DE69504010T2 - Maschine, geeignet zur Verwendung von zu Spulen gewickeltem Bahnmaterial - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Verarbeitung von zu Spulen gewickelten Materialbahnen, zum Beispiel für Einwickel-, Verpackungs- und Cellophaneinwickelmaschinen für Zigaretten oder dergleichen, wobei die Maschine aufweist:
• - mindestens eine Abwickelspindel mit Greifern für eine Spule einer Materialbahn, die in einer vorbestimmten Abwickelposition abgestützt ist oder in diese gebracht werden kann;
• - eine Speichervorrichtung für mindestens eine weitere Spule, um die leere Spule auf der Spindel zu ersetzen,
• - wobei die Speichervorrichtung hinter der Abwickelspindel vorgesehen ist und aus einem rohrförmigen Stützstab besteht, auf welchem die Kerne einer oder mehrerer Ersatzspulen, die in Reihe gegeneinander hinter der Spindel und im wesentlichen koaxial mit der Spindel angeordnet sind, aufgereiht werden können,
• - wobei der Stützstab an seinem freien vorderen Ende die Abwickelspindel als eine axiale, vor allem im wesentlichen koaxiale Verlängerung trägt,
• - die Abwickelspindel an dem vorderen Ende einer Drehantriebswelle abgestützt ist, die drehbar um ihre Achse gelagert ist und sich axial innerhalb des rohrförmigen Stützstabes erstreckt, und
• - Schieber zum Überführen einer Ersatzspule einzeln vom Stützstab auf die Spindel durch Einwirken auf die hintere Spule der Reihe von Ersatzspulen und durch schrittweises Verschieben dieser Reihe von Ersatzspulen auf dem Stützstab,
• - wobei die Abwickelspindel axial in beide Richtungen bezüglich der Reihe der Ersatzspulen über einen kurzen Teil des Endweges für die Ausrichtung der Spule auf der Spindel und für die Trennung der Spule von der folgenden Ersatzspule der Reihe bewegbar ist, und
• - wobei Mittel für die Drehbetätigung der Drehantriebswelle der Abwickelspindel und Mittel für die Axialbewegung der Abwickelspindel am hinteren Ende des Stützstabes vorgesehen sind.
• Eine Maschine dieser Art ist aus dem Dokument GB-A-2091223 bekannt.
• Insbesondere Maschinen für die tabakverarbeitende Industrie wie Einwickel-, Verpackungs- oder Cellophaneinwickelmaschinen für Zigaretten oder dergleichen sind so ausgebildet, daß sie mit hohen Geschwindigkeiten arbeiten. Dies führt zu einem hohen Verbrauch von Einwickelpapier bzw. Materialien zum Verpacken oder zum Cellophaneinwickeln, und diese Materialien sind in Form einer auf Spulen gewickelten Bahn vorgesehen, die erhebliche Abmessungen haben und im allgemeinen sehr schwer sind. Der Spulenwechsel erfolgt nicht sehr häufig, wegen des hohen Gewichts ist er jedoch für den Bediener im allgemeinen sehr schwierig.
• Aufgabe der Erfindung ist es; eine Maschine des eingangs beschriebenen Typs zu schaffen, um die Vorgänge des Auswechselns der Materialspulen unter Verwendung relativ einfacher Einrichtungen durchzuführen, die zuverlässig arbeiten.
• Die Erfindung löst dieses Problem bei einer Maschine des eingangs beschriebenen Typs dadurch, daß die Drehantriebswelle der Abwickelspindel drehbar, aber nicht axial innerhalb einer rohrförmigen Hülse beweglich gelagert ist, die axial gleitbar im Stützstab gelagert ist und an ihrem hinteren Ende, das über den Stützstab vorsteht, die Mittel für die Drehbetätigung der Drehantriebswelle der Abwickelspindel trägt.
• Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß die Drehantriebswelle der Abwikkelspindel rohrförmig ist, und daß innerhalb dieser rohrförmigen Drehantriebswelle eine Übertragungsstange für die Betätigung der Greifer der Spindel aufgenommen ist, wobei die Übertragungsstange bezüglich der rohrförmigen Hülse drehbar, aber axial mit dieser Hülse zusammen beweglich ist und über das hintere Ende der Drehantriebswelle und der rohrförmigen Hülse vorsteht, und wobei sie mit axialen Betätigungsmitteln zusammenwirkt, die vom hinteren Ende der rohrförmigen Hülse getragen werden.
• Die Erfindung bezieht sich auch auf andere Merkmale, die die oben beschriebene Maschine weiter verbessern und die den Gegenstand der weiteren Unteransprüche bilden.
• Die speziellen Merkmale der Erfindung und die sich daraus ergebenden Vorteile werden durch die folgende Beschreibung bestimmter bevorzugter Ausführungsformen verdeutlicht, die beispielsweise und ohne Einschränkung in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, in denen
• Fig. 1 einen Axialschnitt einer ersten Ausführungsform der Maschine gemäß der Erfindung zeigt;
• Fig. 2 einen vergrößerten Axialschnitt des hinteren Endes der in Fig. 1 dargestellten Maschine zeigt;
