Die Erfindung betrifft ein Druckwerk einer Maschine der
tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere Zigarettenstrangmaschine.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer Temperiereinrichtung
sowie eine Maschine der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere
Zigarettenstrangmaschine.
In der tabakverarbeitenden Industrie werden Strangmaschinen zur
Herstellung von fortlaufenden, umhüllten Strängen eingesetzt. Unter einem
umhüllten Strang wird vorwiegend insbesondere ein endloser Filterstrang
oder ein aus Tabak gebildeter Tabakstrang verstanden, der mit einem
Umhüllungsstreifen aus Papier, Folie oder dgl. versehen ist.
Auf den Umhüllungsstreifen des Tabakstrangs bzw. Zigarettenstrangs wird
mittels eines Druckwerks, das sich in der Strangmaschine befindet, eine
Markierung, ein Schriftzug oder ein Markenlogo oder dgl. aufgedruckt. Die
Farbintensität der Markierung wird vom Bedienungspersonal optisch
überprüft, wobei Korrekturen an der Farbintensität manuell vorgenommen
werden. Ein manueller Eingriff erfolgt in der Regel erst, wenn die Intensität
des Abdrucks eine vorgegebene Grenze überschreitet. Insbesondere sind
zahlreiche Korrekturen beim Anfahren der Strangmaschine vorzunehmen,
z.B. nach einer längeren Standzeit, da die Qualität des Drucks von der,
insbesondere temperaturabhängigen, Viskosität der Druckfarbe abhängt.
Im Laufe des Betriebs einer Strangmaschine verändert sich die
Temperatur des Druckwerks, so daß es hierdurch zu
Viskositätsveränderungen der Druckfarbe und zu einer ungleichmäßigen
Druckintensität kommt.
Aus der DE-A-29 16 212 ist ein Farbwerk für eine Druckmaschine offenbart,
bei der die Farbwalzen von Kühlwasser durchströmt werden. Ferner ist aus
der DE-A-31 01 243 ein Verfahren zum Bedrucken von Bahnen bekannt.
Hierbei wird die Druckfarbe in Abschnitten des Zufuhrweges durch beheizte
Druckwalzen erwärmt, um die Viskosität der Farbe dem jeweiligen
Arbeitsabschnitt anzupassen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, die Druckqualität eines Druckwerks einer Maschine der
tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere Zigarettenstrangmaschine, zu
verbessern, wobei eine hohe Druckqualität nach Inbetriebnahme der
Maschine schnell erreicht werden soll und für den Dauerbetrieb der
Maschine konstant gehalten werden soll.
Zur Lösung der Aufgabe wird bei dem Druckwerk der eingangs genannten
Art vorgeschlagen, daß das Druckwerk mit einer Temperiereinrichtung
versehen ist.
Generell ist bei einem Druckwerk ein konstantes Temperaturniveau der
Druckfarbe anzustreben, da die Druckfarbe empfindlich gegenüber
Temperaturschwankungen ist. Bei kalten Druckwerken hat die Druckfarbe
annähernd Umgebungstemperatur. Durch das erfindungsgemäße
Temperieren des Farbsystems bzw. des Druckwerks kann jederzeit, d.h.
auch nach einer längeren Standzeit, die optimale Betriebstemperatur für die
Druckfarbe innerhalb einer kurzen Zeit nach Inbetriebnahme erreicht
werden. Durch das gezielte Erwärmen des Druckwerks, bzw. der
Druckfarbe, wird nach einem Kaltstart der Maschine schnell eine hohe
Druckqualität erreicht, da die farbführenden Teile des Druckwerks (vor-)
geheizt werden. Somit wird rasch die Temperatur der Druckfarbe und damit
die Viskosität bei Dauerbetrieb erreicht. Ferner kann die Viskosität der
Druckfarbe mittels der Temperiereinrichtung konstant gehalten werden. In
den Druckwerken entsteht während des Druckbetriebs Wärme durch die
Walkarbeit der gummierten Farbübertragswalzen und durch die
Wärmeentwicklung von Getrieben bzw. Antrieben. Übersteigt die
Wärmeentwicklung die Betriebstemperatur der Druckwerke, so kommt es
zu einem ungleichförmigen Farbübertrag. Infolge dessen wird die
Druckqualität negativ beeinflußt. Durch die erfindungsgemäße
Temperiereinrichtung wird die Temperatur im Dauerbetrieb auf einem
konstanten Niveau gehalten, wobei bei einer zu starken Wärmeentwicklung
das Druckwerk gekühlt wird.
