DE3638751A1 - Verfahren und anordnung zum steuern der foerderung mindestens eines stranges auf einer strangmaschine der tabakverarbeitenden industrie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Förde­ rung von mindestens einem jeweils aus einer Füllung und einer diese umgebenden Umhüllung bestehenden kontinuierlich gebildeten Strang mittels eines angetriebenen Förderban­ des in einer Strangmaschine der tabakverarbeitenden Indu­ strie.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Anordnung zum Steu­ ern der Förderung von mindesten einem jeweils aus einer Füllung und einer diese umgebenden Umhüllung bestehenden kontinuierlich gebildeten Strang mittels eines angetriebe­ nen Förderbandes in einer Strangmaschine der tabakverarbei­ tenden Industrie.

Strangmaschinen, wie sie in der tabakverarbeitenden Indu­ strie verwendet werden, dienen dazu, einen Strang aus rauchfähigem Material (z. B. aus Schnittabak zur Herstel­ lung von Zigaretten oder von Stückeltabak zur Herstellung von Zigarren) oder aus Filtermaterial kontinuierlich mit einem Umhüllungsstreifen (meist aus Papier) zu umhüllen, diesen zu verkleben und von dem im Endlosverfahren herge­ stellten Strang (Zigarettenstrang, Filterstrang) fortlau­ fend Abschnitte (Zigaretten, Zigarren, Filterstäbe) abzu­ schneiden. Es sind auch Strangmaschinen der vorbeschriebe­ nen Art bekanntgeworden, auf denen gleichzeitig mehrere, insbesondere zwei Stränge gebildet werden, so daß sich - im Vergleich zu Einstrangmaschinen - bei gleicher Lei­ stung die halbe Produktionsgeschwindigkeit ergibt.

Bei den bekannten Strangmaschinen wird zuerst die strang­ förmige Füllung (Tabak oder Filtermaterial) gebildet und dann mit dem Hüllmaterial in Form eines Umhüllungsstreifens (meist aus Papier) vereinigt. Hierzu wird die Füllung auf den Papierstreifen gelegt, der in einem sogenannten Formatteil um die Füllung herumgelegt wird. Eine Kante des Streifens wird beleimt und auf den Umfang gedrückt, so daß ein sogenannter Zigaretten- oder Filterstrang ent­ steht. Die Förderung des Stranges übernimmt dabei ein sogenanntes Formatband, das über mehrere Führungsrollen geführt und angetrieben ist. Bei Mehrfachstrangmaschinen müssen diese Teile natürlich mehrfach vorhanden sein. Da die meist aus Gewebe bestehenden Formatbänder nur an der Umhüllung des Stranges angreifen, und zwar im wesentli­ chen kraftschlüssig, können Schlupferscheinungen auftreten. Außerdem können sich die Formatbänder unterschiedlich dehnen. Ursprünglich gleichförmige Verhältnisse können sich auch durch Abnutzung der Formatbänder verschlechtern.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in einer Antriebssteuerung des Förderbandes und/oder des Stranges (bei Mehrstrangmaschinen der Förderbänder und/oder Stränge), bei der nachteilige Einflüsse durch die oben geschilderten Erscheinungen auf die Produktion verringert oder ausgeschlossen werden.

Die Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, daß in Ab­ hängigkeit von der Geschwindigkeit des Förderbandes oder des von diesem geförderten umhüllten Stranges, insbeson­ dere dessen Umhüllung, ein Meßsignal gebildet wird, und daß in Abhängigkeit von dem Meßsignal die Fördergeschwin­ digkeit des Förderbandes gesteuert wird.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung können bei Strangmaschinen zwei oder mehr Stränge von jeweils einem Förderband transportiert werden. Hierbei können die Geschwindigkeiten der einzelnen Förderbänder oder Stränge gemessen und entsprechende Meßsignale gebildet werden, mittels denen die Fördergeschwindigkeiten der Förderbänder gesteuert werden. Die so gewonnenen Meßsignale können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dazu be­ nutzt werden, die Förderbänder unabhängig voneinander zu steuern, vorzugsweise auf vorgegebene Geschwindigkeits­ werte. Dabei kann das geschwindigkeitsabhängige Meßsignal für ein Förderband oder einen Strang oder die geschwindig­ keitsabhängigen Meßsignale für mehrere Förderbänder oder Stränge mit Sollwertsignalen verglichen werden, die in Abhängigkeit von der Maschinengeschwindigkeit gebildet werden; beim Auftreten einer Abweichung der Signale bei mindestens einem Förderband oder Strang, vorzugsweise bei allen Förderbändern oder Strängen, kann das oder die Förderbänder auf Geschwindigkeitswerte gesteuert werden, die den Sollwertsignalen entsprechen.

