DE69300543T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen von Wickelmaterialabschnitten in einer Zigarettenverpackungsmaschine. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zuführen von Wickelmaterialabschnitten in einer Zigarettenverpackungsmaschine.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zum Zuführen von solchen Wickelmaterialabschnitten in einer Zigarettenverpackungsmaschine, aus denen die innere Umwicklung der entsprechenden Zigarettenpackungen gebildet wird.
• In Zigarettenverpackungsmaschinen werden innerhalb entsprechender Taschen eines Fördermittels Gruppen von Zigaretten gebildet, die normalerweise jeweils zwanzig Zigaretten umfassen, welche in drei Schichten angeordnet sind und normalerweise nacheinander einem Rotationskopf zugeführt werden, der normalerweise eine Anzahl von Sitzen aufweist, die jeweils eine entsprechende Gruppe von Zigaretten aufnehmen. Jede Gruppe in einem solchen Sitz wird durch Drehen des Kopfes um einen vorgegebenen Winkel um seine Achse einer Faltungsstation zugeführt, der außerdem schrittweise Wickelmaterialabschnitte zugeführt werden. In der Faltungsstation wird jede Gruppe von Zigaretten normalerweise radial aus dem Sitz und gegen einen entsprechenden Wickelmaterialabschnitt geschoben und zusammen mit dem Wickelmaterial in eine äußere radiale Tasche an einem Wickelrad eingeführt, so daß das Wickelmaterial U-förmig um die entsprechende Gruppe von Zigaretten gefaltet wird, wenn diese in die Tasche des Wickelrades eingeführt wird.
• Gemäß dem USA-Patent Nr. 4,918,901, das ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 5 offenbart, bestehen die Wickelmaterialabschnitte aus einer Folie und werden längs einer Führung der Faltungsstation zugeführt. Das heißt, nachdem die Folienabschnitte mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in Querrichtung von einem kontinuierlichen Streifen abgeschnitten worden sind, werden sie am Vorderende von auf dem Rotationskopf befindlichen Saugelementen ergriffen und längs der Führung zugeführt, bis sie sich in einer im wesentlichen vertikalen Faltungsposition befinden, die zum Aufnehmen der entsprechenden Gruppen von Zigaretten geeignet ist.
• Es hat sich gezeigt, daß die obenerwähnte Zuführungsvorrichtung hervorragend funktioniert, wenn Materialabschnitte mit einem hohen Grad an Steifigkeit wie z. B. eine Folie verwendet werden, daß sie jedoch zum Zuführen von Abschnitten aus einem Material mit relativ geringer Steifigkeit, wie z. B. aus seit kurzem anstelle von Folien verwendeten biologisch abbaubaren Materialien, die zum Einrollen neigen, wenn sie nicht über die gesamte Länge des Abschnittes konstant geführt werden, während sie der Faltungsstation zugeführt werden, im wesentlichen ungeeignet ist.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum korrekten Zuführen von Abschnitten aus Wickelmaterial mit relativ geringer Steifigkeit zur Faltungsstation zu schaffen.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, wie es im anhängenden Anspruch 1 definiert ist.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des obigen Verfahrens wird die zweite Geschwindigkeit ständig größer gehalten als die erste Geschwindigkeit, wobei sie vorzugsweise konstant ist.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung, wie sie im anhängenden Anspruch 5 definiert ist.
• Im folgenden wird eine nichtbeschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von Beispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
• Fig. 1 einen Querschnitt, im wesentlichen in Blockform, einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
• Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 zeigt, wobei der Klarheit halber Teile weggelassen sind;
• Fig. 3 eine Geschwindigkeits-Zeit-Kennlinie von einigen Komponenten der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zeigt.
• In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Vorrichtung zum Zuführen einer Folge von Wickelmaterialabschnitten 2 längs eines vorgegebenen Weges in einer Verpackungsmaschine, die insgesamt mit 3 bezeichnet ist. Jeder Abschnitt 2 besteht vorzugsweise aus einem biologisch abbaubaren Material mit relativ geringer Steifigkeit zum Einwickeln einer entsprechenden Gruppe 4 von Zigaretten, die normalerweise aus zwanzig Zigaretten 5 besteht, die in drei Schichten angeordnet sind und den Inhalt einer entsprechenden (nicht gezeigten) Zigarettenpackung darstellen.