Bevorzugterweise weist die Temperiereinrichtung wenigstens ein
Heizelement und/oder wenigstens ein Kühlelement auf.
Ferner sind der Farbvorrat und/oder die Dosiereinrichtung und/oder die
Farbdüse des Druckwerks mit einem Heizelement versehen.
Insbesondere umfaßt das Heizelement eine Heizpatrone. Ferner kann es
vorgesehen sein, einen Temperaturfühler in der Nähe des Farbvorrats,
und/oder der Dosiereinrichtung und/oder der Farbdüse oder an oder in dem
Farbvorrat und/oder der Dosierseinrichtung und/oder der Farbdüse
vorzusehen. Mittels des Temperaturfühlers kann die Temperatur der
Druckfarbe bzw. eines farbführenden Teils des Druckwerks exakt ermittelt
werden. Hierdurch kann die optimale Betriebstemperatur für die Druckfarbe
anhand der festgestellten Temperatur eingestellt und konstant gehalten
werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Kühlelement als Kühlplatte
ausgebildet.
Eine effiziente Kühlung des Druckwerks bzw. der farbführenden Teile des
Druckwerks wird erreicht, wenn das Kühlelement von einem Medium,
insbesondere Kühlmedium, durchströmbar ist. Hierdurch wird Wärme auf
effiziente Weise abgeführt.
Weiterhin ist das Druckwerk wenigstens teilweise auf der Kühlplatte
angeordnet.
Wenn das Kühlelement eine einen gekühlten Luftstrom erzeugende
Vorrichtung umfasst, ist eine kostengünstige Temperaturregelung möglich,
die eine gewünschte Druckqualität sicherstellt. Ferner ist eine geringe
Verschmutzung der Farbwerke erreichbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Steuereinheit
oder Regeleinheit für die Temperiereinrichtung vorgesehen, so daß die
Druckfarbe bzw. das Druckwerk oder deren farbführende Teile während
des Betriebs eine konstante Betriebstemperatur aufweisen.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch die Verwendung einer
Temperiereinrichtung für ein Druckwerk einer Maschine der
tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere Zigarettenstrangmaschine.
Die vorteilhaften Ausgestaltungen der Temperiereinrichtung ergeben sich
aus der voranstehenden Beschreibung, auf die ausdrücklich verwiesen
wird.
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch eine Maschine der
tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere Zigarettenstrangmaschine, die
mit einem voranstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Druckwerk
versehen ist.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen
Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben, auf die im
übrigen bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen
Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Zigarettenstrangmaschine vom Typ "PROTOS" der
Anmelderin in einer schematischen perspektivischen Ansicht,
- Fig. 2
- ein Druckwerk in einer schematischen Ansichtsdarstellung, und
- Fig. 3
- ein weiteres erfindungsgemäßes Druckwerk in einer weiteren
schematischen Ansichtsdarstellung.
In Fig. 1 ist eine Zigarettenstrangmaschine vom Typ "PROTOS" der
Anmelderin in einer schematischen Ansicht perspektivisch dargestellt. Von
einer Schleuse 1 wird ein Vorverteiler 2 portionsweise mit Tabak beschickt.
Eine Entnahmewalze 3 des Vorverteilers 2 ergänzt gesteuert einen
Vorratsbehälter 4 mit Tabak, aus dem ein Steilförderer 5 Tabak entnimmt
und einen Stauschacht 6 gesteuert beschickt. Aus dem Stauschacht 6
entnimmt eine Stiftwalze 7 einen gleichförmigen Tabakstrom, der von einer
Ausschlagwalze 8 aus den Stiften der Stiftwalze 7 herausgeschlagen und
auf ein umlaufendes Streutuch 9 geschleudert wird.
