EP2397041A1 - Paper channel connection device for the tobacco processing industry - Google Patents
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- EP2397041A1 EP2397041A1 EP10075258A EP10075258A EP2397041A1 EP 2397041 A1 EP2397041 A1 EP 2397041A1 EP 10075258 A EP10075258 A EP 10075258A EP 10075258 A EP10075258 A EP 10075258A EP 2397041 A1 EP2397041 A1 EP 2397041A1
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- channel
- paper
- connecting device
- control
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
- A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
- A24C5/14—Machines of the continuous-rod type
- A24C5/20—Reels; Supports for bobbins; Other accessories
Definitions
- the invention relates to a paper channel connecting device of the tobacco processing industry, adapted for producing and adjusting the connection of a Hüllpapierbahn by Bobinenauslaufrolle dispensing Bobinenvorides with a Hüllpapierbahn by Maschineneinlaufrolle receiving, they to Hüll Communityen a tobacco product processing manufacturing machine, comprising a wrapping paper web, a straight Channel center axis having paper channel with a bobbin-side Bobinenan gleichende and a machine-side machine connection end and connected to this machine connection end guide means which is formed by a guide head which is in its channel center axis corresponding dimension short in relation to the length of the paper channel and the litter paper web laxative to a Rotary axis rotatable transfer roller and on the wrapping paper web to the lateral guide boundary having cross-wise running of the wrapping paper web is suppressed at the transfer roller when the paper channel is fixedly arranged and aligned in the connection state between the bobbin device and the production machine in the desired setup position.
- a device of the type in question serves to unroll and align a wrapping paper web from a paper roll package, a so-called bobbin, and to feed it to the tobacco-processing industry in the correct position of a tobacco product manufacturing machine.
- the wrapping paper is special paper for tobacco products, namely cigarette paper for wrapping tobacco rods, filter wrapping paper for wrapping filters or tipping paper for the adhesive connection of tobacco rod and filter.
- Such wrapping papers are provided as a relatively narrow reel wound on the reel. For example, a web width of 54 mm determined by double cigarette paper width is already relatively large.
- the physique of said wrapping or wrapping papers is very different and delicate. For example, environmental influences of storage in particular due to humidity and temperature.
- the papers are relatively thin and susceptible to damage at the edges of the web.
- the wrapping paper web can easily tear in the course of subsequent processing.
- a production machine in which the unrolled wrapping paper supplied as web material is processed for wrapping tobacco sticks, producing filters or covering paper casings, is operated at a particularly high speed. Typical speeds are 600 meters per minute and more.
- the web edges must remain intact, also as part of the shell product.
- the winding layers of a unwinding reel do not run exactly above each other.
- the paper channel connecting device must be capable of precisely positioning and aligning the wrapping paper web which has been unwound continuously and discontinuously from a reel for insertion into the production machine.
- the channel must also form a robust protective housing for passing through the wrapping paper web, and the paper channel should be easy to bring in its paper web guide position and orientation, namely in its set-up position.
- FIG. 1A and 1B illustrate a paper channel connecting device, as it is used in the practice of the tobacco processing industry today.
- Fig. 1A shows a schematic side view of a paper channel connecting device 1 according to the prior art
- Fig. 1B is a plan view of such a paper channel connecting device 1.
- a paper channel PK is connected at its bobbin-side Bobinenan gleichende 12 with a Bobinenvorides 7 and at its machine-side machine connection end 13 with a manufacturing machine 8.
- the paper channel PK on the bobbin device 7 is aligned in alignment with the web outlet on a reel spool 73.
- the machine connection end 13 is set up by means of a guide device 2, which is formed by a guide head FK, for connection to the production machine 8.
- the guide head FK has in succession arrangement in parallel alignment a guide pin FB with collars SR and a transfer roller UR on.
- the collars SR are first to move and set immovably to the width of a wrapping paper web 9.
- the guide head FK is then aligned in the alignment of the collars SR approximately with the paper channel PK.
- the guide head FK is connected about a pivot axis SA to the paper channel PK, by means of a clamping device KE, which connects the guide head FK firmly in clamping attachment with the paper channel PK.
- the wrapping paper web 9 is roughly adjusted, not yet fixed orientation of the paper channel PK and the guide head FK through the paper channel PK under contact with the guide pin FB between the collars SR passed through at the transfer roller 4 and run-in at the machine infeed roller 83 into the production machine 8.
- the paper channel PK and the guide head FK are set in position not yet completely clamped, angle changeability between paper channel PK and guide head FK by adjusting about the pivot axis SA. This is accomplished by aligning and positioning the assembly by impact with a device hammer. This setting is extremely time-consuming and labor-intensive and requires repeated testing.
- the edges of the wrapping paper web 9 can be easily damaged on the collars SR. In operation, only the collars SR press the current wrapping paper web 9 in the desired position. The mechanical load on the web edges is great. This leads to abrasion and contamination.
- the invention is based on the objectives to provide a said paper channel connecting device, which is particularly easy to install without special setup and adjustment measures and largely independently of the winding condition used bobbins and the physique of the wrapping paper an automatic guidance of the wrapping paper web produces precise entry into a manufacturing machine of the tobacco processing industry and reliably maintains the precise trajectory required for processing.
- the paper channel connecting device should be robust and small-sized and low-maintenance and reliable to operate.
- the transfer roller as a component of the actuating means is an actuator that allows for controlled Querverstellen the wrapping paper web exclusively at the end of the roller tread and the web edges freely on the wrapping paper web engages that the actuating means further comprises a hinged at the machine connection end of the paper channel automatic steering device, which is arranged completely within the guide head and the transfer roller with freedom of movement on a transverse to the channel center axis directed and symmetric to this guide curve adjustable movable, and that the actuating means also a corresponding the adjustable movement of the transfer roller the lateral position and each transverse running of the wrapping paper web in the web run area of the transfer reel grasping andzzy Korrektursteu
- the channel center axis acts as the rule base of the channel control device an adjustment standard for a position determining in the paper channel connection device and directional, the channel center axis corresponding to a cross-course with fine control counteracting channel control device which acts to
- the paper channel connecting device achieves a number of advantages.
- a substantial advantage consists in that a fixed dimension of the paper channel forming a defined set-up base, namely a defined straight channel center axis, with which the paper channel extends in the longitudinal dimension of the paper channel connecting device, is used to provide an actuating element, namely the transfer roll in one to align the associated normal position, which ensures as a target position on the one hand that set by the paper duct Hüllpapierbahn to establish a normal course is aligned exactly with the channel center axis, and on the other hand ensures that temporary disturbance deviations are effectively suppressed by the normal course.
- This position and alignment are achieved, which are also referred to below as paper edge control.
- the straight channel center axis does not necessarily have to be the geometric center axis of the paper channel.
- Straight channel center axis is to be understood as meaning any straight channel axis which forms a fixed straight connection orientation associated with the paper channel as the control station defining the normal position of the steering device for the channel control device.
- the straight channel axis normalizing the normal course setting is an axis which is set up and aligned with connecting parts or elements at the paper channel ends and automatically comes to lie in the center axis of the wrapping paper web when the paper channel is centered on the reel-up device by means of its connecting elements or parts or the production machine is connected.
- Connection elements may be, for example, plug-in elements or connecting flanges, which are adapted to corresponding connection elements or parts on the reel device or the production machine.
- the transfer roller by means of the steering device with freedom of movement is freely movable transversely to the channel center axis and that the channel control device directly, that is without the interposition of steering elements of the steering device acts on the transfer roller.
- This achieves a controlled kinetic behavior of the transfer roller, which reliably corrects for the smallest disturbance deviations in high-speed operation, for example even with a frequency in the range of at least 100 Hz.
- An essential measure consists in the fact that the wrapping paper web remains positioned only by surface closure, for example in the frictional connection and / or with adhesion to the transfer roller, the web edges remain completely free and unaffected by the guide in the paper channel connecting device.
- the deflection angle of the wrapping paper web at the transfer roller is at least approximately 90 °.
- the paper channel connecting device according to the invention is a small-sized, space-saving set-up unit, which readily specifies the wrapping paper web run, as it is required for operation of the processing machine. Conventional time and labor-consuming adjustments omitted.
- the paper channel connecting device according to the invention is connected in a simple manner at its two terminal ends on the one hand with the Bobinenvorides and on the other hand with the manufacturing machine in axially fixed alignment position, said directional connection requires no adjustment or readjustment to align the paper channel. This makes the setup of the paper channel connection much easier.
- the transfer roller takes over the paper edge control.
- the device can simply be set up such that the guide track lies at least essentially in one of the channel center axis corresponding, at least substantially horizontal channel center plane, wherein a guided through the paper channel Hüllpapierbahn lies in this horizontal channel center plane or parallel thereto.
- the paper channel connecting device comprises a connectable to the Bobinenan gleichende inlet assembly on which a arranged to run the wrapping paper web in the paper channel Kanaleinlaufrolle is arranged to guide the trajectory in accordance with the course of the channel center axis, wherein the inlet assembly in particular a part of a Bobinenvorides forms with the Kanaleinlaufrolle as Bobinenauslaufrolle.
- a Einletteriser ensures in a simple manner that the paper channel is aligned with its channel center axis exactly perpendicular to the axis of the inlet roller in the center.
- the guide head is formed by a structural unit which is connected to the machine connection end of the paper channel such that a virtual steering axis of the steering device in the normal position always coincides with the channel center axis.
- a design according to the invention is that the transfer roller, starting from the normal position forming the adjustment normal, in which the axis of rotation of the transfer roller to the channel center axis is held vertically, with variable virtual, emanating from the body center of the transfer roller, directed perpendicular to its axis of rotation about a pivot Channel center axis perpendicular cutting virtual pivot axis is pivotable, which shifts in a controlled fine adjustment of the transfer roller. It is according to the invention important that the steering device is housed in the guide head cloved or forms this and yet an effective pivot radius of the steering device is achieved, which is several times greater than the dimension of the guide head in the longitudinal dimension of the paper channel connecting device.
- the longitudinal dimension of the guide head is, for example, at most 1/10 of the paper channel length.
- the size of the virtual pivot radius is at least equal to half the run length of the paper channel connection device and certainly not significantly greater than this run length, which is determined by the distance of the Bobinenan gleichendes the paper channel to the body center of the transfer roller.
- the pivot axis is set up so that it is only minimally displaceable along the channel center axis, which always cuts it; in other words, the virtual pivot axis remains essentially in its starting position, namely in the position assumed at normal position.
- the steering device is set up so that the virtual pivot axis is always in the area of the Bobinenan gleichendes the paper channel, wherein the virtual pivot radius in the normal position in any case is not substantially smaller or not substantially greater than the run length of the paper channel.
- This limitation or dimensioning is to be understood that the virtual pivot axis should be as close as possible to the run of the reel spool or the device inlet roller. The bobinen worne channel end is close to these roles approachable.
- a design of the steering device of the paper channel connecting device consist in that the steering device is formed by a two identical coupling arms four-bar linkage with four hinge axes, that the coupling arms in the state of said normal position in the channel center axis symmetrical arrangement and in the Bobinenan gleichende the paper channel towards converging alignment with extension arms of the coupling arms are arranged, which, the channel center axis intersecting common, determine the position of belonging to the normal position virtual pivot axis that corresponding first arm ends of the coupling arms are hinged by two of the hinge axes of bearing parts, the transfer roller in arrangement be rotatably supported at its roll ends about its axis of rotation between the first arm ends, and that corresponding second arm ends of the coupling arms are articulated by two of the hinge axes to the paper channel.
- the coupling arms can be formed for example by coupling rods or corresponding coupling members.
- Each coupling arm on the one hand steers the axis about which the transfer roller is rotatable, and on the other hand, each coupling arm is articulated to the paper channel. This articulation can be provided directly on a housing of the paper channel or on a body-fixed with him console, for example in the form of a carrier or other corresponding traverse of the guide head.
