PL215954B1 - Sposób wytwarzania wielosegmentowych sztabek filtrowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wielosegmentowych sztabek filtrowych dla papierosów z zastosowaniem automatycznej kontroli powtarzalności długości sztabki.

W przemyśle tytoniowym istnieje zapotrzebowanie na filtry wielosegmentowe stosowane przy produkcji papierosów, które składają się z co najmniej dwóch rodzajów segmentów wykonanych z różnych materiałów, przy czym mogą to być segmenty miękkie, wypełnione na przykład włókniną, papierem, octanem celulozy lub segmenty twarde, wypełnione granulatem, elementami spiekanymi albo puste w środku cylindry. Utworzony na taśmie grupującej ciąg segmentów jest przekazywany na taśmę formatową, gdzie jest owijany w bibułkę, a utworzony wałek jest odpowiednio dzielony na sztabki filtrowe za pomocą głowicy tnącej, przy czym cięcie następuje po środku dłuższego segmentu. W trakcie dalszych operacji produkcyjnych otrzymane sztabki są doklejane do papierosa bezpośrednio lub po powtórnym cięciu, również na środku dłuższego segmentu. Wiadomo jest, że długość poszczególnych segmentów filtrowych oraz ich ułożenie w wałku może się zmieniać w ramach dopuszczalnej tolerancji, przy czym tolerancja długości sztabki filtrowej jest dostosowana do ostatecznej stałej długości wytwarzanych papierosów. Przy znacznej, bo sięgającej 500 m/min. prędkości przemieszczania się wałka niezbędna jest regulacja momentu cięcia, aby zachować długość sztabki filtrowej uwzględniając wspomniane tolerancje, przy czym sztabki filtrowe są monitorowane w sposób ciągły. Z opisu brytyjskiego patentu nr GB 854.470 jest znany sposób mechanicznego doboru momentu cięcia walka filtrowego, składającego się z dwóch różnych segmentów filtrowych w celu otrzymania sztabek filtrowych o jednakowej długości. Urządzenie do tego celu posiada jeden wspólny silnik napędowy, który za pomocą wielu przekładni uruchamia poszczególne zespoły ściśle powiązane mechanicznie ze sobą i uzależnione od systemu sterującego wspólny napęd. Przyspieszenie lub opóźnienie momentu cięcia tak, aby segmenty filtrowe W wałku były przecinane zawsze pośrodku, tworząc sztabki filtrowe o jednakowej długości z zachowaniem tolerancji, umożliwia mechanizm różnicowy zainstalowany w układzie napędowym pomiędzy bębnem podającym segmenty na taśmę formatową a głowicą tnącą. Inny sposób dostosowania momentu cięcia elementów wałka papierosowego, składającego się z segmentów filtrowych i sztabki tytoniowej, w celu otrzymania papierosów z filtrem o określonej długości z zachowaniem dopuszczalnej tolerancji, został przedstawiony w opisie zgłoszeniowym wynalazku USA nr US 2001/0001390. Ułożone wstępnie na bibułce przy pomocy bębna ślimakowego segmenty filtrowe i sztabki tytoniowe są przemieszczane dalej w stronę elementu formatującego, gdzie następuje zawijanie bibułki. Jednocześnie w obszarze elementu formatującego jest rejestrowane położenie segmentów i sztabek za pomocą zespołu tworzącego ich obraz, składającego się ze stroboskopu i wyświetlacza, z którego otrzymany obraz jest przesyłany do komputera. Zarejestrowany obraz jest tam porównywany z obrazem odniesienia wpisanym wcześniej do pamięci komputera. W zależności od wyników porównania możliwe jest przemieszczenie głowicy tnącej wzdłuż ścianki równoległej do wałka papierosowego. Przy przekroczeniu dopuszczalnej tolerancji pocięte papierosy są odrzucane. Wynalazek przedstawia również w sposób schematyczny urządzenie do kontroli i cięcia wałka na gotowe wyroby lub odrzucanie braków. W nowoczesnych maszynach przemysłu tytoniowego, zwłaszcza do produkcji papierosów i/lub filtrów, do napędu każdego zespołu maszyny stosuje się odrębny serwomotor, przy czym wszystkie serwomotory są sprzęgnięte wspólnym wirtualnym wałem elektronicznym, połączonym z układem sterowania. Do takich nowoczesnych maszyn nie mogą mieć zastosowania rozwiązania dotyczące regulacji miejsca cięcia wałka, przedstawione w znanym stanie techniki.