Ein auf dem Streutuch 9 gebildetes Tabakvlies wird in eine Sichteinrichtung
11 geschleudert, die im wesentlichen aus einem Luftvorhang besteht, den
größere, bzw. schwerere Tabakteile passieren, während alle anderen
Tabakteilchen von der Luft in einen von einer Stiftwalze 12 und einer Wand
13 gebildeten Trichter 14 gelenkt werden. Von der Stiftwalze 12 wird der
Tabak in einen Tabakkanal 16 gegen einen Strangförderer 17 geschleudert,
an dem der Tabak mittels in eine Unterdruckkammer 18 gesaugter Luft
gehalten und ein Tabakstrang aufgeschauert wird. Ein Egalisator 19
entfernt überschüssigen Tabak von dem Tabakstrang, der dann auf einen
im Gleichlauf geführten Zigarettenpapierstreifen 21 gelegt wird.
Der Zigarettenpapierstreifen 21 wird von einer Bobine 22 abgezogen, durch
ein Druckwerk 23 geführt und auf ein angetriebenes Formatband 24 gelegt.
Das Formatband 24 transportiert den Tabakstrang und den
Zigarettenpapierstreifen 21 durch ein Format 26, in dem der
Zigarettenpapierstreifen 21 um den Tabakstrang gefaltet wird, so daß noch
eine Kante absteht, die von einem nicht dargestellten Leimapparat in
bekannter Weise beleimt wird. Darauf wird die Klebnaht geschlossen und
von einer Tandemnahtplätte 27 getrocknet. Ein so gebildeter
Zigarettenstrang 28 durchläuft ein Strangdichtemeßgerät 29, das den
Egalisator 19 steuert, und wird von einem Messerapparat 31 in doppelt
lange Zigaretten 32 geschnitten.
Die doppelt langen Zigaretten 32 werden von einer gesteuerte Arme 33
aufweisenden Übergabevorrichtung 34 einer Übernahmetrommel 36 einer
Filteransetzmaschine 37 übergeben, auf deren Schneidtrommel 38 sie mit
einem Kreismesser in Einzelzigaretten geteilt werden.
Förderbänder 39, 41, fördern überschüssigen Tabak in einen unter dem
Vorratsbehälter 4 angeordneten Behälter 42, aus dem der rückgeführte
Tabak von dem Steilförderer 5 wieder entnommen wird.
In Fig. 2 ist die Ansicht des Druckwerks 23 im Detail dargestellt. Im
Druckwerk 23 wird die Druckfarbe für die Stempelkörperbeschickung
aufbereitet. Im Hochdruckverfahren wird der Zigarettenpapierstreifen 21 mit
einem entsprechenden Aufdruck versehen. Die Farbe wird hierfür aus einer
Kartusche 61 mit Hilfe von Druckluft zur Farbpumpe 62 gedrückt. Die
Pumpe 62 fördert die Farbe durch einen Verbindungsklotz 63 in eine
Farbdüse 64. Die Farbdüse 64 hat einen engen Austrittsquerschnitt und
gibt Farbe zwischen eine Verreibewalze 66 und einen Verreibezylinder 65.
Die aus der Farbdüse 64 austretende Farbmenge wird insbesondere durch
die Viskosität der Farbe vor dem Austrittsquerschnitt der Farbdüse
bestimmt, sowie durch den von der Farbpumpe 62 beaufschlagten Druck.
Erfindungsgemäß wird die Farbe in den farbführenden Teilen 61, 62, 63
und 64 erwärmt, so daß beim Anfahren einer kalten Zigarettenstrangmaschine
die Betriebstemperatur der Druckfarbe bzw. die
Betriebsviskosität schnell erreicht wird. Das gesamte Farbsystem ist bereits
nach wenigen Minuten im Gleichgewicht. Außerdem muß durch die
erfindungsgemäße Vorheizung die Farbpumpe 62 einen geringereren
Druck aufbauen. Die Vorheizung der Druckfarbe kann insbesondere durch
Einbau einer Heizpatrone 72 in der Farbdüse 64 realisiert werden. Die
Heizpatrone 72 umfaßt bspw. wenigstens einen elektrisch aufheizbaren
Widerstand und ist insbesondere mit einer gut leitfähigen Hülse ummantelt.
Die Heizpatrone ist bspw. in der Farbdüse 64 integriert, bzw. legt an dieser
an. Ferner ist an bzw. in der Farbdüse 64 ein Temperaturfühler 73
angeordnet, mittels dem die Temperatur der Farbdüse 64 gemessen
werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung wird der Druck der Druckfarbe geregelt.
