EP1314668A2 - Vorrichtung zum Transport von band- oder streifenförmigem Material - Google Patents

Vorrichtung zum Transport von band- oder streifenförmigem Material Download PDF

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EP1314668A2
EP1314668A2 EP02022737A EP02022737A EP1314668A2 EP 1314668 A2 EP1314668 A2 EP 1314668A2 EP 02022737 A EP02022737 A EP 02022737A EP 02022737 A EP02022737 A EP 02022737A EP 1314668 A2 EP1314668 A2 EP 1314668A2
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EP
European Patent Office
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tension
crusher
tension element
strip
drive
Prior art date
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EP02022737A
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English (en)
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EP1314668A3 (de
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Bernhard Brinkmann
Frank Grothaus
Martin Paech
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Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Hauni Maschinenbau GmbH
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    • B65H2557/61—Details of processes or procedures for calibrating

Definitions

  • the invention relates to a device for transporting ribbon or strip Material, in particular wrapping material or covering paper for rod-shaped articles the tobacco processing industry, through a processing device, with a tension element movable at an angle to the direction of transport of the material, over which the material is guided in order to generate a tensile stress the material deflect from its path of movement, and with a drive device for Movement of the tension element and a method for regulating the tension in a band or strip material to be transported, in particular wrapping material or covering paper for rod-shaped articles of the tobacco processing industry Industry, particularly using the aforementioned device, in which the material is applied at an angle to its transport direction is going to generate a tension from its trajectory to be deflected.
  • topping strips or Covering strip sections which are usually made of more or less stiff paper, Cork film or similar materials exist, for example, mouthpiece sleeves for Rod-shaped smoking articles are made or mouthpieces such as filters and the like are encased and associated with cigarettes.
  • the covering strips are made from a covering strip bobbin subtracted and then deflected over an edge of a crusher, glued and separated into individual sections.
  • the processing device through which the material with the help of the present device is transported for example, have such a crusher or consist of such a crusher. Additionally or alternatively, that can Material processed otherwise in the processing device, for example perforated and / or printed.
  • dancer roller In order to generate the required tension in the material, it is used as a tension element usually uses a so-called dancer roller over the material to be led.
  • the dancer roller is rotatably mounted on one end of a boom, while the boom with its other end on the device is pivotally arranged. By pivoting the dancer roller accordingly the material is deflected from its path of movement, creating a corresponding Tension occurs in the material.
  • the swiveling boom usually resiliently biased to its maximum pivot position.
  • the material is broken and depending on that, the cigarette quality at the crusher is crucial on the selection and arrangement as well as on the control of the individual Influenced transport elements, the covering paper feed a stable position Paper guidance regardless of the quality of the topping paper reels and a constant paper tension when breaking regardless of the setting one Bobbin brake should ensure.
  • DE 199 28 867 A1 therefore describes a transport device for one of a strip of wrapping material pulled off the bobbin of the tobacco processing industry proposed, which has a first and a second tension roller device.
  • the first draw roller device guides the covering paper strip pulled off the bobbin in a loop storage.
  • the second draw roller device pulls the Tipping paper strips from the loop storage via a crusher.
  • a deflection roller arranged, which can be acted upon by a controllable negative pressure, whereby the tensile stress of the strip fed to the strip crusher on constancy is regulated. Accordingly, in this known device, the through a controllable negative pressure acting deflection roller as a tension control device.
  • the present invention proposes in a device of type mentioned to design the drive device such that it on the tension member exerts a force regardless of the position of the Tension member is adjustable to a substantially constant value.
  • the invention thus allows the tension in the material to be regulated to one desired constant value and can be used in all areas of a machine Find application where material in strip or strip form is transported and processed. This is done by moving the tension member Material brought out of flight and around one end of the tension member diverted.
  • the train control device for control of tension in the material, the tension control device controls the Drive device such that the force exerted on the tension element and the position of the tension member independently of each other a predetermined value can be regulated.
  • the tension control device usually has a device for detection discontinuities such as Glue points in the material, so that with such Execution of the tension control device based on the drive device the tension element exerted force compared to that for normal operation set value is reduced if the detection device has a discontinuity in the material.
  • This contributes to the fact that was previously established Invoice that the material at points of discontinuity such as Glued spots, weakened is and therefore in particular a deflection around a crusher very high stress on the material at such critical points Has.
  • the tension control device preferably deactivates the control of the position of the tension element when regulating the drive device to the Tensile force exerted on a reduced value.
  • the tension control device expediently Speed of the pair of pull rollers on one from the position of the tension member dependent value regulates. If at least two pairs of pull rollers are provided, which is usually the case, regulates the train control device the transport speed difference of the pairs of pull rollers to one of the Position of the tension member dependent value. Because with such an arrangement tensile stress in the material already arises from the fact that in Direction of transport viewed behind the first pair of draw rollers second Pull roller pair runs a little faster than the first pair of pull rollers, causing the material is stretched between these two pairs of pull rollers.
  • the tension member should be movable into a rest position be in which the material under no or at least none essential Tension is there. In this way, the material is relieved at a standstill.
  • the tension control device can be designed in such a way that the tension element remains in the rest position as long as the device is in Standstill. If the drive device or even the entire device is electrically operated, the drive device should expediently be designed such that in the de-energized state the tension element moved into the rest position and / or remains in the rest position.
  • the movement of the tension member into the rest position has the advantage that especially when changing the material, the new material into the device easily can be threaded.
  • a currently particularly preferred embodiment is characterized in that that the drive device is a torque-controlled and on an essentially constant torque adjustable rotary drive.
  • This execution allows the tension to be regulated in a structurally particularly simple manner in the material to a desired constant value, independently from the position of the tension member, for example when in use a spring would not be the case because the spring force is proportional to the travel and is therefore changeable accordingly.
  • the Rotary drive on a torque-controlled rotary motor.
  • tension member in which the tension member is pivotable, over which the material is drawn is characterized in that the tension member can be pivoted by the rotary drive is.
  • the tension member By pivoting the tension member, the material is made of it Brought and thereby deflected around one end of the tension member. Depending on the swivel position of the tension element, the material becomes weaker or more deflected.
  • the axis of rotation of the torque-controlled rotary motor should expediently also the pivot axis of the tension member substantially aligned, whereby the tension member is pivoted directly from the torque-controlled rotary motor becomes.
  • the Tension element a rotatable dancer roller and a swiveling boom has one end is pivotally mounted and the other free
  • the end of the dancer roller is characterized by the fact that the moment-controlled Rotary drive exerts a torque on the boom, reducing the deflection force the tension member or the boom to particularly simple Way can be regulated to a constant value.
  • the boom is expediently at one end on the output shaft attached to the rotary motor and extends at an angle, preferably at right angles, to the axis of rotation of the output shaft of the rotary motor.
  • the processing device has a crusher with a crusher edge for the touching intervention with the material to be pulled over it the crusher, viewed in the direction of transport of the material, can be optional be arranged in front of or behind the tension member.
  • the Crusher in front of the tension element can be the one that determines the refraction process Traction behind the crusher with the help of the tension control device directly to be controlled.
  • placing the crusher behind the tension element can decrease the drive torque of a material transporting Pull roller pair serve as an indication of a blunt crusher.
  • the engagement of the crusher is preferably dependent on the position of the Tension member controllable, because expediently by regulating the position of the tension element also influences the action of the crusher can be. With the help of the invention it is thus possible to define defined geometrical shapes Achieve conditions at the crusher edge. Because different types of material cause different deflection angles at the crusher edge.
  • the tension member should be movable into a rest position in which Material is out of engagement with the crusher and therefore not on the crusher edge rests. In this way, not only the material is relieved in the rest position, but can also be easily threaded into the device.
  • the rotary position of the crusher can be dependent be controlled by the pivoting position of the tension element.