- the first, second, third and fourth pivot axis of the four-bar link are real pivot axes, namely representational components, for example in the form of axle rods, axle journal or the like.
- the said pivot axes are directed at least substantially parallel to each other.
- the arrangement can be set up such that the said pivot axes intersect perpendicular to a channel center plane corresponding to the channel center axis, which is aligned in accordance with the running plane of the paper web.
- the coupling arms diverge at said first arm ends.
- the transfer roller is articulated so that it can move on a convex side, directed transversely to the channel center axis and symmetrical to this guide path.
- the steering device may also be arranged so that the coupling arms diverge at their second arm ends. With this arrangement, it is possible to achieve a pathway concave, directed transversely to the channel center axis and to this symmetrical guideway.
- the four-bar mechanism has a trapezoidal shape.
- the steering device is formed in this way by a double rocker, which in its zero or normal position has the shape of a trapezoid with parallel bases and the same, the coupling arms forming legs.
- the guide curve in the control range deviates only slightly from a circular path with a virtually virtual swing radius to be considered as constant. It has been found that, for a number of applications, the four-bar linkage of the steering device can be arranged such that the virtual swing radius in the zero / normal position of the steering device is at least 2,600 mm and at most 3,400 mm, preferably at least 2,800 and at most 3,200 mm.
- An embodiment of the invention consists in an embodiment of the high-speed control, kinetically acting directly on the transfer roller channel control device comprising at least one sensor which is arranged on at least one side of the transfer roller for detecting any directional deviation of the trajectory of Hüllpapierbahn against a trajectory to be observed, at least a control unit for correction control with a control circuit which generates a correction signal in accordance with the web course deviation in comparison with a trajectory corresponding to the controlled control variable, and an actuator with an attacking directly on the transfer reel actuator, the transfer reel in accordance with the correction signal and in accordance with the by adjusted the steering device installed guide to suppress the web running deviation.
- the actuator advantageously comprises a servo motor which is connected via an eccentric with the designed as an eccentric coupling actuator.
- control unit is additionally set up with a positioner control circuit causing a paper width control, which in addition to the correction control of the paper edge control via the actuator and the actuator causes a position control, the one permanently maintained at the transfer roller from the normal course of the Hüllpapierbahn deviating minimum paper web offset causes and regulates.
- the position control can be set up with at least one control input, which with at least a position control signal is acted upon, which is available through the operation of a connectable to the paper channel connecting device manufacturing machine.
- the channel control device is prepared to additionally perform the offset control in addition to the fine correction control.
- the optionally controlled offset is in the practically minute, above-mentioned order of magnitude of the transverse displacement of the transfer roller relative to the armaments normal measure giving channel center axis.
- the offset control is a superimposed control, for example in the manner of a control cascade, which operates in addition to the basic control, which is set up and designed as such for compliance with the direction of the transfer fork roll. Because of the minimum control range typical of the invention, the first control accurately executes the directional control even when a minimum lateral offset caused and maintained by the second control on the transfer reel minimizes from the setup normal course given by the processing setpoint generator. differs. The first control remains superordinate, by also enforcing the predetermined normal course, if the at least one position control signal is omitted or ineffective.
- the channel control device may advantageously be adapted particularly to the manufacturing machine to be operated.
- This configuration is such that the channel control means of the paper channel connecting means comprises a processing target value sensor associated with a processing position of the wrapping paper web in a processing unit of the manufacturing machine and a processing position sensor detecting the actual processing position, the channel controller setting the amount of paper web offset in accordance with a Control signal of the processing setpoint generator and the maintenance of the paper web offset in accordance with a control signal of the machining position sensor controls.
- the channel control device comprises at least two web-channel sensors which detect both web edges for position or direction detection of the wrapping paper web in the travel area of the transfer roller on the controlled transfer fork roller.
- the control of the paper width control system can be further improved.
- sensor those skilled in the art, for example, mechanical, optical or electrical sensors can be used, the position or direction of a web edge can detect exactly and suitable for the control range of the invention high speed.
- the inventively provided second control namely the position control set for paper width control can be provided particularly advantageous to replace such control in the manufacturing machine or to make it unnecessary there.
- Particularly advantageous is the additional position control of the paper channel connecting device set up for operation with a cigarette manufacturing machine that works as a double-strand machine.
- the paper channel connecting device is then set up to automatically guide a cigarette paper web forming the wrapping paper web, which has twice the cigarette paper width.
- the double-strand manufacturing machine is equipped with a processing unit forming cutting unit, which is set and set up so that the double-width cigarette paper web is always cut exactly in the middle in two equal web strands. Such a highly accurate center cut can be operated reliably in connection with the paper channel connecting device according to the invention.
- the paper channel connecting device according to the invention is equipped solely with the first control for paper edge control, a high degree of centering accuracy is achieved for the introduction of the double-width cigarette paper web into the cigarette manufacturing machine, which subsequently also improves the quality or the accuracy of a position control.
- Offset control namely favors and improves paper width control in the manufacturing machine.
- another advantage may be that the paper width control for setting and maintaining the cutting position in the cutter is established with the channel control device of the paper channel connecting device. In such an embodiment, the paper width controller is removed from the production machine and provided a setpoint generator.
- FIGS. 2A and B illustrated paper channel connecting device 1 comprises as a base member a paper channel 11, a guide head 21 forming guide means 2 and a setting means 3.
- the paper channel connecting device 1 (hereinafter also connecting device) is between a reel device 7 and a cigarette manufacturing machine 8 (hereinafter also manufacturing machine) arranged.
- the device 1 is set up in order to supply a wrapping paper web 9 required for producing a tobacco product (in the exemplary embodiment a web of double-width cigarette paper) to the production machine 8 in the correct direction and in the correct position.
- a wrapping paper web 9 required for producing a tobacco product (in the exemplary embodiment a web of double-width cigarette paper)
- the connecting device 1 is equipped with the wrapping paper web 9, which is unwound from a unwinding roller 71 of a reel device 7 with deflection on a deflection roller 72.
- the wrapping paper web 9 is pulled through the paper channel 11, wherein it is detected and transported by means of a web conveyor, not shown, in the production machine 8.
- a bobbin-side bobbin connection end 12 of the paper channel 11 is connected to an inlet assembly 18, which is part of the connection device 1 in the exemplary embodiment.
- the intake assembly 18 comprises an inlet roller 181 of the connecting device 1, which is aligned with an outlet opening 182 of the inlet assembly 18 such that it holds in the embodiment of the top of the Bobinenvor substances 7 obtained wrapping paper web 9 in the center position and orientation to the outlet opening 182.
- the outlet opening 182 at the same time forms a centering opening for the fixed centering plug-in connection of the reel connection end 12 of the paper channel 11, which is designed accordingly as a plug-in connection element 121.
- the inlet roller 181 is also provided as a Bobinenauslaufrolle 73.
- the paper channel 11 extends with a straight channel center axis 100 which defines a predetermined fixed path of the wrapping paper web 9 in that the channel center axis 100 coincides with the center line of the paper path through the paper channel 11.
- the paper channel 11 has a flat rectangular cross section corresponding to the flat layer of the wrapping paper web 9, wherein the paper channel 11 is formed by an elongated channel housing 10 which is open only on the inlet side and outlet side.
- the other machine-side machine connection end 13 of the paper channel 11 is fixed to the housing connected to a bracket 14 which is fixed to the housing part of a housing 140 of a Auslupiens 19 of the connecting device 1.
- the outlet assembly 19 receives the guide head 21 completely.
- the housing 140 is provided with machine-side connection elements 131, which are designed and set up to produce a centering connection connection of the outlet assembly 19 with the production machine 8.
- This terminal connection is aligned or centered by the fact that the channel center axis 100 is in a vertical alignment plane in the embodiment, which is spanned by the channel center axis 100 and the central direction axis 861 of a central inlet path 86.
- Connection counterparts 862 on the manufacturing machine 8 are set up and designed for the described centering connection of the connection elements 131. Always the connection connection can be produced so that the channel center axis 100 comes to lie in the alignment of an inlet path of the manufacturing machine.
- the guide head 21 is in the channel center axis 100 corresponding longitudinal dimension of the connecting device 1 in short-term in relation to the channel length.
- the guide head 21 includes, as will be described in more detail, a steering device 5, which is equipped as part of the actuating means 3 with a freely movable from a normal position N0 transfer roller 4.
- the normal position N0 is essential to the invention defined in that a zero or base orientation of the steering device 5 coincides exactly with the channel center axis 100 or coincides in the orientation. Since the channel center axis 100 coincides with the center line of the predetermined web travel path formed by the connecting device 1, a normal course N of the wrapping paper web 9 is thereby defined by the paper channel 11.
- the adjusting means 3 further comprises a corresponding to the Stellbewegbarkeit the transfer roller 4, the lateral position and each transverse running of the wrapping paper web 9 in the web drain region of the transfer roller 4 and for correction control a cross-run with fine control counteracting channel control device 6.
- This includes a base control or first control called control, set up is, in order to completely edge-free a paper edge control, so free from each Track edge load to perform automatically.
- the paper edge control is determined by detecting and suppressing any crossover of the wrapping paper web 9 in the web run area of the transfer roller 4 in the setup state of the paper channel connecting device having the channel center axis 100 as the control base of the channel controller 6, so that the channel center axis 100 is a setting standard for the in-line guide the connecting device 1 position determining and directional, the channel center axis 100 corresponding normal course N of the wrapping paper web 9 forms.
- the channel control device 6 is set up with an actuator 63, which acts directly, namely free of steering or pegs on the transfer roller 4 to the adjusting movement required for fine control with for the purposes of the invention Control speed and fine action to perform.
- the channel control device 6 builds with conventional electronic control and components and also with the actuator 63 and associated parts spatially small, so that they can be readily attached to the machine-side end of the paper channel 11 on the console 14 or a housing and the size of the guide head 21st stays small.
- the steering device 5 is articulated on the one hand to the housing 14 fixed to the paper channel 11 console and on the other hand it directs the transfer roller 4, which formed with the normal or zero position Einstellnormal on a transversely to the channel center axis 100 directed and symmetrical to this guide curve K. is freely movable.
- the channel control device 6 comprises a second control for paper width control.
- This control is not mandatory but is particularly advantageous for operation, for example, of a cutting unit 85 of the manufacturing machine 8.
- the channel control device 6 comprises a processing setpoint generator 64 associated with the processing unit 85 and a processing position sensor 65 detecting the actual processing position of the wrapping paper web 9 in or in the vicinity of the processing unit 85.
- These elements of the channel control device 6 are arranged and configured such that the width of the wrapping paper permanently to a precise tool the processing unit 85, so for example set to a cutting blade and held by regulation permanently in this position.
- the channel control device 6 performs the function of paper width control, controlling the amount of paper web offset on the processing unit 85 in accordance with a control signal of the machining target 64 and maintaining the paper path in accordance with a control signal of the machining position sensor 65.
- a first embodiment of a guide device 2 is shown, as for example, part of the paper channel connecting device according to the invention according to FIGS. 2A and B can be.
- the guide device 2 is described with a wrapping paper web 9 already inserted into the paper channel 11.
- the wrapping paper web 9 runs in the representations of FIGS. 3A and B from right to left in direction 90.
- the guide device 2 or the guide head 21 is shown in the calibrated on the channel center axis 100 of the paper channel 11 normal position N0.
- the centerline 900 of the wrapping paper web 9 coincides with the channel center axis 100.
- the wrapping paper web 9 is guided without contact under a housing 14 fixed to the paper channel console 14, which is directed perpendicular to the channel center axis 100.
- the wrapping paper web 9 is located at the bottom of a transfer roller 4.
- the transfer roller 4 is rotatably mounted about its axis of rotation 40, which is held by the channel control device 6 in the illustrated normal position N0 perpendicular to the channel center axis 100.
- the wrapping paper web 9 should lie in the embodiment in a horizontal plane corresponding to a horizontal median plane of the paper channel 11.