Hierfür wird der Farbdruck kurz vor dem Austrittsquerschnitt der Farbdüse
64 gemessen. Während der Produktion regelt eine Maschinensteuerung die
Pumpendrehzahl auf einen konstanten Farbdruck vor dem
Austrittsquerschnitt. Zusammen mit der konstanten Temperatur der Farbe
bzw. Viskosität ergibt sich eine exakte Farbmengenförderung, so daß
gleichmäßige Druckintensitäten auf dem Zigarettenpapierstreifen 21 erzielt
werden.
Die zwischen eine Verreibewalze 66 aus Gummi und einem
Verreibezylinder 65 aus Stahl gegebene Farbmenge wird mittels der
Verreibewalze 66 an einen Verreibezylinder 67 weitergegeben, der die
Farbe weiter zu einer Verreibewalze 68 fördert. Die Verreibewalze 68
berührt eine Stempelwalze 69, mittels der Druckbilder auf dem
Zigarettenpapierstreifen 21 gedruckt werden. Während der Bedruckung des
geförderten Zigarettenpapierstreifens 21 wird der Zigarettenpapierstreifen
21 mittels einer Andruckrolle 71 gegen die Stempelwalze 69 gedrückt. Die
Stempelwalze 69 bedruckt den Zigarettenpapierstreifen 21 mit einem
Firmenzeichen oder einem Markennamen einer Zigarette oder dergleichen.
Zur Reinigung der Stempelwalze 69 ist an der Stempelwalze 69 eine Bürste
70 vorgesehen, die überschüssige Druckfarbe von der Stempelwalze 69
entfernt.
Um im Dauerbetrieb der Zigarettenstrangmaschine eine konstante
Temperatur der Druckfarben zu erreichen, ist neben der Heizeinrichtung
auch eine Kühleinrichtung des Druckwerks 23 vorgesehen. Eine Kühlung
des Druckwerks 23 ist dann erforderlich, wenn eine zu starke
Wärmeentwicklung im Druckwerk 23 besteht. Infolge der gestiegenen
Wärme kommt es zu einem ungleichmäßigen Farbauftrag und damit zu
einer Beeinträchtigung der Druckqualität. Zur Kühlung des Druckwerks 23
ist eine Kühlplatte 74 vorgesehen, an der die mechanischen Komponenten
des Druckwerks 23 bzw. Walzen und Zylinder befestigt sind. Außerdem
weist die Kühlplatte 74 Kanäle auf, in die eine Kühlflüssigkeit 78, z.B.
Wasser, eingebracht ist und von dieser durchströmt wird. Die gekühlte
Platte 74 führt den Wärmestrom im Druckwerk 23 über die strömende
Kühlflüssigkeit 78 ab. Um die Kühlflüssigkeit 78 durch die Kanäle zu führen,
ist vorzugsweise eine nicht dargestellte Pumpte vorgesehen, die die
Kühlflüssigkeit 78 durch die Kanäle und die Leitungen 75 fördert und
insbesondere auch durch ein Kühlgerät 76, das bspw. ein Wärmetauscher
sein kann, fördert.
Es findet vorzugsweise eine Regelung bzw. Steuerung mittels einer
Temperaturregelvorrichtung 77 bzw. einer Temperatursteuerung 77 statt,
die in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur an der Farbdüse 64 das
Heizelement 72 steuert bzw. das Kühlgerät 76 steuert. Die
Temperaturregelvorrichtung 77 kann auch die Pumpleistung steuern oder
das Heizen der Farbe in dem Farbbehälter 61, der Farbpumpe 62, dem
Verbindungsklotz 63 und/oder der Farbdüse 64.
Fig. 3 zeigt eine schematische Ansichtsdarstellung eines
erfindungsgemäßen Druckwerks in einer zweiten Ausführungsform. In
dieser Ausführungsform ist anstelle einer Kühlplatte 74 (die in Fig.2
dargestellt ist) eine Kaltluftvorrichtung umfassend ein Kaltluftgenerator 79,
eine Leitung 80 und eine Düse 81 vorgesehen. Der Kaltluftgenerator 79
kann beispielsweise eine Kaltluftpistole sein, wie bspw. ein sogenannter
AIRTX-Wirbelstromgeneraor. Eine derartige Kaltluftvorrichtung
beziehungsweise ein derartiger Wirbelstromgenerator ist auch unter dem
Begriff "Vortex Rohr" bekannt und kann von der Firma KNIGHT EUROPE
GMBH & Co. KG, 40789 Mohnheim bestellt werden. Die Bestellnummern
sind hierbei beispielsweise 09-20010, 09-20015, 09-20025 und 09-20035.
