EP1389601B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen - Google Patents

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EP1389601B1
EP1389601B1 EP02018334A EP02018334A EP1389601B1 EP 1389601 B1 EP1389601 B1 EP 1389601B1 EP 02018334 A EP02018334 A EP 02018334A EP 02018334 A EP02018334 A EP 02018334A EP 1389601 B1 EP1389601 B1 EP 1389601B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
knurling
webs
movement
speed
counterpart
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP02018334A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1389601A1 (de
Inventor
Albert-Berend Hebels
Frank Grothaus
Franz Hartmann
Jens Collin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Hauni Maschinenbau GmbH
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Filing date
Publication date
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Application filed by Hauni Maschinenbau GmbH filed Critical Hauni Maschinenbau GmbH
Priority to EP02018334A priority patent/EP1389601B1/de
Priority to ES02018334T priority patent/ES2266365T3/es
Priority to DE50207794T priority patent/DE50207794D1/de
Priority to US10/635,020 priority patent/US6841020B2/en
Priority to JP2003292031A priority patent/JP4426230B2/ja
Priority to PL361640A priority patent/PL210164B1/pl
Priority to CNB03154021XA priority patent/CN100341443C/zh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/10—Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
    • B65H19/18—Attaching, e.g. pasting, the replacement web to the expiring web
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/46—Splicing
    • B65H2301/463—Splicing splicing means, i.e. means by which a web end is bound to another web end
    • B65H2301/4632—Simultaneous deformation of the two web ends

Definitions

  • the invention relates to a method and apparatus for connecting a running with a new incoming material web by means of knurling, in particular running off of reels paper webs of the tobacco processing industry, wherein the webs to be connected at approximately synchronous speed and moves approximately parallel to each other and between a rotatable knurl surface and a rotatable counter surface are interconnected.
  • the webs may be, for example, tobacco wrapper strips, such as cigarette paper strips.
  • Knurling is understood here to mean the joining of material webs by compression, in which case splicing, pleating or embossing of the material webs can take place.
  • the object of the present invention is to improve such methods and devices.
  • the aforementioned webs are usually deducted from bobbins on which they are wound up.
  • the problem arises when the idle running of a bobbin is in danger of having to connect the running web with a web of a new bobbin. In order not to stop the processing, this should be done on running lanes, if you want to work without memory.
  • the webs must therefore run as synchronously and parallel as possible, at least for a certain time, in order to be able to join them together by knurling, i. the incoming new web must have at least approximately the processing speed of the running web.
  • the invention realizes this advantageously in that the acceleration of the knurl surface to a speed synchronous to the web speed after a return movement of the knurl surface in the direction of movement of Knurl surface is made during the knurling opposite direction. From this Ausholgraphy with a maximum possible acceleration path, the knurl surface can then be accelerated to the web speed within this distance of about 300 °, so not even a full turn.
  • the control can be carried out taking into account the inertia. Thanks to the invention is thus more distance for acceleration available as without the AusholGH, without the Rändel Structure would have to be pre-accelerated to achieve the usual today web speeds over several revolutions.
  • the speed of the movement of the knurl surface over time, the acceleration of the movement of the knurl surface over time, and / or the position of the knurl surface over time have a course that can be represented essentially by a sinusoidal function.
  • the function may be based on the first two odd harmonics of a sine wave.
  • the inertia in the acceleration of the knurl surface is particularly considered.
  • a curve control can be used, which is derived from a sine wave.
  • the mass is optimally accelerated from a stable rest state taking into account the available path to a high peripheral speed.
  • this mass should be moved without oscillations synchronously to the web speed and then it should also be placed in its resting state in a certain position, taking into account the available path.
  • a harmonious control method should be used so that the mass is able to follow the movement mechanically without being overstressed.
  • a control curve can be used, which is derived from a sine with the two first higher odd harmonics in the range of - ⁇ / 2 to + ⁇ / 2.
  • the knurling surface is moved as follows: first from a certain starting position a return movement in the opposite direction to the direction of movement of the knurl surface during the knurling, at a certain first reversing position reversal of the direction of motion to acceleration to synchronous speed within less than one full revolution, at least at the determined point of the path of the webs moving at the synchronous speed for knurling the webs, then reducing the speed within less than a full turn and at a certain second reversing position reversing the direction of movement, finally moving to a certain end position.