- the paper web running direction 90 of the wrapping paper web 9 is deflected from the horizontal course in a vertical course by entering position and direction exactly in an inlet path of a manufacturing machine, if, as in the Fig. 2A to B described, the paper channel connecting device 1 is firmly and immovably connected to its paper channel 11 in setup position.
- FIGS. 3A and B are, in so far deviating from the execution according to FIGS.
- connection elements 131 can be, for example, plug-in parts or otherwise a centered seat in associated receptacle of the production machine 8 forming flange elements or the like. Connecting elements which are stuck in the set-up position.
- the paper channel 11 is fixed to the other, the Bobinenan gleichende 12, in the embodiment according to Fig. 3C at a Einlepticiser 18, as to FIGS. 2A and B has been described.
- An associated inlet roller 181 can also form a Bobinenauslaufrolle 73.
- the transfer roller 4 is connected to the console 14 via two coupling elements forming coupling arms 51.
- the ends of the coupling arms 51 have pivot joints, the pivot axes A1, A2, A3, A4 are directed perpendicular to the horizontal channel center plane and perpendicular to a plane parallel thereto, which is spanned by arm axes 510, on the one hand the pivot axes A1, A2 and on the other the pivot axes A3, A4 intersect and are shown to Bobinenan gleichende 12 out in extension.
- Fig. 3A to C is the distance d 1 of the pivot axes A], A3 greater than the distance d2 of the pivot axes A2, A4.
- the distances of the pivot axis pairs A3, A4 and A1, A2 are the same.
- a four-bar linkage in trapezoidal shape is formed with the two coupling arms 51 that are the same by the matching joint distances d3, d4.
- the coupling arms 51 are in the state of the illustrated normal position N0 in to the channel center axis 100 symmetrical arrangement.
- the extending in extension of the coupling arms 51 Armachsen 510 intersect, as in Fig. 3C can be seen, the channel center axis 100 together and thereby determine the Position of a normal position N0 belonging virtual pivot axis VA.
- the coupling arms 51 diverge.
- Fig. 3C is a symmetrical to the channel center axis 100 guide curve K shown, according to the body center 41 of the transfer roller 4 moves when the transfer roller 4 is deflected by the steering device 5 in the left or right direction to the channel center axis 100.
- This adjusting movement is extremely small in the control range which is minimal for the paper channel connection device according to the invention, the control range B, in each case for the deflection to the left and to the right, being approximately of the order of 1/1000 mm ⁇ B ⁇ 1/100 mm and smaller ,
- Guide curve K shown so does not reflect the real control range, but is only reproduced for representation in excess.
- pivoting of the transfer roller 4 takes place with a virtual pivot radius VR.
- the virtual swing radius VA is defined as the distance of the body center 41 of the transfer roller 4 to the pivot axis VA defined by the intersection of the extended arm axes 510, as shown in FIG Fig. 3C is shown.
- This virtual pivot axis VA corresponds to a virtual steering axis 500 of the steering device 5.
- the divergence of the bobbin-side arm ends of the coupling arms 51 is designed so that the virtual pivot axis VA is at a great distance from the body center 41 of the transfer roller 4.
- the paper channel 11 is large in relation to the corresponding head dimension of the guide head 21, for example, at least ten times and quite possibly twenty times and more. This is important for the paper channel connecting device according to the invention, since the small-sized guide head 21 disappears at the machine-side channel end 13 under the production machine 8, wherein the paper channel 11 in fairly large length and on this route free of adjusting the protected connection path of the wrapping paper web 9 between the Bobinenvorides 7 and the manufacturing machine 8 forms.
- the paper channel consisting of at least two channel elements, as is not shown, may be variable in length or have different lengths.
- Fig. 3C is the size VR of the virtual pivot radius VR not significantly greater than the running length LL of the connecting device 1.
- This run length LL is to illustrate the invention by the distance of the body center or the body center 41 of the transfer roller 4 to the Bobinenan gleichende 12 of the paper channel 11 defined. Due to the compact design of the guide device 2 according to the invention, the running length LL and the channel length KL are also of the same order of magnitude in the case of the aforementioned large channel length. In the embodiment according to Fig. 3C is the run length LL slightly larger than the channel length KL.
- the effective at the minimum positioning deflection virtual pivot radius VR is defined to illustrate the invention by a line that is perpendicular to the axis of rotation 40 in the center of the body or the body center 41 of the transfer roller 4 as perpendicular bisector 40 and the channel center axis 100 in a variable virtual, namely the corresponding change in position of the virtual pivot axis VA defining intersection, intersects, wherein the distance of the body center 41 to the intersection represents the virtual pivot radius VR.
- the change in the virtual variables (virtual pivot axis VA, virtual radius VR) in the control range according to the invention is so minute that these variables can be considered quasi-stationary.
- Fig. 3C is the guide curve K path-wise curved convexly.
- the adjusting movement of the transfer roller 4 are based on two superimposed movements. Firstly, the body center 41 migrates minimally in accordance with the guide curve K, and secondly, the transfer roller 4 undergoes a slight rotation about the axis A1 to A4 parallel to the axis 410, which passes through the body center 41 of the transfer roller 4, the transfer roller 4 on the respective side of the adjusting movement when deflecting, with its roller end slightly receding towards the Bobinenan gleichende back, slightly outwardly adjusted.
- the channel control device 6 comprises, as in Fig. 3A to C illustrated, a transfer side arranged on the transfer roller 4 transfer roller sensor 61, which detects any directional deviation of the set and aligned with the channel center axis 100 normal course N of wrapping paper web 9 of the normal paper web running direction 90. It also detects any directional deviation of the trajectory of the wrapping paper web 9 from a permanently regulated directional deviation of the wrapping paper web 9 from a desired slight nominal offset. For this detection function, the channel control device 6 is equipped with a control unit 69 for correction control. The control unit 69 controls an actuator 63 of the channel control device 6.
- the actuator 63 is connected by means of an actuating element 631 directly to the one end of the transfer roller 4, namely in the embodiment with a bearing part 48 of the axial bearing of the transfer roller 4.
- the actuator 63 comprises a servomotor, which via an eccentric 62 with the eccentric coupling designed actuator 631 is connected. This arrangement is particularly advantageous for the direct transfer of the adjusting movement to the transfer roller 4.
- the channel control device 6 also includes a position control circuit 691, to which a control input 68 belongs.
- the position control circuit 691 forms, in addition to the correction control executing the paper edge control, offset control for permanent, regulated paper width adjustment.
- a processing setpoint generator 64 can be connected to the control input 68, as shown for example in FIGS. 2A and B has been shown and described.
- FIGS. 4A to 4C illustrate a second embodiment, which differs from the first embodiment according to Fig. 3A to C characterized in that the coupling arms 51 diverge at their second arm ends 502. Therefore, only the resulting differences of the connecting device 1 according to Fig. 4A to C relative to the connecting device 1 according to Fig. 3A to C described.
- the transfer roller 4 is arranged on the side facing the reel end 12 between the pivot axes A1 and A3, which have a smaller distance d1 than the distance d2 of the pivot axes A2, A4.
- the cross-member 14 fixed to the housing with the paper channel 11 forms an element arranged on the outer machine-side channel end, on which the second arm ends 502 are articulated with the pivot axes A2, A4 at a distance d2.
- Fig. 4A to C causes a guide curve K, which is shown again in excess, runs concave on the outlet side. Nevertheless, the transfer roller 4 moves at deflection, slightly rotating about the pivot axis 410, as in the first embodiment with its roller end receding towards the machine connection end.
- the channel length KL which is relatively large as described above, is greater than the run length LL.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Papierkanal-Verbindungsvorrichtung der Tabak verarbeitenden Industrie, eingerichtet zum Herstellen und Justieren der Verbindung einer eine Hüllpapierbahn mittels Bobinenauslaufrolle abgebenden Bobinenvorrichtung mit einer die Hüllpapierbahn mittels Maschineneinlaufrolle aufnehmenden, sie zu Hüllstücken eines Tabakprodukts verarbeitenden Herstellungsmaschine, umfassend einen die Hüllpapierbahn durchleitenden, eine gerade Kanalmittenachse aufweisenden Papierkanal mit einem bobinenseitigen Bobinenanschlussende und einem maschinenseitigen Maschinenanschlussende sowie eine mit diesem Maschinenanschlussende verbundene Führungseinrichtung, die durch einen Führungskopf gebildet ist, der in seiner der Kanalmittenachse entsprechenden Dimension kurzstückig im Verhältnis zur Länge des Papierkanals ist und der eine die Hüllpapierbahn abführende, um eine Drehachse drehbare Übergabelaufrolle sowie ein an der Hüllpapierbahn zur lateralen Führungsbegrenzung angreifendes Stellmittel aufweist, das die laterale Lage und die Papierbahnlaufrichtung der Hüllpapierbahn an der Übergabelaufrolle einstellt, wobei an der Übergabelaufrolle ein Querverlaufen der Hüllpapierbahn unterdrückt ist, wenn der Papierkanal im Verbindungszustand zwischen der Bobineneinrichtung und der Herstellungsmaschine in gewünschter Rüstposition fest angeordnet und ausgerichtet ist.The invention relates to a paper channel connecting device of the tobacco processing industry, adapted for producing and adjusting the connection of a Hüllpapierbahn by Bobinenauslaufrolle dispensing Bobinenvorrichtung with a Hüllpapierbahn by Maschineneinlaufrolle receiving, they to Hüllstücken a tobacco product processing manufacturing machine, comprising a wrapping paper web, a straight Channel center axis having paper channel with a bobbin-side Bobinenanschlussende and a machine-side machine connection end and connected to this machine connection end guide means which is formed by a guide head which is in its channel center axis corresponding dimension short in relation to the length of the paper channel and the litter paper web laxative to a Rotary axis rotatable transfer roller and on the wrapping paper web to the lateral guide boundary having cross-wise running of the wrapping paper web is suppressed at the transfer roller when the paper channel is fixedly arranged and aligned in the connection state between the bobbin device and the production machine in the desired setup position.