• Die Vorrichtung 1 umfaßt eine Trommel 6, die drehbar auf einem (nicht gezeigten) Unterstützungsrahmen montiert ist, so daß sie sich in Fig. 1 im Gegenuhrzeigersinn schrittweise um ihre Achse 7 dreht. Die Trommel 6 wird auf bekannte Weise von einer (nicht gezeigten) Malteserkreuzvorrichtung betätigt und besitzt an ihrer äußeren Zylinderoberfläche 8 mehrere gleich beabstandete Sitze 9, die jeweils zur Aufnahme einer entsprechenden Gruppe 4 aus einem (nicht gezeigten) bekannten Fördermittel an der Ladestation 10 und zum Zuführen der Gruppe 4 zu einem Faltungsrad 11 an der Entladestation 12 dienen.
• Zusätzlich zu den Gruppen 4 empfängt die Trommel 6 auf der Oberfläche 8 außerdem eine Folge von Abschnitten 2, die von mehreren Saugleitungen 13 gehalten werden. Jeder Abschnitt 2 wird an einer Übertragungsstation 14 zwischen den Stationen 10 und 12 durch eine Zuführungseinheit 15 der Oberfläche 8 zugeführt, so daß er auf der Öffnung eines entsprechenden Sitzes 9 eine Betriebsposition einnimmt.
• Das Faltungsrad 11 ist an der Station 12 im wesentlichen tangential zur Trommel 6 angeordnet; wird im Uhrzeigersinn (in Fig. 1) schrittweise um seine zur Achse 7 parallele Achse 16 gedreht; und besitzt eine Anzahl von radialen Taschen 17, die jeweils in der Station 12 einem entsprechenden Sitz 9 zugewandt einrasten, um von der Trommel 6 eine entsprechende Gruppe 4 zu empfangen, die in bekannter Weise durch eine radiale Schiebevorrichtung 18, die, wenn sie betätigt wird, auf bekannte Weise für eine gleichzeitige Zuführung der Gruppe 4 und des entsprechenden Abschnittes 2 in die entsprechende Tasche 17 sorgt und so den Abschnitt 2 in U-Form um die Gruppe 4 faltet, aus dem entsprechenden Sitz 9 gedrückt wird.
• Die Einheit 15 ist zwischen der Trommel 6 und einer bekannten Zuführungseinheit 19 angeordnet, die aus einem kontinuierlichen Streifen 20 die Abschnitte 2 erzeugt und zusammen mit der Einheit 15 einen Teil der Vorrichtung 1 bildet. Die Einheit 19 umfaßt zwei im wesentlichen tangentiale, gegenläufige Rollen 21 zum Zuführen des Streifens 20 zur Einheit 15 mit einer konstanten Geschwindigkeit VI, die jeweils eine radiale Klinge 22 besitzen, die zyklisch mit der Klinge 22 der anderen Rolle 21 zusammenwirken, um die Abschnitte 2 abzuschneiden. Die Einheit 19 umfaßt ferner eine zu den Rollen 21 und zu den Achsen 7 und 16 parallele Führungsrolle 23, die zwischen den Rollen 21 und der Einheit 15 angeordnet ist, um die Abschnitte 2 der Einheit 15 zu führen.
• Die Einheit 15 umfaßt zwei parallele Endlos-Saugriemen 24 (in Fig. 1 ist nur einer gezeigt), die seitlich voneinander beabstandet sind und jeweils um zwei Rollen 25 und 26 (Fig. 2), die parallel zu den Rollen 21 angeordnet sind und die entsprechenden Riemen 24 in einen Zuführungszweig 27 und einen Rücklaufzweig 28 teilen, gewunden sind. Die Zweige 27 sind im wesentlichen tangential zu den Rollen 23 jeweils so angeordnet, daß sie einen herkömmlichen Saugkasten 29 abschließen, der auf einer Seite auf (nicht gezeigte) bekannte Weise an eine (nicht gezeigte) Saugvorrichtung angeschlossen ist und auf der anderen Seite über mehrere Löcher 30 (Fig. 2), die in den Riemen 24 ausgebildet sind, mit der äußeren Umgebung verbunden ist.
• Die Rollen 26 sind in der Nähe der Trommel 6 angeordnet und jeweils durch den Außenring eines entsprechenden Rollenlagers 31 definiert; während die Rollen 25 eine Einheit bilden, zueinander koaxial sind, in der Nähe oder Einheit 19 mit einem Abstand von den Rollen 26, der im wesentlichen gleich der erforderlichen Länge der Abschnitte 2 gemessen in Transportrichtung der Abschnitte 2 ist, angeordnet sind und mit einem Motor 32 verbunden sind, um die Riemen 24 mit einer konstanten Geschwindigkeit V2 anzutreiben, die größer ist als die Transportgeschwindigkeit V1 des Streifens 20.