Zgodnie z wynalazkiem, sposób wytwarzania wielosegmentowych sztabek filtrowych stosowanych w przemyśle tytoniowym dla papierosów, gdzie ułożone w odpowiedniej kolejności na taśmie grupującej różne segmenty są przekazywane za pomocą zespołu podającego na taśmę formatową, na której są owijane w bibułkę tworząc wałek filtrowy, a następnie są dzielone na sztabki filtrowe o określonej długości za pomocą głowicy tnącej, a położenie każdego segmentu w wałku na taśmie formatowej jest sprawdzane za pomocą czujnika umieszczonego między zespołem podającym a głowicą tnącą, przy czym zespół podający, głowica tnąca i taśma formatowa są napędzane odrębnymi serwomotorami sprzęgniętymi wspólnym wirtualnym wałem elektronicznym, połączonym z układem sterowania polega na tym, że przed rozpoczęciem wytwarzania do układu sterowania wprowadza się informacje odnośnie przecinanego segmentu, długości sztabki filtrowej, kolejności segmentów w sztabce i stałej odległości pomiędzy zespołem podającym a głowicą tnącą, po czym układ sterowania wylicza bazową statyczną zależność elektroniczną pomiędzy układami napędowymi serwomotorów

PL 215 954 B1 zespołu podającego i głowicy tnącej przy uwzględnieniu układu napędowego serwomotoru taśmy formatowej. Po rozpoczęciu wytwarzania układ sterowania wylicza wstępnie moment cięcia niezbędny do uzyskania właściwej długości sztabki filtrowej i porównuje z wyliczoną wcześniej bazową statyczną zależnością, po czym dokonuje stopniowego doregulowania momentu cięcia względem wyliczonej bazowej statycznej zależności oraz wyznacza uśrednione miejsce cięcia wałka filtrowego uwzględniając informację o rzeczywistych wymiarach segmentów i ich realnym usytuowaniu w wałku, przekazywanym przez czujnik. W trakcie wytwarzania wielosegmentowych sztabek filtrowych uśrednione miejsce cięcia jest porównywane przez układ sterowania z momentem cięcia i, dla zachowania tolerancji długości sztabki filtrowej, dynamicznie korygowane z uwzględnieniem przekazywanych aktualnie przez czujnik informacji o segmentach. Regulowanie momentu cięcia i korygowanie uśrednionego miejsca cięcia następuje przez dostosowanie elektronicznych układów napędowych serwomotorów zespołu podającego i głowicy tnącej, przy stałym położeniu głowicy tnącej. Przy zmianie długości wytwarzanych sztabek filtrowych dokonuje się regulacji głowicy tnącej. Zastosowanie sposobu według wynalazku pozwala zmniejszyć czas potrzebny na dostosowanie maszyny do nowej długości sztabki filtrowej, który został ograniczony do czasu potrzebnego na uśrednienie pomiarów i zmianę momentu cięcia głowicy tnącej tak, aby dostosować moment cięcia do oczekiwanego miejsca cięcia. Ponadto ograniczono straty materiałowe tylko do okresu pracy maszyny od chwili uruchomienia do doregulowania momentu cięcia sztabki filtrowej.

W celu lepszego zrozumienia przedmiot wynalazku został zilustrowany w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia w ujęciu schematycznym fragment maszyny do wytwarzania wielosegmentowych sztabek filtrowych.