• Fig. 3 eine Darstellung in Richtung der Achse des Lagers des hinteren Endes des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Lagers zeigt;
• Fig. 4 ähnlich Fig. 1 eine zweite Ausführungsform der Maschine gemäß der Erfindung zeigt;
• Fig. 5 eine Darstellung der Vorderseite einer wie in Fig. 4 dargestellten Maschine begrenzt auf den Bereich zeigt, in dem zwei Läger für die Spulen vorgesehen sind,
• Fig. 6 einen Querschnitt des Stützstabs für die Auswechselspulen zeigt, der bei den beiden in den vorherigen Figuren gezeigten Ausführungsformen verwendbar ist; und
• die Fig. 7 und 8 eine abgewandelte Ausführungsform der Maschine gemäß der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform zeigt.
• Bezugnehmend auf die Fig. 1 bis 3 hat eine Maschine 1 gemäß der Erfindung ein Rohr 2 zur Aufnahme von Ersatzspulen B', das im wesentlichen coaxial zur Abwickelspindel 3 in ihrer Abwickelposition orientiert ist. Insbesondere erstreckt sich das Rohr 2 zwischen den beiden Frontseiten der Maschine 1 und öffnet sich an der als Vorderseite bekannten Frontseite 101, an der die meisten Verarbeitungseinheiten angeordnet sind, die das Bandmaterial verwenden. Im Rohr 2 sitzt ein Stützstab 5, der im wesentlichen coaxial zum Rohr 2 orientiert ist, an einer festen Endwand 4 des Rohrs, so daß er zum offenen Ende des Rohrs 2 an der vorderen Frontseite 101 der Maschine 1 vorsteht. Die Kerne der Ersatzspulen B' sind auf den Stützstab 5 aufgefädelt, während das freie vordere Ende des Stützstabs 5 als im wesentlichen coaxiale Verlängerung die Abwickelspindel 3 trägt. Der Stützstab 5 ist derart angeordnet, daß sich die Abwickelspindel 3 in ihrer vorbestimmten Arbeitsposition zum Abwickeln des Bandmaterials auf einer darauf arretierten Spule B befindet. Der Stützstab 5 hat einen Durchmesser im wesentlichen entsprechend dem der Spindel 3 wenigstens über einen Teil seines Querschnitts und ist rohrförmig ausgebildet, wobei die Innenbohrung zylindrischen Querschnitt hat. Eine erste rohrförmige zylindrische Hülse 6 ist im Stützstab 5 aufgenommen, so daß sie bezüglich des Stützstabs axial verschiebbar ist, wobei sich die Hülse 6 von einem Ende zum anderen des rohrförmigen Stützstabs 5 erstreckt und innen drehbar, jedoch nicht axial verschiebbar bezüglich der Hülse, eine coaxiale rohrförmige Welle 7 zur Drehung der Spindel 3 aufnimmt. Das vordere Ende der rohrförmigen Drehantriebswelle 7, das über den Stützstab 5 vorsteht, ist einstückig mit dem zylindrischen Körper 103 der Anwickelspindel 3 ausgebildet. Eine zylindrische Stange 8 zur Übertragung der axialen Bewegung für die Betätigung von Greifern 203 der Spindel 3 zum Arretieren des Spulenkerns verläuft coaxial innerhalb der Drehantriebswelle 7 der Spindel 3. Das vordere Ende der Übertragungsstange 8 verläuft coaxial innerhalb des zylindrischen Körpers 103 der Spindel 3 und greift an einer Gleitkappe 303 an, mit der sie zusammen verstellt werden kann und die coaxial verstellbar innerhalb des Körpers 103 der Spindel gelagert ist. Die Gleitkappe 303 nimmt eine Tellerfeder 9 auf, die zwischen der hinteren, verschlossenen Wand der Gleitkappe 303 und einer gegenüberliegenden festen Wand 403 am vorderen Ende des Körpers der Spindel 3 angeordnet ist und der axialen Vorwärtsbewegung der Gleitkappe 303 und der Übertragungsstange 8 entgegenwirkt. Auf ihrer radialen Außenseite hat die Gleitkappe 303 konische Flächen bzw. Flächen in Form von geneigten Ebenen 503, die mit konjugierten inneren radialen Ansätzen 603 der Greifer 203 der Spindel zusammenwirken, die so gelagert sind, daß sie im Körper 103 der Spindel radial verstellbar sind. Die Drehantriebseinrichtung der Spindel 3, die Arbeitseinrichtungen der Greifer 203 und die Einrichtungen zum axialen Verschieben der Hülse 6 innerhalb des Stützstabs 5 sind am hinteren Ende des Stützstabs 5 vorgesehen. Das hintere Ende 106 der verschiebbaren Hülse 6, das über den Stützstab 5 und hinter die feste Endwand 4 des Rohrs 2 vorsteht, trägt derart die Mechanismen zum Drehen der Spindel 3 und zum Betätigen ihrer Greifer 203, daß sie zusammen mit der Hülse 6 verschiebbar sind, wobei diese Mechanismen in einem Gehäuse 10 aufgenommen sind, das an dem hinteren Ende befestigt ist. Das Gehäuse 10 trägt eine seitlich vorstehende feste Mutter 110, in die eine Spindel 11 eingreift, die in Stützen 12 drehbar gelagert ist, die mit dem Rahmen der Maschine 1 einstückig ausgebildet sind, und die von einem Motor M1 gedreht wird. Auf diese Weise bewirkt die Drehung der Spindel 11 eine axiale Verschiebung