PL204061B1 - Zespół drukujący do wykonywania nadruków na owijce wyrobów tytoniowych i sposób cyklicznego nanoszenia nadruków na owijkę wyrobów tytoniowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół drukujący do wykonywania nadruków na owijce wyrobów tytoniowych, zwłaszcza na bibułce papierosowej w maszynie do wytwarzania pasm papierosowych, z co najmniej jednym walcem drukowym, stykają cym się z walcem dociskowym oraz sposób cyklicznego nanoszenia nadruków na owijkę wyrobów tytoniowych za pomocą maszyny do wytwarzania pasm papierosowych, z co najmniej jednym walcem drukowym, stykającym się z walcem dociskowym.

Na owijce wyrobów tytoniowych, na przykład bibułce papierosowej, umieszczane są nadruki w pracujących w sposób ciągły maszynach do wytwarzania pasm artykułów w formie pałeczek, jak papierosy, cygarka, cygara, filtry lub tym podobne. Nadrukami takimi mogą być na przykład marki papierosów lub też nazwy producentów albo inne informacje. Maszyny do produkcji takich pasm posiadają odpowiednio ukształtowane zespoły drukujące, w których co najmniej jeden napędzany walec drukowy styka się z walcem dociskowym, przy czym między tymi walcami jest prowadzone pasmo zadrukowywanego materiału.

Przynajmniej w momencie druku, walce te obracają się synchronicznie z przemieszczającymi się ciągle pasmami materiału.

Znana jest z brytyjskiego opisu patentowego GB 327 206 tak zwana maszyna dwupasmowa, w której na bibułce papierosowej są umieszczane dwa nadruki, każ dorazowo z oddzielnego walca drukowego. Przy tym oba walce drukowe stykają się z jednym walcem dociskowym, a bibułka papierosowa jest prowadzona pomiędzy walcami drukowymi i walcem dociskowym.

Celem wynalazku jest zadanie polegające na umożliwieniu szybkiej wymiany zespołu drukującego określonego wyżej rodzaju, tak aby na przykład przy zmianie marki nie trzeba było wykonywać żmudnych czynności związanych z montażem i regulacją nowych walców drukowych. Częściowe zadanie polega na umożliwieniu szybkiego dopasowania długości nadruku do zmieniającej się długości papierosów.

Zespół drukujący do wykonywania nadruków na owijce wyrobów tytoniowych, zwłaszcza na bibułce papierosowej w maszynie do wytwarzania pasm papierosowych, wyposażonej w co najmniej jeden walec drukowy, stykający się z walcem dociskowym, charakteryzuje się według wynalazku tym, że ma elektryczny silnik napędowy dla walca drukowego oraz urządzenie sterujące do generowania impulsów sterujących dla silnika napędowego tak, że prędkość obrotowa walca drukowego między przebiegami druku różni się od prędkości przy drukowaniu (prędkości drukowania).

Korzystnie, zadrukowywanym przedmiotem jest poruszające się w sposób ciągły pasmo materiału, zwłaszcza w postaci bibułki papierosowej, przemieszczające się pomiędzy walcem drukowym i walcem dociskowym, biegnące przy drukowaniu synchronicznie z walcem drukowy, a przed i/lub po nadruku z odmienną prędkością, przy czym zwłaszcza co najmniej dwa walce drukowe stykają się z walcem dociskowym.

Silnik napędowy do napędu walca drukowego jest korzystnie silnikiem krokowym a urządzenie sterujące do wysyłania impulsów sterujących na ten silnik krokowy, doprowadza te impulsy sterujące do silnika krokowego podczas druku celem poruszania walca drukowego synchronicznie z pasmem materiału z pierwszą zadaną stałą częstotliwością a między dwoma przebiegami druku z drugą częstotliwością celem wywołania innego ruchu.

Zespół drukujący ma korzystnie, pamięć dla urządzenia sterującego przeznaczoną do zapamiętywania zadanych częstotliwości impulsów sterujących.

