[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beleimen einer in einer
Förderrichtung kontinuierlich bewegten Hüllmaterialbahn in einer Maschine der Tabak
verarbeitenden Industrie, umfassend mindestens eine Leimdüse zum Auftragen von Leim
auf die Hüllmaterialbahn.
[0003] Bei einer Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie können am Ort einer Beleimungsvorrichtung
unerwünschte oder kontrollierte Abweichungen in der seitlichen Lage der Hüllmaterialbahn
auftreten. Beispielsweise ist es bekannt, die seitliche Lage zweier Hüllmaterialbahnen
in einer Doppelstrangmaschine mittels einer Spreizeinheit kontrolliert zu verstellen,
um im Bereich der Zusammenführung der Hüllmaterialbahnen mit den Tabaksträngen eine
Sollpositionierung der Hüllmaterialbahnen zu erreichen. Aufgrund der damit verbundenen
seitlichen Lageänderung der Hüllmaterialbahnen verschiebt sich die Lage der Leimnähte
auf den Hüllmaterialbahnen, was im ungünstigen Fall zu einer Beeinträchtigung der
Leimverbindung und bei einem räumlich getrennten Leimauftrag beispielsweise zu einer
Überlappung von Kalt- und Heißleimnaht führen kann.
[0004] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Beleimungsvorrichtung und ein Beleimungsverfahren
bereitzustellen, bei denen ein positionsgenauer Leimauftrag auf die Hüllmaterialbahn
sichergestellt ist.
[0005] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Mittels
der gesteuerten Verstelleinrichtung kann die Leimdüse jederzeit in einer zu der Hüllmaterialbahn
seitlichen Richtung so verstellt bzw. nachgestellt werden, dass die Leimnaht trotz
einer seitlichen Lageabweichung der Hüllmaterialbahn jederzeit an der gleichen seitlichen
Position auf die Hüllmaterialbahn aufgetragen wird, so dass eine Beeinträchtigung
der Leimverbindung zuverlässig vermieden werden kann.
[0006] Die Verstelleinrichtung kann vorteilhaft mittels einer in einer zu der Hüllmaterialbahn
seitlichen Richtung angeordneten Linearführung für die Leimdüse realisiert werden.
[0007] In Maschinen mit einer Mehrzahl von Leimdüsen für eine Mehrzahl von Hüllmaterialbahnen,
beispielsweise in Doppelstrangmaschinen, kann es vorteilhaft sein, wenn für jede Leimdüse
eine unabhängig steuerbare Verstelleinrichtung vorgesehen ist. Damit sind unterschiedliche
Lageabweichungen der einzelnen Hüllmaterialbahnen individuell kompensierbar.
[0008] Wenn eine seitliche Verstellung der Hüllmaterialbahn mittels einer Verstelleinheit
vorgesehen ist, kann die Verstelleinrichtung vorzugsweise in Abhängigkeit von der
Verstellung der Hüllmaterialbahn gesteuert sein. Die Beleimungsrichtung ist zweckmäßigerweise
in der Förderrichtung hinter der Verstelleinheit für die Hüllmaterialbahn angeordnet,
um deren Einfluss kompensieren zu können. Dabei kann die Verstelleinrichtung vorzugsweise
separat von der Verstelleinheit betätigbar bzw. angetrieben sein. Alternativ kann
die Verstelleinrichtung mit der Verstelleinheit für die Hüllmaterialbahn mechanisch
gekoppelt sein. In diesem Fall ist ein gemeinsamer Antrieb ausreichend und eine Abstimmung
zwischen separaten Antrieben für die Verstelleinrichtung und die Verstelleinheit ist
entbehrlich.
[0009] Vorzugsweise ist die Verstelleinrichtung in Abhängigkeit eines von einer Messeinrichtung
zur Messung eines räumlichen Parameters der Hüllmaterialbahn ausgegebenen Meßsignals
gesteuert. Der räumliche Parameter kann beispielsweise die seitliche Lage einer Hüllmaterialbahn,
insbesondere im Bereich der Zusammenführung von Hüllmaterialbahn und Produktstrang,
eine seitliche Lageabweichung, aber beispielsweise auch die Breite einer Teilbahn
bei einer Mehrzahl von Hüllmaterialbahnen sein. Die Steuerung der Verstelleinrichtung
kann in direkter Abhängigkeit von dem Meßsignal erfolgen. Alternativ kann es sich
vorzugsweise um eine indirekte Abhängigkeit handeln, wenn eine Verstelleinheit für
die Hüllmaterialbahn in Abhängigkeit von dem Meßsignal verstellt und die Verstelleinrichtung
für die Leimdüse entsprechend nachgestellt wird.
[0010] Die Erfindung ist generell anwendbar auf sämtliche in der industriellen Produktion
von stabförmigen Tabakartikeln, insbesondere Zigaretten, verwendeten Hüllmaterialbahnen.