  • the axis of rotation of the crusher should expediently be aligned with the pivot axis of the tension member essentially aligned. With further training In this version, the axis of rotation of the crusher can essentially be aligned with the crusher edge aligned.
  • the crusher is preferably on the tension member non-rotatably fastened and thus forms a structural unit with the tension element. In a further development of this version, the crusher is on the Cantilever arm, preferably on one end, secured against rotation.
  • the crusher by one Arrange swivel axis rotatably; however, the swivel axis is not aligned the crusher edge and the crusher does not form a structural unit with the Dancer roller, which is also contained in the device according to DE 24 21 394 A1 is.
  • the crusher can be separated from the movable tension member and in Be arranged stationary with respect to the device.
  • the crusher with its crusher edge at a distance arranged by the trajectory of the material when the material is out Intervention from the crusher.
  • a position sensor for the detection of the Swivel position of the tension member and a calibration device are provided be when the device for calibrating the position transmitter is activated the tension member in a rest position and also in a complete deflected swiveled position. This can be done for the resting position and the fully deflected swivel position each has an end stop be arranged.
  • the present invention proposes, according to a further aspect, in the case of a method of the type mentioned at the outset for the application of the Material generated force regardless of the degree of deflection to a constant Set or regulate the value.
  • the transport routes shown in the figures can, for example, in one Cigarette filter attachment machine such as that of the applicant under the designation "MAX" machine included and doing so for a wrapping material strip in the form of a covering paper strip for connecting cigarettes and Filters are provided, but are not exclusive to such an application limited.
  • the first embodiment has a transport route for one Material strips 1 on a sensor device 2, the discontinuities, such as Sticky spots, recognizes.
  • the sensor device 2 is connected downstream first pair of pull rollers 4, which strip of material 1 from a not shown Bobine pulls in the direction of arrow A.
  • Behind the first pair of draw rollers 4 the material strip 1 passes through a processing station 14, the construction of which follows is described in more detail.
  • the material strip 1 After leaving the processing station 14 the material strip 1 passes through a second pair of pull rollers 16 and becomes final deflected around a deflection roller 18, in order to then a further, not shown here, Processing to be fed.
  • Fig. 2 the arrangement of Fig. 1 is again in a three-dimensional view shown, the sensor device 2 and the deflection roller 18 for reasons the clarity are omitted.
  • the processing station in FIG Embodiment a dancer roller 8 around which the material strip 1st is redirected.
  • the dancer roller 8 is rotatable on its central axis Leg 10a of an L-shaped double lever 10 mounted.
  • the double lever 10 is again on the output shaft 12a of a torque-controlled motor 12 attached.
  • the axis of rotation of the output shaft 12a runs parallel at a distance to the axis of rotation of the dancer roller 8. Accordingly, at least the leg 10a is used of the double lever 10 as a boom, at the free end of the dancer roller 8 is.
  • the torque-controlled motor 12 can preferably be one Act electric motor.
  • a crusher 22 is rotatably fastened so that the crusher edge 22a is aligned with the axis of rotation of the output shaft 12a of the motor 12.
  • the crusher edge 22a is aligned with the axis of rotation of the output shaft 12a of the motor 12.
  • FIG. 2 While in Fig. 2 the unit of dancer roll 8 and crusher 22 by a corresponding Swiveling the double lever 10 using the motor 12 in their full deflected working position is shown in the illustration of FIG. 3
  • Dancer roller 8 and the crusher 22 in their rest position.
  • the dancer roller 8 and the crusher 22 are arranged to each other, that in the rest position of the material strips 1 contactless between the dancer roller 8 and the crusher 22 is passed.
  • the Material strip 1 in the working position according to FIG. 2 at the breaker edge 22a kinked and guided around the dancer roller 8, so that the crusher 22 with his Crusher edge 22a and the dancer roller 8 each in touching engagement with the Material strips 1 are.
  • the material strip 1 straight from the first pair of pull rollers 4 runs to the second pair of pull rollers 16 is by pivoting of the double lever 10 from the rest position into a working position
  • Dancer roller 8 in engagement with the material strip 1 between the two pairs of pull rollers 4 and 16 brought.
  • the torque-controlled motor 12 is controlled by a regulating device 20, which is only shown schematically in Fig. 1, but in Figures 2 and 3 is omitted for reasons of clarity.
  • the motor 12 is with applied a constant torque, whereby the double lever 10 and thus the dancer roller 8 carried on one leg 10a into a specific one Swivel position is pivoted.
  • the torque determines the tension in the material strip 1. The greater the torque with which the motor 12 pivoted the double lever 10 and thus the dancer roller 8 the strip of material 1 deflects, the more material strip 1 is subjected to tensile stress.
  • the control device 20 controls the motor 12 such that the motor 12 generated torque is regulated to a predetermined value, the regulation of the torque regardless of the swivel position of the double lever 10 takes place.
  • control device 20 is also with the pairs of pull rollers 4 and 16 linked.
  • conveying speed of the second is Pull roller pair 16 a little higher than that of the first pair of pull rollers 4, whereby A tensile stress already arises in the material strip 1.
  • This speed difference regulates the control device 20 depending on the Swivel position of the double lever 10 and thus the position of the dancer roller 8.
  • the control device 20 not only controls the torque of the motor 12, but also receives information about the rotational position of the output shaft 12a of the motor 12 and thus the pivot position of the double lever 10.
  • This is a Position sensor, not shown, is provided, which sends this information to the control device 20 forwards.
  • the position encoder is usually in the motor 12 integrated. To calibrate this position transmitter when starting the device The motor 12 is controlled by the control device 20 so that it has the double lever 10 first in the rest position shown in FIG. 3 and then in the full deflected working position pivoted according to FIG. 2. Two corresponding ones can be used for this End stops may be provided, which are not shown in the figures are.
  • the control device 20 controls the motor 12 so that the double lever 10 is pivoted into its rest position according to FIG. 3.
  • the arrangement shown is such that in the de-energized state the device, the double lever 10 remains in its rest position. In the The material strip 1 can then be at rest, for example after a change the paper type, can be easily threaded.
  • the sensor device 2 has a discontinuity during operation, such as, for example an adhesive point, in the material strip 1, controls the control device 20 the engine 12 such that the torque of the engine 12 is reduced becomes.
  • the pressure of the dancer roller 8 on the material strips 1 and thus the tensile stress thereby acted upon in the material strip 1 is reduced. This is important because the glue naturally forms a weak point at which the Material strips 1 can easily tear.
  • the weight of the dancer roller is also included 8 to be considered. With paper, the tensile stress should e.g. usually about 7 N, but only about 0.5 N for a bond.
  • a counterweight 24 which is mainly intended for this is, when the motor 12 is switched off, the double lever 10 by gravity to pivot into its rest position according to FIG. 3.
  • the counterweight 24 can, however, depending on the application also influence the torque ratios during operation accordingly, for example, a counterforce in the manner described above To be able to generate a predetermined size.
  • the crusher 22 can, in its working position in the transport direction of the material strip 1 considered, optionally arranged in front of or behind the dancer roller 8 his.
  • the crusher 22 lies in Direction of transport A of the material strip 1 viewed, in front of the dancer roller 8. If you reverse the transport direction, so that the material strip 1 in the direction of arrow A 'runs, and the sensor device 2 is moved to the other end the transport route shown, as in Fig. 1 by dashed lines and that Reference numeral 2 'is indicated, there is a modified embodiment in which the crusher 22, viewed in the transport direction A ', now behind the dancer roller 8 lies.
  • the dancer roller 8 By arranging the dancer roller 8, in the transport direction A of the strip of material 1, behind the crusher 22 can be used for the refraction process determining tensile force through the dancer roller 8 directly behind the crusher 22 to be controlled.
  • the target value of the position of the dancer roller 8 can be used as the brand parameter and thus the paper angle over the crusher 22 can be specified.
