用於製造菸草加工業的棒形製品的裝置和方法

2023-07-18 01:55:41 1

專利名稱：用於製造菸草加工業的棒形製品的裝置和方法
技術領域：
本發明涉及一種裝置，該裝置包括用於製造菸草加工業的條的制條機構和用於將連續的材料幅面輸送給所述制條機構的捲筒更換機構，其中所述制條機構除了輸送條並且使條成形的組件之外還具有能夠藉助於驅動器旋轉地得到驅動的刀架，其中尤其用於用材料幅面來包封所述條的規型帶(Formatband)屬於所述組件並且所述刀架具有至少一把布置在圓周上的用於將所述條切割為條形區段的刀，並且所述捲筒更換機構除了至少兩個能夠藉助於驅動器旋轉地得到驅動的捲筒固定座之外還具有用於將從第一捲筒上引出的材料幅面與從第二捲筒上引出的材料幅面連接起來的接合站以及用於拉出的材料幅面的轉向輥和/或導向輥，其中不僅所述制條機構而且所述捲筒更換機構都能夠通過用於對相應的機構進行控制的控制系統來控制。此外，本發明涉及一種用於製造菸草加工業的棒形製品的方法，該方法包括以下步驟在制條機構中製造菸草加工業的至少一根條，在捲筒更換機構中通過藉助於接合站使第一捲筒的引出的材料幅面與第二捲筒的引入的材料幅面相接合的方式來製造連續的材料幅面，將所述連續的材料幅面輸送給所述制條機構，其中所述條在條輸送和條成形的過程中用所述連續地輸送的材料幅面來包封，並且藉助於載有至少一把刀的旋轉的刀架來將所述條切割為棒形區段。
背景技術：
這樣的裝置和方法用在菸草加工業中，用於製造棒形產品比如香菸、過濾嘴、多重過濾嘴或類似產品。所述制條機構和捲筒更換機構關於其設計和主要的組件原則上為人所知，因而不明確地對這些機構的細節進行探討。關於所述制條機，在不依賴於其是用於過濾用長絲條(Filtertowstrang)的過濾條製造機還是用於菸草條的菸草條製造機的情況下， 決定性的是，除了輸送條並且使條成形的組件之外還設置了具有至少一把布置在圓周上的用於將單個的棒形區段從所述條上分開的刀的刀架，其中用材料幅面將所述條包封起來的組件也就是比如規型帶也屬於所述組件。為了旋轉地驅動所述刀架，為該刀架分配了驅動器並且也可選分配了傳動機構。作為香菸製造機比如可以從EP 1 611 804 Al中獲知這樣的制條機。這樣的機構或者說機器通常包括用於對各個組件以及方法流程進行控制和/或調節的控制系統。為了這樣的制條機構能夠連續地運行/生產，它們需要連續的材料幅面的供給， 所述材料幅面與由菸草、過濾用長絲或者類似材料構成的材料條結合為條。所述比如可以由紙張或者其它合適的包封材料構成的材料幅面通常卷繞在滾筒也就是所謂的捲筒上並且具有連續的長度。為了在捲筒更換過程中在引出的捲筒上的材料幅面趨於結束時不必中斷所述制條機構的生產，將所述捲筒或者說從中引出的材料幅面與新的滿的捲筒的引入的材料幅面在運行中因而幾乎在線地彼此連接為連續的幅面材料。EP 1 389 601 Bl描述了用於將引出的材料幅面與引入的材料幅面連接起來的一種裝置和一種方法。這樣的材料幅面的也稱為接合的連接可以通過不同的連接技術比如滾花(如在EP 1 389 601 Bl中一樣)或者通過精壓、粘貼等來實現。利用這樣的裝置和方法能夠實現「不停止的捲筒更換」。不過，在不依賴於連接技術的情況下在兩個材料幅面的連接部位上產生接縫或者說材料加厚情況。所述接縫的位置或者所在地點尤其也通過所述接合站與刀切割的位置之間的材料幅面的伸縮、滑動或者類似情況而具有純隨機的特性，因而在後續過程中也就是在制條過程中並且尤其在將所述條切割為單個的條段也就是比如過濾棒或者菸草雙杆 (Tabakdoppel st5cke )時會出現極為不同的問題。對於已知的由捲筒更換機構和制條機構形成的裝置來說，從所提到的問題中出現這樣的狀況，即也稱為更換部位的接縫部位的未知的位置剛好處於條的切割區域中，使得所述更換部位延伸到兩個相鄰的條段上。材料幅面雙倍地處於相應的接合縫上，所述接合縫通過所述刀架的刀經受負荷並且變薄，這在所述棒形的區段/製品的進一步的加工過程中會導致所謂的破裂，所述破裂對運行可靠性產生負面影響。另一個問題在於，對切去的用於證明無連接部位進入到包裝中的連接部位的再跟蹤/尋找變得困難，尤其很短地切開的連接部位(「較短的端部」)的發現變得困難。除了所描述的問題之外，接縫部位的不確定的位置也會導致在所述制條機構的測煙管(Messtuben)和/或切煙管中由於較高的切割負荷而出現條破裂現像。