Eine bevorzugte Anwendung betrifft die Beleimung von Hüllmaterialbahnen in Strangmaschinen,
insbesondere Papierbahnen zur Umhüllung von Tabakstöcken oder Filtern. Eine weitere
denkbare Anwendung betrifft die Beleimung von Belagpapier in einer Filteransetzmaschine.
[0011] Die erfindungsgemäße seitliche Verstellung der Leimdüsen erfolgt fortlaufend im Betrieb
der Maschine. Die Erfindung ist damit abgrenzbar gegenüber nur in Stillstandszeiten
der Maschine betätigbare Einrichtungen für Lagejustierungen der Leimdüsen, die beispielsweise
bei einem Formatwechsel regelmäßig erforderlich sind. Mit derartigen Justiereinrichtungen
kann der Erfolg der Erfindung nicht erzielt werden.
[0012] Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:
- Fig. 1a
- eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer Tabakstrangmaschine
im Bereich einer Beleimungsvorrichtung in einer Ausführungsform;
- Fig. 1b
- eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer Tabakstrangmaschine
im Bereich einer Beleimungsvorrichtung in einer weiteren Ausführungsform;
- Fig. 2, 3
- schematische perspektivische Ansichten einer Beleimungsvorrichtung;
- Fig. 4
- eine Ansicht auf eine Beleimungsvorrichtung entlang der Verstellrichtung;
- Fig. 5
- eine Querschnittsansicht der Beleimungsvorrichtung aus Fig. 4; und
- Fig. 6
- eine Ansicht auf die Beleimungsvorrichtung gemäß Figuren 4 und 5 entlang der Förderrichtung.
[0013] Die Tabakstrangmaschine 10 zeigt in dem Ausschnitt gemäß den Figuren 1a, 1b zwei
Papierbahnen 11a, 11b, die in einer mittels Pfeilen angedeuteten Förderrichtung durch
die als Doppelstrangmaschine ausgebildete Tabakstrangmaschine 10 gefördert werden.
Die Papierbahnen 11a, 11b durchlaufen in der Förderrichtung eine insbesondere als
Spreizeinheit ausgebildete Papierverstelleinheit 12 zur Lageverstellung der Papierbahnen
11a, 11b mittels einer nicht näher gezeigten Walzenanordnung und eine Kaltbeleimungsvorrichtung
14 mit zwei Düsen 15a, 15b zur Erzeugung von Unterstützungs-Leimnähten auf den Papierbahnen
11a, 11b. Die Papierbahnen 11a, 11b werden dann nach einer Umlenkrollenanordnung 27
mit den Tabaksträngen 18a, 18b zur Umhüllung derselben zusammengeführt. Die Maschine
10 kann eine weitere Beleimungsvorrichtung 16 umfassen. In der Ausführungsform gemäß
Fig. 1a ist beispielsweise eine Heißbeleimungsvorrichtung 16 mit Heißbeleimungsdüsen
17a, 17b zur Erzeugung entsprechender Heißleimnähte auf den Papierbahnen 11a, 11b
in Förderrichtung hinter der Umlenkrollenanordnung 27 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel
gemäß Figur 1b ist eine weitere Beleimungsvorrichtung 16 mit Leimdüsen 17a, 17b zwischen
der Kaltbeleimungsvorrichtung 14 und der Umlenkrollenanordnung 27 vorgesehen.
[0014] Im Bereich der Zusammenführung der Papierbahnen 11a, 11b mit den Tabaksträngen 18a,
18b sind Sensoren 19a, 19b zur Bestimmung insbesondere der seitlichen Lage der Papierbahnen
11a, 11b angeordnet. Seitlich bedeutet dabei in einer Richtung, die quer bzw. senkrecht
zu der Förderrichtung und parallel zu der Hüll- bzw. Papierbahnebene verläuft. Die
Sensoren 19a, 19b sind mit einer elektronischen Steuereinrichtung 20 verbunden, die
beispielsweise in einer SPS-Steuerung der Maschine 10 realisiert sein kann. Die Steuereinrichtung
20 ist mit der Papierverstelleinheit 12 verbunden, was in den Figuren 1a, 1b nur schematisch
gezeigt ist. Anhand der Meßsignale von den Sensoren 19a, 19b steuert bzw. regelt die
Steuereinrichtung 20 die Stellorgane 13a, 13b der Papierverstelleinheit 12 im Betrieb
der Maschine 10 individuell so an, dass die Papierbahnen 11a, 11b im Bereich der Zusammenführung
mit den Tabaksträngen 18a, 18b jederzeit ihre Solllage einnehmen.
[0015] Die Lageverstellung der Papierbahnen 11a, 11b durch die Papierverstelleinheit 12
würde ohne weitere Maßnahmen dazu führen, dass die durch die Beleimungsvorrichtung
14 aufgetragene Kaltleimnaht entsprechende Schwankungen ihrer seitlichen Lage auf
den Papierbahnen 11a, 11b aufweisen würde. Gleiches gilt im Ausführungsbeispiel der
Figur 1b für die durch die Beleimungsvorrichtung 16 aufgetragene Beleimung. In dem
Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1a könnte die Schwankung der Kaltleimnaht dazu führen,
dass die Kaltleimnaht und die Heißleimnaht unerwünscht überlappen.