Eine Vorrichtung der betroffenen Art dient dazu, eine Hüllpapierbahn von einem Papierrollenwickel, einer sogenannten Bobine, abzurollen und ausgerichtet sowie positionsrichtig einer ein Tabakprodukt herstellenden Herstellungsmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie zuzuführen. Bei dem Hüllpapier handelt es sich um Spezialpapier für Tabakprodukte, nämlich Zigarettenpapier zur Umhüllung von Tabakstöcken, Filterumhüllungspapier zur Umhüllung von Filtern oder Belagpapier zur klebenden Verbindung von Tabakstock und Filter. Solche Umhüllungspapiere werden als relativ schmales zur Bobine aufgewickeltes Bahnmaterial bereitgestellt. Zum Beispiel ist eine durch doppelte Zigarettenpapierbreite bestimmte Bahnbreite von 54 mm bereits relativ groß. Die Physis der genannten Hüll- oder Umhüllungspapiere ist sehr unterschiedlich und empfindlich. Zum Beispiel wirken sich Umgebungseinflüsse der Lagerung insbesondere durch Feuchtigkeit und Temperatur aus. Die Papiere sind relativ dünn und an den Bahnkanten beschädigungsanfällig. Insbesondere infolge einer Kantenbeschädigung kann die Hüllpapierbahn im Zuge nachfolgender Verarbeitung leicht reißen. Eine Herstellungsmaschine, in der das abgerollte, als Bahnmaterial zugeführte Umhüllungspapier zur Umhüllung von Tabakstöcken, Herstellung von Filtern oder zu Belagpapierhüllen verarbeitet wird, wird mit besonders hoher Geschwindigkeit betrieben. Typische Geschwindigkeiten betragen 600 Meter pro Minute und mehr. Zur positionsgerechten Verarbeitung in der Verarbeitung- oder Herstellungsmaschine kommt es darauf an, dass die Hüllpapierbahn mit höchster Führungsgenauigkeit in die Herstellungsmaschine eingezogen wird. Zum Beispiel kommt es beim mittigen Schneiden einer Zigarettenpapier-Doppelstrangbahn auf höchste Schnittqualität an, die ein präzises Ausrichten der Bahn auf ihre Schnitt-Längsmitte erfordert. Die Bahnkanten müssen, auch als Bestandteil des Hüllprodukts, unversehrt bleiben. Die Wickellagen einer abzuwickelnden Bobine verlaufen nicht exakt übereinander. Dadurch und in Abhängigkeit von der individuellen Physis der aufgewickelten Hüllpapierbahn entsteht beim Abwickeln temporär ein zwar minimaler Versatz, der aber bereits in der Größenordnung von zum Beispiel einigen 1/1000 mm bei den großen genannten Arbeitsgeschwindigkeiten eine unzureichende Verarbeitungsqualität oder sogar einen Betriebsstillstand zur Folge haben kann. Die Papierkanal-Verbindungsvorrichtung muss allem voran in der Lage sein, die von einer Bobine kontinuierlich und auch diskontinuierlich abgerollte Hüllpapierbahn zum Hineinführen in die Herstellungsmaschine präzise zu positionieren und auszurichten. Der Kanal muss zudem ein robustes Schutzgehäuse zum Durchleiten der Hüllpapierbahn bilden, und der Papierkanal soll einfach in seine die Papierbahnführung leistende Position und Ausrichtung, nämlich in seine Rüstposition zu bringen sein.A device of the type in question serves to unroll and align a wrapping paper web from a paper roll package, a so-called bobbin, and to feed it to the tobacco-processing industry in the correct position of a tobacco product manufacturing machine. The wrapping paper is special paper for tobacco products, namely cigarette paper for wrapping tobacco rods, filter wrapping paper for wrapping filters or tipping paper for the adhesive connection of tobacco rod and filter. Such wrapping papers are provided as a relatively narrow reel wound on the reel. For example, a web width of 54 mm determined by double cigarette paper width is already relatively large. The physique of said wrapping or wrapping papers is very different and delicate. For example, environmental influences of storage in particular due to humidity and temperature. The papers are relatively thin and susceptible to damage at the edges of the web. In particular, as a result of edge damage, the wrapping paper web can easily tear in the course of subsequent processing. A production machine in which the unrolled wrapping paper supplied as web material is processed for wrapping tobacco sticks, producing filters or covering paper casings, is operated at a particularly high speed. Typical speeds are 600 meters per minute and more. For positionally correct processing in the processing or production machine, it is important that the wrapping paper web is fed into the production machine with the highest guidance accuracy. For example, when cutting a cigarette paper double-stranded web centrally, the highest cut quality is required, which requires precise alignment of the web with its longitudinal section. The web edges must remain intact, also as part of the shell product. The winding layers of a unwinding reel do not run exactly above each other. As a result of this and depending on the individual physics of the wound wrapping paper web, a minimal offset occurs temporarily during unwinding, but this can already result in an inadequate processing quality or even an operational standstill in the order of magnitude of, for example, a few thousandths of a millimeter , Above all, the paper channel connecting device must be capable of precisely positioning and aligning the wrapping paper web which has been unwound continuously and discontinuously from a reel for insertion into the production machine. The channel must also form a robust protective housing for passing through the wrapping paper web, and the paper channel should be easy to bring in its paper web guide position and orientation, namely in its set-up position.
Um mit dem empfindlichen Hüllpapierbahnmaterial für Tabakprodukte umzugehen und einigen der genannten Anforderungen zu genügen, wird in der Praxis eine Papierkanal-Verbindungsvorrichtung betrieben, die das Papier mittels einer Bahnkantenführung führt. Zum Einstellen der Führung muss der Papierkanal durch Justieren von Hand verstellt werden. Mit einer solchen Bahnkantenführung lässt sich zwar dann, wenn Einstellvorschriften und Vorschriften zur Papierlagerung sowie zum Bobinenbetrieb akkurat beachtet werden, eine Feinführung herstellen. Nachteilig bleiben aber Bauform der Vorrichtung, besondere Abhängigkeit von der Papierphysis, beträchtlicher Aufwand zum Einstellen der Führung, Folgen unzureichender Abwickelqualität von Bobinen und Störanfälligkeit durch Verschmutzung. Dies wird mit einer Zeichnung gemäß
Der Erfindung liegen die Ziele zugrunde, eine genannte Papierkanal-Verbindungsvorrichtung zu schaffen, die besonders einfach, nämlich ohne besondere Rüst- und Einstellungsmaßnahmen zu installieren ist und die weitgehend unabhängig von der Wickelbeschaffenheit verwendeter Bobinen und von der Physis des Hüllpapiers eine selbsttätige Führung der Hüllpapierbahn zum präzisen Einlaufen in eine Herstellungsmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie herstellt und den zur Bearbeitung erforderlichen präzisen Bahnverlauf zuverlässig beibehält. Die Papierkanal-Verbindungseinrichtung soll robust und kleinbauend sowie wartungsarm und zuverlässig zu betreiben sein.The invention is based on the objectives to provide a said paper channel connecting device, which is particularly easy to install without special setup and adjustment measures and largely independently of the winding condition used bobbins and the physique of the wrapping paper an automatic guidance of the wrapping paper web produces precise entry into a manufacturing machine of the tobacco processing industry and reliably maintains the precise trajectory required for processing. The paper channel connecting device should be robust and small-sized and low-maintenance and reliable to operate.
Ziele der Erfindung werden in Verbindung mit den Merkmalen der eingangs genannten gattungsgemäßen Papierkanal-Verbindungsvorrichtung dadurch erreicht, dass die Übergaberolle als Bestandteil des Stellmittels ein Stellelement ist, das zum geregelten Querverstellen der Hüllpapierbahn ausschließlich im Schluss mit der Rollenlauffläche und die Bahnkanten frei lassend an der Hüllpapierbahn angreift, dass das Stellmittel weiterhin eine an dem Maschinenanschlussende des Papierkanals angelenkte selbsttätige Lenkeinrichtung umfasst, die vollständig innerhalb des Führungskopfes angeordnet ist und die Übergabelaufrolle mit Bewegungsfreiheitsgrad auf einer quer zur Kanalmittenachse gerichteten und zu dieser symmetrischen Führungskurve stellbeweglich anlenkt, und dass das Stellmittel zudem eine entsprechend der Stellbewegbarkeit der Übergabelaufrolle die laterale Lage und jedes Querverlaufen der Hüllpapierbahn im Bahnablaufbereich der Übergabelaufrolle erfassende und zur Korrektursteuerung einem Querverlaufen mit Feinsteuerung entgegenwirkende Kanalregeleinrichtung umfasst, die zum Einstellen der lateralen Lage und zum Unterdrücken des Querverlaufens direkt auf die Übergabelaufrolle einwirkt, wobei die Kanalmittenachse als Regelbasis der Kanalregeleinrichtung ein Einstellungsnormal für einen in der Papierkanal-Verbindungsvorrichtung lagebestimmenden und richtungsgebenden, der Kanalmittenachse entsprechenden Normalverlauf der Hüllpapierbahn bildet und die Kanalregeleinrichtung die Lenkeinrichtung in einer in ihrer Ausrichtung mit der Kanalmittenachse zusammenfallenden Normalposition zum Beibehalten des Normalverlaufs halten kann.Objectives of the invention are achieved in conjunction with the features of the aforementioned generic paper channel connecting device, characterized in that the transfer roller as a component of the actuating means is an actuator that allows for controlled Querverstellen the wrapping paper web exclusively at the end of the roller tread and the web edges freely on the wrapping paper web engages that the actuating means further comprises a hinged at the machine connection end of the paper channel automatic steering device, which is arranged completely within the guide head and the transfer roller with freedom of movement on a transverse to the channel center axis directed and symmetric to this guide curve adjustable movable, and that the actuating means also a corresponding the adjustable movement of the transfer roller the lateral position and each transverse running of the wrapping paper web in the web run area of the transfer reel grasping and zur Korrektursteu The channel center axis acts as the rule base of the channel control device an adjustment standard for a position determining in the paper channel connection device and directional, the channel center axis corresponding to a cross-course with fine control counteracting channel control device which acts to adjust the lateral position and to suppress the transverse course directly to the transfer roller Normal course forms the Hüllpapierbahn and the channel control device can hold the steering device in a coincident in alignment with the channel center axis normal position to maintain the normal course.
Mit der erfindungsgemäßen Papierkanal-Verbindungsvorrichtung erreicht man eine Reihe von Vorteilen. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, dass eine feste Dimension des eine definierte Rüstbasis bildenden Papierkanals, nämlich eine definierte gerade Kanalmittenachse, mit der sich der Papierkanal in der Längsdimension der Papierkanal-Verbindungsvorrichtung erstreckt, genutzt wird, um darauf ein Stellelement, nämlich die Übergabelaufrolle in einer zugehörigen Normalposition auszurichten, die als Sollposition einerseits sicherstellt, dass die durch den Papierkanal gesetzte Hüllpapierbahn zum Einrichten eines Normalverlaufs exakt mit der Kanal-Mittenachse ausgerichtet ist, und die andererseits gewährleistet, dass temporäre Störabweichungen von dem Normalverlauf wirksam unterdrückt werden. Damit sind eine Positionierung und Ausrichtung erreicht, die im Folgenden auch als Papierkantenregelung bezeichnet werden. Die gerade Kanalmittenachse muss nicht notwendig die geometrische Mittenachse des Papierkanals sein. Unter gerader Kanalmittenachse ist jede gerade Kanalachse zu verstehen, die eine zu dem Papierkanal zugehörige feste gerade Anschlussausrichtung als die Normalposition der Lenkeinrichtung bestimmende Stellbasis für die Kanalregeleinrichtung bildet. Die die Normalverlauf-Einstellung normierende gerade Kanalachse ist also eine Achse, die mit Anschlussteilen oder -elementen an den Papierkanalenden eingerichtet und ausgerichtet ist und automatisch in der Mittenachse der Hüllpapierbahn zu liegen kommt, wenn der Papierkanal mittels seiner Anschlusselemente oder-teile zentriert an die Bobinenvorrichtung bzw. die Herstellungsmaschine angeschlossen wird. Anschlusselemente können zum Beispiel Steckelemente oder Verbindungsflansche sein, die auf korrespondierende Anschlusselemente bzw. -teile an der Bobinenvorrichtung bzw. der Herstellungsmaschine angepasst sind.The paper channel connecting device according to the invention achieves a number of advantages. A substantial advantage consists in that a fixed dimension of the paper channel forming a defined set-up base, namely a defined straight channel center axis, with which the paper channel extends in the longitudinal dimension of the paper channel connecting device, is used to provide an actuating element, namely the transfer roll in one to align the associated normal position, which ensures as a target position on the one hand that set by the paper duct Hüllpapierbahn to establish a normal course is aligned exactly with the channel center axis, and on the other hand ensures that temporary disturbance deviations are effectively suppressed by the normal course. This position and alignment are achieved, which are also referred to below as paper edge control. The straight channel center axis does not necessarily have to be the geometric center axis of the paper channel. Straight channel center axis is to be understood as meaning any straight channel axis which forms a fixed straight connection orientation associated with the paper channel as the control station defining the normal position of the steering device for the channel control device. Thus, the straight channel axis normalizing the normal course setting is an axis which is set up and aligned with connecting parts or elements at the paper channel ends and automatically comes to lie in the center axis of the wrapping paper web when the paper channel is centered on the reel-up device by means of its connecting elements or parts or the production machine is connected. Connection elements may be, for example, plug-in elements or connecting flanges, which are adapted to corresponding connection elements or parts on the reel device or the production machine.