  • FIGS. 4 and 5 A currently particularly preferred second embodiment is shown in FIGS. 4 and 5 shown, which are different from that previously described with reference to Figures 1 to 3 first embodiment differs in that - instead of a rotatable bearing by arrangement on the double lever - the crusher 22 'from the double lever 10' is physically separated stationary. Accordingly, this second version the crusher 22 'does not move together with the dancer roller 8, but instead is fixed and the dancer roller 8 is pivoted by the motor 12 only accordingly.
  • the crusher edge 22a 'of the crusher 22' has a fixed one Orientation.
  • the material strip in the processing station 14 1 optionally processed in another way, for example printed and / or perforated.
  • the third embodiment according to FIG. 6 thus differs from the embodiments according to Figures 1 to 5 in particular in that the crusher is missing and instead of the double lever, a simple radial arm 10 "is provided the dancer roller 8 is rotatably mounted at the free end of this boom 10 ", while the boom 10 "with its other end radially on the output shaft 12a of the torque-controlled motor 12 is attached.
  • the one shown in Fig. 6 third version is - instead of the crusher - a free-running deflection roller 6 is provided, which is mounted on the boom 10 "in such a way that its axis of rotation is aligned with the axis of rotation of the output shaft 12a of the motor 12.
  • the processing station 14 shown in Fig. 6 is for other processing of the material strip 1 is provided, in which the material strip 1, for example can be perforated and / or printed.
  • the deflection roller 18 shown in Fig. 1 can also in the third embodiment be provided, but is not shown in Fig. 6.
  • the sensor device 2 and the control device are also not shown in FIG. 6 20 of Fig. 1. Nevertheless, the sensor device and the control device in the same way part of the third version as it is are also in the first and second versions. Therefore, regarding the Control of the motor 12 and the pivoting of the dancer roller 8 on the previously reference made in connection with the first embodiment.

Landscapes

  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
  • Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)
  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von band- oder streifenförmigem Material (1), insbesondere Hüllmaterial oder Belagpapier für stabförmige Artikel der tabakverarbeitenden Industrie, durch eine Bearbeitungseinrichtung (14), mit einem winklig zur Transportrichtung des Materials (1) bewegbaren Zugspannungsorgan (8, 10), über das das Material (1) geführt ist, um zur Erzeugung einer Zugspannung das Material (1) aus seiner Bewegungsbahn auszulenken, und mit einer Antriebseinrichtung (12) zur Bewegung des Zugspannungsorgans (8, 10), wobei das Besondere der Vorrichtung darin besteht, dass die Antriebseinrichtung (12) derart ausgebildet ist, dass sie auf das Zugspannungsorgan (8, 10) eine Kraft ausübt, die unabhängig von der Position des Zugspannungsorgans (8, 10) auf einen im wesentlichen konstanten Wert einstellbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Regelung der Zugspannung in einem zu transportierenden bandoder streifenförmigen Material (1), insbesondere Hüllmaterial oder Belagpapier für stabförmige Artikel der tabakverarbeitenden Industrie, bei welchem das Material (1) winklig zu seiner Transportrichtung beaufschlagt wird, um zur Erzeugung einer Zugspannung aus seiner Bewegungsbahn ausgelenkt zu werden, wobei das Besondere dieses Verfahren darin besteht, dass die für die Beaufschlagung des Materials (1) erzeugte Kraft unabhängig von dem Grad der Auslenkung auf einen konstanten Wert eingestellt bzw. geregelt wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von band- oder streifenförmigem Material, insbesondere Hüllmaterial oder Belagpapier für stabförmige Artikel der tabakverarbeitenden Industrie, durch eine Bearbeitungseinrichtung, mit einem winklig zur Transportrichtung des Materials bewegbaren Zugspannungsorgan, über das das Material geführt ist, um zur Erzeugung einer Zugspannung das Material aus seiner Bewegungsbahn auszulenken, und mit einer Antriebseinrichtung zur Bewegung des Zugspannungsorgans sowie ein Verfahren zur Regelung der Zugspannung in einem zu transportierenden band- oder streifenförmigen Material, insbesondere Hüllmaterial oder Belagpapier für stabförmige Artikel der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere unter Verwendung der zuvor erwähnten Vorrichtung, bei welchem das Material winklig zu seiner Transportrichtung beaufschlagt wird, um zur Erzeugung einer Zugspannung aus seiner Bewegungsbahn ausgelenkt zu werden.
In der tabakverarbeitenden Industrie werden bekanntlich aus Belagstreifen bzw. Belagstreifenabschnitten, die üblicherweise aus mehr oder weniger steifem Papier, Korkfolie oder ähnlichen Materialien bestehen, beispielsweise Mundstückhülsen für stabförmige Rauchartikel hergestellt oder auch Mundstücke, wie Filter u.dgl., umhüllt und mit Zigaretten verbunden. Die Belagstreifen werden von einer Belagstreifenbobine abgezogen und anschließend über eine Kante eines Brechers umgelenkt, beleimt und in einzelne Abschnitte getrennt.
Die Bearbeitungseinrichtung, durch die das Material mit Hilfe der vorliegenden Vorrichtung transportiert wird, kann beispielsweise einen solchen Brecher aufweisen oder aus einem solchen Brecher bestehen. Zusätzlich oder alternativ kann das Material in der Bearbeitungseinrichtung anderweitig bearbeitet, beispielsweise perforiert und/oder bedruckt, werden.
Um aus einem solchen Belagstreifen bzw. aus einzelnen Belagstreifenabschnitten einen einwandfreien Wickel bzw. eine einwandfreie Umhüllung der stabförmigen Artikel zu gewährleisten, wird bekanntlich die Steifigkeit des Belagstreifens dadurch vermindert, dass der Belagstreifen vor seiner endgültigen Formgebung mit seiner
Innenfläche über eine relativ scharfe, messerartige Kante eines üblicherweise eine Bearbeitungseinrichtung bildenden Brechers gezogen wird, wodurch der Belagstreifen gleichzeitig vorgekrümmt wird. Eine solche Umlenkung um einen Brecher bewirkt stets eine sehr starke Beanspruchung des Belagstreifens, der dieser Beanspruchung in besonders kritischen Phasen, wie z.B. beim Beschleunigen während des Anfahrvorganges der Produktionsmaschine, oder an kritischen Stellen, wie z.B. an Klebstellen, nicht gewachsen ist.
Um im Material die erforderliche Zugspannung zu erzeugen, wird als Zugspannungsorgan gewöhnlich eine sogenannte Tänzerwalze verwendet, über die Material geführt wird. Die Tänzerwalze ist an einem Ende eines Auslegers drehbar gelagert, während der Ausleger mit seinem anderen Ende an der Vorrichtung schwenkbar angeordnet ist. Durch entsprechendes Verschwenken der Tänzerwalze wird das Material aus seiner Bewegungsbahn ausgelenkt, wodurch eine entsprechende Zugspannung im Material entsteht. Dabei ist der schwenkbare Ausleger gewöhnlich in seine maximale Schwenkstellung federnd vorgespannt. Tänzerwalzen der beschriebenen Art sind beispielsweise in der in der DE 40 08 475 A1 offenbarten Vorrichtung vorgesehen.
Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird der Brechvorgang des Materials und abhängig davon auch die Zigarettenqualität am Brecher ganz entscheidend von der Auswahl und Anordnung sowie von der Steuerung der einzelnen Transportelemente beeinflusst, wobei die Belagpapierzuführung eine lagestabile Papierführung unabhängig von der Qualität der Belagpapierbobinen und eine konstante Papierspannung beim Brechen unabhängig von der Einstellung einen Bobinenbremse gewährleisten sollte.