der verschiebbaren Hülse 6 bzgl. des festen Stützstabes 5, die hinter dem hinteren Ende der verschiebbaren Hülse 6 vorgesehen und dynamisch innerhalb des Gehäuses 10 über einen Untersetzungsgetriebezug 13, 14 mit einem Zahnrad 15 verbunden ist, das von einem Motor M2 angetrieben wird. Der Motor M2 sitzt ebenfalls am Gehäuse 10. Die Übertragungsstange steht über das hintere Ende der Drehantriebswelle 7 vor und ist drehbar mit der Welle derart verbunden, daß sie zusammen mit der Welle mittels des Kolbens einer Zylinder- und Kolbeneinheit 16 axial verstellbar ist, die auf der Rückseite des Gehäuses 10 sitzt und die vom hydraulischen, pneumatischen oder einem ähnlichen Typ sein.
• Transfereinrichtungen, d. h. axiale Schieber der Ersatzspulen B' sind hinter den Spulen vorgesehen. Diese können in irgendeiner Form ausgebildet sein. Bei der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform sind, um sicherzustellen, daß die Ersatzspulen B' vollkommen parallel zueinander bei ihrer axialen Bewegung sind, mehrere axiale Schieber, die bei 17 angegeben sind, vorgesehen, und die Schieber sind in gleichen Winkelabständen über die Erstreckung des Querschnitts der Spulen B' verteilt, d. h. über die Stirnseite der Spule. Insbesondere besteht jeder Schieber aus einer Gewindestange 117, die parallel zum Stützstab 5 und zur Achse der Spulen verläuft und die eine Lagerplatte 217 an ihrem der hinteren Spule zugewandten vorderen Ende hat. Die Gewindestange 117 sitzt drehfest in einem entsprechenden Schlitz in der festen Endwand 4 und greift in eine Mutter 317, die drehbar im zugehörigen Schlitz der festen Endwand 4 gelagert ist. Jede Mutter 317 hat eine axiale Verlängerung 417 mit einer Außenverzahnung, die in einen gemeinsamen Innenzahnring 18 eingreift. Der Zahnring 18 ist so gelagert, daß er innerhalb des hinteren Endes 105 des Stützstabs 5 coaxial frei drehbar ist und mittels eines Antriebszahnrads 19 gedreht wird, das von einem Motor M3 angetrieben wird, der an der festen Endwand 4 sitzt. Der Motor M3 ist mit seiner Achse im wesentlichen tangential zum Zahnring 18 ausgerichtet und mit dem Antriebszahnrad 19 des Zahnrings mittels einer abgewinkelten Untersetzungsgetriebeeinheit 21 verbunden.
• Anschläge zur Positionierung der Spule B an der Abwickelspindel 3 können am vorderen Ende des Rohres 2 vorgesehen sein. Bei dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Beispiel ist ein fester Queranschlag 20 vorgesehen, der von einer Umfangswand des Rohres 2 radial nach innen vorsteht und mit der radial äußeren Umfangsfläche der vollen Spule B auf der Spindel 3 zusammenwirkt.
• Die Motoren M1 bis M3 können vorteilhafterweise von der Maschinensteuereinheit in bekannter Weise gesteuert werden. In diesem Falle ist die Arbeitsweise wie folgt: Wenn eine Spule auf der Spindel 3 leer ist, wird die Spindel 3 angehalten. Die Spindel kann automatisch durch Vorrichtungen angehalten werden, die das Ende der Materialbahn oder die Abnahme des Durchmessers der Spule, die abgewickelt wird, erfassen oder durch ähnliche Vorrichtungen, die normalerweise hierfür verwendet werden. Nachdem die Spindel 3 angehalten wurde, werden die Schieber 17 betätigt und verschieben die Reihe Ersatzspulen B' auf dem Stützstab 5 derart, daß eine neue Spule B hinten vom Stützstab auf die Spindel 3 aufgefädelt wird. Diese Spule schiebt den Kern der leeren Spule vorwärts, so daß sie axial vom vorderen Ende der Spindel 3 gelöst wird. Da sich die Spule, die auf der Spindel 3 abgewickelt wurde, bezüglich der Ersatzspule B' auf dem Stützstab 5 nicht drehen konnte, muß diese von der unmittelbar hinter dem Ende des Stützstabs 5 verbleibenden Spule axial getrennt werden.
• Hierfür wird das vordere Ende des Stützstabs 5 in solche einer Position relativ zur vorbestimmten Arbeitsposition der abwickelnden Spindel 3 angeordnet, daß das hintere Ende der Spindel 3 in seiner Arbeitsposition von diesem Ende des Stützstabs 5 axial getrennt ist. Mittels der verschiebbaren Hülse 6 kann die Spindel 3 aus der vorbestimmten Arbeitsposition in eine hintere Position gegen das zugewandte Endes des Stützstabs 5 axial verstellt werden. Die Bahn der axialen Trennbewegung der Spindel 3 vom Ende des Stützstabs 5 wird so gewählt, daß zum Zeitpunkt des axialen Transfers der neuen Spule zur Spindel 3 in der hinteren Position der Spindel, die folgenden Spulen B' auf dem Stützstab 5, die aneinander und an der neuen Spule B' anliegen, die neue Spule in die richtige Position bezüglich der Spindel 3 bringen. Die Spindel 3 wird