EP0662437B1 - Vorrichtung zum Verbinden von Bändern aus weichem Material - Google Patents
Vorrichtung zum Verbinden von Bändern aus weichem Material Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention relates to an end-to-end connection device for strips of flexible material, particularly paper strips, used in particular in the cigarette manufacturing industry, and from which the cigarette paper is obtained surrounding the tobacco rod or the cuff paper surrounding the cigarette filter.
- This device can also be used for connecting strips of numerous products in this form, for example smooth or crepe paper, glossy, varnished, lacquered paper, composite products such as paper or another material covered with a aluminum layer for example, synthetic films, for example made of cellophane or polypropylene, non-woven materials, or even thin strips entirely of metal such as aluminum strips, these materials can have other uses than those mentioned above , which can for example be used for packaging purposes or for components of a part of the cigarette, for example of the filter. According to the uses, these ribbons can carry an impression on one or both sides.
- the method and the device described in the application EP-A-0.475.886 allow a connection of the paper strips when the latter are in motion; however, this device is more particularly intended for the connection of the strips of paper from which the cuff paper is obtained, ie that surrounding the filter tips.
- This device comprises in particular two rollers, a male roller and a female roller whose notches interpenetrate in order to obtain a connection by torn tabs in the paper ribbons.
- Such a device is of use limited to certain types of paper.
- Other known devices such as, for example, application EP-A-0 446 901, require a piece of adhesive tape to be inserted between the two portions of strips to be assembled; the downside of these devices is obvious since the presence of an operator is necessary to prepare and arrange the pieces of adhesive.
- Patent EP-A-0.331.634 discloses a method and a device for opening a full coil and for preparing the end of the upper turn for connection, while application EP-A-0.509.958 describes a method and a device allowing the transfer of wafers or reels during reeling; these two devices can advantageously be used in conjunction with that proposed by the present invention.
- a first object of the invention is to provide a device for connecting strips of paper or more generally of a flexible material, not meeting the drawbacks of those of the prior art, or by which a connection can be obtained reliable, said connection being made when the strip takes place at its nominal speed, usable in particular for all the types of flexible materials mentioned in the introduction, this connection device being able to operate fully automatically.
- Another object of the invention is to propose that the above connection device be directly provided with cutting means, or directly control said means, so that the parts of strips to be eliminate are cut with precision, without requiring complex and delicate synchronization means.
- FIG. 1 there is a portion of machine 1 responsible for continuously delivering a strip of paper 2 to a machine for making cigarettes (not shown) arranged downstream of the portion of machine shown here.
- the paper strip 2 comes from a reel 20, fixed by a first axis (not shown) to the portion of machine 1 and rotating around it, the paper strip 2 unwinding from the upper turn of the reel 20, passing over at least one connecting roll 6 whose function will be explained below and at least a guide roller 10.
- FIG. 1 represents only the elements mentioned placed in the immediate vicinity of the device according to the invention, the paper strips 2 and 21 being in position to be connected.
- a massive balancing piece 36A can be fixed on the connecting bar, or the spring 38 can be strong enough so that, when the system is in rotation, the striking arm 3 remains in rest position, that is to say face 40 of the hammer in abutment against abutment 39.
- the underside 41 of the hammer 4 in the form of a portion of a cylinder comprises raised grooves or knurling, as shown by way of example in FIG. 4A, preferably constituted by two perpendicular networks of parallel grooves, spaced apart from each other. a distance of 1 to 2 mm. Other types of grooves or other dimensions of these could also be envisaged.
- FIGS. 4A, 4B and 4D indicate the direction of movement of the lower face 41.
- the connecting roller 6 comprises a smooth cylindrical peripheral surface of support 60, on which the underside of the paper strip 2 is in abutment, the two superimposed strips of paper being guided on this surface by two circular guide ribs 61, defining the sides of the bearing surface 60.
- Two other bearing surfaces 62 are provided on either side of the bearing surface 60, their function being explained below.
- the connecting roller 6 is connected to a rotating axis 63, rotated by motor means 64. As previously, the axis 63 pivots inside ball bearings whose outer linings are fixed relative to the wall 13.
- connection operation imposes significant shocks on the device, mainly on the axis 63; special precautions, known to those skilled in the art, are therefore to be taken so that this axis is not damaged and that the rotational movement of the connecting roller 6 remains regular.