Deshalb wird in der DE 199 28 867 A1 eine Transportvorrichtung für einen von einer Bobine abgezogenen Hüllmaterialstreifen der tabakverarbeitenden Industrie vorgeschlagen, welche eine erste und eine zweite Zugwalzeneinrichtung aufweist. Die erste Zugwalzeneinrichtung führt den von der Bobine abgezogenen Belagpapierstreifen in einen Schlaufenspeicher. Die zweite Zugwalzeneinrichtung zieht den Belagpapierstreifen aus dem Schlaufenspeicher über einen Brecher. Zwischen dem Brecher und dem Ausgang des Schlaufenspeichers ist ferner eine Umlenkwalze angeordnet, die durch einen regelbaren Unterdruck beaufschlagbar ist, wodurch die Zugspannung des dem Streifenbrecher zugeführten Streifens auf Konstanz geregelt wird. Demnach dient bei dieser bekannten Vorrichtung die durch einen regelbaren Unterdruck beaufschlagbare Umlenkwalze als Zugregelungseinrichtung.
Auch wenn sich die zuvor beschriebenen bekannten Vorrichtungen in der Praxis gut bewährt haben, schlägt die vorliegende Erfindung vor, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Antriebseinrichtung derart auszubilden, dass sie auf das Zugspannungsorgan eine Kraft ausübt, die unabhängig von der Position des Zugspannungsorgans auf einen im wesentlichen konstanten Wert einstellbar ist.
Die Erfindung erlaubt somit eine Regelung der Zugspannung im Material auf einen gewünschten konstanten Wert und kann im übrigen in allen Bereichen einer Maschine Anwendung finden, wo band- oder streifenförmiges Material transportiert und verarbeitet wird. Dabei wird durch Bewegung des Zugspannungsorgans das Material aus seiner Flucht gebracht und um das eine Ende des Zugspannungsorgans umgelenkt.
Bei einer bevorzugten Ausführung, die eine Zugregelungseinrichtung zur Regelung der Zugspannung im Material aufweist, steuert die Zugregelungseinrichtung die Antriebseinrichtung derart, dass die auf das Zugspannungsorgan ausgeübte Kraft und die Position des Zugspannungsorgans unabhängig voneinander jeweils auf einen vorgegebenen Wert geregelt werden.
Üblicherweise weist die Zugregelungseinrichtung eine Einrichtung zur Erkennung von Unstetigkeiten, wie z.B. Klebestellen, im Material auf, so dass bei einer solchen Ausführung die Zugregelungseinrichtung die von der Antriebseinrichtung auf das Zugspannungsorgan ausgeübte Kraft gegenüber dem für den normalen Betrieb eingestellten Wert reduziert, wenn die Erkennungseinrichtung eine Unstetigkeit im Material feststellt. Dies trägt dem bereits zuvor festgestellten Umstand Rechnung, dass das Material an Unstetigkeitsstellen wie z.B. Klebstellen, geschwächt ist und deshalb insbesondere eine Umlenkung um einen Brecher eine sehr starke Beanspruchung des Materials an solchen kritischen Stellen zur Folge hat.
Vorzugsweise deaktiviert die Zugregelungseinrichtung die Regelung der Position des Zugspannungsorgans bei Regelung der von der Antriebseinrichtung auf das Zugspannungsorgan ausgeübten Kraft auf einen reduzierten Wert.
Üblicherweise ist mindestens ein Zugwalzenpaar zum Transport des Materials vorgesehen, so dass dann zweckmäßigerweise die Zugregelungseinrichtung die Geschwindigkeit des Zugwalzenpaares auf einen von der Position des Zugspannungsorgans abhängigen Wert regelt. Sofern mindestens zwei Zugwalzenpaare vorgesehen sind, was gewöhnlich der Fall ist, regelt die Zugregelungseinrichtung die Transportgeschwindigkeitsdifferenz der Zugwalzenpaare auf einen von der Position des Zugspannungsorgans abhängigen Wert. Denn bei einer solchen Anordnung entsteht eine Zugspannung im Material bereits dadurch, dass das in Transportrichtung betrachtet hinter dem ersten Zugwalzenpaar gelegene zweite Zugwalzenpaar ein wenig schneller läuft, als das erste Zugwalzenpaar, wodurch das Material zwischen diesen beiden Zugwalzenpaaren gespannt wird.
In Abhängigkeit vom Betriebszustand der Regelung der Position des Zugspannungsorgans ist ein bestimmter Sollwert vorgebbar.
Im Stillstand der Vorrichtung oder sogar der gesamten Maschine, in der die Vorrichtung einen Teil bildet, sollte das Zugspannungsorgan in eine Ruhestellung bewegbar sein, in der das Material unter keiner oder zumindest keiner wesentlichen Zugspannung steht. Auf diese Weise wird das Material im Stillstand entlastet.
Dabei kann die Zugregelungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass das Zugspannungsorgan in der Ruhestellung verbleibt, solange sich die Vorrichtung im Stillstand befindet. Sofern die Antriebseinrichtung oder sogar die gesamte Vorrichtung elektrisch betrieben wird, sollte zweckmäßigerweise die Antriebseinrichtung derart ausgebildet sein, dass sie im stromlosen Zustand das Zugspannungsorgan in die Ruhestellung bewegt und/oder in der Ruhestellung verbleibt.
Die Bewegung des Zugspannungsorgans in die Ruhestellung hat den Vorteil, dass insbesondere bei Wechsel des Materials das neue Material in die Vorrichtung einfach eingefädelt werden kann.
Eine gegenwärtig besonders bevorzugte Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass die Antriebseinrichtung einen momentengesteuerten und auf ein im wesentlichen konstantes Drehmoment einstellbaren Drehantrieb aufweist. Diese Ausführung erlaubt auf konstruktiv besonders einfache Weise eine Regelung der Zugspannung im Material auf einen gewünschten konstanten Wert, und zwar unabhängig von der Position des Zugspannungsorgans, was beispielsweise bei Verwendung einer Feder nicht der Fall wäre, da die Federkraft proportional zum Federweg und somit entsprechend veränderlich ist. Zweckmäßigerweise weist der Drehantrieb einen momentgesteuerten Drehmotor auf.
Eine weitere gegenwärtig besonders bevorzugte Ausführung, bei welcher das Zugspannungsorgan verschwenkbar ist, über das das Material geführt ist, zeichnet sich dadurch aus, dass das Zugspannungsorgan vom Drehantrieb verschwenkbar ist. Durch Verschwenken des Zugspannungsorgans wird das Material aus seiner Flucht gebracht und dadurch um das eine Ende des Zugspannungsorgans umgelenkt. Je nach Schwenkstellung des Zugspannungsorgans wird dabei das Material schwächer oder stärker ausgelenkt.
Zweckmäßigerweise sollte die Drehachse des momentgesteuerten Drehmotors mit der Schwenkachse des Zugspannungsorgans im wesentlichen fluchten, wodurch das Zugspannungsorgan direkt vom momentgesteuerten Drehmotor verschwenkt wird.
Eine weitere gegenwärtig besonders bevorzugte Ausführung, bei welcher das Zugspannungsorgan eine drehbare Tänzerwalze und einen schwenkbaren Ausleger aufweist, dessen eines Ende schwenkbar gelagert ist und dessen freies anderes Ende die Tänzerwalze trägt, zeichnet sich dadurch aus, dass der momentgesteuerte Drehantrieb auf den Ausleger ein Drehmoment ausübt, wodurch die Auslenkungskraft des Zugspannungsorgans bzw. des Auslegers auf besonders einfache Weise auf einen konstanten Wert geregelt werden kann.
Zweckmäßigerweise ist der Ausleger mit seinem einen Ende an der Ausgangswelle des Drehmotors befestigt und erstreckt sich winklig, vorzugsweise rechtwinklig, zur Drehachse der Ausgangswelle des Drehmotors.