Es ist erfindungsgemäß von besonderer Bedeutung, dass die Übergabelaufrolle mittels der Lenkeinrichtung mit Bewegungsfreiheitsgrad quer zu der Kanalmittenachse freigängig stellbeweglich ist und dass die Kanalregeleinrichtung direkt, das heißt ohne Zwischenschaltung von Lenkelementen der Lenkeinrichtung auf die Übergabelaufrolle einwirkt. Damit erreicht man ein gesteuertes kinetisches Verhalten der Übergabelaufrolle, das im Hochgeschwindigkeitsbetrieb kleinste Störabweichungen z.B. auch mit einer Frequenz im Bereich von wenigstens 100 Hz zuverlässig ausregelt. Eine wesentliche Maßnahme besteht auch darin, dass die Hüllpapierbahn nur mittels Flächenschluss, z.B. im Reibschluss und/oder mit Adhäsion an der Übergabelaufrolle positioniert bleibt, wobei die Bahnkanten in der Papierkanal-Verbindungsvorrichtung vollständig frei und von der Führung unbeeinflusst bleiben. Zweckmäßig beträgt der Umlenkwinkel der Hüllpapierbahn an der Übergabelaufrolle mindestens in etwa 90°. Die erfindungsgemäße Papierkanal-Verbindungsvorrichtung ist eine kleinbauende, raumsparende Rüsteinheit, die den Hüllpapierbahnlauf, so wie er zum Betrieb der Verarbeitungsmaschine erforderlich ist, ohne Weiteres vorgibt. Herkömmliche zeit- und personalaufwändige Einstellarbeiten entfallen. Die erfindungsgemäße Papierkanal-Verbindungsvorrichtung wird auf einfache Weise an ihren beiden Anschlussenden einerseits mit der Bobinenvorrichtung und andererseits mit der Herstellungsmaschine in axial fest ausgerichteter Rüstposition verbunden, wobei diese Richtungsverbindung keiner Einregulierung oder Nachregulierung zum Ausrichten des Papierkanals bedarf. Damit ist das Rüsten der Papierkanalverbindung wesentlich vereinfacht. Im Betrieb der Papierkanalverbindung wird aufgrund der geregelten Lenkeinrichtung ein eingestellter Verlauf an der Übergabelaufrolle zuverlässig beibehalten, und zwar auch dann, wenn Bobinenrollen unterschiedlicher Provenienz, sehr unterschiedlicher Hüllpapierphysis und/oder Lauf- und Wickelqualität verwendet werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Papierkanal-Verbindungsvorrichtung gegenüber der herkömmlichen Vorrichtung mit Stellringen besteht in erheblicher Reduzierung von Verschmutzung. Die Übergabelaufrolle übernimmt die Papierkantenregelung. Die Vorrichtung kann einfach so eingerichtet werden, dass die Führungsbahn zumindest im Wesentlichen in einer der Kanalmittenachse entsprechenden, zumindest im Wesentlichen horizontalen Kanalmittenebene liegt, wobei eine durch den Papierkanal geführte Hüllpapierbahn in dieser horizontalen Kanalmittenebene oder parallel dazu liegt.It is according to the invention of particular importance that the transfer roller by means of the steering device with freedom of movement is freely movable transversely to the channel center axis and that the channel control device directly, that is without the interposition of steering elements of the steering device acts on the transfer roller. This achieves a controlled kinetic behavior of the transfer roller, which reliably corrects for the smallest disturbance deviations in high-speed operation, for example even with a frequency in the range of at least 100 Hz. An essential measure consists in the fact that the wrapping paper web remains positioned only by surface closure, for example in the frictional connection and / or with adhesion to the transfer roller, the web edges remain completely free and unaffected by the guide in the paper channel connecting device. Suitably, the deflection angle of the wrapping paper web at the transfer roller is at least approximately 90 °. The paper channel connecting device according to the invention is a small-sized, space-saving set-up unit, which readily specifies the wrapping paper web run, as it is required for operation of the processing machine. Conventional time and labor-consuming adjustments omitted. The paper channel connecting device according to the invention is connected in a simple manner at its two terminal ends on the one hand with the Bobinenvorrichtung and on the other hand with the manufacturing machine in axially fixed alignment position, said directional connection requires no adjustment or readjustment to align the paper channel. This makes the setup of the paper channel connection much easier. During operation of the paper channel connection, a set course on the transfer reel is reliably maintained due to the controlled steering device, even if reel rolls of different provenance, very different Hüllpapierphysis and / or running and winding quality are used. Another advantage of the paper channel connecting device according to the invention over the conventional device with collars is to significantly reduce pollution. The transfer roller takes over the paper edge control. The device can simply be set up such that the guide track lies at least essentially in one of the channel center axis corresponding, at least substantially horizontal channel center plane, wherein a guided through the paper channel Hüllpapierbahn lies in this horizontal channel center plane or parallel thereto.
Vorteilhaft umfasst die Papierkanal-Verbindungsvorrichtung eine mit dem Bobinenanschlussende verbindbare Einlaufbaueinheit, an der eine zum Einlaufen der Hüllpapierbahn in den Papierkanal eingerichtete Kanaleinlaufrolle angeordnet ist, die zur Führung des Bahnverlaufs in Übereinstimmung mit dem Verlauf der Kanalmittenachse ausgerichtet ist, wobei die Einlaufbaueinheit insbesondere ein Teil einer Bobinenvorrichtung mit der Kanaleinlaufrolle als Bobinenauslaufrolle bildet. Eine solche Einlaufbaueinheit stellt auf einfache Weise sicher, dass der Papierkanal mit seiner Kanalmittenachse exakt senkrecht auf die Achse der Einlaufrolle in deren Mitte ausgerichtet ist.Advantageously, the paper channel connecting device comprises a connectable to the Bobinenanschlussende inlet assembly on which a arranged to run the wrapping paper web in the paper channel Kanaleinlaufrolle is arranged to guide the trajectory in accordance with the course of the channel center axis, wherein the inlet assembly in particular a part of a Bobinenvorrichtung forms with the Kanaleinlaufrolle as Bobinenauslaufrolle. Such a Einlaufbaueinheit ensures in a simple manner that the paper channel is aligned with its channel center axis exactly perpendicular to the axis of the inlet roller in the center.
Allgemein kommt es erfindungsgemäß auch darauf an, dass für die Lenkeinrichtung in definiertem Bezug auf die Kanalmittenachse eine in der Rüst-/Normalposition definierte Soll-Ausrichtung eingerichtet ist. Zweckmäßig ist der Führungskopf durch eine Baueinheit gebildet, die an das Maschinenanschlussende des Papierkanals derart angeschlossen ist, dass eine virtuelle Lenkachse der Lenkeinrichtung in der Normalposition stets mit der Kanalmittenachse zusammenfällt.In general, according to the invention, it is also important that a desired orientation defined in the set-up / normal position is set up for the steering device in a defined relationship to the channel center axis. Suitably, the guide head is formed by a structural unit which is connected to the machine connection end of the paper channel such that a virtual steering axis of the steering device in the normal position always coincides with the channel center axis.
Eine erfindungsgemäße Gestaltung besteht darin, dass die Übergabelaufrolle, ausgehend von der das Einstellungsnormal bildenden Normalposition, in der die Drehachse der Übergabelaufrolle zur Kanalmittenachse senkrecht gehalten ist, mit veränderlichem virtuellem, von der Körpermitte der Übergabelaufrolle ausgehendem, senkrecht zu ihrer Drehachse gerichtetem Schwenkradius um eine die Kanalmittenachse senkrecht schneidende virtuelle Schwenkachse schwenkbar ist, die sich bei geregelter Feinverstellung der Übergabelaufrolle verlagert. Dabei kommt es erfindungsgemäß darauf an, dass die Lenkeinrichtung kleinbauend in dem Führungskopf untergebracht ist bzw. diesen bildet und dennoch ein wirksamer Schwenkradius der Lenkeinrichtung erzielt wird, der mehrfach größer als die Dimension des Führungskopfes in der Längsdimension der Papierkanal-Verbindungseinrichtung ist. Die Längsdimension des Führungskopfes beträgt zum Beispiel höchstens 1/10 der Papierkanallänge. Vorteilhaft ist in der Normalposition die Größe des virtuellen Schwenkradius wenigstens gleich der halben Lauflänge der Papierkanal-Verbindungsvorrichtung und jedenfalls nicht wesentlich größer als diese Lauflänge, die durch den Abstand des Bobinenanschlussendes des Papierkanals zu der Körpermitte der Übergabelaufrolle bestimmt ist. Vorteilhaft wird die Schwenkachse so eingerichtet, dass sie längs der Kanalmittenachse, die sie stets schneidet, nur minimal verlagerbar ist; das heißt mit anderen Worten, dass die virtuelle Schwenkachse im Wesentlichen in ihrer Ausgangsposition, nämlich in der bei Normalposition eingenommenen Position bleibt. In dem erfindungsgemäß betroffenen Regelbereich, der mit einer Querbewegung des Körpermittelpunkts der Übergabelaufrolle auf der Führungskurve im zur Kanalmittenachse jeweils beidseitigen Bereich B von etwa 1/1000 mm < B < 1/100 mm, aber auch noch kleiner, angegeben werden kann, sind infolge des minimalen Stellweges der Ort der Schwenkachse bzw. die Größe des Schwenkradius quasi stationär.A design according to the invention is that the transfer roller, starting from the normal position forming the adjustment normal, in which the axis of rotation of the transfer roller to the channel center axis is held vertically, with variable virtual, emanating from the body center of the transfer roller, directed perpendicular to its axis of rotation about a pivot Channel center axis perpendicular cutting virtual pivot axis is pivotable, which shifts in a controlled fine adjustment of the transfer roller. It is according to the invention important that the steering device is housed in the guide head kleinbauend or forms this and yet an effective pivot radius of the steering device is achieved, which is several times greater than the dimension of the guide head in the longitudinal dimension of the paper channel connecting device. The longitudinal dimension of the guide head is, for example, at most 1/10 of the paper channel length. Advantageously, in the normal position, the size of the virtual pivot radius is at least equal to half the run length of the paper channel connection device and certainly not significantly greater than this run length, which is determined by the distance of the Bobinenanschlussendes the paper channel to the body center of the transfer roller. Advantageously, the pivot axis is set up so that it is only minimally displaceable along the channel center axis, which always cuts it; in other words, the virtual pivot axis remains essentially in its starting position, namely in the position assumed at normal position. In the invention affected control range, with a transverse movement of the body center of the transfer roller on the guide curve in the channel center axis in each case bilateral area B of about 1/1000 mm <B <1/100 mm, but even smaller, can be specified, as a result of the minimum travel of the location of the pivot axis and the size of the pivot radius are quasi stationary.
Bevorzugt wird die Lenkeinrichtung so eingerichtet, dass die virtuelle Schwenkachse stets im Bereich des Bobinenanschlussendes des Papierkanals liegt, wobei der virtuelle Schwenkradius in der Normalposition jedenfalls nicht wesentlich kleiner oder nicht wesentlich größer als die Lauflänge des Papierkanals ist. Diese Eingrenzung oder Bemessung sind so zu verstehen, dass die virtuelle Schwenkachse so dicht wie möglich am Ablauf der Bobinenauslaufrolle bzw. der Vorrichtungs-Einlaufrolle liegen soll. Das bobinenseitige Kanalende ist dicht an diese Rollen heransetzbar.Preferably, the steering device is set up so that the virtual pivot axis is always in the area of the Bobinenanschlussendes the paper channel, wherein the virtual pivot radius in the normal position in any case is not substantially smaller or not substantially greater than the run length of the paper channel. This limitation or dimensioning is to be understood that the virtual pivot axis should be as close as possible to the run of the reel spool or the device inlet roller. The bobinenseitige channel end is close to these roles approachable.