發明內容
因此，本發明的任務是，提供一種結構簡單的裝置，該裝置能夠可靠地使制條機的切割區域不含彼此相連接的材料幅面的接縫部位。該任務一方面通過一種具有開頭所提到的特徵的裝置通過以下方式得到解決，即為所述刀架的驅動器分配了用於相對於所述條對所述刀或者每把刀進行位置識別的元件並且在所述刀架的驅動器與所述捲筒更換機構的控制系統之間存在著信號連接。利用這種按本發明的設計方案來實現這一點，即材料幅面的接縫部位始終處於刀的切割部位的旁邊。所述按本發明的設計方案使得將兩個捲筒的材料幅面的更換/連接為共同的材料幅面的時刻能夠根據作為同步脈衝發生器的刀切割(Messerschnitte)來控制。換句話說，使所述條切割為單個的區段與將單個的材料幅面連接為共同的材料幅面這兩種操作之間的節拍特性(Taktverhalten)彼此協調或者說彼此相匹配。本發明的一種有利的改進方案的突出之處在於，沿條的輸送方向T在刀架之前布置了用於對條進行質量識別的元件，其中在所述用於進行質量識別的元件與所述捲筒更換機構的控制系統之間存在著信號連接。作為用於進行質量識別的元件，是指每種可以提供關於條的信息以及尤其關於其直徑、其厚度、其表面和/或關於其它的描繪或者說表徵連接或接縫部位(接合部位)的參數的信息的元件，也就是比如傳感器或者類似元件。藉助於這種按本發明的設計方案，可以收集就在切割之前的信息並且將其用於控制接合站，尤其用於校正後續的接合時刻，從而可以可靠地防止切割在連接部位或者接縫部位中。本發明的一種特別優選的實施方式的特徵在於，所述制條機的刀架或者說其切割節拍和所述捲筒更換機構的接合站或者說其更換及連接過程都能夠在程序控制的情況下通過所述控制系統或者每個控制系統來同步。利用所述捲筒更換機構的更換或者說連接過程的這種基於軟體的同步和所述制條機構的刀架的切割節拍，以特別簡單而可靠的方式實現這一點，即所述連接部位或者說接縫部位比如能夠在當中定位在過濾嘴或者多重過濾棒上或者在當中定位在香菸的兩個頂端增強部(Kopfverstarkimgen)的之間。一方面所述任務通過一種具有開頭所提到的步驟的方法通過以下方式得到解決， 即根據刀切割的同步來控制接合的時刻。從中獲得的優點已經結合所述按本發明的裝置得到描述，因而為避免重複請參照相應的段落。


本發明的其它有意義的和/或有利的特徵和改進方案從從屬權利要求和說明書中獲得。下面藉助於附圖對本發明的一種特別優選的實施方式以及按本發明的方法原理進行詳細解釋。附圖示出如下
圖1是按本發明的裝置的側視圖的示意圖，並且圖2是按圖1的裝置的在控制技術上的耦合的示意圖。
具體實施例方式在附圖中示出的裝置用於製造菸草加工業的棒形製品尤其具有單一或者多倍使用長度的菸草杆以及過濾棒。當然，所述裝置也構造並且設置用於製造菸草加工業的其它棒形製品。在圖1和2中示出的裝置10主要由制條機構11和捲筒更換機構12構成。如上面已經提到的一樣，這樣的用於製造菸草加工業的條13的制條機構11足以從現有技術中為人所知，因而放棄所有組件的詳細描述。對於本發明來說，重要的是，對於所述制條機構 11來說除了必要的輸送條的組件比如吸入式輸送帶和使條成形的組件比如用於用材料幅面15來包封條13的規型帶14之外設置了刀架16。