- the control unit 70 which in turn controls the setting means rotation 34 of the striking arm 3; the latter then begins to rotate on its axis 31, the drive means 34 accelerating this movement until the tangential speed of the lower face 41 of the hammer 4 reaches the speed of movement of the two strips of paper 2 and 21.
- the striking arm 3 is always in the retracted position, this is ie it can pivot freely on its axis 31.
- FIGS. 5A to 5E which describe different phases of the connection and cutting operations.
- the hammer 4 is provided with a front cutting pad 8 while a rear cutting pad 9 is disposed immediately behind the connecting roller 6.
- the front cutting pad 8 is mainly composed of two bent levers 80 pivoting about an axis 81, arranged on the two lateral faces of the hammer 4 (see FIG.
- the front cutter trim is completed by two springs 85, one on each face of the hammer 4, and acting on each lever 80 so as to keep the cutting blade 83 in the raised position; this raised position being determined by two stops 86.
- the rear cutter trim 9 is mainly composed of a lever 90 disposed on one side of the paper strips 2 and 21, pivoting about an axis 91, slightly back and parallel to the axis of rotation of the connecting roller 6. This lever 90 comprises a portion 92, supporting a cutting blade 93 arranged in through and under the strip of paper 2.
- the end 94 of the lever 90 is intended to be actuated by a portion of rod 95, projecting from the lateral face of the hammer 4, in a manner described below.
- Spring means 96 hold the lever 90 in position as shown in Figure 5A.
- the blade 93 it would also be possible for the blade 93 to be supported by two levers 90 arranged symmetrically on each side of the paper strips and controlled by two portions of rod 95 disposed on the two opposite lateral faces of the hammer 4.
- FIG. 5A we see the two paper strips 2 and 21 unrolling at the same speed, pressing on the connecting roller 6, as well as the hammer 4, still in the retracted position, which approaches by its rotational movement; the front 8 and rear 9 trim fittings are also in the retracted position.
- FIG. 5A we see the two paper strips 2 and 21 unrolling at the same speed, pressing on the connecting roller 6, as well as the hammer 4, still in the retracted position, which approaches by its rotational movement; the front 8 and rear 9 trim fittings
- 5D shows the same device a short instant later, a greater length of connection has been made, the bearing surfaces 84 disengage from the peripheral bearing surfaces 62, causing the blade 85 to act under the action of the spring 83 begins to rise, while now the end 94 of the lever 90 is fully engaged by the rod portion 95, causing the blade 93 to cut the strip of paper 2 in a position behind the connection 22, while the latter is not finished yet.
- connection and cutting operations is represented in FIG. 5E where, the hammer 4 is in position where it terminates the connection 22 of the two strips of paper, these having already been cut, the cutting trim before 8 s 'is fully raised while the lever 90 is released from the rod portion 95 and has been returned to the rest position under the action of the spring 96. Immediately after this step, the cam 37 will be out of action of the roller 53, the hammer 4 then returning to its retracted position under the action of the spring 38.
- the position of the lower surface 41 of the hammer 4 in the extended position must be exactly located relative to the bearing surface 60 of the roller 6, in order to effect a correct and reliable connection of the two strips of paper, this relative position being determined by the relative positions of the caster 53 and the surface of the action zone 37B of the cam 37.
- the striking arm 3 is positioned in such a way that the lower surface 41 intersects the surface d 'support 60 of the roller 6 of the order of 1 to 2 mm when these two surfaces are in contact; this difference of 1 to 2 mm can be absorbed by the air cushion of the jack 51, which makes it possible to raise the striking arm 3 all the same, since the lower surface 41 can only be tangent to the strip of paper 21.
- the leading leading edge 41A of the hammer 4 is rounded, so as to allow this slight movement of the hammer when the latter comes into contact with the paper strips on the support roller 6.
- the overpressure thus generated further increases the support pressure of the lower surface 41 on the strips of paper and on the bearing surface 60.
- the separation of the surface 41 into several portions can make it possible to limit the bearing force for strips of large width.
- the device according to the invention does not require any adjustment of the coordination of the cutting means since these are directly controlled by the movement of the hammer 4.
- connection device has been described here according to a configuration where the paper strips 2 and 21 circulate in approximately horizontal planes; it is obvious that it would work in the same way for a displacement of the strips of paper in an approximately vertical plane; in this case the figures would have to be turned a quarter of a turn, in one direction or the other.
- the angle in which the paper strips are located depends firstly on the general configuration of the machine, so it can be any, the connection device being positioned accordingly.
