einfädelzange 41 weist einen um eine Achse 60 schwenk­ baren äußeren Klemmschenkel 59 und einen inneren um eine Achse 65 schwenkbaren Klemmschenkel 61 auf, die jeweils durch eine Drehfeder 62 bzw. 63 im Uhrzeigersinn vorge­ spannt sind. Die beiden Klemmschenkel 59 und 61 werden durch zwei eine Klinke bildende Rastanschläge 64 und 66 in einer in Fig. 2 gezeigten Stellung arretiert. Außerdem weist der äußere Klemmschenkel 59 eine Klemmfläche 67 und der innere Klemmschenkel 61 einen mit einem Rutschsicherungs­ belag versehenen Klemmbolzen 68 auf, welche zum Festhalten des Streifenanfangs zusammenwirken. Der äußere Klemmschen­ kel 59 ist darüber hinaus mit einer scharfen Schaberkante 69 versehen, welche eine Hüllstreifenklebenaht 71 beauf­ schlagt, von der ein Hüllstreifenlappen 72 absteht. Die beiden Klemmschenkel 59 und 61 der Einfädelzange 41 sind an einem Pendelhebel 73 gelagert, welcher seinerseits an einer am äußeren Ende eines Schwenkarmes 74 angeordneten Achse 76 gelagert ist. Der Pendelhebel 73 ist dabei inner­ halb von zwei definierten Pendelstellungen verschwenkbar, welche durch einen in eine Ausnehmung 77 des Pendelhebels 73 eingreifenden Stift 78 des Schwenkarms 74 begrenzt werden. Der Pendelhebel 73 steht unter der Wirkung einer an einem Hebelansatz 79 des Schwenkarms 74 befestigten Zugfeder 81, deren Vorspannung durch eine Spannmutter 82 einstellbar ist. Der Schwenkarm 74 ist an einer Achse 83 eines ortsfesten Trägers 84 gelagert und durch einen Kurbeltrieb 86 ver­ schwenkbar, dessen Kurbelstange 87 am Hebelansatz 79 an­ greift.

Am Träger 84 sind außerdem zwei Steuerrollen 88 und 89 gelagert, von denen die Steuerrolle 88 durch Beaufschlagen einer Steuerfläche 91 des Pendelhebels 73 diesen im Bereich der Übergabeposition 42 in seiner äußeren linken Pendel­ stellung hält, um die Einfädelzange 41 durch die Transport­ zange 43 hindurchzuführen. Die andere Steuerrolle 89 wirkt mit einem Hebelansatz 92 des inneren Klemmschenkels 61 zu­ sammen, um die Einfädelzange 41 zu öffnen und die Klinke 64, 66 einzurasten.

Der äußere Klemmschenkel 59 ist darüber hinaus gemäß Fig. 5a mit einer an eine Saugluftquelle anschließbaren Saugluft­ bohrung 93 versehen, von der aus Saugluftöffnungen 94 an der der Bobine 8 zugewandten Oberfläche des Klemmschenkels 59 austreten. Die Wirkungsweise ist wie folgt: Es wird ausgegangen von dem in Fig. 1 dargestellten Zu­ stand der Bobinenwechseleinheit 1, in dem bereits eine neue Bobine 8 in der Beschickungsstation 24 auf den Kern­ aufnehmer 17 mittels der Ringzange 11 aufgesetzt ist. Aus dieser in Vollinien gezeigten Stellung schwenkt der Motor 19 den Bobinenträger 21 links herum, in die gestrichelt ange­ deutete Stellung, in der sich der äußere Klemmschenkel 59 der Einfädelzange 41 mit der Schaberkante 69 gemäß Fig. 2 federnd gegen den Außenumfang der Bobine 8 abstützt. An­ schließend wird die Bobine 8 in Streifenablaufrichtung des Pfeils 96 bzw. entgegen der Schaberkante 69 mit fünfzehn Umdrehungen pro Minute in Bewegung gesetzt, so daß die Schaberkante 69 unter die durch den Hüllstreifenlappen 72 gebildete Klebstellenüberlappung eintaucht und dabei gegen die Hüllstreifenklebenaht 71 schabt, welche dabei gelöst wird. Durch den dabei entstehenden Schabedruck wird der äußere Klemmschenkel 59 der Einfädelzange 41 entgegen dem Druck der Drehfeder 62 so weit zurückbewegt, daß sich die Klinke 66, 64 löst und der innere Klemmschenkel 61 durch die Vorspannung seiner Drehfeder 63 im Uhrzeigersinn vor­ schnellt, mit seinem Klemmbolzen 68 gegen die Klemmfläche 67 des äußeren Klemmschenkels 59 schlägt und dabei den Anfang des Hüllstreifens einklemmt. Durch Ausschalten des Gleich­ strommotors 22 wird die Bobine 8 stillgesetzt und durch kurzzeitiges Einschalten des Motors 19 der Bobinenträger 21 in die in Vollinien dargestellte Ausgangsposition im Uhr­ zeigersinn zurückgeschwenkt. Gleichzeitig wird gemäß Fig. 3 der Schwenkarm 74 durch den Kurbeltrieb 86 um seine Achse 83 entgegen dem Uhrzeigersinn bzw. in Streifenlaufrichtung ver­ schwenkt, wobei der Pendelhebel 73 mit seiner Steuerfläche 91 auf die Steuerrolle 88 aufläuft. Dadurch wird der Pendel­ hebel 73 in der extremen äußeren Pendelstellung gehalten, in welcher der Stift 78 des Schwenkarms 74 an der Innen­ wand der Ausnehmung 77 des Pendelhebels 73 anliegt. In dieser Stellung ist die Einfädelzange 41 in der Lage, unge­ hindert durch die geöffnete Transportzange 43 hindurchzu­ schwenken. Vor Erreichen der in Fig. 4 dargestellten End­ stellung der Einfädelzange 41 wird die Transportkette 44 in Bewegung gesetzt, so daß der Steuernocken 53 des Klemm­ schenkels 47 von der Steuerrolle 54 freikommt und der Klemm­ schenkel 47 durch die vorgespannte Drehfeder 46 in seine Schließstellung gegen den Klemmbolzen 48 bewegt wird. Syn­ chron zu diesem Bewegungsablauf erreicht der Hebelansatz 92 des inneren Klemmschenkels 61 der Einfädelzange 41 die Steuerrolle 89, wodurch die Einfädelzange 41 geöffnet wird und die Klinke 66, 64 einrastet. Dabei wird der Hüllstrei­ fen freigegeben und gleichzeitig durch die schließende Transportzange 43 eingeklemmt. Anschließend wird die Trans­ portzange 43 auf bekannte Weise aus der Übergabeposition 42 gemäß Fig. 1 in die Abgabeposition 49 bewegt, in der die Andrückrollen 33 und 34 gegen den Hüllstreifen bewegt wer­ den, wobei gleichzeitig der Steuernocken 57 des Klemmschen­ kels 47 der Transportzange 43 auf die Steuerrolle 58 auf­ läuft, so daß die Transportzange 43 öffnet und den Hüll­ streifen freigibt, welcher gleichzeitig durch die Andrückrollen 33 und 34 gehalten wird.