Sofern die Bearbeitungseinrichtung einen Brecher aufweist, der mit einer Brecherkante für den berührenden Eingriff mit dem darüber zu ziehenden Material versehen ist, kann der Brecher, in Transportrichtung des Materials betrachtet, wahlweise vor oder hinter dem Zugspannungsorgan angeordnet sein. Bei Anordnung des Brechers vor dem Zugspannungsorgan kann die für den Brechungsprozess bestimmende Zugkraft hinter dem Brecher mit Hilfe der Zugregelungseinrichtung direkt gesteuert werden. Bei Anordnung des Brechers hinter dem Zugspannungsorgan kann eine Abnahme des Antriebsmomentes eines das Material transportierenden Zugwalzenpaares als Indiz für einen stumpfen Brecher dienen.
Vorzugsweise ist der Eingriff des Brechers in Abhängigkeit von der Position des Zugspannungsorgans steuerbar, da zweckmäßigerweise durch Regelung der Position des Zugspannungsorgans gleichzeitig auch die Wirkung des Brechers beeinflusst werden kann. Mit Hilfe der Erfindung lassen sich somit definierte geometrische Verhältnisse an der Brecherkante erzielen. Denn unterschiedliche Materialsorten bedingen unterschiedliche Umlenkwinkel an der Brecherkante.
Das Zugspannungsorgan sollte in eine Ruhestellung bewegbar sein, in der das Material sich außer Eingriff vom Brecher befindet und somit nicht auf der Brecherkante aufliegt. Auf diese Weise wird in der Ruhestellung nicht nur das Material entlastet, sondern kann auch in die Vorrichtung einfach eingefädelt werden.
Bei drehbarer Lagerung des Brechers kann die Drehstellung des Brechers in Abhängigkeit von der Schwenkstellung des Zugspannungselementes gesteuert werden. Zweckmäßigerweise sollte die Drehachse des Brechers mit der Schwenkachse des Zugspannungsorgans im wesentlichen fluchten. Bei einer Weiterbildung dieser Ausführung kann die Drehachse des Brechers im wesentlichen mit der Brecherkante fluchten. Vorzugsweise ist der Brecher auf dem Zugspannungsorgan drehfest befestigt und bildet somit eine konstruktive Einheit mit dem Zugspannungsorgan. Bei einer Weiterbildung dieser Ausführung ist der Brecher auf dem Ausleger, vorzugsweise auf dessen einem Ende, drehfest befestigt.
Zwar ist es bereits aus der DE 24 21 394 A1 bekannt, den Brecher um eine Schwenkachse drehbar anzuordnen; jedoch fluchtet die Schwenkachse nicht mit der Brecherkante und bildet der Brecher auch keine konstruktive Einheit mit der Tänzerwalze, die in der Vorrichtung gemäß der DE 24 21 394 A1 ebenfalls enthalten ist.
Alternativ kann der Brecher vom beweglichen Zugspannungsorgan getrennt und in Bezug auf die Vorrichtung stationär angeordnet sein. Bei einer Weiterbildung ist bei dieser alternativen Ausführung der Brecher mit seiner Brecherkante im Abstand von der Bewegungsbahn des Materials angeordnet, wenn sich das Material außer Eingriff vom Brecher befindet.
Schließlich sollte zweckmäßigerweise ein Positionsgeber zur Erkennung der Schwenkstellung des Zugspannungsorgans und eine Kalibrierungseinrichtung vorgesehen sein, die bei Aktivierung der Vorrichtung zur Kalibrierung des Positionsgebers das Zugspannungsorgan in eine Ruhestellung und außerdem in eine vollständig ausgelenkte Schwenkstellung verschwenkt. Hierzu kann für die Ruhestellung und die vollständig ausgelenkte Schwenkstellung jeweils ein Endanschlag angeordnet sein.
Schließlich schlägt die vorliegende Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt vor, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die für die Beaufschlagung des Materials erzeugte Kraft unabhängig von dem Grad der Auslenkung auf einen konstanten Wert einzustellen bzw. zu regeln.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine schematische zweidimensionale Darstellung einer ersten Ausführung einer Transportstrecke für band- oder streifenförmiges Material mit einer schwenkbaren Tänzerwalze-Brecher-Einheit in ihrer Arbeitsstellung;
Fig. 2
eine Fig. 1 entsprechende schematische dreidimensionale Darstellung der ersten Ausführung;
Fig. 3
eine schematische dreidimensionale Darstellung der ersten Ausführung gemäß Fig. 2 mit der Tänzerwalze-Brecher-Einheit in ihrer Ruhestellung;
Fig. 4
eine schematische dreidimensionale Darstellung einer zweiten Ausführung einer Transportstrecke für band- oder streifenförmiges Material, welches sich von der ersten Ausführung gemäß den Figuren 1 bis 3 dadurch unterscheidet, dass der Brecher stationär angeordnet ist, wobei sich die Tänzerwalze in ihrer Arbeitsstellung befindet;
Fig. 5
eine schematische dreidimensionale Darstellung der zweiten Ausführung gemäß Fig. 4 mit der Tänzerwalze in ihrer Ruhestellung; und
Fig. 6
eine schematische dreidimensionale Darstellung einer dritten Ausführung einer Transportstrecke für band- oder streifenförmiges Material ohne Brecher mit einer Tänzerwalze in ihrer Arbeitsstellung.
Die in den Figuren dargestellten Transportstrecken können beispielsweise in einer Zigarettenfilteransetzmaschine wie z.B. der von der Anmelderin unter der Bezeichnung "MAX" angebotenen Maschine enthalten und dabei für einen Hüllmaterialstreifen in Form eines Belagpapierstreifens zum Verbinden von Zigaretten und Filtern vorgesehen sein, sind jedoch auf eine solche Anwendung nicht ausschließlich beschränkt.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist die erste Ausführung einer Transportstrecke für einen Materialstreifen 1 eine Sensoreinrichtung 2 auf, die Unstetigkeiten, wie beispielsweise Klebstellen, erkennt. Der Sensoreinrichtung 2 nachgeschaltet ist ein erstes Zugwalzenpaar 4, das den Materialstreifen 1 von einer nicht dargestellten Bobine in Richtung des Pfeils A abzieht. Hinter dem ersten Zugwalzenpaar 4 durchläuft der Materialstreifen 1 eine Bearbeitungsstation 14, deren Aufbau nachfolgend noch näher beschrieben wird. Nach Austritt aus der Bearbeitungsstation 14 durchläuft der Materialstreifen 1 ein zweites Zugwalzenpaar 16 und wird abschließend um eine Umlenkwalze 18 umgelenkt, um dann einer weiteren, hier nicht dargestellten, Bearbeitung zugeführt zu werden.
In Fig. 2 ist die Anordnung von Fig. 1 noch einmal in dreidimensionaler Ansicht dargestellt, wobei die Sensoreinrichtung 2 und die Umlenkwalze 18 aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen sind.
Wie die Figuren 1 und 2 erkennen lassen, weist die Bearbeitungsstation im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Tänzerwalze 8 auf, um die der Materialstreifen 1 umgelenkt wird. Die Tänzerwalze 8 ist um ihre Mittelachse drehbar an einem Schenkel 10a eines L-förmigen Doppelhebels 10 gelagert. Der Doppelhebel 10 ist wiederum an der Ausgangswelle 12a eines drehmomentengesteuerten Motors 12 befestigt. Die Drehachse der Ausgangswelle 12a läuft parallel in einem Abstand zur Drehachse der Tänzerwalze 8. Demnach dient zumindest der Schenkel 10a des Doppelhebels 10 als Ausleger, an dessen freiem Ende die Tänzerwalze 8 gelagert ist.
Beim drehmomentengesteuerten Motor 12 kann es sich vorzugsweise um einen Elektromotor handeln.