- the mechanical parts in particular the caster 53, the cam 37, the hammer 4 and the connecting roller 6 undergo significant mechanical shocks; they will therefore be chosen from materials capable of withstanding these shocks, as well as the parts which support them.
- connection can be made without interrupting the unwinding of the strip, ie without loss of productivity of the manufacturing machine and with means of synchronization of the extremely simple cutting means.
- the machine will advantageously be supplemented with an additional device making it possible to identify the location of a pattern on the new strip and d '' eliminate the part of the strip where the connection is located so that the patterns are not offset for the rest of the operations.
Landscapes
- Replacement Of Web Rolls (AREA)
Claims (13)
- Vorrichtung zum Verbinden eines Längsteiles eines ersten Bandes (21) aus einem weichen Material auf einen Teil gleicher Länge eines zweiten Bandes (2) aus einem weichen Material, wobei die beiden Bänder in der Vorrichtung mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf angenähert parallelen Bahnen im Umlauf sind und miteinander über einem Sektor einer Umfangsoberfläche (60) einer Verbindungsrolle (6) in Kontakt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Prägearm (3) umfasst, der in einer Ebene, die rechtwinklig zu den Ebenen der zwei Bänder (2, 21) und parallel zu deren Verschieberichtung ist, rotiert, dass ein Hammer (4) vorhanden ist, der eine teilzylinderförmige gerändelte Prägeoberfläche (41) aufweist, wobei der Hammer an einem Ende des Prägearmes montiert ist und dazu vorgesehen ist, auf einem Teil seiner Rotationsbahn, die Prägeoberfläche unmittelbar nahe an die beiden Bänder (2, 21) zu bringen, wobei diese an die Verbindungsrolle (6) angedrückt werden, dies mit einer Tangentialbewegung gleicher Richtung wie die Verschieberichtung der beiden Bänder und mit einer Tangentialgeschwindigkeit, die der Verschiebegeschwindigkeit der beiden Bänder entspricht, und wobei die beiden Bänder auf den genannten Längsteilen zwischen der Prägeoberfläche (41) und der Verbindungsrolle (6) zusammengepresst werden.
- Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prägearm (3) Mittel (30a, 35, 37, 38) zum radialen Verschieben des Hammers (4) aufweist, um ihn entweder zurückzuziehen, derart, dass im Bereich seiner Drehbewegung nahe der zwei Bänder (2, 21) seine Prägeoberfläche von den zwei Bändern beabstandet ist oder ihn aber so auszufahren, dass die gleiche Prägeoberfläche (41) auf dem gleichen Bereich der Drehbewegung mit den zwei Bändern (2, 21) in Kontakt gelangt.
- Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Prägearm (3) mindestens einen Stab (35) umfasst, an dessen einem Ende der Hammer (4) befestigt ist, wobei der Stab in radialer Richtung in der Rotationsebene des Prägearmes im Innern einer Aussparung (30a) eines drehbaren Trägers (30), an dem die Rotationsachse (31) des Prägearmes vorhanden ist, verschiebbar ist, wobei die radial wirkenden Verschiebemittel einerseits eine Feder (38) aufweisen, welche Feder den Hammer in der zurückgezogenen Position hält und andererseits eine Nocke (37) umfassen, die am anderen Ende des Stabes (35) befestigt ist, als dasjenige Ende, das den Hammer trägt, wobei eine Rolle (53), die am Kolben (52) eines Zylinders (51) angeordnet ist, dessen Körper mit dem Gestell (13) verbunden ist, auf die Nocke (37) einwirkt, sobald der Zylinder (51) betätigt wird, und dabei den Stab (35) in radialer Richtung verschiebt und den Hammer (4) in die ausgefahrene Stellung bringt.
- Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeoberfläche (41) in mehrere Teile unterteilt ist, wobei jeder Teil von seinem benachbarten Teil durch eine Längsrille (41B) und/oder eine Querrille (41C) getrennt ist.
- Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prägearm (3) mittels einer Rotationsachse (31) mit Antriebsmitteln (34) verbunden ist, wobei die Antriebsmittel erlauben, den angehaltenen Prägearm (3) in einer bestimmten winkligen Position zu halten oder ihn mit einer derartigen Geschwindigkeit drehen zu lassen, dass die tangential gerichtete Geschwindigkeit der Prägeoberfläche (41) des Hammers (4) gleich der längsgerichteten Verschiebegeschwindigkeit der Bänder (2, 21) aus dem weichen Material ist.
- Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im weiteren eine vordere Schneideinrichtung (8) vorhanden ist, die dazu bestimmt ist, das Ende des einen Bandes (21) aus einem weichen Material auf der Vorderseite der Verbindungsstelle (22) der zwei Bändern (2, 21) abzuschneiden und dass eine hintere Schneideinrichtung (9) vorhanden ist, die dazu bestimmt ist, das Ende des anderen Bandes (2) aus einem weichen Material auf der hinteren Seite der Verbindungsstelle (22) der zwei Bändern (2, 21) abzuschneiden.
- Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Schneideinrichtung (8) zwei Hebel (80) umfasst, die um eine Achse (81), die parallel zur Rotationsachse des Prägearmes (3) ist, drehbar sind und auf den beiden Seitenflächen des Hammers (4) angeordnet sind, wobei die vorderen Enden der Hebel (80) die Vorderseite des Hammers (4) überragen und eine Schneidklinge (83) tragen, dessen Länge mindestens gleich der Breite des zu schneidenden Bandes (21) ist und dass die hinteren Enden (84) der Hebel (80) über die Prägeoberfläche (41) des Hammers (4) vorstehen, wobei die vordere Schneideinrichtung (8) unter der Wirkung eines Federmittels (85) entweder eine Ruhestellung einnimmt, in der die Klinge (83) nicht dazu vorgesehen ist, das eine Band (21) zu schneiden oder in eine Arbeitsstellung gebracht wird, indem die hinteren Enden (84) der Hebel (80) durch zwei Kontaktoberflächen (62) der Verbindungsrolle (6) betätigt werden, was bewirkt, dass die Schneidklinge (83) zum Schneiden in Querrichtung des einen Bandes (21) aus dem weichen Material beaufschlagt wird.
- Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Schneideinrichtung (9) mindestens einen Hebel (90) aufweist, der um eine Achse (91), die parallel zur Rotationsachse der Verbindungsrolle (6) verläuft, drehbar ist und hinter der Verbindungsrolle auf dem gleichen Gestell (13) angeordnet ist, dass ein Teil des Hebels eine Schneidklinge (93) trägt, dessen Länge mindestens gleich der Breite des zu schneidenden Bandes (2) ist, dass die hintere Schneideinrichtung (9) unter der Wirkung eines Federmittels (96) entweder eine Ruhestellung einnimmt, in der die Schneidklinge nicht dazu vorgesehen ist, das andere Band (2) zu schneiden oder in eine Arbeitsstellung gebracht wird, indem ein Ende (94) des Hebels (90) durch einen Teil eines Stiftes (95), der auf einer Seitenfläche des Hammers (4) vorsteht, betätigt wird, um die Schneidklinge (93) zum Schneiden in Querrichtung des anderen Bandes (2) aus dem weichen Material zu beaufschlagen.
- Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidklinge (83) der vorderen Schneideinrichtung (8) und die Schneidklinge (93) der hinteren Schneideinrichtung (9) dazu vorgesehen sind, die Bänder (21.2) in deren Querrichtung dann zu schneiden, wenn der Hammer (4) in der ausgefahrenen Stellung ist.
- Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im weiteren Steuermittel (7) vorhanden sind, die eine Steuereinheit (70) umfassen, welche zum Detektieren, ob die eine der Spulen (20), die das zweite Band (2) aus dem weichen Material liefert fast leer ist, vorgesehen ist, und zum Steuern des in Rotationbringens des Prägearmes (3) und des Einstellens seiner Rotationsgeschwindigkeit, derart bestimmt ist, dass die Tangentialgeschwindigkeit der Prägeoberfläche (41) des Hammers (4) gleich der Verschiebegeschwindigkeit der zwei Bänder (2, 21) ist und welche Steuereinheit dann den Prägesteuerzylinder (51) betätigt, wenn die Winkelstellung des Prägearmes (3) in einer ersten bestimmten Stellung ist und die Betätigung des Zylinders wieder einstellt, sobald die Verbindung (22) ausgeführt worden ist und welche Steuereinheit im weiteren die Drehbewegung des Prägearmes (3) in einer zweiten bestimmten winkligen Stellung anhält.
- Verwendung einer Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche zum Verbinden von zwei Papierbändern.
- Verwendung einer Verbindungsvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, zum Verbinden von zwei Papierbändern aus Zigarettenpapier oder Umhüllungspapier an einer Zigarettenherstellmaschine.
- Verwendung der Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Verbinden von zwei dünnen Aluminiumbändern.
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