Sposób cyklicznego nanoszenia nadruków na owijkę wyrobów tytoniowych za pomocą maszyny do wytwarzania pasm papierosowych, z co najmniej jednym walcem drukowym, stykającym się z walcem dociskowym, w którym doprowadza się owijki z pierwszą prędkością do strefy działania walca drukowego, po czym obraca się walec drukowy z drugą prędkością, nanosi się nadruk na owijkę za pośrednictwem walca drukowego, polega według wynalazku na tym, że pierwsza i druga prędkość walca drukowego są w zasadzie jednakowe, gdy nadruk nanosi się na owijkę, przy czym pierwsza i druga prę dkość nie są jednakowe przynajmniej okresowo, gdy nie jest nanoszony nadruk na owijk ę .

Korzystnie, prędkość obwodowa walca drukowego zmienia się okresowo, zwłaszcza poprzez wysterowanie napędowego silnika krokowego impulsami sterującymi o zmiennej częstotliwości.

Częstotliwość może też zmieniać się według zapamiętanej charakterystyki wykreślnej i/lub wyznacza się ją dodatkowo za pomocą prędkości doprowadzania owijki.

Za pomocą takiego zespołu drukującego można szybko i prosto zmieniać długość nadruków na poruszających się ciągle pasmach materiału bez konieczności zmiany przełożenia przekładni. Dzięki

PL 204 061 B1 niejednostajnej pracy napędu walca drukowego napędzanego silnikiem krokowym oraz urządzeniu sterującemu do wysyłania impulsów sterujących na ten silnik krokowy, możliwe jest doprowadzanie impulsów sterujących do silnika krokowego, podczas druku, synchronicznie z pasmem materiału ze stałą częstotliwością celem uruchomienia elementów drukujących na walcu drukowym a między dwoma przebiegami druku z odmienną częstotliwością celem wywołania innego ruchu.

Urządzenie regulacyjne dla urządzenia sterującego może zmieniać częstotliwości impulsów sterujących między dwoma przebiegami druku. Takie urządzenie sterujące może mieć pamięć, w której jest zapamiętany zadany przebieg zmian częstotliwości.

W strefie między urządzeniami doprowadzającymi płyny drukarskie do poszczególnych walców drukowych można przewidzieć przegrodę, która zapobiega przedostaniu się bryzgu farby drukarskiej z jednego walca drukowego na drugi taki walec.

Wynalazek nadaje się do zastosowania nie tylko w jednopasmowych maszynach do produkcji papierosów, lecz także może być wykorzystany w tak zwanych dwupasmowych maszynach do produkcji papierosów, w których powstają dwa pasma tytoniu przetwarzane dalej na papierosy.

Wynalazek ten ma kilka istotnych zalet. Wymiana zespołu drukującego na przykład przy zmianie marki, gdy potrzebny jest nadruk na bibułce papierosowej nowej marki o nowym wzorze, może być wykonana kilkoma zabiegami, których wynikiem jest zluzowanie sworznia za pomocą dźwigni, zdjęcie korpusu łożyskowego i zastąpienie go innym wstępnie zmontowanym korpusem łożyskowym, który po prostu nasuwa się i ustala odpowiednim sworzniem.

Gdy walce drukowe są napędzane nierównomiernie tak, że zmieniają się okresowo prędkości obwodowe, to można szybko zmienić długość nadruków na paśmie materiału, na przykład gdy ma być zmieniona długość papierosów.

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony w oparciu o przykład wykonania uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w perspektywie schemat poglądowy maszyny do produkcji pasm papierosowych, fig. 2 - zespół drukujący maszyny według fig. 1 z zaznaczonym układem sterującym, ukazany perspektywicznie w powiększonej skali, fig. 3 - widok z przodu zespołu drukującego według fig. 2, fig. 4 i 5 - zaznaczone schematycznie charakterystyki sterowania niejednostajnym napędem walców drukowych.