• Wie in Fig 2 gezeigt, sind die Lager 31 innerhalb entsprechender ringförmiger Zwischenrillen einer Saugrolle 33, die einen Teil der Einheit 15 bildet, dargestellt, wobei die äußere Oberfläche derselben sowohl zur Trommel 6 als auch zur äußeren Oberfläche der Riemen 24 an der Station 14 tangential ist. Genauer wird die Rolle 33 von einem Rahmen 34 unterstützt, so daß sie sich bezüglich des Rahmens 34 in Fig. 1 im Uhrzeigersinn um die zur Achse 7 parallele Achse 35 dreht. Die äußere Oberfläche der Rolle 33 ist in drei zylindrische Gürtel 36 aufgeteilt, wovon einer zentral zwischen den Lagern 31 und die beiden anderen außerhalb derselben angeordnet sind.
• Jeder Gürtel 36 ist wenigstens teilweise koplanar mit der äußeren Oberfläche des Abschnittes der um die entsprechenden Rollen 26 gewundenen Riemen 24 und besitzt mehrere radiale Löcher 37, die an einem Ende mit der Umgebung und am anderen Ende mit einer ringförmigen Kammer 38 verbunden sind, die innerhalb der Rolle 33 ausgebildet ist und ihrerseits mit einer (nicht gezeigten) bekannten Saugvorrichtung in Verbindung steht.
• Die Rolle 33 ist mit einem sogenannten "bürstenlosen" Motor 39 verbunden, durch den sie mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit 3, die in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Gesetz verändert wird, jedoch zu jeder Zeit größer als die Transportgeschwindigkeit V2 der Riemen 24 ist, um die Achse 35 gedreht wird.
• Im Betrieb wird der freie Endabschnitt des Streifens 20 von den Rollen 21 und der Rolle 23 mit den Zuführungszweigen 27 der Riemen 24 in Kontakt gebracht, welche mit der Geschwindigkeit V2 angetrieben werden, die größer als die Umfangsgeschwindigkeit V1 der Rollen 21 ist, und die unterhalb des Endabschnitts des Streifens 20 gleiten und den Streifen 20 mittels der Saugwirkung in Position halten. Wenn die Klingen 22 der Rollen 21 aufeinandertreffen, schneiden sie den Streifen 20 in einen Abschnitt 2, der an den Riemen 24 haftet, durch die er sofort auf die Geschwindigkeit V2 beschleunigt und der Rolle 33 zugeführt wird. Der Abschnitt 2 wird durch die Saugwirkung an den Gürteln 36 der Rolle 33 gehalten, die für eine weitere Beschleunigung des Abschnittes 2 bis zur veränderlichen Geschwindigkeit V3 sorgen, die zu jedem Zeitpunkt größer als die Geschwindigkeit V2 ist.
• Wie die Kennlinie der Fig. 3 zeigt, in der eine Kurve die Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit V der Trommel 6 im Verlauf eines Operationsschrittes P zeigt, wird der Motor 39 so gesteuert, daß er den Abschnitt 2 allmählich beschleunigt, bis dessen Geschwindigkeit der Umfangsgeschwindigkeit V der Trommel 6 zum Startzeitpunkt A einer vorgegebenen Zeitspanne T über einen Zwischenabschnitt des Betätigungsschrittes P gleicht, wobei die Geschwindigkeit V3 bis zum Endpunkt 13 der Zeitspanne T, die lang genug ist, um zu ermöglichen, daß der gesamte Abschnitt 2 von der Rolle 33 zur Trommel 6 transportiert wird, Zeitpunkt für Zeitpunkt im wesentlichen gleich der Geschwindigkeit V gehalten wird.
• Die vorliegende Erfindung steuert somit nicht nur die Position jedes Abschnittes 2 über dessen gesamte Länge und während dessen gesamten Transports von der Einheit 19 zur Station 12, sondern hält ihn auch im wesentlichen straff und gleicht somit die relativ geringe Steifigkeit des Abschnittes 2 aus.