  • a position of maximum distance between the knurl surface and the webs is preferably selected as the starting position and / or end position. In this field, there is advantageously a maximum safety distance to the tracks.
  • a position of minimum spacing of the knurling surface from the webs is selected as the first reversing position and / or the second reversing position without the webs being touched by the knurling surface.
  • the knurling surface is located on a segment rotatably mounted about a first axis of rotation.
  • the knurl surface can cooperate in an uncomplicated manner for knurling with a counter surface.
  • the first axis of rotation is arranged such that the segment during rotation occurs in operative connection with the mating surface, which is arranged so that the knurling between the knurl surface and mating surface passed tracks are knurled upon contact of the knurl surface and mating surface.
  • the mating surface is preferably located on a surface of a counter-roller rotatably mounted about a second axis of rotation.
  • the counter roll should be accelerated to synchronous speed with the webs prior to knurling.
  • Fig. 1 shows an embodiment of the invention.
  • a first web 2 e.g. a cigarette paper strip
  • a new web 18 is withdrawn from a new bobbin 19 via a roller 20 from a roller pair 12 driven by a motor M2 with rollers 14 and 16.
  • the bobbin 19 is driven by a motor M3.
  • the roller 20 and the roller pair 12 are arranged so that the two webs 2 and 18 between the rollers 20 and 8 according to arrow 22 are parallel. In this area are located on both sides of the parallel tracks 2 and 18 rollers 24 and 26. Both rollers 24 and 26 are independently driven by motors M4 and M6.
  • the roller 24 rotates about a rotation axis 25.
  • the roller 26 rotates about a rotation axis 35 and carries on its circumferential surface 30 a segment 32 whose outer surface forms a knurling surface 34.
  • the peripheral surface 28 of the roller 24 serves as a counter surface to the Rändel constitutional 34 during knurling.
  • All motors M1, M2, M3, M4 and M6 are controlled by a controller, not shown.
  • the new web 18 must be connected to the old web 2. This is done by knurling. For knurling the two webs 2 and 18, the webs to be joined 2 and 18 between the rollers 20 and 8 are moved at a synchronous speed and parallel to each other. For this purpose, the new web 18 is accelerated by the roller pair 12 to the speed of the web 2. Furthermore, the roller 24 is accelerated by the motor M4 to the speed of the web 2. For knurling, the knurling surface 34 must also be accelerated to the speed of the web 2.
  • FIG. 2 individual prominent intermediate positions of the roller 26 and of the segment 32 with the knurl surface 34 are designated by the letters a to h.
  • the knurl surface 34 is accelerated to the aforementioned speed of the web 2 after a return movement of the knurling surface 34 in the direction opposite to the direction of movement 22 of the knurling surface 34 during the knurling.
  • the segment 32 is at rest in the 6 o'clock position (FIG. This allows a maximum gap 36 for threading the two webs 2 and 18 between the two rollers 24 and 26th
  • the segment 32 is initially moved counter to the web running direction 22 according to arrow 38 to 10 clock ( Figure b). Then, the direction of movement of the segment 32 is reversed and the acceleration of the segment 32 to web speed in the web running direction 22 according to the arrows 40 and 42 ( Figures c and d) initiated. There are now about 300 degrees of angle available.
  • the speed of the knurl surface 34 is synchronized with the web speed until the knurl surface 34 leaves the mating surface 28 again.
  • the deceleration phase (Figure f) is initiated, for which about 300 ° are now available.
  • the segment 32 is in the decelerated final state in the 2 o'clock position ( Figure g). From here, the segment 32 is moved against the web running direction 22 back to the 6 o'clock position according to arrow 46 (FIG. H).
  • the controlled by the control harmonic timing of the position or the path S, the acceleration a and the speed v of Knurl surface 34 is shown in Fig. 3 with the corresponding positions of the rollers 24, 26.
  • This curve is based on a sine wave with the first two odd harmonics.
  • a curve control is used, which is derived from a sine. This type of control takes into account the mass inertia of the knurl segment to be accelerated, so that it operates in a particularly low-wear and low-noise manner.
  • the mass of the knurl segment 32 is optimally accelerated from a stable rest state taking into account the available path to a high, corresponding to today's web speeds, peripheral speed.