dann axial vorwärts in die Fluchtungsposition geschoben, die durch den Positionieranschlag 20 bestimmt ist. Wie in Fig. 1 gezeigt, bewirkte dies, daß die Spule B auf der Spindel von der unmittelbar folgenden Spule B' am vorderen Ende des Stützstabs 5 beabstandet wird. Gleichzeitig wird auch der hintere Teil der Spindel 3, der über einem kurzen Abschnitt der Spindel 3 angeordnet war, um die Spule B in die richtige Erfassungsposition zu schieben, vom Kern der folgenden Spindel B' zurückgezogen. Wie Fig. 1 zeigt, steht die erste Ersatzspule B' am vorderen Ende des Stützstabs 5 etwas über dieses Ende vor. Zusätzlich hat, um das Einführen der Spindel 3 in diesen vorstehenden Teil der Ersatzspule B', wenn sich die Spindel wieder gegen die Stützstange 5 für den Transfer der Spule auf der Spindel 3 zurückbewegt, erleichtern, das hintere Ende der Spindel 3 eine konische Erweiterung.
• Bezugnehmend auf Fig. 6 ist, da die Spulen B' infolge des notwendigen Unterschiedes zwischen dem Außendurchmesser des Stützstabs 5 und dem Innendurchmesser der Kerne nicht auf dem Stab in einer Position vollkommen coaxial damit und mit der Spindel 3 getragen werden können, ein radialer Vorsprung 105, der die Spulen B' trägt, auf der oberen Fläche des Stützstabs 5 im wesentlichen in dem Bereich vorgesehen, in dem die Kerne darauf getragen werden, wobei der Vorsprung eine solche Dicke hat, daß sein Krümmungsradius dem des inneren Krümmungsradius der Kerne der Spulen B' entspricht, so daß die Kerne, die auf dem oberen radialen Vorsprunkg 105 sitzen, coaxial auf dem Stützstab 5 und der Spindel 3 angeordnet werden, während sie die Kontaktfläche und damit die Reibungskräfte innerhalb akzeptabler Grenzwerte halten. Dieser Vorsprung kann aus einer festen Fläche bestehen, wie Fig. 6 zeigt, oder aus einer oder mehrereren benachbarten axial konisch zulaufenden Rollen, die so aufgesetzt sind, daß sie um Achsen drehbar sind, die tangential zum Stützstab 5 verlaufen.
• Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Variante der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform. Bei dieser Variante sind der Stützstab 5 für die Ersatzspulen B' und die Abwickelspindel 3 zusammen mit den zugehörigen Antriebseinheiten und den Schiebern 17 nicht fest innerhalb des Rohrs 2 angeordnet, sondern die Endwand 4 des Rohrs 2, an der diese Teile befestigt sind, ist verschiebbar gelagert. Bei einer ersten, nicht gezeigten Variante kann sie auf einen Schieber aufgesetzt sein, der innerhalb des Rohrs 2 vor- und rückwärts verschiebbar ist, um das manuelle Laden der Ersatzspulen B' auf den Stützstab 5 zu erleichtern. Bei der gezeigten Ausführungsform ist jedoch die Endwand 4 bzw. der Stützstab 5 zusammen mit der Abwickelspindel 3 und allen Antriebs- und den zugehörigen Arbeitsmechanismen auf einen Wagen 22 aufgesetzt, der mit Rädern 222 und Griffstangen 122 versehen ist, die in diesem speziellen Fall vom hinteren Ende des Rohrs 2 aus in dieses eingeschoben werden können. Die Positionierungsanschläge 102 für den Wagen 22, die mit Teilen des Wagenrahmens zusammenwirkten, können im Rohr 2 vorgesehen sein. Das Rohr 2 kann auch vorteilhafterweise mit Einrichtungen 202 zur Führung des Wagens 22 versehen sein, die die richtige Positionierung der Achse der Spindel 3 und des Stützstabs 5 bezüglich des Querschnitts des Rohrs 2 sicherstellen. Bei dem gezeigten Beispiel bestehen die Führungseinrichtungen 202 aus Längsführungen, die längs der Seitenwände des Rohrs 2 vorgesehen sind und mit den Seiten des Wagens 22 zusammenwirken. Gemäß einem weiteren Merkmal sind, um die Steuerung der Synchronisierung der Abwickelspindel mit den Vorgängen beim Transfer der Ersatzspulen B' vom Stützstab 5 zur Spindel 3 mittels der zentralen Einheit der Maschine 1 sicherzustellen, die Steuerleitungen der Motoren M1, M2, M3 des Stellglieds 16, das die Greifer der Spindel 3 betätigt, an die zentrale Einheit der Maschine 1 mittels eines automatischen Steckverbinders 23 angeschlossen; von dem ein Teil 123 in einer vorbestimmten Position am Wagen 22 angeordnet ist, während der andere Teil 223 in einer Position axial übereinstimmend mit dem ersten Teil 123 an der Wand des Rohrs 2 befestigt ist. Gemäß einer weiteren Verbesserung ist es, um Vibrationen während der Abwickelphase der Spule B oder während der Transferphase der Spule B' zu verhindern, die eine Bewegung des Wagens 22 bezüglich des Rohrs 2 verursachen, möglich, Einrichtungen zum Arretieren der Position des Wagens 22 im Rohr 2 vorzusehen. Bei dem gezeigten Beispiel ist der