Vorteilhaft kann eine Gestaltung der Lenkeinrichtung der erfindungsgemäßen Papierkanal-Verbindungsvorrichtung darin bestehen, dass die Lenkeinrichtung durch ein zwei gleiche Koppelarme umfassendes Viergelenk mit vier Gelenkachsen gebildet ist, dass sich die Koppelarme im Zustand der genannten Normalposition in zur Kanalmittenachse symmetrischer Anordnung und in zum Bobinenanschlussende des Papierkanals hin konvergierender Ausrichtung mit in Verlängerung der Koppelarme gedachten Armachsen befinden, die, die Kanalmittenachse gemeinsam schneidend, die Lage der zur Normalposition gehörenden virtuellen Schwenkachse bestimmen, dass einander entsprechende erste Armenden der Koppelarme durch zwei der Gelenkachsen an Lagerteile angelenkt sind, die die Übergabelaufrolle in Anordnung zwischen den ersten Armenden an ihren Rollenenden drehbar um ihre Drehachse lagern, und dass einander entsprechende zweite Armenden der Koppelarme durch zwei der Gelenkachsen an den Papierkanal angelenkt sind.Advantageously, a design of the steering device of the paper channel connecting device according to the invention consist in that the steering device is formed by a two identical coupling arms four-bar linkage with four hinge axes, that the coupling arms in the state of said normal position in the channel center axis symmetrical arrangement and in the Bobinenanschlussende the paper channel towards converging alignment with extension arms of the coupling arms are arranged, which, the channel center axis intersecting common, determine the position of belonging to the normal position virtual pivot axis that corresponding first arm ends of the coupling arms are hinged by two of the hinge axes of bearing parts, the transfer roller in arrangement be rotatably supported at its roll ends about its axis of rotation between the first arm ends, and that corresponding second arm ends of the coupling arms are articulated by two of the hinge axes to the paper channel.
Die Koppelarme können zum Beispiel durch Koppelstangen oder entsprechende Koppelglieder gebildet sein. Jeder Koppelarm lenkt einerseits die Achse an, um die die Übergabelaufrolle drehbar ist, und andererseits ist jeder Koppelarm an dem Papierkanal angelenkt. Diese Anlenkung kann direkt an einem Gehäuse des Papierkanals oder an einer mit ihm körperfesten Konsole, zum Beispiel in Form eines Trägers oder einer anderen entsprechenden Traverse des Führungskopfes vorgesehen sein.The coupling arms can be formed for example by coupling rods or corresponding coupling members. Each coupling arm on the one hand steers the axis about which the transfer roller is rotatable, and on the other hand, each coupling arm is articulated to the paper channel. This articulation can be provided directly on a housing of the paper channel or on a body-fixed with him console, for example in the form of a carrier or other corresponding traverse of the guide head.
Die erste, zweite, dritte und vierte Schwenkachse des Viergelenks sind reale Schwenkachsen, nämlich gegenständliche Bauteile, beispielsweise in Form von Achsstäben, Achszapfen oder dergleichen. Die genannten Schwenkachsen sind zumindest im Wesentlichen parallel zueinander gerichtet. Die Anordnung kann so eingerichtet sein, dass die genannten.Schwenkachsen eine der Kanalmittenachse entsprechende Kanalmittenebene, die entsprechend der Laufebene der Papierbahn ausgerichtet ist, senkrecht schneiden.The first, second, third and fourth pivot axis of the four-bar link are real pivot axes, namely representational components, for example in the form of axle rods, axle journal or the like. The said pivot axes are directed at least substantially parallel to each other. The arrangement can be set up such that the said pivot axes intersect perpendicular to a channel center plane corresponding to the channel center axis, which is aligned in accordance with the running plane of the paper web.
Gemäß einer Ausgestaltung divergieren die Koppelarme an den genannten ersten Armenden. Man erreicht dadurch, dass die Übergabelaufrolle auf einer ablaufseitig konvexen, quer zur Kanalmittenachse gerichteten und zu dieser symmetrischen Führungsbahn stellbeweglich angelenkt ist. Stattdessen kann die Lenkeinrichtung auch so eingerichtet sein, dass die Koppelarme an ihren zweiten Armenden divergieren. Mit dieser Anordnung kann man eine bahnablaufseitig konkave, quer zur Kanalmittenachse gerichtete und zu dieser symmetrische Führungsbahn erzielen.According to one embodiment, the coupling arms diverge at said first arm ends. This achieves the result that the transfer roller is articulated so that it can move on a convex side, directed transversely to the channel center axis and symmetrical to this guide path. Instead, the steering device may also be arranged so that the coupling arms diverge at their second arm ends. With this arrangement, it is possible to achieve a pathway concave, directed transversely to the channel center axis and to this symmetrical guideway.
Von Bedeutung sind die Abstände der Schwenkachsen relativ zueinander. Der Abstand zwischen der ersten Schwenkachse und der dritten Schwenkachse ist ungleich dem Abstand zwischen der zweiten Schwenkachse und der vierten Schwenkachse. Der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Schwenkachse ist gleich dem Abstand zwischen der dritten und der vierten Schwenkachse. Mit diesen Bemessungen weist das Viergelenk Trapezform auf. Die Lenkeinrichtung ist in dieser Weise durch eine Doppelschwinge gebildet, die in ihrer Null- oder Normalstellung die Form eines Trapezes mit parallelen Grundseiten und gleichen, die Koppelarme bildenden Schenkeln aufweist. Sowohl bei der konvexen Führungskurve, als auch bei der konkaven Führungskurve der Übergabelaufrolle wird letztere in beiden Fällen übereinstimmend gleichsinnig gemäß Regelung minimal schwenkverstellt. Die Stellbewegung der Übergabelaufrolle mit dem virtuellen Schwenkradius um die virtuelle Schwenkachse setzt sich aus zwei überlagerten Bewegungen zusammen. Einerseits wird der Körpermittelpunkt der Übergabelaufrolle längs der Führungskurve geringfügig verlagert, und andererseits erfolgt ein geringes Verschwenken der Führungsrolle um ihren Körpermittelpunkt, wobei die Übergabelaufrolle mit ihrer Drehachse parallel zur Kanalmittenebene bzw. zur durch die Koppelarme aufgespannten Ebene ausgerichtet bleibt.Of importance are the distances of the pivot axes relative to each other. The distance between the first pivot axis and the third pivot axis is not equal to the distance between the second pivot axis and the fourth pivot axis. The distance between the first and the second pivot axis is equal to the distance between the third and the fourth pivot axis. With these dimensions, the four-bar mechanism has a trapezoidal shape. The steering device is formed in this way by a double rocker, which in its zero or normal position has the shape of a trapezoid with parallel bases and the same, the coupling arms forming legs. Both in the case of the convex guide curve and in the case of the concave guide curve of the transfer roller, the latter is in both cases coincidently pivoted in the same direction in accordance with regulation. The positioning movement of the transfer roller with the virtual pivot radius about the virtual pivot axis is composed of two superimposed movements. On the one hand, the body center of the transfer roller along the guide curve is slightly displaced, and on the other hand, there is a small pivoting of the guide roller about its body center, the transfer roller remains aligned with its axis of rotation parallel to the channel center plane or to the plane spanned by the coupling arms plane.
Infolge der sich bei der Feinverstellung kaum verlagernden virtuellen Schwenkachse weicht die Führungskurve im Regelbereich nur geringfügig von einer Kreisbahn mit nahezu als konstant zu betrachtendem virtuellem Schwenkradius ab. Es ist gefunden worden, dass für eine Reihe von Anwendungen das Viergelenk der Lenkeinrichtung so eingerichtet werden kann, dass der virtuelle Schwenkradius in der Null-/Normalposition der Lenkeinrichtung mindestens 2.600 mm und höchstens 3.400 mm, bevorzugt mindestens 2.800 und höchstens 3.200 mm beträgt.Due to the virtual pivot axis, which barely displaces during the fine adjustment, the guide curve in the control range deviates only slightly from a circular path with a virtually virtual swing radius to be considered as constant. It has been found that, for a number of applications, the four-bar linkage of the steering device can be arranged such that the virtual swing radius in the zero / normal position of the steering device is at least 2,600 mm and at most 3,400 mm, preferably at least 2,800 and at most 3,200 mm.
Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht in einer Ausgestaltung der die Hochgeschwindigkeitsregelung ausführenden, kinetisch direkt auf die Übergabelaufrolle einwirkenden Kanalregeleinrichtung, umfassend wenigstens einen Sensor, der an wenigstens einer Seite der Übergabelaufrolle zum Erfassen von jeder Richtungsabweichung des Bahnverlaufs der Hüllpapierbahn gegenüber einem einzuhaltenden Bahnverlauf angeordnet ist, wenigstens eine Regeleinheit zur Korrektursteuerung mit einer Steuerschaltung, die nach Maßgabe der Bahnlaufrichtungsabweichung im Vergleich mit einer dem einzuhaltenden Bahnverlauf entsprechenden Steuergröße ein Korrektursignal erzeugt, und einen Stellantrieb mit einem unmittelbar an der Übergabelaufrolle angreifenden Stellelement, das die Übergabelaufrolle nach Maßgabe des Korrektursignals und nach Maßgabe der durch die Lenkeinrichtung eingerichteten Führung zum Unterdrücken der Bahnlaufrichtungsabweichung verstellt.An embodiment of the invention consists in an embodiment of the high-speed control, kinetically acting directly on the transfer roller channel control device comprising at least one sensor which is arranged on at least one side of the transfer roller for detecting any directional deviation of the trajectory of Hüllpapierbahn against a trajectory to be observed, at least a control unit for correction control with a control circuit which generates a correction signal in accordance with the web course deviation in comparison with a trajectory corresponding to the controlled control variable, and an actuator with an attacking directly on the transfer reel actuator, the transfer reel in accordance with the correction signal and in accordance with the by adjusted the steering device installed guide to suppress the web running deviation.
Um die wesentliche direkte Regelverstellung der Übergabelaufrolle besonders einfach und wirksam vorzusehen, umfasst der Stellantrieb vorteilhaft einen Servomotor, der über einen Exzenter mit dem als Exzenterkoppel gestalteten Stellelement verbunden ist.In order to provide the essential direct control adjustment of the transfer roller particularly simple and effective, the actuator advantageously comprises a servo motor which is connected via an eccentric with the designed as an eccentric coupling actuator.
Eine besondere Ausgestaltung besteht darin, dass die Regeleinheit zusätzlich mit einer eine Papierbreitenregelung bewirkenden Positions-Steuerschaltung eingerichtet ist, die über den Stellantrieb und das Stellelement zusätzlich zu der Korrektursteuerung der Papierkantenregelung eine Positionssteuerung bewirkt, die einen an der Übergabelaufrolle dauerhaft aufrechterhaltbaren, von dem Normalverlauf der Hüllpapierbahn abweichenden minimalen Papierbahnversatz bewirkt und regelt. Zu diesem Zweck kann die Positionssteuerung mit wenigstens einem Steuereingang eingerichtet sein, der mit wenigstens einem Positionssteuersignal beaufschlagbar ist, das durch den Betrieb einer an die Papierkanal-Verbindungseinrichtung anschließbaren Herstellungsmaschine zur Verfügung steht. Gemäß dieser Gestaltung ist die Kanalregeleinrichtung so vorbereitet, dass sie neben der feinen Korrektursteuerung zusätzlich die Versatzsteuerung ausführen kann. Auch der gegebenenfalls gesteuerte Versatz liegt in der praktisch winzigen, oben angebenen Größenordnung der Querverstellung der Übergabelaufrolle relativ zu der das Rüstungs-Normalmaß gebenden Kanalmittenachse. Bei der Versatzsteuerung handelt es sich aber um eine überlagerte Regelung, zum Beispiel nach Art einer Regelkaskade, die zusätzlich zu der Grundsteuerung arbeitet, die als solche für das Einhalten des Richtungsverlaufs an der Übergabelaufrolle eingerichtet und ausgelegt ist. Aufgrund des für die Erfindung typischen minimalen Regelbereichs führt die erste Steuerung die Richtungssteuerung auch dann akkurat aus, wenn mittels der zweiten Steuerung an der Übergabelaufrolle ein minimaler Lateralversatz herbeigeführt und aufrechterhalten wird, der minimal von dem Rüst-Normalverlauf, vorgegeben durch den Bearbeitungs-Sollwertgeber, abweicht. Die erste Steuerung bleibt übergeordnet ist, indem sie auch den vorgegebenen Normalverlauf erzwingt, wenn das wenigstens eine Positionssteuersignal entfällt bzw. wirkungslos ist.A particular embodiment is that the control unit is additionally set up with a positioner control circuit causing a paper width control, which in addition to the correction control of the paper edge control via the actuator and the actuator causes a position control, the one permanently maintained at the transfer roller from the normal course of the Hüllpapierbahn deviating minimum paper web offset causes and regulates. For this purpose, the position control can be set up with at least one control input, which with at least a position control signal is acted upon, which is available through the operation of a connectable to the paper channel connecting device manufacturing machine. According to this configuration, the channel control device is prepared to additionally perform the offset control in addition to the fine correction control. Also, the optionally controlled offset is in the practically minute, above-mentioned order of magnitude of the transverse displacement of the transfer roller relative to the armaments normal measure giving channel center axis. The offset control, however, is a superimposed control, for example in the manner of a control cascade, which operates in addition to the basic control, which is set up and designed as such for compliance with the direction of the transfer fork roll. Because of the minimum control range typical of the invention, the first control accurately executes the directional control even when a minimum lateral offset caused and maintained by the second control on the transfer reel minimizes from the setup normal course given by the processing setpoint generator. differs. The first control remains superordinate, by also enforcing the predetermined normal course, if the at least one position control signal is omitted or ineffective.