Eine weitere Möglichkeit der Nutzung der geschwindigkeits­ abhängigen Signale bei Strangmaschinen mit mehreren Förder­ bändern und Strängen besteht gemäß einer anderen Ausgestal­ tung der Erfindung darin, daß ein geschwindigkeitsabhängi­ ges Meßsignal für ein Förderband oder einen Strang die Geschwindigkeit mindestens eines weiteren Förderbandes führt, d. h. derart steuert, daß die Geschwindigkeit des weiteren Förderbandes oder Stranges oder weiterer Förder­ bänder oder Stränge der Geschwindigkeit des führenden Förderbandes oder Stranges angeglichen wird.

Die eingangs genannte Anordnung ist dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens ein Meßwertaufnehmer für die Geschwin­ digkeit des Förderbandes oder des von diesem geförderten umhüllten Stranges, insbesondere dessen Umhüllung, vorgese­ hen ist, dessen Ausgangssignal zu einem steuerbaren An­ trieb für das Förderband geführt ist.

Weitere Ausgestaltungen der Anordnung gemäß der Erfindung sind den entsprechenden Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung weist mehrere Vorteile auf:

Die Regelung der Geschwindigkeiten des Formatbandes und/oder des Umhüllungsstreifens auf vorgesehene Geschwindigkeits­ werte ist für sich vorteilhaft, weil dadurch z. B. die Längen der erzeugten Artikel (Zigaretten, Filterstäbe) exakt konstant gehalten werden oder im Bedarfsfall in definierter Weise geändert werden können. Diese Vorteile sind besonders erwünscht bei Mehrstrangmaschinen (zwei oder mehr Förderbänder und Umhüllungsstreifen in einer Strangmaschine), weil dort das Erfordernis des exakten Synchronlaufs der Formatbänder und/oder Umhüllungsstreifen besonders ausgeprägt besteht.

Die Erfindung wird anhand der Ausführungsbeispiele ent­ haltenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Antriebsschema für eine Zigarettenstrang­ maschine mit zwei Strangförderern zum Bilden von zwei Zigarettensträngen und einem gemeinsamen Messerapparat,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung zweier parallel angeordneter angetriebener Formatbänder (Förder­ bänder) mit Geschwindigkeitssensoren,

Fig. 3 u. 4 eine Variante der Steueranordnung gemäß den Fig. 1 und 2.

In Fig. 1 und 2 ist eine Doppelstrangmaschine 1 zum Herstel­ len von Zigaretten beschrieben. Zwei Tabakstränge 2 a, 2 b werden nach ihrer Bildung, die in an sich bekannter Weise erfolgt, von zwei luftdurchlässigen Saugförderbändern 3 a, 3 b, an denen sie in an sich bekannter Weise mittels Unterdruck in den Unterdruckkammern 4 a, 4 b gehalten werden, jeweils auf einen Zigarettenpapierstreifen 6 a bzw. 6 b übergeben. Die Zigarettenpapierstreifen sind über Rollen 7 a, 7 b geführt und werden von Förderbändern, sogenannten Formatbändern 8 a, 8 b aus Gewebe zusammen mit den aufgeleg­ ten Tabaksträngen 2 a, 2 b mitgenommen. Das Formatband 8 a ist über die Rollen 9 a, 11 a, 12 a, 13 a und 14 a geführt und von einem elektrischen Antriebsmotor 15 a antreibbar. Das Formatband 8 b ist über die Rollen 9 b, 11 b, 12 b, 13 b und 14 b geführt und von einem elektrischen Antriebsmotor 15 b antreibbar. Die Formatbänder 8 a, 8 b fördern die Ziga­ rettenpapierstreifen 6 a bzw. 6 b zusammen mit den Tabak­ strängen 2 a bzw. 2 b durch jeweils ein sogenanntes Format 16 a bzw. 16 b, in dem die Papierstreifen kontinuierlich um die Tabakstränge herumgelegt, an jeweils einer abste­ henden Kante beleimt und durch Aufdrücken der Kanten zu endlosen geschlossenen Zigarettensträngen 17 a bzw. 17 b geformt werden. Einzelheiten von Formaten und Beleimvor­ richtungen sind durch die US-PS 36 24 722, GB-PS 15 75 910 oder durch in der Zigarettenindustrie gut bekannte Zigaret­ tenstrangmaschinen GARANT und PROTOS der Anmelderin bekannt und daher in der Beschreibung nur schematisch angedeutet.