Wagen 22 mit ausfahrbaren Stützen 422 versehen, die mit seitlichen Platten am Rohr 2 zusammenwirken und insbesondere aus seitlichen Führungen 202 bestehen, die bewirken, daß die Räder 222 des Wagens 22 vom Boden des Rohrs 2 angehoben werden. Insbesondere sind die Stützenden der ausfahrbaren Stützen 422 derart geformt, daß sie in entsprechende Aufnahmen der Stützplatten eingreifen, um eine Selbstzentrierung zu bewirken. Insbesondere sind die Stützenden der Stützen 422 konisch verjüngt und greifen in komplementäre konische Hohlräume. Die Stützen 422 können manuell oder automatisch, zum Beispiel mittels mechanischer, hydraulischer oder ähnlicher Stellglieder ausgefahren werden.
• Bei dem in den Fig. 7 und 8 gezeigten Beispiel ist auch ein Anschlag zur axialen Positionierung der Spule B an der Spindel 3 in der richtigen Abwickelposition in Form eines ringförmigen Vorsprungs 24, der vorzugsweise abnehmbar ist und sich am freien vorderen Ende der Spindel 3 befindet, vorgesehen und auf die Spindel 3 aufgesetzt. Die Aktivierung bzw. Deaktivierung des Positionieranschlags 24, der zum Beispiel Klingen haben kann, die zwischen einer radial äußeren Position und einer radial zurückgezogenen Position schwingen kann (s. auch Fig. 4), kann synchron mit dem Betrieb der Greifer der Spindel 3 mittels derselben Betätigungseinrichtung durchgeführt werden.
• Die korrekte axiale Positionierung der Spindel zur Fluchtung mit der Spule B mit den Bearbeitungseinheiten der Maschine, die unterhalb der Spule vorgesehen sind, kann mittels Positionieranschlägen oder dergleichen in ähnlicher Weise wie bei dem vorherigen Beispiel erreicht werden, die bezüglich dieser Variante im einzelnen nicht gezeigt sind.
• Die Fig. 4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Diese weitere Ausführungsform unterscheidet sich von den vorherigen dadurch, daß der Stützstab 5 nicht vorsteht, sondern durch mehrere Paare von entgegengesetzten seitlichen Stützträgern 25 gelagert werden, die in im wesentlichen gleichen Intervallen längs dieser verteilt sind. Es ist von Vorteil, wenigstens drei Paare seitlicher entgegengesetzter Träger 25 vorzusehen, die den Stab in zwei Stützsegmente unterteilen. Die Stützträger 25 jedes Paares können zwischen der Eingriffsposition mit dem Stab 5 und der Ausrückposition vom Stab geschwenkt werden, in der sie den Ersatz der Spulen B' nicht stören. Die Stützträger 25 sind an ihren freien Enden mit radialen Stiften 125 versehen, die in der gehobenen Eingriffsposition mit dem Stab 5 in übereinstimmende seitliche Nuten 205 eingreifen, die an den Seiten des Stützstabs 5 ausgebildet, diametral gegenüberliegend angeordnet und den Stützträgern 25 zugewandt sind. Die Nuten 205 und die Stifte 125 sind vorzugsweise konisch oder kegelstumpfförmig, um eine Zentrierung sicherzustellen und das Spiel zu begrenzen. Die Stützen 25 sind so ausgebildet, daß sie sich so öffnen, daß wenigstens zwei Paare Stützen 25 stets in der Eingriffsposition mit dem Stab 5 bleiben. Zwei Paare Stützen sind in den Endbereichen des Stützstabs 5, und ein Paar ist in der mittleren Position vorgesehen. Das vordere Paar Stützstäbe 25 ist so angeordnet, daß der Stützstab über das Paar um eine Strecke vorsteht, die ausreicht, um wenigstens eine weitere Ersatzspule B' zu halten. Jedes Segment des Stützstabs 5 ist einem axialen Schieber 17' für die darauf vorgesehene Gruppe von Ersatzspulen B' zugeordnet. Jeder axiale Schieber 1 T besteht aus einem Arm 117', der so gelagert ist, daß er in einer horizontalen Ebene parallel zur Achse des Stützstabs 5 auf einem vertikalen Schieber 217' schwenken kann. Der Schwenkarm 117' steht quer innerhalb des Rohrs 2 und hinter der entsprechenden Reihe von Ersatzspulen B' und kann zwischen einer Position hinter den Spulen B' und einer Position über diesen verstellt werden. Der Schieberarm 117' kann von einem Motor M auf dem Wagen 217' geschwenkt werden, während der Wagen von einem Motor M' und einem Schneckenradgetriebe 317' verschoben wird.
• Während der Arbeitsphase der Maschine bleibt das vordere Paar Stützträger 25 konstant offen, so daß die Vorrichtung im wesentlichen wie zuvor erläutert arbeitet. Der Stützstab wird von den beiden weiteren Paaren Trägern 25 gehalten, die in einer Eingriffsposition damit bleiben. Als abgewandelte Ausführungsform des Betriebs ist es auch möglich, daß die Ersatzspulen B' hinter der auf die Abwickelspindel 3 geschobenen Spule B hinter die Träger 25 von den Schiebern 17', die ihnen zugeordnet sind, zurückgebracht wird, nachdem die neue Spule B von der Abwickelspindel 3 erfaßt wurde, und nachdem die Spindel vom vorderen Ende des Stützstabs 5 axial getrennt wurde. Dies kann im Falle von sehr schweren Spulen von Vorteil sein, so daß es ermöglicht wird, daß der Stützstab 5 an seinem vorderen Ende während der Abwickeldrehung der Spulen unterstützt wird. Diese Anordnung ist jedoch nicht absolut notwendig.