  • this mass When joining the webs, this mass is moved without vibrations synchronously to the web speed. Subsequently, it is also brought back to its resting state in a certain position, taking into account the available path.
  • a control method is used, which is harmonious and thus stimulates the mass; that it is able to follow the movement mechanically.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden von einer ablaufenden mit einer zulaufenden neuen Materialbahn mittels Rändeln, insbesondere von von Bobinen ablaufenden Papierbahnen der tabakverarbeitenden Industrie, wobei die zu verbindenden Bahnen mit etwa synchroner Geschwindigkeit und etwa parallel zueinander bewegt und zwischen einer drehbaren Rändelfläche und einer drehbaren Gegenfläche miteinander verbunden werden.
  • Bei den Materialbahnen kann es sich bspw. um Tabakartikelumhüllungsstreifen, wie etwa Zigarettenpapierstreifen, handeln. Unter Rändeln wird hier das Verbinden von Materialbahnen durch Zusammenpressen verstanden, wobei auch eine Verspleißung, Verfalzung oder Prägung der Materialbahnen stattfinden kann.
  • Verfahren und Vorrichtungen zum Rändeln von Materialbahnen sind aus dem Stand der Technik entsprechend den Druckschriften DE 693 00 282, die DE-GM 1995 937, DE-OS 1532 203 und DE-OS 1 532 204 der Anmelderin bekannt. Die US 3,089,661 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei dem eine ablaufende Materialbahn mit einer neuen Materialbahn verbunden wird, indem die neue Materialbahn auf die Geschwindigkeit der ablaufenden Materialbahn unter Berücksichtigung der Masse der neuen Materialbahn und der Zugfestigkeit der neuen Materialbahn beschleunigt und mittels zweier drehbarer, neben den Materialbahnen gegenüberliegend angeordneter Spleißnocken miteinander verbunden werden, wobei die Nocken zum Spleißen mit einer Geschwindigkeit synchron zu den zu verbindenden Materialbahnen einmal um ihre Rotationsachse rotiert werden. Anschließend werden der Vorspann der neuen Bahn und der Überrest der alten Bahn mit in Reaktion auf die Bewegung der Nocken aktivierten Messern abgetrennt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, solche Verfahren und Vorrichtungen zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Die eingangs genannten Bahnen werden zumeist von Bobinen abgezogen, auf denen sie aufgewickelt sind. Bei der maschinellen Verarbeitung der Bahnen tritt bei einem drohenden Leerlaufen einer Bobine das Problem auf, die ablaufende Bahn mit einer Bahn einer neuen Bobine verbinden zu müssen. Um die Verarbeitung nicht zu stoppen, sollte dies bei laufenden Bahnen geschehen, wenn man ohne Speicher arbeiten will. Die Bahnen müssen daher zumindest für eine gewisse Zeit möglichst synchron und parallel zueinander laufen, um sie miteinander durch Rändeln verbinden zu können, d.h. die zulaufende neue Bahn muss zumindest in etwa auf die Verarbeitungsgeschwindigkeit der ablaufenden Bahn aufweisen. Um die Materialbahnen dann mittels Rändeln verbinden zu können, ist es vor allem notwendig, eine Rändelfläche der zum Rändeln verwendeten Vorrichtung möglichst synchron zur Bahngeschwindigkeit zu bewegen. Hierzu muss die Rändelfläche auf die Bahngeschwindigkeit der beiden Bahnen beschleunigt werden.
  • Die Erfindung realisiert dies vorteilhaft dadurch, dass die Beschleunigung der Rändelfläche auf eine zur Bahngeschwindigkeit synchrone Geschwindigkeit nach einer Ausholbewegung der Rändelfläche in zur Bewegungsrichtung der Rändelfläche während der Rändelung entgegengesetzten Richtung vorgenommen wird. Aus dieser Ausholbewegung mit einem maximal möglichen Beschleunigungsweg kann die Rändelfläche dann innerhalb dieser Wegstrecke von ca. 300°, also nicht einmal einer vollen Umdrehung, auf die Bahngeschwindigkeit beschleunigt werden. Dabei kann die Ansteuerung unter Berücksichtigung der Masseträgheit erfolgen. Dank der Erfindung steht somit mehr Wegstrecke zur Beschleunigung zur Verfügung als ohne die Ausholbewegung, ohne das die Rändelfläche zur Erzielung der heute üblichen Bahngeschwindigkeiten über mehrere Umdrehungen vorbeschleunigt werden müsste.