Figura 1 przedstawia znaną w przemyśle tytoniowym maszynę do produkcji pasm papierosowych typu PROTOS firmy zgłaszającej. Ze śluzy 1 doprowadzane są porcjami włókna tytoniowe do wstępnego rozdzielacza 2. Walec pobierający 3 rozdzielacza 2 uzupełnia w sposób sterowany tytoniem zasobnik 4, z którego pobiera tytoń przenośnik stromonośny 5 i podaje go w sposób sterowany do szybiku piętrzącego 6. Z szybiku tego walec kołkowy 7 odbiera równomierny strumień tytoniu, który jest wytrząsany przez walec wytrącający z kołków walca 7 i odrzucany na obiegający ze stałą prędkością fartuch rozrzutowy 9. Tworzące się na fartuchu 9 runo tytoniowe jest odrzucane na urządzenie separacyjne 11, które jest wykonane w zasadzie z kurtyny powietrznej, która przepuszcza większe lub cięższe cząstki tytoniu, natomiast wszystkie inne cząsteczki tytoniu są kierowane powietrzem do stożka 14 utworzonego przez walec kołkowy 12 i ściankę 13. Włókna tytoniu są odrzucane przez walec kołkowy 12 do kanału 16 w kierunku przenośnika pasma 17, na którym tytoń jest utrzymywany przez powietrze zasysane do komory podciśnieniowej 18 i wstrząsane jest pasmo włókien tytoniowych. Wyrównywacz 19 usuwa nadmiar tytoniu z tego pasma, które następnie jest układane na biegnącej synchronicznie bibułce papierosowej 21. Bibułka ta jest odwijana z bobiny 22, przechodzi przez zespół drukujący 23 i jest układana na napędzanej taśmie formatownikowej 24. Taśma ta transportuje pasmo tytoniu i bibułkę papierosową 21 przez formatownik 26, w którym bibułka papierosowa 21 i pasmo tytoniu są składane, tak że wystaje jeszcze krawędź, która jest oklejana w znany sposób przez nie przedstawiony na rysunku aparat klejowy. Potem następuje zamknięcie spoiny klejowej i suszenie za pomocą zdwojonego żelazka. Tak utworzone pasmo papierosowe 28 przechodzi przez miernik gęstości pasma 29, który steruje wyrównywaczem 19, i jest przecinane w aparacie nożowym 31 na papierosy 32 o podwójnej długości. Papierosy 32 są przekazywane przez mające sterowane ramię 33 urządzenie przenoszące 34 na bęben przenoszący 36 osadzarki filtrów 37, na której bęben przecinający 38 rozdziela je za pomocą noża krążkowego na poszczególne papierosy. Przenośniki taśmowe 39, 41 przekazują nadmiar tytoniu do umieszczonego pod zasobnikiem 4 pojemnika 42, z którego odprowadzony tytoń jest znów przejmowany przez przenośnik stromonośny 5.

Na fig. 2 i 3 przedstawiono zespół drukujący 23 z dwoma obracającymi się walcami drukowymi 45, 46 i walcem dociskowym 47. Oba walce drukowe 45, 46 stykają się z walcem dociskowym 47, przy czym pasmo materiału w postaci bibułki papierosowej 21 przechodzi między nimi w sposób cią4

PL 204 061 B1 gły. Walce drukowe przejmują materiał drukarski, na przykład płyn drukarski w postaci płynnej farby, z nie przedstawionego na rysunku urządzenia doprowadzającego na wypukłości 98 lub zagłębienia i przenoszą go w postaci drukowanej marki na bibułkę papierosową 21. W przypadku drukowanej marki chodzi o drukowane wzory marek papierosów, znaki firmowe lub inne oznaczenia. Walce drukowe 45 lub też 46 napędzane synchronicznie z bibułką papierosową 21 za pomocą napędu maszyny albo własnych silników elektrycznych 48, 49 są ułożyskowane w korpusie łożyskowym 51, który składa się w zasadzie z dwóch płyt łożyskowych lub montażowych 52, 53, które są utrzymywane w odstępie przez trzpień dystansowy 54. Silniki elektryczne są sterowane przez układ sterujący 201, który współpracuje z pamięcią 202 i głównym układem sterowania maszyny 200 w sposób opisany niżej.