Ein gemeinsamer Messerapparat 18 mit Messern 19 schneidet von beiden Strängen Zigaretten 21 a, 21 b einfacher oder mehrfacher Gebrauchslänge ab.

Mit 26 a, 26 b sind Meßwertaufnehmer für die Geschwindigkeiten der Formatbänder 8 a bzw. 8 b bezeichnet. Solche Meßwertauf­ mehmer sind an sich bekannt und beruhen z. B. auf der optischen Korrelationsmessung mit optischen Sensoren. Ein entsprechendes Gerät ist unter der Bezeichnung Indu­ striekorrelator DMK 170, optischer Meßwertaufnehmer DK 25 der Firma Entress+Hauser, 7867 Maulburg, BRD, bekannt.

Die geschwindigkeitsabhängigen Meßsignale sind einem Reg­ ler 27 a bzw. 27 b zugeführt, in dem die Signale mit vorge­ genen Werten (Sollwerten) verglichen werden. Diese Soll­ werte werden bevorzugt von einem Taktgeber 28 für die Drehzahl der Strangmaschine 1 abgegeben, dessen Taktfre­ quenz über einen Geber 25 einstellbar sein kann. Die Aus­ gangssignale der Regler 27 a, 27 b steuern Leistungsverstär­ ker 29 a bzw. 29 b, die die elektrischen Antriebsmotoren 15 a bzw. 15 b der Formatbänder 8 a bzw. 8 b so mit elektri­ scher Energie versorgen, daß die Abweichung zwischen den formatband-geschwindigkeitsabhängigen Meßsignalen und den maschinengeschwindigkeitsabhängigen Signalen verklei­ nert oder ganz zum Verschwinden gebracht wird. Das vorge­ gebene Signal für die Steuerung der Formatbänder kann auch zur Steuerung der Zigarettenlängen dienen, wenn durch Änderung des Verhältnisses von Formatbändergeschwindigkeit zur Umdrehungszahl des Messerapparates 18 die Zigaretten­ länge steuerbar ist.

Der Messerapparat 18 kann in Abhängigkeit von dem Haupt­ antrieb der Strangmaschine 1 angetrieben sein. Er kann aber in seiner Drehzahl auch von dem Taktgeber 28 über einen eigenen Antriebsmotor 31 gesteuert sein, was durch eine gestrichelt gezeichnete Wirkungslinie 32 angedeutet ist.

Anstelle von Meßwertaufnehmern 26 a, 26 b für die Geschwin­ digkeiten der Formatbänder 8 a bzw. 8 b können Meßwertauf­ nehmer 36 a, 36 b für die Geschwindigkeiten der Zigaretten­ papierstreifen 6 a bzw. 6 b vorgesehen sein, die gleichzei­ tig ein Maß für die Geschwindigkeiten der umhüllten Stränge 17 a bzw. 17 b darstellen. In Abhängigkeit von den Geschwin­ digkeiten der Zigarettenpapierstreifen können in der be­ schriebenen Weise die Geschwindigkeiten der Formatbänder so gesteuert werden, daß die Geschwindigkeiten der Ziga­ rettenpapierstreifen konstant gehalten werden. Gegebenenfalls kann es sich empfehlen, sowohl die Ge­ schwindigkeiten der Formatbänder als auch der Zigaretten­ papierstreifen zu erfassen und mit den entsprechenden Meßsignalen die Geschwindigkeiten der Formatbänder und/oder der Zigarettenpapierstreifen zu steuern.