該刀架16在其圓周表面上具有至少一把刀17，但是優選具有多把均勻地在圓周範圍內分布的刀17，用於將所述條13切割為條形的區段18或者說製品。所述刀架16能夠以圍繞軸線A旋轉的方式來驅動。為此為所述刀架16分配了驅動器19。該驅動器19可選可以通過一個傳動機構來得到補充。所述捲筒更換機構12原則上同樣足以為人所知並且包括常見的且必要的組件比如至少兩個能夠通過驅動器24、25旋轉地得到驅動用於捲筒22、23的固定座20、21以及用於第一捲筒22的材料幅面31並且用於第二捲筒23的另外的材料幅面32的轉向輥和/或導向輥26以及拉出輥27、28、四、30。此外，所述捲筒更換機構12具有接合站33。所述接合站33的構造和設置可以以不同的方式來實現，比如作為滾花站(如在圖2中一樣)、作為粘貼站、作為精壓站和類似工作站來實現。所述接合站33構造並且設置用於將兩個材料幅面連接起來，在所示出的實施例中用於將從幾乎空的捲筒22上引出的材料幅面31與還是滿的捲筒23的引入的材料幅面32連接起來。如此布置所述輥子沈到30，使得所述兩個共同得到導送的材料幅面31、32在連接區域V中平行地運行。通過兩個彼此對置的連接元件 34,35的匯合，能夠在形成接縫部位的情況下建立所述兩個材料幅面31、32的連接，從而能夠可選通過其它的轉向輥36或者類似裝置將連續的材料幅面15輸送給所述制條機構11。所述拉出輥27到30以及連接元件34、35能夠部分(如在圖2中一樣)或者全部通過驅動器M、25、37、38、39旋轉地得到驅動並且/或者進行線性運動。所述捲筒更換機構 12的輥子數目和輥子布置結構以及所述連接元件34、35的數目和布置結構以及所選擇的藉助於驅動器M、25、37到39進行的驅動僅僅具有示範作用並且可以以其它常見的方式得到實現。尤其被驅動的組件的數目以及由此所述驅動器本身的數目可以改變。所有的驅動器M、25、37到39都為了控制相同的以及所述的接合站33而通過有線的或者無線的信號連接連接到控制系統40上。在單個的機構11和12的內部並且在這兩個機構11、12之間， 所述材料幅面15可以圍繞著其它的轉向輥和/或導向輥和轉向輥子和/或導向輥子或者類似裝置得到導引。同樣，所述制條機構11 (如在圖2中一樣)尤其在所述捲筒更換機構 12相對於所述制條機構11布置在外部時具有自己的控制系統41。但是所述捲筒更換機構 12也可以集成到所述制條機構11中，從而而後可以將所述控制系統40、41合併為一個共同的控制系統。在所述裝置10的按本發明的實施方式中，為所述刀架16的驅動器19分配了用於相對於條13對所述刀或者每把刀17進行位置識別的元件42。這個元件42優選是位置傳感器也就是說比如是角度傳感器，該元件42探測切割的位置和/或時刻並且將所謂的切割位置信號提供給所述捲筒更換機構12的控制系統40。為此，在所述刀架16的驅動器19與所述捲筒更換機構12的控制系統之間存在著信號連接43。該信號連接43可以-就像所有的信號連接一樣-以有線的方式或者以無線的方式比如通過無線電信號來建立。由此，所述條13上的切割是用於在接合站33中將兩個材料幅面31、32連接/接合起來的同步脈衝發生器。藉助於切割位置信號，能夠個別地控制接合的時刻。所述驅動器19與所述捲筒更換機構12的控制系統40之間的信號連接43可選可以直接地並且/或者通過所述制條機構11的控制系統41來建立。對於所述連接通過控制系統41來進行的情況來說，在所述控制系統40與41之間設置了另外的信號連接44。作為所述驅動器19與控制系統40之間的信號連接43的補充，可以存在另外的信號連接45。 這條額外的信號連接45將用於對條13進行質量識別的元件46與所述捲筒更換機構12的控制系統40連接起來。所述元件46可以識別所述條13的不同的特性和狀態並且尤其也可以識別包封材料的不同的特性和狀態。因此比如可以使用常見的用於確定所述條13的密度和/或直徑的傳感器。