  • Bevorzugt ist es, wenn die Geschwindigkeit der Bewegung der Rändelfläche über der Zeit, die Beschleunigung der Bewegung der Rändelfläche über der Zeit und/oder die Position der Rändelfläche über der Zeit einen im wesentlichen durch eine Sinusfunktion darstellbaren Verlauf aufweist. Die Funktion kann bspw auf den ersten beiden ungeraden Oberwellen einer Sinuswelle basieren. Durch einen solchen harmonischen Verlauf wird die Masseträgheit bei der Beschleunigung der Rändelfläche besonders berücksichtigt.
  • Zur Ansteuerung des Rändelsegments kann eine Kurvensteuerung verwendet werden, die sich von einem Sinus ableitet. Dabei wird die Masse aus einem stabilen Ruhezustand unter Berücksichtigung des zur Verfügung stehenden Weges optimal auf eine hohe Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt. Beim Verbinden der Bahnen sollte diese Masse ohne Schwingungen synchron zur Bahngeschwindigkeit bewegt werden und anschließend sollte sie ebenfalls unter Berücksichtigung des zur Verfügung stehenden Weges wieder in ihren Ruhezustand in eine bestimmte Position versetzt werden.
  • Dazu sollte ein harmonisch verlaufendes Steuerungsverfahren verwendet werden, damit die Masse in der Lage ist, der Bewegung mechanisch folgen zu können, ohne übermäßig beansprucht zu werden. Hierzu kann eine Steuerkurve verwendet werden, die sich aus einem Sinus mit den beiden ersten höheren ungeraden Harmonischen im Bereich von - π/2 bis + π/2 ableitet. Die Formel für die Steuerkurve s ist: s = a · sin(t) + b · sin(3t) + c · sin (5t), wobei t die Zeit ist und a, b, c Konstanten sind.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Rändelfläche wie folgt bewegt: aus einer bestimmten Ausgangsposition heraus zunächst eine Ausholbewegung in zur Bewegungsrichtung der Rändelfläche während der Rändelung entgegengesetzten Richtung, an einer bestimmten ersten Umkehrposition Umkehr der Bewegungsrichtung zur Beschleunigung auf synchrone Geschwindigkeit innerhalb von weniger als einer vollen Umdrehung, zumindest an dem bestimmten Punkt des Weges der Bahnen Bewegung mit der synchronen Geschwindigkeit zum Rändeln der Bahnen, dann Verringerung der Geschwindigkeit innerhalb von weniger als einer vollen Umdrehung und an einer bestimmten zweiten Umkehrposition Umkehr der Bewegungsrichtung, schließlich Bewegung in eine bestimmte Endposition. Dabei wird bevorzugt als Ausgangsposition und/oder Endposition eine Position maximalen Abstands der Rändelfläche zu den Bahnen gewählt wird. Auf diese Wiese besteht vorteilhaft ein maximaler Sicherheitsabstand zu den Bahnen.
  • Weiter bevorzugt ist es, wenn als erste Umkehrposition und/oder zweite Umkehrposition eine Position minimalen Abstands der Rändelfläche zu den Bahnen gewählt wird ohne dass die Bahnen von der Rändelfläche berührt werden. Somit steht ein maximaler Weg zur Beschleunigung und Abbremsung der Rändelfläche zur Verfügung, während gleichzeitig sichergestellt ist, dass die Rändelfläche die Bahn nur während der Verbindungsphase berührt.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es bevorzugt, wenn sich die Rändelfläche auf einem um eine erste Rotationsachse rotierbar gelagerten Segment befindet. Hierdurch kann die Rändelfläche auf unkomplizierte Art zum Rändeln mit einer Gegenfläche zusammenwirken. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist dabei die erste Rotationsachse derart angeordnet ist, dass das Segment beim Rotieren in Wirkverbindung mit der Gegenfläche tritt, die so angeordnet ist, dass die zum Rändeln zwischen Rändelfläche und Gegenfläche hindurchgeführten Bahnen bei Berührung von Rändelfläche und Gegenfläche gerändelt werden.