Na fig. 3 pominięto przednią płytę montażową 52. Wałki 56 walców drukowych 45, 46 i silników elektrycznych 48 lub też 49 (nie pokazane na rysunku) są połączone ze sobą poprzez wyznaczające położenie sprzęgła kształtowe 58, 59 tak, że walce drukowe 45, 46 są oddalone osiowo od wałków umocowanych na maszynie silników elektrycznych 48 lub też 49. Przy ponownym nasuwaniu przyjmują one znów swoje pozycje względem maszyny do produkcji pasm papierosowych. Na sprzęgła określonego wyżej rodzaju nadają się sprzęgła typu BK 5/BK 6 firmy R+W Antriebselemente GmbH, Alexander-Wiegand-Str. 8, 63911 Klingenberg, DE.

Na fig. 2 pominięto walec drukowy 46 i silnik elektryczny 49. Walce drukowe 45, 46 za pomocą śrub regulacyjnych 61,62 mogą być przesuwane osiowo w pewnym zakresie ściskając sprężyny 64. Walec dociskowy 47 jest ułożyskowany swobodnie na osi 79, tak że może on być zabierany przez pasmo materiału 21. Oś 79 jest ułożyskowana w niewidocznych, gumoelastycznych tulejach w płytach montażowych 52, 53. Końce osi 79 utrzymywane za pośrednictwem tulei kulowych 77 w obsadach 76, które za pomocą dwustronnie gwintowanych śrub regulacyjnych 71, 72 mogą być przesuwane nieznacznie względem płyt montażowych 52, 53. Dzięki temu można wyregulować walec dociskowy 47 względem walców drukowych 45, 46, przy czym następuje odkształcenie gumoelastycznych tulei.

Urządzenie mocujące 86 do zaciskania korpusu łożyskowego 51 na ścianie maszyny 87 lub też do luzowania od tej ścianki ma sworzeń 88, który jest przeprowadzony przez otwory 89 w płytach montażowych 52, 53 i wspiera korpus łożyskowy 51. Zakończenie 88a sworznia 88 jest przykręcane do ścianki maszyny 87. Na przednim końcu 88b sworznia 88 jest osadzona dźwignia 92, która służy do luzowania i mocowania sworznia.

Gdy ma być wymieniony zespół drukujący, to obracając dźwignią 92 luzujemy sworzeń 88 od ścianki maszyny 87 i zespół drukujący, który można przytrzymać za uchwyt 66, jest odciągany osiowo, przy czym następuje oddzielenie wałków walców drukowych 45, 46 w miejscach sprzężenia od wałków silników elektrycznych 48 lub też 49. Następnie nowy zespół drukujący 23, którego walce drukowe 45, 46 są korzystnie wstępnie zamontowane i wyregulowane, jest nasuwany w odwrotny sposób, przy czym wałki walców drukowych oraz wałki silników elektrycznych są łączone w miejscach sprzężenia na zasadzie połączenia kształtowego.

W znanych maszynach poruszające się ciągle pasmo materiału (bibułka papierosowa 21) jest zadrukowywane przez jeden lub kilka napędzanych synchronicznie walców drukowych. Oznacza to, że przy zmianie formatu, gdy zmienia się długość papierosów, potrzebna jest zmiana zespołu drukującego. Dzięki szczególnemu ukształtowaniu zespołu, długości nadruków mogą być dopasowywane tak, że zmieniana jest prędkość obrotowa walców drukowych między dwiema operacjami drukowania, podczas których musi występować bieg synchroniczny. Gdy walce drukowe między dwoma przebiegami synchronicznymi są napędzane szybciej, wówczas następuje skrócenie długości nadruków i odwrotnie. Możliwość realizacji tego sposobu opisano niżej przykładowo na podstawie układu sterowania silnika 48.