作為替代方案或者累積方案，也可以使用用於對材料幅面15的表面進行識別並且用於對材料幅面15的連接/接合部位進行識別的傳感器。換句話說，能夠使用所有常見的和已知的構造並且設置用於識別並且顯示所述條13的質量特徵的探測元件。所述元件46沿所述條13的輸送方向T布置在所述刀架16之前，並且更確切地說優選直接布置在所述刀架16之前。在理想情況下，將所述元件46與所述刀架16之間的間距保持在儘可能小的程度上，從而在對控制系統沒有影響的情況下保持對材料幅面15或者說條13起作用的影響比如滑動、伸縮等。所述元件46與控制系統40之間的信號連接45 可選可以直接地並且/或者通過所述制條機構11的控制系統41來建立。作為結果，在所述捲筒控制機構12的控制系統40中，來自所述制條機構11和捲筒更換機構12的所有信息也就是說比如通過信號連接43傳輸的切割位置信號和通過信號連接45傳輸的接合信號以及所述驅動器M、25、27到30和接合站33的驅動信號相匯合。如已經提到的一樣，整個裝置10以及尤其所述裝置10的控制系統通過控制系統 40、41得到軟體支持。這意味著，在所述控制系統40、41中保存了相應的程序，藉助於所述程序能夠處理通過捲筒更換機構12的信號線和來自製條機構11的信號線43、44、45收到的和發出的信號。通過程序控制，能夠在所述捲筒更換機構12中隨著所述制條機構11中的相應的刀17的切割節拍而實現更換或者說連接過程的同步。下面藉助於單條-香菸製造機構來對所述按本發明的方法原理進行詳細解釋 在所述制條機構11中，將菸草輸送給所謂的吸入式輸送帶。在所述吸入式輸送帶上懸
掛著成形為條的菸草並且通過合適的分離器件去除多餘的菸草。然後將經過剪裁的菸草條放在安置在規型帶14上的材料幅面15上，優選在所描述的實施變型方案中放在香菸紙上。 將所述材料幅面15從所述捲筒更換機構12的捲筒22或者23上拉下來。所述規型帶14將條13包括材料幅面15輸送穿過所述規型(Format)，在所述規型中將材料幅面15圍繞著所述條13來卷繞。隨後將所述材料幅面15閉合併且粘合。然後在將所述條13通過刀架16 的所述刀或者每把刀17分割為單個的區段18也就是具有單一或者雙倍的使用長度的菸草杆之前還將製造完畢的條13輸送給測量器件比如用於進行質量識別的元件46。所述材料幅面15關於相應的制條機構11優選以恆定的速度來運行。因為捲筒22 或者說23的材料幅面31、32是連續的，所以必須在所述捲筒更換機構12中製造連續的材料幅面15，方法是將第一捲筒22的引出的材料幅面31與第二捲筒23的引入的材料幅面32 在接合站33中連接或者說接合起來。然後將從中形成的材料幅面15輸送給所述制條機構 11。通過所述接合在材料幅面15中產生接縫部位。為了防止這個接縫部位落到所述刀17 的切割區域中，根據刀切割的同步情況來控制接合的時刻。換句話說，刀切割是用於接合過程的同步脈衝發生器。完全準備好兩個材料幅面31、32的連接或者說接合。在達到已知的前提後-比如達到了舊的引出的捲筒的更換直徑；新的引入的捲筒達到了更換速度；新的引入的捲筒達到了所要求的幅面張力；機器處於自動運行中_，才在達到真正的用於進行條切割的節拍位置時開始所述接合過程。由此使相應進行切割的刀17與接合站33之間的節拍特性彼此相協調。換句話說，所述接合的時刻可以根據條切割而變化。除了來自信號連接43的關於所述刀或者每把刀17相對於條13的角度位置的信號之外，也可以將所述用於進行質量識別的元件46的就在切割之前來自信號連接45的信號用於通過所述用於控制接合站33的控制系統40來確定用於接合過程的最佳時刻。比如，將所述元件46的相關的信號用於檢測相對於切割位置的接合位置，其中獲得用於下一次後續的接合過程的校正可能性。也可選還可以比如通過以計算方法對材料幅面31、32的材料幅面拉應力或者說伸縮加以考慮的方式來實施進一步的匹配處理。