  • Bevorzugt befindet sich die Gegenfläche auf einer Oberfläche einer um eine zweite Rotationsachse rotierbar gelagerten Gegenwalze. Die Gegenwalze sollte vor dem Rändeln auf Synchrongeschwindigkeit mit den Bahnen beschleunigt werden.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschreiben.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die begleitende Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt in
    • Fig. 1
    eine Ausführungsform der Erfindung;
    Fig. 2
    den Bewegungsablauf des Segmentes der Fig. 1; und
    Fig. 3
    einen Graphik, der den zeitlichen Verlauf der Position, der Beschleunigung und der Geschwindigkeit darstellt.
  • Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser wird eine erste Bahn 2, z.B. ein Zigarettenpapierstreifen, von einer von einem Motor M1 angetriebenen Bobine 4 über zwei Walzen 6 und 8 in Richtung einer weiteren Verarbeitung gemäß Pfeil 10 abgezogen. Wenn die Bobine 4 droht leer zulaufen, wird eine neue Bahn 18 von einer neuen Bobine 19 über eine Walze 20 von einem von einem Motor M2 angetriebenen Walzenpaar 12 mit Walzen 14 und 16 abgezogen. Die Bobine 19 wird von einem Motor M3 angetrieben.
  • Die Walze 20 und das Walzenpaar 12 sind so angeordnet, dass die beiden Bahnen 2 und 18 zwischen den Walzen 20 und 8 gemäß Pfeil 22 parallel verlaufen. In diesem Bereich befinden sich auf beiden Seiten der parallel verlaufenden Bahnen 2 und 18 Walzen 24 bzw. 26. Beide Walzen 24 bzw. 26 werden unabhängig voneinander von Motoren M4 bzw. M6 angetrieben. Die Walze 24 rotiert um eine Rotationsachse 25. Die Walze 26 rotiert um eine Rotationsachse 35 und trägt auf ihrer Umfangsoberfläche 30 ein Segment 32 dessen Außenoberfläche eine Rändelfläche 34 bildet. Die Umfangsoberfläche 28 der Walze 24 dient als Gegenfläche zu der Rändelfläche 34 während des Rändelns.
  • Alle Motoren M1, M2, M3, M4 und M6 werden von einer nicht dargestellten Steuerung gesteuert.
  • Bevor die Bobine 4 gänzlich leer ist, muss die neue Bahn 18 mit der alten Bahn 2 verbunden werden. Dies geschieht hier durch Rändeln. Zum Rändeln der beiden Bahnen 2 und 18 werden die zu verbindenden Bahnen 2 und 18 zwischen den Walzen 20 und 8 mit synchroner Geschwindigkeit und parallel zueinander bewegt. Hierzu wird die neue Bahn 18 von dem Walzenpaar 12 auf die Geschwindigkeit der Bahn 2 beschleunigt. Weiterhin wird die Walze 24 von dem Motor M4 auf die Geschwindigkeit der Bahn 2 beschleunigt. Zum Rändeln muss auch die Rändelfläche 34 auf die Geschwindigkeit der Bahn 2 beschleunigt werden.
  • Dies wird anhand der Fig. 2 wie folgt genauer beschrieben. In der Fig. 2 sind einzelne markante Zwischenpositionen der Walze 26 bzw. des Segmentes 32 mit der Rändelfläche 34 mit den Buchstaben a bis h bezeichnet. Die Rändelfläche 34 wird nach einer Ausholbewegung der Rändelfläche 34 in zur Bewegungsrichtung 22 der Rändelfläche 34 während der Rändelung entgegengesetzten Richtung auf die vorgenannte Geschwindigkeit der Bahn 2 beschleunigt.
  • Gemäß Fig. 2 befindet sich befindet sich das Segment 32 im Ruhezustand in 6 Uhr Stellung (Bild a). Dies ermöglicht einen maximalen Spalt 36 zum Einfädeln der beiden Bahnen 2 und 18 zwischen den beiden Walzen 24 und 26.