Bevor die alte Bobine an der Arbeitsstation 28 ganz abge­ laufen ist, wird auf bekannte Weise die Beschleunigerrolle 36 zum Beschleunigen des neuen Streifens auf die Geschwin­ digkeit des ablaufenden Streifens in Bewegung gesetzt. Bei Gleichlauf werden beide Streifen durch die Spleißein­ richtung 27 miteinander verbunden, das Ende des alten Strei­ fens abgetrennt und über die Absaugdüse 31 entfernt sowie ebenfalls der Anfang des neuen Streifens abgetrennt und über die Absaugdüse 32 entfernt.

In dem Fall, daß der Hüllstreifen während des Transportes zur Abgabestation 49 reißt bzw. sich vom angehefteten, nachfolgenden Zigarettenpapierstreifen löst, wird das Strei­ fenende durch Drehrichtungsumkehr der Bobine 8 zurückge­ spult und durch die Einfädelzange 41 dadurch eingefangen, daß der Streifen von den Saugluftöffnungen 94 des Klemm­ schenkels 59 angesaugt wird, danach auf zuvor beschriebene Weise an die Transportzange 43 übergeben und von dieser nochmals zur Abgabeposition 49 vorgezogen wird.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Lösen und Erfassen des durch eine Hüllstreifenklebenaht mit abste­ hendem Hüllstreifenlappen am Umfang einer Bobine gehaltenen Streifenanfangs eines auf einem Kernaufnehmer der Bobine aufgewickelten Streifens, mit einem Trennmittel zum Öffnen und Erfassen des äußeren Hüllstreifens der Bobine, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennmittel (29) eine entgegen der Drehrichtung (Pfeil 96) der Bobine (8) an deren Umfang anlegbare, den Hüllstreifenlappen (72) untergreifende Schaberkante (69) aufweist, welche als Teil einer durch den Anlaufdruck der Hüllstreifenklebenaht (71) gegen die Schaberkante zuschnappenden Einfädelzange (41) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie integriert ist in eine Bobinenwechseleinheit (1), umfassend zwei Bobinenaufnahmen (18, 17) für eine ablau­ fende und eine neue Bobine sowie eine Spleißeinrichtung (27) zum Verbinden des Streifenanfangs der neuen Bo­ bine (8) mit dem ablaufenden Streifen (3).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einfädelzange (41) den Streifen­ anfang an eine zwischen einer Übergabeposition (42) und der Spleißeinrichtung (27) hin- und herfahrbare Trans­ portzange (43) übergebend ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfädelzange (41) an einem Schwenk­ arm (74) gelagert ist, der zwischen der Bobine (8) und der Übergabeposition (42) um eine Achse (83) mittels eines Antriebes (86) hin- und herschwenkbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (74) einen innerhalb von zwei definierten äußeren Pendelstellungen um eine Achse (76) beweglichen, durch eine Zugfeder (81) vorgespannten Pendelhebel (73) trägt, an dem die Einfädelzange (41) ge­ lagert ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennnzeichnet, daß die Einfädelzange (41) mit einem die Schaberkante (69) aufweisenden Klemmschenkel (59) und ei­ nem eine Klemmrolle (68) tragenden Klemmschenkel (61) ver­ sehen ist, welche unter der Wirkung von die Klemmschenkel in gleicher Richtung in die Schließstellung vorspannenden Torsionsfedern (62 bzw. 63) stehen und sich in der Offen­ stellung der Klemmschenkel gegeneinander abstützende, eine Klinke bildende Rastanschläge (64, 66) aufweisen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Klemmrolle (68) tragende Klemm­ schenkel (61) als durch eine Steuerrolle (89) in die Offen­ stellung bewegbarer Doppelhebel (61, 92) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der am Schwenkarm (74) gelagerte Pen­ delhebel (73) im Bereich der Übergabeposition (42) durch eine Steuerrolle (88) in einer definierten äußeren Pendel­ stellung gehalten wird.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schaberkante (69) aufweisende äußere Klemmschenkel (59) der Einfädelzange (41) mit Saug­ luftöffnungen (94) versehen ist.