Die unterschiedlichen Wirbelstromgeneratoren bzw. Kaltluftvorrichtungen
haben unterschiedliche Leistungen. Die erzeugte gekühlte Luft wird durch
die Leitung 80 zur Düse 81 geleitet und der Kaltluftstrom 82 kann
beispielsweise auf die Druckwalzen gerichtet sein, um diese zu kühlen.
Über eine Steuerung der Luftmenge bzw. eine Steuerung der Temperatur
der Luft kann eine Temperaturregelung für das Druckwerk realisiert werden.
Die Kühlung kann kontinuierlich oder auch periodisch stattfinden. Es ist
ferner möglich einen weiteren Temperaturfühler vorzusehen, mittels dem
der Prozess gesteuert werden kann. Der erzeugte Kaltluftstrom 82 kann
beispielsweise direkt auf temperaturkritische Komponenten wie den
Verreibezylinder 67 und die Verreibewalze 68 geleitet werden.
Es ist auch eine Variante der Erfindung möglich, in der sowohl eine
Kühlplatte 74 als auch eine Kaltluftvorrichtung 79 - 81 vorgesehen ist.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß das Druckwerk 23
temperiert wird, so daß Viskositätsveränderungen der Druckfarbe und eine
ungleichmäßige Druckintensität vermieden wird. Bei Unterschreiten einer
vorbestimmten Solltemperatur wird das Druckwerk 23 mit einer
Heizeinrichtung, z.B. Heizpatrone, geheizt und bei Überschreitung der
Solltemperatur im Betrieb das Druckwerk durch eine mit Kühlmittel
durchströmte Platte gekühlt. Durch die erfindungsgemäße
Temperiereinrichtung ist eine gleichbleibende Druckqualität gewährleistet.
Die Druckwerkkomponenten sowie die Druckfarbe werden auf einer
vorbestimmten Betriebstemperatur gehalten, so daß die hohe Druckqualität
dauerhaft hierdurch sichergestellt wird.
Bezugszeichenliste
- 1
- Schleuse
- 2
- Vorverteiler
- 3
- Entnahmewalze
- 4
- Vorratsbehälter
- 5
- Steilförderer
- 6
- Stauschacht
- 7
- Stiftwalze
- 8
- Ausschlagwalze
- 9
- Streutuch
- 11
- Sichteinrichtung
- 12
- Stiftwalze
- 13
- Wand
- 14
- Trichter
- 16
- Tabakkanal
- 17
- Strangförderer
- 18
- Unterdruckkammer
- 19
- Egalisator
- 21
- Zigarettenpapierstreifen
- 22
- Bobine
- 23
- Druckwerk
- 24
- Formatband
- 26
- Format
- 27
- Tandemnahtplätte
- 28
- Zigarettenstrang
- 29
- Strangdichtemeßgerät
- 31
- Messerapparat
- 32
- doppeltlange Zigaretten
- 33
- Arme
- 34
- Übergabevorrichtung
- 36
- Übernahmetrommel
- 37
- Filteransetzmaschine
- 38
- Schneidtrommel
- 39
- Förderbänder
- 41
- Förderbänder
- 42
- Behälter
- 61
- Farbbehälter
- 62
- Farbpumpe
- 63
- Verbindungsklotz
- 64
- Farbdüse
- 65
- Verreibezylinder
- 66
- Verreibewalze
- 67
- Verreibezylinder
- 68
- Verreibewalze
- 69
- Stempelwalze
- 70
- Bürste
- 71
- Andrückrolle
- 72
- Heizelement
- 73
- Temperaturfühler
- 74
- Kühlplatte
- 75
- Leitung
- 76
- Kühlgerät
- 77
- Temperaturregelvorrichtung
- 78
- Kühlflüssigkeit
- 79
- Kaltluftgenerator
- 80
- Leitung
- 81
- Düse
- 82
- Kaltluftstrom