Am Doppelhebel 10 ist ein Brecher 22 drehfest so befestigt, dass die Brecherkante 22a mit der Drehachse der Ausgangswelle 12a des Motors 12 fluchtet. Somit bildet bei der ersten Ausführung der Brecher 22 eine konstruktive Einheit mit der Tänzerwalze 8.
Während in Fig. 2 die Einheit aus Tänzerwalze 8 und Brecher 22 durch entsprechendes Verschwenken des Doppelhebels 10 mit Hilfe des Motors 12 in ihrer voll ausgelenkten Arbeitsstellung gezeigt ist, nehmen in der Darstellung von Fig. 3 die Tänzerwalze 8 und der Brecher 22 ihre Ruhestellung ein. Wie Fig. 3 ferner erkennen lässt, sind die Tänzerwalze 8 und der Brecher 22 so zueinander angeordnet, dass in der Ruhestellung der Materialstreifen 1 berührungslos zwischen der Tänzerwalze 8 und dem Brecher 22 hindurchgeführt wird. Demgegenüber wird der Materialstreifen 1 in der Arbeitsstellung gemäß Fig. 2 an der Brecherkante 22a geknickt und um die Tänzerwalze 8 geführt, so dass sich der Brecher 22 mit seiner Brecherkante 22a und die Tänzerwalze 8 jeweils in berührendem Eingriff mit dem Materialstreifen 1 befinden.
Wie ein Vergleich der Figuren 2 und 3 erkennen lässt, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die Anordnung so getroffen, dass der Drehwinkel zum Verschwenken des Doppelhebels 10 zwischen der Ruhestellung gemäß Fig. 3 und der voll ausgelenkten Arbeitsstellung gemäß Fig. 2 180 ° beträgt.
Während in der Ruhestellung gemäß Fig. 3 der Materialstreifen 1 geradlinig vom ersten Zugwalzenpaar 4 zum zweiten Zugwalzenpaar 16 läuft, wird durch Verschwenken des Doppelhebels 10 aus der Ruhelage in eine Arbeitsstellung die Tänzerwalze 8 in Eingriff mit dem Materialstreifen 1 zwischen den beiden Zugwalzenpaaren 4 und 16 gebracht. Dies hat zur Folge, dass bei weiterem Verschwenken des Doppelhebels 10 der Materialstreifen 1 aus seiner direkten geradlinigen Bewegungsbahn zwischen den beiden Zugwalzenpaaren 4 und 16 ausgelenkt und dabei nicht nur um die Tänzerwalze 8 umgelenkt wird, sondern dabei auch in Berührung mit der Brecherkante 22a des Brechers 22 gelangt (vgl. Fig. 2).
Gesteuert wird der drehmomentengesteuerte Motor 12 von einer Regelungseinrichtung 20, die nur in Fig. 1 schematisch dargestellt, jedoch in den Figuren 2 und 3 aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen ist. Dabei wird der Motor 12 mit einem konstanten Drehmoment beaufschlagt, wodurch der Doppelhebel 10 und somit die an dessen einem Schenkel 10a getragene Tänzerwalze 8 in eine bestimmte Schwenkstellung verschwenkt wird. Das Drehmoment bestimmt die Zugspannung im Materialstreifen 1. Je größer das Drehmoment ist, mit dem der Motor 12 den Doppelhebel 10 verschwenkt und somit die Tänzerwalze 8 den Materialstreifen 1 auslenkt, um so stärker wird der Materialstreifen 1 mit Zugspannung beaufschlagt.
Die Regelungseinrichtung 20 steuert den Motor 12 derart, dass das vom Motor 12 erzeugte Drehmoment auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird, wobei die Regelung des Drehmomentes unabhängig von der Schwenkstellung des Doppelhebels 10 stattfindet.
Außerdem ist die Regelungseinrichtung 20 auch noch mit den Zugwalzenpaaren 4 und 16 verknüpft. Gewöhnlich ist nämlich die Fördergeschwindigkeit des zweiten Zugwalzenpaares 16 ein wenig höher als die des ersten Zugwalzenpaares 4, wodurch bereits im Materialstreifen 1 eine Zugspannung entsteht. Diese Geschwindigkeitsdifferenz regelt die Regelungseinrichtung 20 in Abhängigkeit von der Schwenkstellung des Doppelhebels 10 und somit der Stellung der Tänzerwalze 8.
Die Regelungseinrichtung 20 steuert nicht nur das Drehmoment des Motors 12, sondern erhält auch Informationen über die Drehstellung der Ausgangswelle 12a des Motors 12 und somit die Schwenkstellung des Doppelhebels 10. Hierzu ist ein nicht dargestellter Positionsgeber vorgesehen, der diese Informationen an die Regelungseinrichtung 20 weiterleitet. Gewöhnlich ist der Positionsgeber im Motor 12 integriert. Zum Kalibrieren dieses Postionsgebers beim Starten der Vorrichtung wird der Motor 12 so von der Regelungseinrichtung 20 gesteuert, dass er den Doppelhebel 10 zunächst in die Ruhestellung gemäß Fig. 3 und dann in die voll ausgelenkte Arbeitsstellung gemäß Fig. 2 verschwenkt. Hierzu können zwei entsprechende Endanschläge vorgesehen sein, die in den Figuren nicht dargestellt sind.
Bei Stillstand der Vorrichtung steuert die Regelungseinrichtung 20 den Motor 12 so, dass der Doppelhebel 10 in seine Ruhestellung gemäß Fig. 3 geschwenkt wird. Außerdem ist die dargestellte Anordnung derart getroffen, dass im stromlosen Zustand der Vorrichtung der Doppelhebel 10 in seiner Ruhestellung verbleibt. In der Ruhestellung kann dann der Materialstreifen 1, beispielsweise nach einem Wechsel der Papiersorte, einfach eingefädelt werden.
Wenn im laufenden Betrieb die Sensoreinrichtung 2 eine Unstetigkeit, wie beispielsweise eine Klebstelle, im Materialstreifen 1 feststellt, steuert die Regelungseinrichtung 20 den Motor 12 derart, dass das Drehmoment des Motors 12 reduziert wird. Dadurch wird der Druck der Tänzerwalze 8 auf den Materialstreifen 1 und somit die dadurch im Materialstreifen 1 beaufschlagte Zugspannung verringert. Dies ist wichtig, da die Klebstelle naturgemäß eine Schwachstelle bildet, an der der Materialstreifen 1 leicht reißen kann. Dabei ist auch noch das Gewicht der Tänzerwalze 8 zu berücksichtigen. Bei Papier soll die Zugspannung z.B. normalerweise etwa 7 N, bei einer Klebstelle dagegen nur etwa 0,5 N betragen. Unter der Annahme, dass das Gewicht der Tänzerwalze bei etwa 2 N liegt, ist eine Gesamtkraft von etwa 9 N im Normalbetrieb und von etwa 2,5 N bei einer Klebestelle aufzubringen, was mit Hilfe des drehmomentengesteuerten Motors 12 problemlos möglich ist. Bei einer anderen Ausgestaltung bzw. anderen Gewichtsverteilung ist es aber auch denkbar, daß das aufzubringende Drehmoment bei einer Klebestelle das Vorzeichnen wechselt. Während der Reduzierung des Drehmomentes des Motors 12 und daraus resultierender Reduzierung der Zugspannung im Materialstreifen 1 kann die Lageregelung für den Doppelhebel 10 und somit für die Tänzerwalze 8 auch ausgeschaltet werden, und zwar solange, bis die Unstetigkeit, wie z.B. eine Klebstelle, das zweite Zugwalzenpaar 16 passiert hat.