• Bei beiden Betriebsarten kann es von Vorteil sein, einen abnehmbaren vorderen Stützträger 26 vorzusehen, der eine Hülse zum gegenseitigen drehbaren Eingriff mit einem coaxialen vorderen Stift 25 hat, der vom vorderen Ende der Abwickelspindel 3 vorsteht. Der Träger 26 muß von der Abwickelspindel 3 gelöst und in eine Position gebracht werden, in der er das Lösen des Kerns der leeren Spule von der Spindel während der Phase des Transfers der folgenden Ersatzspule B' ermöglicht. Dies kann manuell oder automatisch erfolgen.
• Wenn der vordere Abschnitt des Stützstabs 5 leer ist, werden die vorderen Träger 25 mit dem Stützstab 5 in Eingriff gebracht, und das mittlere Paare Träger 25 wird dann geöffnet. Die Ersatzspulen B' werden dann von hinten zum vorderen Abschnitt übertragen, und die mittleren Träger können in die Eingriffsposition mit dem Stützstab 5 zurückgebracht werden, so daß es möglich ist, die vorderen Träger 5 für die Durchführung des Auswechselvorgangs zu öffnen, wie zuvor beschrieben. Diese in den Fig. 4 und 5 gezeigte Ausführungsform hat den Vorteil, daß ein Stützstab 5 größerer Länge als bei den vorherigen Ausführungsformen vorgesehen ist, und daß daher eine größere Anzahl von Ersatzspulen B' bevorratet werden kann, so daß die Anzahl von Lagerladevorgängen weiter verringert wird.
• Bei dieser Ausführungsform ist die Abwickelspindel 3 auch mit einem Anschlag 25 für die axiale Positionierung der Spindel vorgesehen, der ähnlich dem anhand der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform aus mehreren Klingen 124 besteht, die bogenförmig um Achsen 224 parallel zur Achse der Spindel 3 aus einer Position radial in die Abwickelspindel 3 zurückgezogen in eine Position von der Spindel radial vorstehend geschwenkt werden können. Die Klingen 124 können manuell geschwenkt werden, wie im gezeigten Fall, bei dem ein drehbarer Handgriff 324 vorgesehen ist, um ein coaxiales Zahnrad 424 anzutreiben, das in Zahnsegmente der Klingen 124 eingreift.
• Bei diesem Beispiel sind auch Einrichtungen vorgesehen, um die Fluchtungsposition der Abwickelspindel 3 und damit der Spule B auf der Spindel bezüglich der folgenden Bearbeitungseinheiten der Maschine 1 zu korrigieren. In diesem Falle sind im Gegensatz zur vorherigen Beschreibung Sensoren, z. B. Lichtschranken oder dgl. anstelle des Positionieranschlags 20 vorgesehen, die die Position der Spule B auf der Spindel 3 erfassen und den Motor M1 steuern, der die Abwickelspindel 3 in ihrer axialen Bewegung bezüglich des festen Stützstabs 5 antreiben.
• Bezugnehmend auf Fig. 5 im Falle irgendeiner der vorherigen Ausführungsformen kann die Maschine 1 auch mehrere Läger für den gleichen Typ Materialspulen oder für unterschiedliche Typen von Materialspulen haben, die in geeigneten Bereichen der Maschine vorgesehen sind. Wenn insbesondere ein Typ eines Bahnmaterials eine hohe Verbrauchsrate hat, ist es möglich, für den gleichen Typ Materialspulen zwei Läger des oben beschriebenen Typs vorzusehen, die in Rohren 2 nahe beieinander angeordnet sind, und von denen jedes Rohr einen Stützstab 5 mit seiner eigenen Abwickelspule 3 hat, während die beiden Läger automatische Einrichtungen zum Abwickeln der Materialbahn von einer vollen Spule auf der Spindel 3 und zum Verbinden des vorderen Teils des Materials mit dem hinteren Ende einer sich leerenden Spule auf der anderen Spindel 3 zugeordnet sein können. Diese Einrichtungen können vorteilhafterweise so angeordnet sein, daß sie die Vorgänge des Wiederauffüllens einer der beiden Läger von vorne während des Abwickelns der Materialbahn von den Spulen des anderen Lagers nicht stören, so daß es ermöglicht wird, Maschinenstops zu vermeiden.
• Offensichtlich ist es möglich, Kombinationen der gezeigten Ausführungsformen vorzusehen. Zum Beispiel kann ein Stützstab 5 von einer Wand 4 getragen werden, von der sein hinteres Ende vorsteht, sowie von einem oder mehreren Paaren Stützträgern 25, die mit dem vorstehenden Abschnitt des Stabs 5 zusammenwirken. Zusätzlich kann in diesem Falle und bei der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform ein vorderer Stützträger 26 dem Stützstab 5 zugeordnet werden.