  • Zum Verbinden wird das Segment 32 zunächst entgegen der Bahnlaufrichtung 22 gemäß Pfeil 38 bis auf 10 Uhr gefahren (Bild b). Dann wird die Bewegungsrichtung des Segmentes 32 umgekehrt und die Beschleunigung des Segmentes 32 auf Bahngeschwindigkeit in Bahnlaufrichtung 22 gemäß den Pfeilen 40 und 42 (Bilder c und d) eingeleitet. Dazu stehen jetzt ca. 300 Winkelgrad zur Verfügung. Beim Auftreffen der Rändelfläche 34 auf die Gegenfläche 28 (Bild e) ist die Geschwindigkeit der Rändelfläche 34 synchron zur Bahngeschwindigkeit bis die Rändelfläche 34 die Gegenfläche 28 wieder verlässt. Anschließend wird die Verzögerungsphase (Bild f) eingeleitet, wofür jetzt ebenfalls ca. 300° zur Verfügung stehen. Das Segment 32 steht im abgebremsten Endzustand in der 2 Uhr Position (Bild g). Von hier aus wird das Segment 32 gemäß Pfeil 46 entgegen der Bahnlaufrichtung 22 wieder auf die 6 Uhr Position gefahren (Bild h).
  • Der durch die Steuerung kontrollierte harmonische zeitliche Verlauf der Position bzw. des Weges S, der Beschleunigung a und der Geschwindigkeit v der Rändelfläche 34 ist in Fig. 3 mit den entsprechenden Positionen der Walzen 24, 26 dargestellt. Dieser Verlauf basiert auf einer Sinuswelle mit den beiden ersten ungeraden Oberwellen. Zur Ansteuerung des Rändelsegmentes 32 wird eine Kurvensteuerung verwendet, die sich von einem Sinus ableitet. Diese Art der Ansteuerung berücksichtigt die Masseträgheit des zu beschleunigenden Rändelsegmentes, so dass dieses besonders verschleißarm und geräuscharm arbeitet. Die Masse des Rändelsegmentes 32 wird aus einem stabilen Ruhezustand unter Berücksichtigung des zur Verfügung stehenden Weges optimal auf eine hohe, den heutigen Bahngeschwindigkeiten entsprechende, Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt. Beim Verbinden der Bahnen wird diese Masse ohne Schwingungen synchron zur Bahngeschwindigkeit bewegt. Anschließend wird sie ebenfalls unter Berücksichtigung des zur Verfügung stehenden Weges wieder in ihren Ruhezustand in eine bestimmte Position gebracht. Dazu wird ein Steuerungsverfahren eingesetzt, das harmonisch verläuft und damit die Masse derartig anregt; dass diese in der Lage ist, der Bewegung mechanisch folgen zu können. Hierzu wird eine Steuerkurve verwendet, die sich aus einem Sinus und den beiden ersten höheren ungeraden Harmonischen im Bereich - π/2 bis + π/2 ableitet, so dass die Steuerkurve s durch die Gleichung s = a ·sin(t) + b · sin(3t) + c · sin(5t), beschrieben werden kann, wobei t die Zeit ist und a, b, c Konstanten sind. Daraus ergibt sich dann für die Geschwindigkeit: v = Δs/Δt und für die Beschleunigung: a = Δv/Δt.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Verbinden von einer ablaufenden (2) mit einer zulaufenden neuen Materialbahn (18) mittels Rändeln, insbesondere von Bobinen (4, 19) ablaufenden Papierbahnen (2, 18) der tabakverarbeitenden Industrie, wobei die zu verbindenden Bahnen (2, 18) mit etwa synchroner Geschwindigkeit (v) und etwa parallel zueinander bewegt und zwischen einer drehbaren Rändelfläche (34) und einer drehbaren Gegenfläche (28) miteinander verbunden werden,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Rändelfläche (34) nach einer Ausholbewegung in zur Bewegungsrichtung (22) während der Rändelung entgegengesetzten Richtung (38) auf die vorgenannte Geschwindigkeit (v) zur Durchführung der Rändelung beschleunigt wird.
  2. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch,
    wobei die Geschwindigkeit (v) der Bewegung der Rändelfläche (34) über der Zeit, die Beschleunigung (a) der Bewegung der Rändelfläche (34) über der Zeit und/oder die Position (s) der Rändelfläche (34) über der Zeit einen im wesentlichen durch eine Sinusfunktion darstellbaren harmonischen Verlauf aufweist.