Wie insbesondere Fig. 2 erkennen lässt, ist am anderen Schenkel 10b des Doppelhebels 10 noch ein Kontergewicht 24 angebracht, das hauptsächlich dafür vorgesehen ist, bei Abschalten des Motors 12 den Doppelhebel 10 durch Schwerkraft in seine Ruhestellung gemäß Fig. 3 zu verschwenken. Durch entsprechende Dimensionierung des Kontergewichtes 24 lassen sich je nach Anwendungsfall aber auch die Drehmomentenverhältnisse während des Betriebes entsprechend beeinflussen, beispielsweise um in der zuvor beschriebenen Weise eine Gegenkraft vorbestimmter Größe erzeugen zu können.
Der Brecher 22 kann, in seiner Arbeitsstellung in Transportrichtung des Materialstreifens 1 betrachtet, wahlweise vor oder hinter der Tänzerwalze 8 angeordnet sein. In der in Fig. 1 und 2 gezeigten ersten Ausführung liegt der Brecher 22, in Transportrichtung A des Materialstreifens 1 betrachtet, vor der Tänzerwalze 8. Kehrt man die Transportrichtung um, so dass der Materialstreifen 1 in Richtung des Pfeils A' läuft, und verlegt man die Sensoreinrichtung 2 an das andere Ende des dargestellten Transportweges, wie in Fig. 1 durch gestrichelte Linien und das Bezugszeichen 2' angedeutet ist, ergibt sich eine modifizierte Ausführung, bei der der Brecher 22, in Transportrichtung A' betrachtet, nunmehr hinter der Tänzerwalze 8 liegt.
Durch Anordnung der Tänzerwalze 8, in Transportrichtung A des Materialstreifens gemäß Fig. 1 betrachtet, hinter dem Brecher 22 kann die für den Brechungsprozess bestimmende Zugkraft durch die Tänzerwalze 8 hinter dem Brecher 22 direkt gesteuert werden.
Bei Anordnung der Tänzerwalze 8, in Transportrichtung gemäß gestricheltem Pfeil A' in Fig. 1 betrachtet, vor dem Brecher 22 kann eine Abnahme des Antriebsmomentes des dahinterliegenden Zugwalzenpaares, hier des ersten Zugwalzenpaares 4, als Indiz für eine stumpf gewordene Brecherkante 22a des Brechers 22 dienen.
Schließlich kann als Markenparameter der Sollwert der Position der Tänzerwalze 8 und somit der Papierwinkel über dem Brecher 22 vorgegeben werden.
In den Figuren 4 und 5 ist eine gegenwärtig besonders bevorzugte zweite Ausführung dargestellt, die sich von der zuvor anhand der Figuren 1 bis 3 beschriebenen ersten Ausführung dadurch unterscheidet, dass - anstelle einer drehbaren Lagerung durch Anordnung am Doppelhebel - der Brecher 22' vom Doppelhebel 10' körperlich getrennt stationär angeordnet ist. Demnach wird bei dieser zweiten Ausführung der Brecher 22' nicht zusammen mit der Tänzerwalze 8 bewegt, sondern steht fest und wird die Tänzerwalze 8 vom Motor 12 nur allein entsprechend verschwenkt. Dabei besitzt die Brecherkante 22a' des Brechers 22' eine feste Ausrichtung.
In der in Fig. 4 gezeigten Arbeitsstellung der Tänzerwalze 8 wird - in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführung gemäß Fig. 2 - der Materialstreifen 1 über die Brecherkante 22a' des stationären Brechers 22' gezogen und dort umgelenkt. In der in Fig. 5 gezeigten Ruhestellung der Tänzerwalze 8 läuft dagegen der Materialstreifen 1 frei vom Brecher 22', d. h. in einem Abstand von diesem. Demnach ist auch bei der zweiten Ausführung die Anordnung so getroffen, dass der stationäre Brecher 22' in einem Abstand von der die beiden Zugwalzenpaare 4 und 16 direkt verbindenden Linie, die die Bahn des Materialstreifens 1 in der Ruhestellung der Tänzerwalze 8 bildet, sitzt und in ihrer Ruhestellung die Tänzerwalze 8 ebenfalls in einem Abstand vom Materialstreifen 1 liegt. Somit läuft in der Ruhestellung der Tänzerwalze 8 der Materialstreifen 1 berührungslos zwischen der Tänzerwalze 8 und dem Brecher 22', wie Fig. 5 erkennen lässt.
Hinsichtlich der übrigen Konstruktionsmerkmale und der Regelung der zweiten Ausführung wird auf die Beschreibung der ersten Ausführung verwiesen.
Ferner sei an dieser Stelle erwähnt, dass in der Bearbeitungsstation 14 der Materialstreifen 1 wahlweise auch noch in anderer Weise bearbeitet, beispielsweise bedruckt und/oder perforiert, werden kann.
Schließlich ist es auch denkbar, eine Ausführung zu realisieren, in der ein Brecher nicht vorgesehen ist. Eine solche dritte Ausführung ist in Fig. 6 gezeigt.
Somit unterscheidet sich die dritte Ausführung gemäß Fig. 6 von den Ausführungen gemäß den Figuren 1 bis 5 insbesondere dadurch, dass der Brecher fehlt und anstelle des Doppelhebels ein einfacher radialer Ausleger 10" vorgesehen ist. Dabei ist die Tänzerwalze 8 am freien Ende dieses Auslegers 10" drehbar gelagert, während der Ausleger 10" mit seinem anderen Ende radial an der Ausgangswelle 12a des drehmomentengesteuerten Motors 12 befestigt ist. Bei der in Fig. 6 dargestellten dritten Ausführung ist - anstelle des Brechers - eine freilaufende Umlenkwalze 6 vorgesehen, die am Ausleger 10" derart gelagert ist, dass deren Drehachse mit der Drehachse der Ausgangswelle 12a des Motors 12 fluchtet.
Die in Fig. 6 gezeigte Bearbeitungsstation 14 ist für eine anderweitige Bearbeitung des Materialstreifens 1 vorgesehen, in der der Materialstreifen 1 beispielsweise perforiert und/oder bedruckt werden kann.
Die in Fig. 1 gezeigte Umlenkwalze 18 kann bei der dritten Ausführung ebenfalls vorgesehen sein, ist jedoch in Fig. 6 nicht dargestellt.
Ebenfalls nicht dargestellt sind in Fig. 6 die Sensoreinrichtung 2 und die Regelungseinrichtung 20 von Fig. 1. Gleichwohl sind die Sensoreinrichtung und die Regelungseinrichtung in gleicher Weise Bestandteil der dritten Ausführung, wie sie es auch bei der ersten und zweiten Ausführung sind. Deshalb wird hinsichtlich der Steuerung des Motors 12 und der Verschwenkung der Tänzerwalze 8 auf die zuvor im Zusammenhang mit der ersten Ausführung getroffene Beschreibung verwiesen.
Die Anordnung aus freilaufender Umlenkwalze 6 und Tänzerwalze 8 ist dabei so getroffen, dass in der (nicht dargestellten) Ruhestellung des Auslegers 10" der Materialstreifen 1 berührungslos zwischen der freilaufenden Umlenkwalze 6 und der Tänzerwalze 8 hindurch geführt wird. In Fig. 4 ist der Ausleger 10" und somit die Tänzerwalze 8 in Arbeitsstellung gezeigt, in der die Tänzerwalze 8 den Materialstreifen 1 aus seiner direkten Bewegungsbahn zwischen den beiden Zugwalzenpaaren 8 und 16 auslenkt, wodurch der Materialstreifen 1 auch in Anlage an die freilaufende Umlenkwalze 6 gelangt und dort entsprechend umgelenkt wird.