Główny układ sterowania maszyny 200 dostarcza do układu sterującego 201 pierwszy sygnał taktu synchroniczny z ruchem postępowym pasma materiału 21· Sygnał ten może zawierać na przykład impuls sterujący na każdy milimetr ruchu pasma i ma tylko powolne zmiany częstotliwości, ponieważ jest to związane z bezwładnością głównych układów napędowych maszyny. Natomiast układ sterujący dostarcza drugi sygnał taktu na silnik 48 ukształtowany jako silnik krokowy, który przy każdym impulsie taktującym drugiego sygnału wykonuje jeden krok w ruchu obrotowym. Przy tym silnik może wykonać pełny obrót na przykład co 1000 impulsów taktujących. Układ sterujący 201 posiada znany jako taki powielacz częstotliwości 204, który generuje synchroniczny z pierwszym sygnałem taktu trzeci taki sygnał o przykładowo tysiąckrotnej częstotliwości. Ten trzeci sygnał taktu jest doprowadzany do również znanego licznika 203, który generuje każdorazowo impuls taktujący drugiego sygnału taktu, gdy zarejestruje on zadaną ilość impulsów taktujących trzeciego sygnału taktu, która jest określana jako dzielnik.

PL 204 061 B1

W prostym przykładzie walec drukowy 45 ma obwód 130 mm i za pomocą zespołu drukującego 23 na pasmo materiału 21 mają być nanoszone nadruki w odstępie 130 mm. Podczas przemieszczenia pasma materiału o 130 mm główny układ sterowania maszyny 200 wysyła 130 impulsów taktujących pierwszego sygnału taktu na układ sterujący 201, z czego powielacz częstotliwości 204 generuje 130000 impulsów taktujących trzeciego sygnału taktu. Licznik 203 ma zadaną liczbę 130 jako dzielnik, tak że przy 130000 impulsów taktujących trzeciego sygnału taktu wysyła on 1000 impulsów taktujących drugiego sygnału taktu na silnik 48, który w efekcie wykonuje pełny obrót. Przy tym walec drukowy 45 biegnie zawsze synchronicznie z pasmem materiału 21.

W następnym przykładzie zespół drukujący 23 ma nanosić na pasmo materiału 21 nadruki w mniejszym odstępie niż 130 mm. W tym celu w pamięci 202 jest zapamiętywana cyfrowa charakterystyka wykreślna 300, jaką przedstawiono na fig. 4. Przy tym na osi 301 jest zaznaczona pozycja komórek pamięci a na osi 302 zapamiętana w tej komórce pamięci wartość dzielnika. Po każdym impulsie taktującym pierwszego sygnału taktu następuje odczytanie w pamięci następnej wartości dzielnika i przekazanie jej do licznika 203. Przy tym wartość dzielnika podczas zetknięcia wypukłości 98 na walcu drukowym 45 z pasmem materiału odpowiada wartości 303 w biegu synchronicznym, czyli 130 w przykładzie. Po odejściu wypukłości 98 od pasma materiału 21 przenoszone są niższe wartości dzielnika na licznik 203, tak że rośnie częstotliwość drugiego sygnału taktu i przez to prędkość obrotowa silnika 48 oraz walca drukowego 45. Przy tym wartość dzielnika jest redukowana według spłaszczonej krzywej, żeby silnik był obciążony małym momentem przyspieszającym. Po minięciu około połowy obrotu silnika 48 następuje znów powolny przyrost wartości dzielnika, aż przed ponownym zetknięciem wypukłości 98 z pasmem materiału jest uzyskana znów wartość 303 w biegu synchronicznym.

Po zakończeniu obrotu (linia 304) silnik 48 wysyła sygnał do pamięci 202, po czym następuje znów odczyt wartości dla dzielnika z pierwszej komórki pamięci.