Die Geschwindigkeiten der Formatbänder können auch in anderer Weise als mittels besonderer Antriebsmotoren ge­ steuert werden, z. B. mittels steuerbarer an sich bekann­ ter Getriebe.

Die geschwindigkeitsabhängigen Meßsignale der Meßwertauf­ nehmer 26 a, 26 b, 36 a, 36 b können nach einer weiteren Aus­ gestaltung der Erfindung dazu benutzt werden, den Lauf der Zigarettenpapierstreifen 6 a bzw. 6 b so zu steuern, daß die Papierspannungen vor dem Einlauf in die Formate 16 a bzw. 16 b zwischen Grenzwerten gehalten werden, so daß das Papier einerseits nicht reißt, andererseits nicht zu locker zugeführt wird. Die Steuerung der Papierspannungen kann durch Steuern von Antrieben von Abzugsrollen zum Papierabzug oder durch gesteuertes Bremsen der Papierstrei­ fen realisiert werden.

Die Steueranordnung gemäß den Fig. 3 und 4 unterschei­ det sich von derjenigen der Fig. 1 und 2 dadurch, daß die Formatbänder oder Umhüllungsstreifen nicht unabhängig voneinander gesteuert sind, sondern daß ein Formatband oder Papierstreifen das andere führt. Mit gleichartigen Teilen der Fig. 1 und 2 übereinstimmende Teile der Fig. 3 und 4 sind mit gleichen Bezugszeichen, vermehrt um 100, bezeichnet und nicht mehr besonders erläutert.

Das geschwindigkeitsabhängige Meßsignal des Meßwertauf­ nehmers 126 a für das Formatband 108 a ist Führungsgröße eines Reglers 141, dem das geschwindigkeitsabhängige Aus­ gangssignal des Meßwertaufnehmers 126 b für das Formatband 108 b zugeführt wird. Bei Abweichung des Meßsignals von For­ matband 108 b von dem Meßsignal des Formatbandes 108 a gibt der Regler 141 ein Signal an einen Leistungsverstärker 142, der den Antriebsmotor 115 b des Formatbandes 108 b so mit elektrischer Energie versorgt, daß die Geschwin­ digkeit des Formatbandes 108 b an die des führenden Format­ bandes 108 a angeglichen wird.

Eine Variante der Fig. 3 und 4 besteht darin, daß die Steuerung der Motoren 115 a, 115 b nicht in Abhängigkeit von den Meßsignalen für die Geschwindigkeiten der Format­ bänder, sondern in Abhängigkeit von den Meßsignalen für die Geschwindigkeiten der Zigarettenpapierstreifen 106 a bzw. 106 b erfolgt. Diese Meßsignale können von Meßwert­ aufnehmern 136 a, 136 b abgegeben werden.

Die Schaltung der Fig. 3 und 4 kann so erweitert wer­ den, daß der Antriebsmotor 115 a für das Formatband 108 a in der in den Fig. 1 und 2 beschriebenen Weise mit Steuermitteln 125, 126 a, 127 a, 128 und 129 a auf konstante Formatbandgeschwindigkeit gesteuert wird und das Meßsignal für die Geschwindigkeit des Formatbandes 108 a zugleich als Führungsgröße für den Regelkreis 126 b, 141, 142 und 115 b dient.

Claims (10)