Claims (27)

  1. Vorrichtung zum Transport von band- oder streifenförmigem Material (1), insbesondere Hüllmaterial oder Belagpapier für stabförmige Artikel der tabakverarbeitenden Industrie, durch eine Bearbeitungseinrichtung (14), mit einem winklig zur Transportrichtung des Materials (1) bewegbaren Zugspannungsorgan (8, 10; 8, 10'; 8, 10"), über das das Material (1) geführt ist, um zur Erzeugung einer Zugspannung das Material (1) aus seiner Bewegungsbahn auszulenken, und mit einer Antriebseinrichtung (12) zur Bewegung des Zugspannungsorgans (8, 10; 8, 10'; 8, 10"),
    dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (12) derart ausgebildet ist, dass sie auf das Zugspannungsorgan (8, 10; 8, 10'; 8, 10") eine Kraft ausübt, die unabhängig von der Position des Zugspannungsorgans (8, 10; 8, 10'; 8, 10") auf einen im wesentlichen konstanten Wert einstellbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Zugregelungseinrichtung (2, 20) zur Regelung der Zugspannung im Material (1),
    dadurch gekennzeichnet, dass die Zugregelungseinrichtung (2, 20) die Antriebseinrichtung (12) derart steuert, dass die auf das Zugspannungsorgan (8, 10; 8, 10'; 8, 10") ausgeübte Kraft und die Position des Zugspannungsorgans (8, 10; 8, 10'; 8,10") unabhängig voneinander jeweils auf einen vorgegebenen Wert geregelt werden.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
    bei welcher die Zugregelungseinrichtung eine Einrichtung (2) zur Erkennung von Unstetigkeiten, wie z.B. Klebstellen, im Material (1) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Zugregelungseinrichtung die von der Antriebseinrichtung (12) auf das Zugspannungsorgan (8, 10; 8, 10'; 8, 10") ausgeübte Kraft reduziert, wenn die Erkennungseinrichtung (2) eine Unstetigkeit im Material (1) feststellt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass bei Regelung der von der Antriebseinrichtung (12) auf das Zugspannungsorgan (8, 10; 8, 10'; 8, 10") ausgeübten Kraft auf einen reduzierten Wert die Zugregelungseinrichtung (2, 20) die Regelung der Position des Zugspannungsorgans (8, 10; 8, 10'; 8, 10") deaktiviert.
  5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4,
    mit mindestens einem Zugwalzenpaar (4; 16) zum Transport des Materials (1),
    dadurch gekennzeichnet, dass die Zugregelungseinrichtung (2, 20) die Geschwindigkeit des Zugwalzenpaares (4; 16) auf einen von der Position des Zugspannungsorgans (8, 10; 8, 10'; 8, 10") abhängigen Wert regelt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    mit mindestens zwei Zugwalzenpaaren (4, 16),
    dadurch gekennzeichnet, dass die Zugregelungseinrichtung (2, 20) die Transportgeschwindigkeitsdifferenz der Zugwalzenpaare (4, 16) auf einen von der Position des Zugspannungsorgans (8, 10; 8, 10'; 8, 10") abhängigen Wert regelt.
  7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Regelung der Position des Zugspannungsorgans (8, 10; 8, 10'; 8, 10") ein bestimmter Sollwert vorgebbar ist.
  8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Stillstand der Vorrichtung das Zugspannungsorgan (8, 10; 8, 10'; 8, 10") in eine Ruhestellung bewegbar ist, in der das Material (1) unter keiner oder zumindest keiner wesentlichen Zugspannung steht.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Zugregelungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass das Zugspannungsorgan (8, 10; 8, 10'; 8, 10") in der Ruhestellung verbleibt, solange sich die Vorrichtung im Stillstand befindet.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
    bei welcher die Antriebseinrichtung elektrisch betrieben wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie im stromlosen Zustand das Zugspannungsorgan (8, 10; 8, 10'; 8, 10") in die Ruhestellung bewegt und/oder in der Ruhestellung hält.
  11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung einen momentengesteuerten und auf ein im wesentlichen konstantes Drehmoment einstellbaren Drehantrieb (12) aufweist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb einen Drehmotor (12) aufweist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
    bei welcher das Zugspannungsorgan (8, 10; 8, 10'; 8, 10") verschwenkbar gelagert ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Zugspannungsorgan (8, 10; 8, 10'; 8, 10") vom Drehantrieb (12) verschwenkbar ist.
  14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse des Drehmotors (12) mit der Schwenkachse des Zugspannungsorgans (8, 10; 8, 10'; 8, 10") im wesentlichen fluchtet.
  15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 14,
    bei welcher das Zugspannungsorgan (8, 10; 8, 10'; 8, 10") eine drehbare Tänzerwalze (8) und einen schwenkbaren Ausleger (10; 10'; 10") aufweist, dessen eines Ende schwenkbar gelagert ist und dessen freies anderes Ende (10a) die Tänzerwalze (8) trägt,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (12) auf den Ausleger (10; 10'; 10") ein Drehmoment ausübt.
  16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 und 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (10; 10'; 10") mit seinem einen Ende an der Ausgangswelle (12a) des Drehmotors (12) befestigt ist und sich winklig, vorzugsweise rechtwinklig, zur Drehachse der Ausgangswelle des Drehmotors (12) erstreckt.
  17. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16,
    bei welcher die Bearbeitungseinrichtung (14) einen Brecher (22; 22') aufweist, der mit einer Brecherkante (22a; 22a') für den berührenden Eingriff mit dem darüber zu ziehenden Material (1) versehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Brecher (22; 22'), in Transportrichtung (A oder A') des Materials (1) betrachtet, vor dem oder hinter dem Zugspannungsorgan (8, 10; 8, 10') angeordnet ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriff des Brechers (22; 22') in Abhängigkeit von der Position des Zugspannungsorgans (8, 10; 8, 10') steuerbar ist.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 8 sowie nach Anspruch 17 oder 18,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Zugspannungsorgan (8, 10; 8, 10') in eine Ruhestellung bewegbar ist, in der sich das Material (1) außer Eingriff vom Brecher (22; 22') befindet.
  20. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 17 bis 19,
    bei welcher der Brecher (22) drehbar gelagert ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Drehstellung des Brechers (22) in Abhängigkeit von der Schwenkstellung des Zugspannungsorgans (8, 10) steuerbar ist.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse des Brechers (22) mit der Schwenkachse des Zugspannungsorgans (8, 10) im wesentlichen fluchtet.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse des Brechers (22) im wesentlichen mit der Brecherkante (22a) fluchtet.
  23. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 20 bis 22,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Brecher (22) auf dem Zugspannungsorgan (8, 10) drehfest befestigt ist.
  24. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 und 23,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Brecher (22) auf dem Ausleger (10), vorzugsweise auf dessen einem Ende, drehfest befestigt ist.
  25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Brecher (22') vom beweglichen Zugspannungsorgan (8, 10') getrennt und in Bezug auf die Vorrichtung stationär angeordnet ist.
  26. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 25,
    gekennzeichnet durch einen Positionsgeber zur Erkennung der Schwenkstellung des Zugspannungsorgans (8, 10; 8, 10'; 8, 10") und eine Kalibrierungseinrichtung (20) aufweist, die bei Aktivierung der Vorrichtung zur Kalibrierung des Positionsgebers das Zugspannungsorgan (8, 10; 8, 10'; 8, 10") in eine Ruhestellung und in eine vollständig ausgelenkte Schwenkstellung verschwenkt.
  27. Verfahren zur Regelung der Zugspannung in einem zu transportierenden band- oder streifenförmigen Material (1), insbesondere Hüllmaterial oder Belagpapier für stabförmige Artikel der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere unter Verwendung der Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welchem das Material (1) winklig zu seiner Transportrichtung beaufschlagt wird, um zur Erzeugung einer Zugspannung aus seiner Bewegungsbahn ausgelenkt zu werden,
    dadurch gekennzeichnet, dass die für die Beaufschlagung des Materials (1) erzeugte Kraft unabhängig von dem Grad der Auslenkung auf einen konstanten Wert eingestellt bzw. geregelt wird.
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