所述接合站33或者更準確地說所述連接區域V與所述刀切割的位置之間的間距同樣是恆定的並且可以為數米，其中所述材料幅面15的長度在該區段中通過外部的影響比如溫度、溼度等並且通過所謂的尤其設置用於維持材料幅面15上的應力的浮動輥 (Knzer)47可能在窄小的尺度範圍內變化。通過所述用於進行質量識別的元件46可以減少所提到的影響。所述材料幅面31、32的更換或者說連接過程(接合)由此在固定的並且能夠調節的相對於切割節拍的位置中得到觸發。所述制條機構11和捲筒更換機構12的控制以及尤其所述材料幅面31、32的在捲筒更換機構12中的更換或者說連接過程通過程序控制與所述制條機構11的切割節拍同步。由此可以將接縫部位在安置在兩個頂端加強部的當中。通過微小的位置波動，所述當中的位置完全可以細微地變化。當然通過本發明來保證，接縫部位始終處於切割位置的外部。
本發明當然也能夠運用到用於菸草或者過濾材料的多重製條機 (Mehrstrangmaschine)上。也可以取代粘貼而是在製造規型時使材料幅面15通過其它合適的並且已知的連接工藝來閉合併且相連接。在將所述兩個材料幅面31、32連接起來時， 不言而喻的是，兩個設置用於進行連接的區段在連接區域V中以近似相等的速度進行運動。在連接時以已知的方式產生舊的引出的材料幅面31的剩餘部以及新的引入的材料幅面32的前行部(Vorsparm)。不僅所述剩餘部而且所述前行部都以已知的方式來分開、收集和送出。
權利要求
1.裝置(10)，包括用於製造菸草加工業的條(13)的制條機構(11)和用於將連續的材料幅面(15)輸送給所述制條機構(11)的捲筒更換機構(12)，其中所述制條機構(11)除了輸送條並且使條成形的組件之外還具有能夠藉助於驅動器(19)旋轉地得到驅動的刀架(16)，其中尤其用於用材料幅面(15)來包封所述條(13)的規型帶(14)屬於所述組件並且所述刀架(16)具有至少一把布置在圓周上的用於將所述條(13)切割為條形區段(18)的刀(17)，並且所述捲筒更換機構(12)除了至少兩個能夠藉助於驅動器(24、25)旋轉地得到驅動的捲筒固定座(20、21)之外還具有用於將從第一捲筒(22)上引出的材料幅面(31)與從第二捲筒(23)上引出的材料幅面(32)連接起來的接合站(33)以及用於被拉出的材料幅面 (31、32)的轉向輥和/或導向輥(26)，其中不僅所述制條機構(11)而且所述捲筒更換機構 (12)都能夠通過用於對相應的機構進行控制的控制系統(40、41)來控制，其特徵在於，為所述刀架(16)的驅動器(19)分配了用於相對於條(13)對所述刀或者每把刀(17)進行位置識別的元件(42)並且在所述刀架(16)的驅動器(19)與所述捲筒更換機構(12)的控制系統(40 )之間存在著信號連接(43 )。
2.按權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述刀架(16)的驅動器(19)與所述捲筒更換機構(12 )的控制系統(40 )之間的信號連接(43 )可選直接地並且/或者通過所述制條機構(11)的控制系統(41)來建立。
3.按權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，沿所述條(13)的輸送方向T在所述刀架(16)之前布置了用於對所述條(13)進行質量識別的元件(46)，其中在所述用於進行質量識別的元件(46)與所述捲筒更換機構(12)的控制系統(40)之間存在著信號連接(45)。
4.按權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述用於進行質量識別的元件(46)與所述捲筒更換機構(12 )的控制系統(40 )之間的信號連接(45 )可選直接地並且/或者通過所述制條機構(11)的控制系統(41)來建立。