Na rysunku został pokazany fragment maszyny, przedstawiający taśmę formatową 1, na którą są przekazywane za pomocą zespołu podającego 2 wcześniej ułożone w odpowiedniej kolejności na niepokazanej taśmie grupującej różne segmenty 3. Na taśmie formatowej 1 segmenty 3 są owijane w bibułkę i zaklejane tworząc wałek filtrowy, który jest cięty przez nóż 4 głowicy tnącej 5 na jednakowe sztabki filtrowe 6 o podwójnej długości, przy czym cięcie odbywa się na środku dłuższego segmentu 3. Tak przygotowane sztabki filtrowe 6 są przekazywane do dalszej obróbki w celu uzyskania filtru o określonej długości dołączanego następnie do sztabki tytoniowej, aby powstał papieros. W obszarze taśmy formatowej 1, między zespołem podającym 2 a głowicą tnącą 5, jest umieszczony czujnik 7 sprawdzający położenie i parametry segmentów 3 w wałku, przy czym odległość między zespołem podającym 2 a głowicą tnącą 6 jest stała. Zespół podający 2 jest napędzany serwomotorem 8, głowica tnąca 5 jest napędzana serwomotorem 9, a taśma formatowa 1 jest napędzana serwomotorem 10, przy czym wszystkie serwomotory 8, 9, 10 są sprzęgnięte wspólnym wirtualnym wałem elektronicznym, połączonym z generalnym układem sterowania maszyny, niepokazanym na rysunku. W przypadku zmiany specyfikacji sztabki filtrowej 6, spowodowanej na przykład zmianą jednego z segmentów 3 lub kolejnością ułożenia segmentów 3 w sztabce 6, co wiąże się ze zmianą długości wytwarzanej sztabki 6, następuje wyłączenie maszyny i dokonuje się regulacji głowicy tnącej 5 dostosowując do nowej długości sztabki 6 oraz wprowadza się informacje odnośnie przecinanego segmentu 3, długości sztabki filtrowej 6, kolejności segmentów 3 w sztabce 6, zachowując stałą odległość między zespołem podającym 2 a głowicą tnącą 5, po czym układ sterowania wylicza bazową statyczną zależność elektroniczną pomiędzy układem napędowym serwomotoru 8 zespołu podającego 2 i układem napędowym serwomotoru 9 głowicy tnącej 5, przy uwzględnieniu układu napędowego serwomotoru 10 taśmy formatowej 1. Po włączeniu maszyny następuje korekcyjne wytwarzanie, podczas którego układ sterowania wylicza wstępnie moment cięcia w celu uzyskania właściwej długości sztabki filtrowej 6 i porównuje z wyliczoną wcześniej bazową statyczną zależnością, po czym dokonuje stopniowego doregulowania momentu cięcia względem wyliczonej bazowej zależności oraz wyznacza uśrednione miejsce cięcia wałka filtrowego uwzględniając informację o rzeczywistych rozmiarach segmentów 3 i ich realnym usytuowaniu w wałku, przekazywane przez czujnik 7. Regulowanie momentu cięcia i korygowanie uśrednionego miejsca cięcia następuje przez dostosowanie elektronicznych układów napędowych serwomotoru 8 zespołu podającego 2 i serwomotoru 9 głowicy tnącej 5 przy jej stałym położeniu i stałej odległości między zespołem podającym 2 a głowicą tnącą 5, przy czym korekcji miejsca cięcia dokonuje się przez przyspieszenie lub opóźnienie momentu cięcia głowicy tnącej 5. Wyprodukowane podczas wytwarzania korekcyjnego sztabki filtrowe 6 są odrzucane jako braki, przy czym ten etap pracy maszyny twa bardzo krótko. w trakcie procesu wytwarzania sztabek filtrowych 6 uśrednione miejsce cięcia jest stale porównywane przez układ sterowania z ustalonym po doregulowaniu momentem

PL 215 954 B1 cięcia i dla zachowania tolerancji długości sztabki 6 jest dynamicznie korygowane, uwzględniając przekazywane aktualnie przez czujnik 7 informacje o segmentach 3.

Claims (4)

1. Sposób wytwarzania wielosegmentowych sztabek filtrowych stosowanych w przemyśle tytoniowym dla papierosów, gdzie ułożone w odpowiedniej kolejności na taśmie grupującej różne segmenty są przekazywane za pomocą zespołu podającego na taśmę formatową, na której są owijane w bibułkę tworząc wałek filtrowy, a następnie są dzielone na sztabki filtrowe o określonej długości za pomocą głowicy tnącej, a położenie każdego segmentu w wałku na taśmie formatowej jest sprawdzane za pomocą czujnika umieszczonego między zespołem podającym a głowicą tnącą, przy czym zespół podający, głowica tnąca i taśma formatowa są napędzane odrębnymi serwomotorami sprzęgniętymi wspólnym, wirtualnym wałem elektronicznym, połączonym z układem sterowania, znamienny tym, że przed rozpoczęciem wytwarzania do układu sterowania wprowadza się informacje odnośnie przecinanego segmentu, długości sztabki filtrowej, kolejności segmentów w sztabce i stałej odległości pomiędzy zespołem podającym a głowicą tnącą, po czym układ sterowania wylicza bazową statyczną zależność elektroniczną pomiędzy układami napędowymi serwomotorów zespołu podającego i głowicy tnącej przy uwzględnieniu układu napędowego serwomotoru taśmy formatowej, a po rozpoczęciu wytwarzania układ sterowania wylicza wstępnie moment cięcia niezbędny do uzyskania właściwej długości sztabki fibrowej i porównuje z wyliczoną wcześniej bazową statyczną zależnością, po czym dokonuje stopniowego doregulowania momentu cięcia względem wyliczonej bazowej, statycznej zależności oraz wyznacza uśrednione miejsce cięcia wałka filtrowego uwzględniając informację o rzeczywistych wymiarach segmentów i ich realnym usytuowaniu w wałku, przekazywanym przez czujnik.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie wytwarzania uśrednione miejsce cięcia jest porównywane przez układ sterowania z momentem cięcia i, dla zachowania tolerancji długości sztabki filtrowej, dynamicznie korygowane z uwzględnieniem przekazywanych aktualnie przez czujnik informacji o segmentach.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że regulowanie momentu cięcia i korygowanie uśrednionego miejsca cięcia następuje przez dostosowanie elektronicznych układów napędowych serwomotorów zespołu podającego i głowicy tnącej, przy stałym położeniu głowicy tnącej.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przy zmianie długości wytwarzanych sztabek filtrowych dokonuje się regulacji głowicy tnącej.