In der Gestaltung mit der Positionssteuerung kann die Kanalregeleinrichtung vorteilhaft besonders auf die zu betreibende Herstellungsmaschine angepasst sein. Diese Gestaltung besteht darin, dass die Kanalregeleinrichtung der Papierkanal-Verbindungseinrichtung einen zu einer Bearbeitungsposition der Hüllpapierbahn in einer Bearbeitungseinheit der Herstellungsmaschine zugehörigen Bearbeitungs-Sollwertgeber und einen die tatsächliche Bearbeitungsposition erfassenden Bearbeitungs-Positionssensor umfasst, wobei die Kanal-Regeleinrichtung das Maß des Papierbahnversatzes nach Maßgabe eines Steuersignals des Bearbeitungs-Sollwertgebers und die Aufrechterhaltung des Papierbahnversatzes nach Maßgabe eines Steuersignals des Bearbeitungs-Positionssensors steuert.In the design with the position control, the channel control device may advantageously be adapted particularly to the manufacturing machine to be operated. This configuration is such that the channel control means of the paper channel connecting means comprises a processing target value sensor associated with a processing position of the wrapping paper web in a processing unit of the manufacturing machine and a processing position sensor detecting the actual processing position, the channel controller setting the amount of paper web offset in accordance with a Control signal of the processing setpoint generator and the maintenance of the paper web offset in accordance with a control signal of the machining position sensor controls.
Von Vorteil kann es sein, dass die Kanalregeleinrichtung wenigstens zwei Bahnkanntensensoren umfasst, die im Ablaufbereich der Übergabelaufrolle beide Bahnkanten zur Lage- bzw. Richtungserfassung der Hüllpapierbahn bei Stellbewegung der geregelten Übergabelaufrolle erfassen. Dadurch kann insbesondere die durch die genannte zweite Steuerung eingerichtete Papierbreitenregelung gegebenenfalls noch weiter verbessert werden. Als Sensor können dem Fachmann bekannte, zum Beispiel mechanische, optische oder elektrische Sensoren zum Einsatz kommen, die Position bzw. Richtungsverlauf einer Bahnkante exakt und mit für den erfindungsgemäßen Regelbereich geeigneter Hochgeschwindigkeit erfassen können.It may be advantageous that the channel control device comprises at least two web-channel sensors which detect both web edges for position or direction detection of the wrapping paper web in the travel area of the transfer roller on the controlled transfer fork roller. As a result, in particular by the said second If necessary, the control of the paper width control system can be further improved. As sensor, those skilled in the art, for example, mechanical, optical or electrical sensors can be used, the position or direction of a web edge can detect exactly and suitable for the control range of the invention high speed.
Die erfindungsgemäß vorgesehene zweite Steuerung, nämlich die zur Papierbreitenregelung eingerichtete Positionssteuerung kann besonders vorteilhaft vorgesehen werden, um eine solche Steuerung in der Herstellungsmaschine zu ersetzen bzw. dort entbehrlich zu machen.The inventively provided second control, namely the position control set for paper width control can be provided particularly advantageous to replace such control in the manufacturing machine or to make it unnecessary there.
Besonders vorteilhaft lässt sich die zusätzliche Positionssteuerung der Papierkanal-Verbindungsvorrichtung zum Betrieb mit einer Zigaretten-Herstellungsmaschine einrichten, die als Doppelstrangmaschine arbeitet. Die Papierkanal-Verbindungsvorrichtung wird dann zur selbsttätigen Führung einer die Hüllpapierbahn bildenden Zigarettenpapierbahn eingerichtet, die doppelte Zigarettenpapierbreite aufweist. Die Doppelstrang-Herstellungsmaschine ist mit einer eine Bearbeitungseinheit bildenden Schneideinheit ausgestattet, die so einzustellen und einzurichten ist, dass die doppelt breite Zigarettenpapierbahn stets exakt mittig in zwei gleiche Bahnstränge geschnitten wird. Ein derart hochgenau ausgeführter Mittenschnitt kann in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Papierkanal-Verbindungsvorrichtung zuverlässig betrieben werden. Selbst wenn die erfindungsgemäße Papierkanal-Verbindungsvorrichtung allein mit der ersten Steuerung zur Papierkantenregelung ausgestattet ist, wird dadurch zum Einlauf der doppelbreiten Zigarettenpapierbahn in die Zigaretten-Herstellungsmaschine eine hochgradige Genauigkeit der Mittenausrichtung erreicht, die in der Folge auch die Qualität bzw. die Genauigkeit einer Lage-/Versatzregelung, nämlich einer Papierbreitenregelung in der Herstellungsmaschine begünstigt und verbessert. Ein weiterer Vorteil kann, wie vorstehend beschrieben, darin bestehen, dass die Papierbreitenregelung zum Einstellen und Aufrechterhalten der Schnittposition in der Schneideinrichtung mit der Kanalregeleinrichtung der Papierkanal-Verbindungsvorrichtung eingerichtet wird. In einer solchen Ausführung wird der Papierbreitensteller aus der Herstellungsmaschine entfernt und ein Sollwertgeber vorgesehen.Particularly advantageous is the additional position control of the paper channel connecting device set up for operation with a cigarette manufacturing machine that works as a double-strand machine. The paper channel connecting device is then set up to automatically guide a cigarette paper web forming the wrapping paper web, which has twice the cigarette paper width. The double-strand manufacturing machine is equipped with a processing unit forming cutting unit, which is set and set up so that the double-width cigarette paper web is always cut exactly in the middle in two equal web strands. Such a highly accurate center cut can be operated reliably in connection with the paper channel connecting device according to the invention. Even if the paper channel connecting device according to the invention is equipped solely with the first control for paper edge control, a high degree of centering accuracy is achieved for the introduction of the double-width cigarette paper web into the cigarette manufacturing machine, which subsequently also improves the quality or the accuracy of a position control. / Offset control, namely favors and improves paper width control in the manufacturing machine. As described above, another advantage may be that the paper width control for setting and maintaining the cutting position in the cutter is established with the channel control device of the paper channel connecting device. In such an embodiment, the paper width controller is removed from the production machine and provided a setpoint generator.
Auf die genannten und noch andere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Unteransprüche gerichtet. Merkmale der Ausgestaltung tragen in jeder Kombination zu der erfindungsgemäßen wesentlichen Lösung bei, so dass diese nicht auf ein konkret beschriebenes Ausführungsbeispiel eingeschränkt ist. Jedes Teilmerkmal eines Ausführungsbeispiels ist als Teilmerkmal weiterer, nicht dargestellter Ausgestaltungen zu verstehen. Lediglich besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausbildungsformen und -möglichkeiten der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen
- Fig. 2A und 2B
- in Längsseitenansicht und entsprechender Draufsicht eine erfindungsgemäße Papierkanal-Verbindungsvorrichtung in Rüst- und Betriebsposition,
- Fig. 3A und 3B
- in Draufsicht und Seitenansicht den Führungskopf einer erfindungsgemäßen Papierkanal-Verbindungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform,
- Fig. 3C
- eine Längs-Draufsicht auf die Papierkanal-Verbindungsvorrichtung der ersten Ausführungsform,
- Fig. 4A und 4B
- in Draufsicht und Seitenansicht den Führungskopf einer erfindungsgemäßen Papierkanal-Verbindungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform und
- Fig. 4C
- eine Längs-Draufsicht auf die erfindungsgemäße Papierkanal-Verbindungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
- FIGS. 2A and 2B
- in longitudinal side view and corresponding plan view of a paper channel connecting device according to the invention in set-up and operating position,
- FIGS. 3A and 3B
- in plan view and side view of the guide head of a paper channel connecting device according to the invention according to a first embodiment,
- Fig. 3C
- FIG. 3 is a longitudinal plan view of the paper channel connecting device of the first embodiment; FIG.
- FIGS. 4A and 4B
- in plan view and side view of the guide head of a paper channel connecting device according to the invention according to a second embodiment and
- Fig. 4C
- a longitudinal plan view of the paper channel connecting device according to the invention according to the second embodiment.
Soweit nicht ausdrücklich anders angegeben, bezeichnen identische Bezugszeichen bei allen Ausführungsformen identische oder gleichartige Bauteile, die dennoch unterschiedlich ausgebildet sein können.Unless otherwise stated, identical reference numerals in all embodiments denote identical or similar components, which may nevertheless be designed differently.