Claims (11)

1. Verfahren zum Zuführen von Wickelmaterialabschnitten (2) in einer Zigarettenverpackungsmaschine (3), wobei die Abschnitte (2) durch Schneiden in Querrichtung eines mit einer ersten gegebenen Geschwindigkeit (V1) zugeführten Streifens (20) erzeugt werden und wobei jeder Abschnitt an ein Fördermittel (6) für eine Folge von Gruppen (4) von Zigaretten (5), die in jeweiligen Sitzen (9) untergebracht sind, die entlang dem Fördermittel (6) gleichmäßig beabstandet sind, befördert wird; wobei jeder Abschnitt (2) in einer Position oberhalb eines entsprechenden Sitzes (9) zum Fördermittel (6) befördert wird; wobei das Fördermittel (6) mit einer gegebenen, veränderlichen Geschwindigkeit (V) schrittweise betrieben wird, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Tatsache, daß es Stufen umfaßt, die darin bestehen, jeden Abschnitt (2) über ein erstes bewegliches Haltemittel (24) mit einer zweiten gegebenen Geschwindigkeit (V2) zuzuführen und jeden Abschnitt (2) über ein zweites Haltemittel (33) vom ersten Haltemittel (24) zum Fördermittel zu befördern, und daß das zweite Haltemittel (33) mit einer dritten Geschwindigkeit (V3) betrieben wird, die stets größer als die zweite Geschwindigkeit (V2) gehalten wird und in der Weise verändert wird, daß sie Zeitpunkt für Zeitpunkt und für eine gegebene Zeitdauer (T) gleich der veränderlichen Geschwindigkeit (V) ist, wobei während der gegebenen Zeitdauer (T) der gesamte Abschnitt (2) vom zweiten Haltemittel (33) zum Fördermittel (6) befördert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die zweite Geschwindigkeit (V2) konstant größer als die erste Geschwindigkeit (V1) gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die zweite Geschwindigkeit (V2) eine konstante Geschwindigkeit ist.

4. Verfahren nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß das zweite Haltemittel (24, 33) die Abschnitte (2) durch Saugen hält.

5. Vorrichtung zum Zuführen von Wickelmaterialabschnitten (2) in einer Zigarettenverpackungsmaschine (3), wobei die Vorrichtung versehen ist mit einem schrittweise betriebenen Fördermittel (6) für eine Folge von Gruppen (4) von Zigaretten, die in entsprechenden Sitzen (9) untergebracht sind, die entlang dem Fördermittel (6) gleichmäßig beabstandet sind und sich mit einer veränderlichen Geschwindigkeit (V) bewegen; einem Mittel (29) zum Liefern eines ununterbrochenen Streifens (20) von Wikkelmaterial mit einer ersten Geschwindigkeit (V1); einem Schneidemittel (22), das die Abschnitte (2) vom Streifen (20) abschneidet; und einem Mittel (15), das jeden der Abschnitte (2) dem Fördermittel (6) und einer Betriebsposition oberhalb eines entsprechenden Sitzes (9) zuführt, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß das Zuführungsmittel (15) ein Haltemittel (24), das jeden Abschnitt (2) mit einer zweiten gegebenen Geschwindigkeit (V2) zuführt; ein zweites Haltemittel (33), das jeden Abschnitt (2) vom ersten Haltemittel (24) zum Förderiaittel (6) und in die Betriebsposition befördert; sowie ein Antriebsmittel (39) enthält, das mit dem Haltemittel (33) verbunden ist und dieses mit einer dritten Geschwindigkeit (V3), die stets größer als die zweite Geschwindigkeit (V2) ist, betreibt; wobei das Antriebsmittel (39) so beschaffen ist, daß es die dritte Geschwindigkeit (V3) zyklisch verändert, so daß sie Zeitpunkt für Zeitpunkt und für eine gegebene Zeitdauer (T) gleich der veränderlichen Bewegungsgeschwindigkeit (V) des Fördermittels (6) ist, wobei die Zeitdauer (T) lang genug ist, damit der gesamte Abschnitt (2) vom zweiten Haltemittel (33) zum Fördermittel (6) befördert werden kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß das Haltemittel (24; 33) ein Saugmittel (29, 30; 37) enthält, das mit den Abschnitten (2) zusammenwirkt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß das erste Haltemittel (24) wenigstens einen Saugriemen (24), der um zwei Unterstützungsrollen (25, 26) gewunden ist; und einen Motor (32) enthält, der mit der ersten (25) der zwei Unterstützungsrollen (25, 26) verbunden ist, um den Riemen (24) mit einer Geschwindigkeit zu betreiben, die gleich der zweiten Geschwindigkeit (V2) ist.

8. Vorrichtung nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß das zweite Haltemittel (33) eine Saugrolle (33) enthält, die zwischen das erste Haltemittel (24) und das Fördermittel (6) eingefügt ist und zu diesem tangential verläuft.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die Saugrolle (33) zu der zweiten (26) der zwei Unterstützungsrollen (25, 26) koaxial ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß das Antriebsmittel (39) einen "bürstenlosen" Elektromotor (39) enthält, der mit der Saugrolle (33) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche 5 bis 10, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß das Fördermittel (6) eine Saugtrommel (6) enthält, die um eine Achse (7) schrittweise gedreht wird, wobei ihre äußere Umfangsfläche (8) eine Anzahl der Sitze (9) aufweist.