  3. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch,
    wobei der Verlauf der Position (s) durch die Gleichung s ≈a · sin(t) + b · sin(3t) + c · sin(5t) beschrieben wird, wobei t die Zeit ist und a, b, c Konstanten sind.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei die Rändelfläche (34) aus der Ausholbewegung innerhalb einer Wegstrecke von weniger als einer vollen Umdrehung auf die Geschwindigkeit (v) beschleunigt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei die Rändelfläche (34) auf einer Kreisbahn bewegt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei die Rändelfläche (34) derart bewegt wird, dass sie zum Rändeln während ihrer etwa synchron zu den Bahnen (2, 18) verlaufenden Bewegung auf die Gegenfläche (28) trifft, wodurch Bahnen (2, 18) zwischen der Rändelfläche (34) und der Gegenfläche (28) miteinander verbunden werden.
  7. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch,
    wobei die Gegenfläche (28) im wesentlichen unabhängig von der Rändelfläche (34) auf die Geschwindigkeit (v) der Bahnen (2, 18) beschleunigt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei die Rändelfläche (34) wie folgt bewegt wird: aus einer bestimmten Ausgangsposition (a) heraus Bewegung in zur Bewegungsrichtung (22) der Rändelfläche (34) während der Rändelung entgegengesetzten Richtung (38), an einer bestimmten ersten Umkehrposition (b) Umkehr der Bewegungsrichtung zur Beschleunigung (a) auf synchrone Geschwindigkeit (v), zumindest an dem bestimmten Punkt (e) des Weges der Bahnen (2, 18) Bewegung mit der synchronen Geschwindigkeit (v) zum Rändeln der Bahnen (2, 18), Verringerung der Geschwindigkeit (v), an einer bestimmten zweiten Umkehrposition (g) Umkehr der Bewegungsrichtung, Bewegung in eine bestimmte Endposition (h).
  9. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch,
    wobei als Ausgangsposition (a) und/oder Endposition (h) eine Position maximalen Abstands der Rändelfläche (34) zu den Bahnen (2, 18) gewählt wird.
  10. Verfahren nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche,
    wobei als erste Umkehrposition (b) und/oder zweite Umkehrposition (g) eine Position minimalen Abstands der Rändelfläche (34) zu den Bahnen (2, 18) gewählt wird ohne dass die Bahnen (2, 18) von der Rändelfläche (34) berührt werden.
  11. Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen (2, 18) der tabakverarbeitenden Industrie mittels Rändeln, aufweisend:
    eine zur Rändelung der zu verbindenden Bahnen (2, 18) dienende Rändelfläche (34),
    einen Antrieb (M6) zum Bewegen der Rändelfläche (34),
    eine Steuerung des Antriebes (M6), um die Bewegung der Rändelfläche (34) auf eine Bewegung der Bahnen (2, 18) derart abzustimmen, dass sich zum Rändeln der Bahnen (2, 18) diese und die Rändelfläche (34) zumindest an einem bestimmten Punkt (e) des Weges der Bahnen (2, 18) mit etwa synchroner Geschwindigkeit (v) und etwa parallel zueinander bewegen,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung derart ausgelegt ist, dass der Antrieb (M6) die Rändelfläche (34) erst nach einer Bewegung der Rändelfläche (34) in zur Bewegungsrichtung (22) der Rändelfläche (34) während der Rändelung entgegengesetzten Richtung (38) auf die vorgenannte Geschwindigkeit (v) beschleunigt.
  12. Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch,
    wobei sich die Rändelfläche (34) auf einem um eine erste Rotationsachse (35) rotierbar gelagerten Segment (32) befindet.
  13. Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch,
    wobei die erste Rotationsachse (35) derart angeordnet ist, dass das Segment (32) beim Rotieren in Wirkverbindung mit einer Gegenfläche (28) treten kann, die so angeordnet ist, dass die zum Rändeln zwischen Rändelfläche (34) und Gegenfläche (28) hindurchgeführten Bahnen (2, 18) bei Berührung von Rändelfläche (34) und Gegenfläche (28) gerändelt werden.
  14. Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch,
    wobei die Gegenfläche (28) zumindest einen Teil einer Oberfläche (28) einer um eine zweite Rotationsachse (25) rotierbar gelagerten Gegenwalze (24) bildet.
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