1. Verfahren zum Steuern der Förderung von mindestens einem jeweils aus einer Füllung und einer diese umgebenden Umhüllung bestehenden kontinuierlich gebildeten Strang mittels eines angetriebenen Förderbandes in einer Strang­ maschine der tabakverarbeitenden Industrie, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Förderbandes oder des von diesem geförderten umhüllten Stranges, insbesondere dessen Umhüllung, ein Meßsignal gebildet wird, und daß in Abhängigkeit von dem Meßsignal die Fördergeschwindigkeit des Förderbandes gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Strangmaschine in Abhängigkeit von den Ge­ schwindigkeiten mehrerer Förderbänder oder Stränge Meßsignale gebildet und die Fördergeschwindigkeiten der Förderbänder gesteuert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von den Geschwindigkeiten der Förder­ bänder oder der Stränge Meßsignale gebildet und die Förder­ bänder unabhängig voneinander auf vorgegebene Geschwindig­ keitswerte gesteuert werden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geschwindigkeits­ abhängige Meßsignal für ein Förderband oder einen Strang oder die geschwindigkeitsabhängigen Meßsignale für mehrere Förderbänder oder Stränge mit Sollwertsignalen verglichen werden, die in Abhängigkeit von der Maschinengeschwindig­ keit gebildet werden, und daß beim Auftreten von Abwei­ chungen der Signale bei mindestens einem Förderband oder Strang, vorzugsweise bei allen Förderbändern oder Strängen, das oder die Förderbänder auf Geschwindigkeitswerte ge­ steuert werden, die den Sollwertsignalen entsprechen.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei mehreren Förderbändern und Strängen in einer Strangmaschine ein geschwindigkeitsabhängiges Signal für ein Förderband oder einen Strang die Geschwin­ digkeit mindestens eines weiteren Förderbandes derart steuert, daß die Geschwindigkeit des weiteren Förderbandes oder Stranges oder weiterer Förderbänder oder Stränge der Geschwindigkeit des führenden Förderbandes oder Stran­ ges angeglichen wird.

6. Anordnung zum Steuern der Förderung von mindestens einem jeweils aus einer Füllung und einer diese umgebenden Umhüllung bestehenden kontinuierlich gebildeten Strang mittels eines angetriebenen Förderbandes in einer Strang­ maschine der tabakverarbeitenden Industrie, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens ein Meßwertaufnehmer (26 a, 26 b, 36 a, 36 b; 126 a, 126 b, 136 a, 136 b) für die Geschwin­ digkeit des Förderbandes (8 a, 8 b; 108 a, 108 b) oder des von diesem geförderten umhüllten Stranges (17 a, 17 b; 117 a, 117 b), insbesondere dessen Umhüllung (6 a, 6 b; 106 a, 106 b), vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal zu einem steuerbaren Antrieb (15 a, 15 b; 115 a, 115 b) für das Förderband geführt ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Meßwertaufnehmer für die Geschwindigkeiten mehrerer Förderbänder oder Stränge vorgesehen sind, dessen Ausgangs­ signale jeweils zu einem steuerbaren Antrieb für ein zuge­ höriges Förderband geführt sind.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der Meßwertaufnehmer (26 a, 26 b; 36 a, 36 b) jeweils zu unabhängig voneinander steuerbaren Antrieben (15 a, 15 b) geführt sind (Fig. 2).

9. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsignal eines Meßwertaufnehmers (26 a, 26 b; 36 a, 36 b) für die Geschwin­ digkeit eines Förderbandes oder einer Umhüllung oder die Meßsignale von Meßwertaufnehmern für die Geschwin­ digkeiten mehrerer Förderbänder (8 a, 8 b) oder Umhüllungen (6 a, 6 b) einem Vergleichsglied oder Vergleichsgliedern (27 a, 27 b) zuführbar sind, die Sollwertsignale von Soll­ wertgebern (25, 28) erhalten, und daß ein Abweichungssignal oder Abweichungssignale mindestens einem steuerbaren An­ trieb, vorzugsweise allen Antrieben (15 a, 15 b) der Förder­ bänder zugeführt sind.

10. Anordnung nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei mehreren Förderbändern (108 a, 108 b) und Strängen (117 a, 117 b) in einer Strangmaschine (101) das geschwindigkeitsabhängige Meßsignal eines führenden Meßwertaufnehmers (126 a, 136 a) einem Vergleichsglied (141) zugeführt ist, dem ein geschwindigkeitsabhängiges Signal eines einem geführten Förderband (108 b) oder Strang (106 b) zugeordneten Meßwertaufnehmers (126 b) zugeführt ist, und daß ein Abweichungssignal einem steuerbaren Antrieb (115 b) für das geführte Förderband (108 b) zugeführt ist (Fig. 3).