5.按權利要求1到4中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述制條機構(11)的刀架 (16)或者說其切割節拍和所述捲筒更換機構(12)的接合站(33)或者說其更換及連接過程能夠在程序控制的情況下通過所述的或者每個控制系統(40、41)來同步。
6.用於製造菸草加工業的棒形製品的方法，包括以下步驟 -在制條機構(11)中製造菸草加工業的至少一根條(13)，-在捲筒更換機構(12 )中通過藉助於接合站(33 )使第一捲筒(22 )的引出的材料幅面 (31)與第二捲筒(23)的引入的材料幅面(32)相接合的方式來製造連續的材料幅面(15)， -將所述連續的材料幅面(15)輸送給所述制條機構(11)，其中所述條(13)在條輸送和條成形的過程中用所述連續地輸送的材料幅面(15)來包封，並且-藉助於載有至少一把刀(17)的旋轉的刀架(16)來將所述條(13)切割為棒形區段(18)，其特徵在於，根據刀切割的同步來控制所述接合的時刻。
7.按權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述條(13)的切割與所述材料幅面(31、32) 的接合之間的節拍特性彼此相協調。
8.按權利要求6或7所述的方法，其特徵在於，所述刀(17)的關於條(13)的角度位置通過信號連接(43)傳輸給所述捲筒更換機構(12)的控制系統(40)以用於對接合站(33) 進行控制。
9.按權利要求6到8中任一項所述的方法，其特徵在於，就在對條(13)進行切割之前對其質量進行檢查並且將檢查結果傳輸給所述捲筒更換機構(12)的控制系統(40)以用於控制接合站(33 )尤其用於檢查接合位置以及必要時後續的校正。
10.按權利要求6到9中任一項所述的方法，其特徵在於，所述捲筒更換機構(12)的更換及連接過程在程序控制的情況下與所述制條機構(11)中的刀(17)的切割節拍同步。
11.按權利要求6到10中任一項所述的方法，其特徵在於，只有在確保了相對於條切割的正確的節拍位置時才開始所述材料幅面(31、32)的更換及連接過程。
12.按權利要求6到11中任一項所述的方法，其特徵在於，所述材料幅面(31、32)的更換及連接過程在相對於切割節拍的固定的並且/或者能夠調節的位置中得到觸發。
13.按權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述材料幅面(31、32)的更換及連接過程藉助於所述條的質量的檢查結果也就是尤其藉助於接合位置來如此受到控制，使得所述接合位置基本上定位在兩個相鄰的切割位置之間的當中。
全文摘要
本發明涉及用於製造菸草加工業的棒形製品的裝置和方法，包括製造菸草加工業的條的制條機構和將連續的材料幅面輸送給它的捲筒更換機構，它除輸送條和使條成形的組件外有能藉助驅動器旋轉驅動的刀架，尤其用於用材料幅麵包封條的規型帶屬於組件且刀架具有至少一布置在圓周上的將條切割為條形區段的刀，捲筒更換機構除至少兩個能藉助驅動器旋轉驅動的捲筒固定座外有用於將從第一與從第二捲筒引出的材料幅面連接的接合站及用於拉出的材料幅面的轉向和/或導向輥，它和捲筒更換機構都能通過對相應機構控制的控制系統控制，為刀架的驅動器分配用於相對於條對刀或每把刀位置識別的元件且在刀架的驅動器與捲筒更換機構的控制系統間存在信號連接。
文檔編號A24C5/14GK102283437SQ201110162348
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月16日 優先權日2010年6月16日
發明者施特呂貝爾 R. 申請人:豪尼機械製造股份公司