Eine in
Ein bobinenseitiges Bobinenanschlussende 12 des Papierkanals 11 ist an eine Einlaufbaueinheit 18 angeschlossen, die im Ausführungsbeispiel Bestandteil der Verbindungsvorrichtung 1 ist. Die Einlaufbaueinheit 18 umfasst eine Einlaufrolle 181 der Verbindungsvorrichtung 1, die mit einer Auslauföffnung 182 der Einlaufbaueinheit 18 derart ausgerichtet ist, dass sie die im Ausführungsbeispiel von oben aus der Bobinenvorrichtung 7 erhaltene Hüllpapierbahn 9 in Mittenlage und -ausrichtung zu der Auslauföffnung 182 hält. Die Auslauföffnung 182 bildet zugleich eine Zentrieröffnung zum festen zentrierenden Steckanschluss des Bobinenanschlussendes 12 des Papierkanals 11, das entsprechend als steckbares Anschlusselement 121 ausgebildet ist. Die Einlaufrolle 181 ist zugleich als Bobinenauslaufrolle 73 vorgesehen.A bobbin-side bobbin connection end 12 of the
Der Papierkanal 11 erstreckt sich mit einer geraden Kanalmittenachse 100, die einen vorgegebenen festen Laufweg der Hüllpapierbahn 9 dadurch definiert, dass die Kanalmittenachse 100 mit der Mittellinie des Papierlaufweges durch den Papierkanal 11 zusammenfällt. Im Ausführungsbeispiel weist der Papierkanal 11 einen der Flachlage der Hüllpapierbahn 9 entsprechenden flachen rechteckigen Querschnitt auf, wobei der Papierkanal 11 durch ein langgestrecktes Kanalgehäuse 10 gebildet ist, das nur einlaufseitig und auslaufseitig offen ist.The
Das andere maschinenseitige Maschinenanschlussende 13 des Papierkanals 11 ist gehäusefest mit einer Konsole 14 verbunden, die gehäusefester Bestandteil eines Gehäuses 140 einer Auslaufbaueinheit 19 der Verbindungsvorrichtung 1 ist. Die Auslaufbaueinheit 19 nimmt den Führungskopf 21 vollständig auf. Das Gehäuse 140 ist mit maschinenseitigen Anschlusselementen 131 ausgestattet, die zum Herstellen einer zentrierenden Anschlussverbindung der Auslaufbaueinheit 19 mit der Herstellungsmaschine 8 ausgebildet und eingerichtet sind. Diese Anschlussverbindung ist dadurch ausgerichtet bzw. zentriert, dass die Kanalmittenachse 100 in einer im Ausführungsbeispiel vertikalen Ausrichtungsebene liegt, die durch die Kanalmittenachse 100 und der mittigen Richtungsachse 861 eines mittigen Einlaufweges 86 aufgespannt ist. Anschlussgegenstücke 862 an der Herstellungsmaschine 8 sind für den beschriebenen zentrierenden Anschluss der Anschlusselemente 131 eingerichtet und ausgebildet. Stets ist die Anschlussverbindung so herstellbar, dass die Kanalmittenachse 100 in der Flucht eines Einlaufweges der Herstellungsmaschine zu liegen kommt.The other machine-side machine connection end 13 of the
Der Führungskopf 21 ist in der der Kanalmittenachse 100 entsprechenden Längsdimension der Verbindungsvorrichtung 1 kurzstückig im Verhältnis zu der Kanallänge. Der Führungskopf 21 umfasst, wie dies noch näher beschrieben wird, eine Lenkeinrichtung 5, die als Bestandteil des Stellmittels 3 mit einer aus einer Normalposition N0 heraus frei stellbeweglichen Übergaberolle 4 ausgestattet ist. Die Normalposition N0 ist erfindungswesentlich dadurch definiert, dass eine Null- oder Basisausrichtung der Lenkeinrichtung 5 exakt mit der Kanalmittenachse 100 zusammenfällt oder in der Ausrichtung übereinstimmt. Da die Kanalmittenachse 100 mit der Mittellinie des durch die Verbindungsvorrichtung 1 gebildeten vorgegebenen Bahnlaufweges zusammenfällt, wird dadurch ein Normalverlauf N der Hüllpapierbahn 9 durch den Papierkanal 11 definiert.The guide head 21 is in the
Das Stellmittel 3 umfasst weiterhin eine entsprechend der Stellbewegbarkeit der Übergabelaufrolle 4 die laterale Lage und jedes Querverlaufen der Hüllpapierbahn 9 im Bahnablaufbereich der Übergabelaufrolle 4 erfassende und zur Korrektursteuerung einem Querverlaufen mit Feinsteuerung entgegenwirkende Kanalregeleinrichtung 6. Diese umfasst eine Basissteuerung oder erste Steuerung genannte Steuerung, die eingerichtet ist, um vollständig bahnkantenfrei eine Papierkantenregelung, also frei von jeder Bahnkantenbelastung selbsttätig durchzuführen. Die Papierkantenregelung ist dadurch bestimmt, dass jedes Querverlaufen der Hüllpapierbahn 9 im Bahnablaufbereich der Übergabelaufrolle 4 erfasst und unterdrückt wird, und zwar im Rüstzustand der Papierkanal-Verbindungsvorrichtung mit der Kanalmittenachse 100 als Regelbasis der Kanalregeleinrichtung 6, so dass die Kanalmittenachse 100 ein Einstellungsnormal für den in der Verbindungsvorrichtung 1 lagebestimmenden und richtungsgebenden, der Kanalmittelachse 100 entsprechenden Normalverlauf N der Hüllpapierbahn 9 bildet.The adjusting means 3 further comprises a corresponding to the Stellbewegbarkeit the
Zur die Papierkanten frei lassenden Papierkantenregelung ist es erfindungsgemäß wesentlich, dass die Kanalregeleinrichtung 6 mit einem Stellantrieb 63 eingerichtet ist, der direkt, nämlich frei von Lenk- oder Zwischengliedern auf die Übergabelaufrolle 4 einwirkt, um deren Stellbewegung zur Feinsteuerung mit für die Zwecke der Erfindung erforderlicher Regelgeschwindigkeit und Feinwirkung durchzuführen. Die Kanalregeleinrichtung 6 baut mit üblichen elektronischen Steuer- und Bauteilen und auch mit dem Stellantrieb 63 und zugeordneten Teilen räumlich klein, so dass sie ohne Weiteres am maschinenseitigen Ende des Papierkanals 11 an der Konsole 14 oder einem Gehäuse angebracht werden kann und die Baugröße des Führungskopfes 21 klein bleibt.To the paper edges letting paper edge control, it is important according to the invention that the
Die Lenkeinrichtung 5 ist einerseits an der mit dem Papierkanal 11 gehäusefesten Konsole 14 angelenkt und andererseits lenkt sie die Übergabelaufrolle 4 an, die mit dem durch die Normal- bzw. Nullposition gebildeten Einstellungsnormal auf einer quer zu der Kanalmittenachse 100 gerichteten und zu dieser symmetrischen Führungskurve K frei stellbeweglich ist.The
Im Ausführungsbeispiel der
In
Die Führungseinrichtung 2 bzw. der Führungskopf 21 ist in der auf die Kanalmittenachse 100 des Papierkanals 11 geeichten Normalposition N0 dargestellt. Die Mittellinie 900 der Hüllpapierbahn 9 fällt mit der Kanalmittenachse 100 zusammen. In Laufrichtung 90 ist die Hüllpapierbahn 9 unter einer mit dem Papierkanal 11 gehäusefesten Konsole 14 berührungsfrei hindurchgeführt, die senkrecht zur Kanalmittenachse 100 gerichtet ist. In Laufrichtung 90 hinter der Konsole 14 liegt die Hüllpapierbahn 9 von unten an einer Übergabelaufrolle 4 an.The guide device 2 or the guide head 21 is shown in the calibrated on the
Die Übergabelaufrolle 4 ist um ihre Drehachse 40 drehbar gelagert, die mittels der Kanalregeleinrichtung 6 in der dargestellten Normalposition N0 senkrecht zu der Kanalmittenachse 100 gehalten ist. Die Hüllpapierbahn 9 soll in dem Ausführungsbeispiel in einer horizontalen Ebene liegen, die einer horizontalen Mittelebene des Papierkanals 11 entspricht. Mittels der Übergabelaufrolle 4 wird die Papierbahnlaufrichtung 90 der Hüllpapierbahn 9 aus dem horizontalen Verlauf in einen vertikalen Verlauf umgelenkt, indem sie positions- und richtungsgenau in einen Einlaufweg einer Herstellungsmaschine einläuft, wenn, wie anhand der
Die Übergabelaufrolle 4 ist mit der Konsole 14 über zwei Koppelelemente bildende Koppelarme 51 verbunden. Die Enden der Koppelarme 51 weisen Schwenkgelenke auf, deren Schwenkachsen A1, A2, A3, A4 senkrecht zu der horizontalen Kanalmittenebene und auch senkrecht zu einer damit parallelen Ebene gerichtet sind, die durch Armachsen 510 aufgespannt ist, die einerseits die Schwenkachsen A1, A2 und andererseits die Schwenkachsen A3, A4 schneiden und zum Bobinenanschlussende 12 hin in Verlängerung dargestellt sind.The
Mittels der Schwenkachsen A1, A3 an ersten, in
Gemäß Ausführung der
In
In dem genannten Regelbereich findet ein Verschwenken der Übergabelaufrolle 4 mit einem virtuellen Schwenkradius VR statt. In der dargestellten Normalposition N0 wird der virtuelle Schwenkradius VA als Abstand des Körpermittelpunkts 41 der Übergabelaufrolle 4 zu der durch den Schnittpunkt der verlängerten Armachsen 510 definierten Schwenkachse VA definiert, wie dies in
Die Divergenz der bobinenseitigen Armenden der Koppelarme 51 ist so gestaltet, dass die virtuelle Schwenkachse VA in großer Distanz zu dem Körpermittelpunkt 41 der Übergabelaufrolle 4 liegt. Das heißt mit anderen Worten, dass der Papierkanal 11 im Verhältnis zu der entsprechenden Kopfdimension des Führungskopfes 21 groß ist, zum Beispiel wenigstens das Zehnfache und durchaus auch das Zwanzigfache und mehr betragen kann. Dies ist für die erfindungsgemäße Papierkanal-Verbindungsvorrichtung von Bedeutung, da der kleinbauende Führungskopf 21 am maschinenseitigen Kanalende 13 unter der Herstellungsmaschine 8 verschwindet, wobei der Papierkanal 11 in recht großer Länge und auf dieser Strecke frei von Stellmitteln den geschützten Verbindungsweg der Hüllpapierbahn 9 zwischen der Bobinenvorrichtung 7 und der Herstellungsmaschine 8 bildet. Zweckmäßig kann der aus wenigstens zwei Kanalelementen bestehende Papierkanal, wie dies nicht dargestellt ist, längenveränderbar sein bzw. unterschiedliche Längen aufweisen.The divergence of the bobbin-side arm ends of the
Je näher man die virtuelle Schwenkachse VA an die Einlaufrolle 181 bzw. die Bobinenauslaufrolle 71 heranbringt, desto optimaler wird grundsätzlich das Stellverhalten der Übergabelaufrolle 4 in dem minimalen Regelbereich sein. In
Wird die Position der Übergabelaufrolle 4 durch minimale Stellbewegung verändert, so verlagert sich die virtuelle Schwenkachse VA minimal bzw. der virtuelle Schwenkradius VR ändert seine Länge minimal. Der bei der minimalen Stellauslenkung wirksame virtuelle Schwenkradius VR wird zur Darstellung der Erfindung durch eine Linie definiert, die in der Körpermitte bzw. dem Körpermittelpunkt 41 der Übergabelaufrolle 4 als Mittelsenkrechte senkrecht auf der Drehachse 40 steht und die Kanalmittenachse 100 in einem veränderlichen virtuellen, nämlich die entsprechende Ortsänderung der virtuellen Schwenkachse VA definierenden Schnittpunkt, schneidet, wobei der Abstand des Körpermittelpunkts 41 zu dem Schnittpunkt den virtuellen Schwenkradius VR darstellt. Es wird hervorgehoben, dass die Änderung der virtuellen Größen (virtuelle Schwenkachse VA, virtueller Radius VR) im erfindungsgemäßen Regelbereich so winzig ist, dass diese Größen als quasi stationär betrachtet werden können.If the position of the
Im Ausführungsbeispiel der
Die Kanalregeleinrichtung 6 umfasst, wie in
Die Kanalregeleinrichtung 6 gemäß
In dem Viergelenk ist die Übergabelaufrolle 4 auf der dem Bobinenanschlussende 12 zugewandten Seite zwischen den Schwenkachsen A1 und A3 angeordnet, die gegenüber dem Abstand d2 der Schwenkachsen A2, A4 einen kleineren Abstand d1 aufweisen. Hingegen bildet die mit dem Papierkanal 11 gehäusefeste Traverse 14 ein am äußeren maschinenseitigen Kanalende angeordnetes Element, an dem die zweiten Armenden 502 mit den Schwenkachsen A2, A4 im Abstand d2 angelenkt sind.In the four-bar linkage, the
Die Anordnung gemäß
Claims (17)
einen Stellantrieb (63) mit einem unmittelbar an der Übergabelaufrolle (4) angreifenden Stellelement (631), das die Übergabelaufrolle (4) nach Maßgabe des Korrektursignals und nach Maßgabe der durch die Lenkeinrichtung (5) eingerichteten Führung zum Unterdrücken der Bahnlaufrichtungsabweichung verstellt.Paper channel connecting device according to one of claims 1 to 11, characterized by the channel control device (6) comprising at least one sensor (61) on at least one side (49) of the transfer roller (4) for detecting any directional deviation of the trajectory Hüllpapierbahn (9) is arranged opposite to a trajectory to be observed, at least one control unit (69) for correction control with a control circuit which generates a correction signal in accordance with the web running direction deviation in comparison with a control variable corresponding to the path to be observed, and
an actuator (63) with an actuating element (631) acting directly on the transfer roller (4), which adjusts the transfer roller (4) in accordance with the correction signal and in accordance with the guidance established by the steering device (5) to suppress the deviation of the running direction.
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