Claims (16)

1. Maschine zur Verarbeitung von zu Spulen (B,B') gewickelten Materialbahnen, zum Beispiel für Einwickel-, Verpackungs- und Cellophaneinwickelmaschinen für Zigaretten oder dergleichen, wobei die Maschine aufweist:

- mindestens eine Abwickelspindel (3) mit Greifern (203) für eine Spule (B) einer Materialbahn, die in einer vorbestimmten Abwickelposition abgestützt ist oder in diese gebracht werden kann;

- eine Speichervorrichtung (2, 5) für mindestens eine weitere Spule (B'), um die leere Spule (B) auf der Spindel (3) zu ersetzen,

- wobei die Speichervorrichtung hinter der Abwickelspindel (3) vorgesehen ist und aus einem rohrförmigen Stützstab (5) besteht, auf welchem die Kerne einer oder mehrerer Ersatzspulen (B'), die in Reihe gegeneinander hinter der Spindel (3) und im wesentlichen koaxial mit der Spindel angeordnet sind, aufgereiht werden können,

- wobei der Stützstab (5) an seinem freien vorderen Ende die Abwickelspindel (3) als eine axiale, vor allem im wesentlichen koaxiale Verlängerung trägt,

- die Abwickelspindel (3) an dem vorderen Ende einer Drehantriebswelle (7) abgestützt ist, die drehbar um ihre Achse gelagert ist und sich axial innerhalb des rohrförmigen Stützstabes (5) erstreckt, und

- Schieber (17, 17') zum Überführen einer Ersatzspule (B') einzeln vom Stützstab (5) auf die Spindel (3) durch Einwirken auf die hintere Spule der Reihe von Ersatzspulen (B') und durch schrittweises Verschieben dieser Reihe von Ersatzspulen (B') auf dem Stützstab (5),

- wobei die Abwickelspindel (3) axial in beide Richtungen bezüglich der Reihe der Ersatzspulen (B') über einen kurzen Teil des Endweges für die Ausrichtung der Spule (B) auf der Spindel und für die Trennung der Spule (B) von der folgenden Ersatzspule (B') der Reihe bewegbar ist, und

- wobei Mittel (M2, 15, 14, 13, 107) für die Drehbetätigung der Drehantriebswelle (7) der Abwickelspindel (3) und Mittel (M1, 11, 110) für die Axialbewegung der Abwickelspindel (3) am hinteren Ende des Stützstabes (5) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Drehantriebswelle (7) der Abwickelspindel (3) drehbar, aber nicht axial innerhalb einer rohrförmigen Hülse (6) beweglich gelagert ist, die axial gleitbar im Stützstab (5) gelagert ist und an ihrem hinteren Ende (106), das über den Stützstab (5) vorsteht, die Mittel (M2, 15, 14, 13, 107) für die Drehbetätigung der Drehantriebswelle (7) der Abwickelspindel (3) trägt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehantriebswelle (7) der Abwickelspindel (3) rohrförmig ist, und daß innerhalb dieser rohrförmigen Drehantriebswelle (7) eine Übertragungsstange (8) für die Betätigung der Greifer (203) der Spindel (3) aufgenommen ist, wobei die Übertragungsstange (8) bezüglich der rohrförmigen Hülse (6) drehbar, aber axial mit dieser Hülse (6) zusammen beweglich ist und über das hintere Ende der Drehantriebswelle (7) und der rohrförmigen Hülse (6) vorsteht, und wobei sie mit axialen Betätigungsmitteln (16) zusammenwirkt, die vom hinteren Ende der rohrförmigen Hülse (6) getragen werden.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind für das Lösen der Kerne der leeren Spulen (B) von der Abwickelspindel (3) während des Transfers einer Ersatzspule (B') zu der Spindel, wobei die Mittel zum Lösen aus einer Kombination der Transfermittel (17, 17') der Ersatzspulen (B') und der zu der Spindel (3) überführten Ersatzspule (B') bestehen, während der Kern der leeren Spule (B) von dem freien vorderen Ende der Spindel (3) abgegeben wird.

4. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Positionierungsmittel (24, 124, 224, 324, 424) auf der Abwickelspindel (3) für das korrekte Positionieren der Spule (B) auf der Spule vorgesehen sind, wobei diese Positionierungsmittel ggf. abnehmbar sind und manuell oder automatisch betätigt werden, und Mittel (20, 30) zum Positionieren der Spindel (3) für die korrekte Ausrichtung der Spindel und der Spule bezüglich der folgenden Verarbeitungseinheiten vorgesehen sind, die die Materialbahn verarbeiten.

5. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützstab (5) der Ersatzspulen fest im Rahmen der Maschine (1) oder auf einem Schlitten oder Wagen (22) gelagert ist, der abnehmbar in einem vorbestimmten Gehäuse (2) im Rahmen der Maschine (1) eingesetzt werden kann, wobei Mittel (102; 202), wie zum Beispiel Führungen, Anschläge oder dergleichen, für das vorbestimmte Positionieren des Schlittens oder Wagens (22) bezüglich des Rahmens der Maschine (1) und automatische Steckverbinder (23, 123, 223) der Steuerleitungen der Antriebsmechanismen (M1, M2, M3, 16) der Abwickelspindel (3) und/oder der Transfermittel vorgesehen sind.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (22) mit Mitteln (422) zum Arretieren in der vorbestimmten Position im Gehäuse (2) der Maschine (1) versehen ist, die mit Mitteln (202) in dem Gehäuse (2) zusammenwirken.

7. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützstab (5) von einem Teil (4) des Rahmens der Maschine (1) oder des Wagens oder des Schlittens (22) getragen wird und von diesem vorsteht.

8. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützstab (5) mindestens in seinem vorstehenden Teil durch mindestens eines oder mehrere Paare von gegenüberliegenden Trägern (25) gehalten wird, die zwischen einer aktiven Stützposition, in welcher sie mit dem Stützstab (5) an diametral entgegengesetzten seitlichen Stellen in Eingriff komen (125, 205), und einer inaktiven Position geschwenkt werden können, in der sie in eine Position gedreht sind, in der sie die Ersatzspulen (B') auf dem Stützstab (5) nicht stören.

9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützstab (5) nur durch mindestens drei Paare von Stützträgern (25) gehalten wird, die an seinen Enden und in einem Zwischenteil vorgesehensind und die derart betrieben werden, daß es möglich ist, nur ein Paar von entgegengesetzten Stützträgern (25) zu jeder Zeit in die offene Position zu bringen.

10. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfermittel (17, 17') aus axialen Schiebern der Ersatzspulen (B') bestehen.

11. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Schieber (17') so abgestützt sind, (217', 317'), daß sie parallel zu den Flächen der Ersatzspulen (B') zwischen einer mit diesen Flächen in Eingriff befindlichen Position und einer nicht mit diesen in Eingriff befindlichen Position beweglich sind.

11. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger (26) zum Stützen des vorderen Endes der Spindel (3) vorgesehen ist, wobei diese Spindel mit einer koaxialen Verlängerung (27) versehen ist, die abnehmbar dreh- und axial gleitbeweglich mit dem Träger. (26) in Eingriff bringbar ist, während der Träger (26) so befestigt ist, daß er manuell oder automatisch abnehmbar und zwischen einer Eingriffsposition mit dem vorderen Ende der Spindel (3) und einer Ausrückposition verstellbar ist, in der er am Kern der leeren Spulen (B), die von dem vorderen Ende der Spindel (3) ausgestoßen werden, nicht stört.

13. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie für einen einzigen Spulentyp von Materialbahnen zwei nebeneinanderliegenden Speichervorrichtungen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche hat und in Kombination mit diesen Mittel für die automatische Aufnahme des vorderen Teils einer neuen Spule (B) auf der Abwickelspindel (3) von einer der zwei Speichervorrichtungen und Mittel zum automatischen Verbinden des hinteren Endes der leeren Spule auf der Abwickelspindel (3) einer der zwei Speichervorrichtungen mit dem vorderen Teil der neuen Spule (B) in der anderen Speichervorrichtung hat.

14. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Speichervorrichtung Mitteln zum Erfassen des Verbrauchsgrades der Spule (B) zugeordnet sind, die auf der entsprechenden Spindel (3) abgewickelt wird.

15. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Speichervorrichtung (5) ein Gehäuserohr (2) für die Ersatzspulen (B') aufweist, das im Rahmen der Maschine (1) ausgebildet ist, wobei sich dieses Rohr (2) parallel zu der Achse der Abwickelspindel (3) vorzugsweise im wesentlichen koaxial und im Basisbereich der Maschine (1) erstreckt.

16. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützstab (5) und die Spindel (3) etwa identische Durchmesser, vorzugsweise mindestens über einen Winkelsektor (105) des Stababschnittes (5) auf der oberen Seite zum Stützen der Kerne der Spulen (B') haben, während in dem verbleibenden Teil der Abschnitt des Stützstabes (5) einen Durchmesser hat, der etwas kleiner ist als der Durchmesser der Spindel (3) und der Kerne der Spulen (B').