Żeby umieścić nadruki na paśmie materiału w postaci bibułki papierosowej 21 w odstępie większym niż 130 mm, jest zapamiętywana w pamięci 202 inna charakterystyka wykreślna 310 dla wartości dzielnika, która poza zetknięciem wypukłości 98 z pasmem materiału 21 ma dla dzielnika wyższe wartości niż na biegu synchronicznym. Taką charakterystykę przedstawiono na fig. 5. Poszczególne elementy na fig. 5 odpowiadają tym z fig. 4 i mają odnośniki zwiększone o 10.

W zespole drukującym z kilkoma walcami drukowymi można wyposażyć każdy walec drukowy w układ sterujący 201 z pamięcią 202.

Elementy 200 do 204 na fig. 2 są elementami funkcjonalnymi i mogą być zrealizowane w oprogramowaniu automatycznego sterowania albo komputera sterującego.

Claims (10)

1. Zespół drukujący do wykonywania nadruków na owijce wyrobów tytoniowych, zwłaszcza na bibułce papierosowej w maszynie do wytwarzania pasm papierosowych, wyposażonej w co najmniej jeden walec drukowy, stykający się z walcem dociskowym, znamienny tym, że ma walec drukowy (45) napędzany elektrycznym silnikiem napędowym (48) oraz urządzenie sterujące (201) do generowania impulsów sterujących dla silnika napędowego tak, że prędkość obrotowa walca drukowego przed i/lub po drukowaniu różni się od prędkości podczas drukowania.

2. Zespół drukujący według zastrz. 1, znamienny tym, że zadrukowywanym przedmiotem jest poruszające się ciągle pasmo materiału, zwłaszcza bibułka papierosowa (21), przemieszczające się pomiędzy walcem drukowym (45) i walcem dociskowym (47), biegnące przy drukowaniu synchronicznie z walcem drukowym (45), a przed i/lub po nadruku z odmienną prędkością.

3. Zespół drukujący według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że co najmniej dwa walce drukowe stykają się z walcem dociskowym.

4. Zespół drukujący według zastrz. 1, znamienny tym, że silnik napędowy (48) do napędu walca drukowego (45) jest silnikiem krokowym a urządzenie sterujące (201) do wysyłania impulsów sterujących na ten silnik krokowy, doprowadza te impulsy sterujące do silnika krokowego podczas druku celem poruszania walca drukowego (45) synchronicznie z pasmem materiału z pierwszą zadaną stałą częstotliwością a między dwoma przebiegami druku z drugą częstotliwością celem wywołania innego ruchu.

5. Zespół drukujący według zastrz. 4, znamienny tym, że ma pamięć (202) dla urządzenia sterującego przeznaczoną do zapamiętywania zadanych częstotliwości impulsów sterujących.

PL 204 061 B1

6. Sposób cyklicznego nanoszenia nadruków na owijkę wyrobów tytoniowych za pomocą maszyny do wytwarzania pasm papierosowych, z co najmniej jednym walcem drukowym, stykającym się z walcem dociskowym, w którym doprowadza się owijki z pierwszą prę dkoś cią do strefy dział ania walca drukowego, po czym obraca się walec drukowy z drugą prędkością, nanosi się nadruk na owijkę za pośrednictwem walca drukowego, znamienny tym, że pierwsza i druga prędkość walca drukowego są w zasadzie jednakowe, gdy nadruk nanosi się na owijkę a pierwsza i druga prędkość nie są jednakowe przynajmniej okresowo, gdy nie jest nanoszony nadruk na owijkę.

7. Sposób wedł ug zastrz. 6, znamienny tym, ż e prę dkość obwodowa walca drukowego zmienia się okresowo.

8. Sposób wedł ug zastrz. 6, znamienny tym, ż e prę dkość obwodowa walca drukowego zmienia się poprzez wysterowanie napędowego silnika krokowego impulsami sterującymi o zmiennej częstotliwości.

9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że częstotliwość zmienia się według zapamiętanej charakterystyki wykreślnej.

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że częstotliwość wyznacza się dodatkowo za pomocą prędkości doprowadzania owijki.