[0016] Um dem entgegenzuwirken, ist eine Verstelleinrichtung zum kontinuierlichen Verstellen
insbesondere der Kaltleimdüsen 15a, 15b in seitlicher Richtung während des Betriebs
der Maschine 10 vorgesehen. Dies wird im Folgenden anhand der Figuren 2 bis 6 für
die Kaltbeleimungsvorrichtung 14 erläutert. In der Ausführungsform gemäß Figur 1b
weist die Beleimungseinrichtung 16 vorzugsweise eine entsprechende Verstelleinrichtung
auf. Im Übrigen ist die Erfindung selbstverständlich auch auf einzelne Kalt- und/oder
Heißbeleimungsvorrichtungen anwendbar.
[0017] Die Leimdüsen 15a, 15b sind jeweils auf einem Träger 22a, 22b montiert. Die Träger
22a, 22b sind mittels Linearführungen 23 seitlich zu den Papierbahnen 11a, 11b unabhängig
voneinander verschiebbar geführt. Die Verschieberichtung ist in den Figuren 2, 3 und
6 mittels Doppelpfeilen verdeutlicht. Zur unabhängigen Verschiebung der Träger 22a,
22b und damit der Leimdüsen 15a, 15b sind entsprechende Aktuatoren, hier elektrische
Antriebe 25a, 25b und davon angetriebene Drehspindeln 24a, 24b, vorgesehen. Die Verwendung
anderer elektrischer oder pneumatischer Aktuatoren ist möglich. Die Verschiebung wird
durch die Steuereinrichtung 20 gesteuert, die eine geeignete Steuerverbindung zu den
Aktuatoren 25a, 25b aufweist. Die Verschiebung wird dabei zweckmäßigerweise so gesteuert,
dass die Leimdüsen 15a, 15b bei einer Verstellung der Papierbahnen 11a, 11b durch
die Papierverstelleinheit 12 nachgeführt werden, so dass die seitliche Lage der Leimnähte
auf den Papierbahnen 11a, 11b unabhängig von einer seitlichen Verschiebung der Papierbahnen
durch die Papierverstelleinheit 12 konstant gehalten wird.
[0018] Zum Reinigen der Leimdüsen 15a, 15b können diese im Stillstand der Maschine mittels
eines linearen Verschiebemittels 26 in einer Richtung senkrecht zu der Hüllmaterial-
bzw. Papierbahnebene vom Papier weg und wieder zurück verschoben werden.
1. Vorrichtung (14) zum Beleimen mindestens einer Hüllmaterialbahn (11a, 11b) in einer
Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend mindestens eine Leimdüse (15a,
15b) zum Auftragen von Leim auf die Hüllmaterialbahn (11a, 11b), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (14) eine gesteuerte Verstelleinrichtung (22-25) zum gesteuerten
Verstellen der Leimdüse (15a, 15b) in einer zu der Hüllmaterialbahn (11a, 11b) seitlichen
Richtung aufweist.
2. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung eine in einer zu der Hüllmaterialbahn (11a, 11b) seitlichen
Richtung angeordnete Linearführung (23) für die Leimdüse (15a, 15b) umfasst.
3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche umfassend eine Mehrzahl von Leimdüsen
(15a, 15b) für eine Mehrzahl von Hüllmaterialbahnen (11a, 11b), dadurch gekennzeichnet, dass für jede Leimdüse (15a, 15b) eine unabhängig steuerbare Verstelleinrichtung (22a,
23, 24a, 25a; 22b, 23, 24b, 25b) vorgesehen ist.
4. Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie mit einer Beleimungsvorrichtung (14) nach
einem der vorangehenden Ansprüche und einer Steuereinrichtung (20) zum Steuern der
Verstelleinrichtung (22-25).
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (22-25) in Abhängigkeit von einer seitlichen Verstellung
der Hüllmaterialbahn (11a, 11b) gesteuert ist.
6. Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (22-25) separat betätigbar ist.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (22-25) mit einer Verstelleinheit (12) für die Hüllmaterialbahn
(11a, 11b) mechanisch gekoppelt ist.
8. Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleimungsrichtung (14) in der Förderrichtung hinter einer Verstelleinheit (12)
für die Hüllmaterialbahn (11a, 11b) angeordnet ist.
9. Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (22-25) in Abhängigkeit eines von einer Messeinrichtung (19a,
19b) zur Messung eines räumlichen Parameters der Hüllmaterialbahn (11a, 11b) ausgegebenen
Meßsignals gesteuert ist.
10. Verfahren zum Beleimen mindestens einer Hüllmaterialbahn in einer Maschine der Tabak
verarbeitenden Industrie, umfassend das Auftragen von Leim auf die Hüllmaterialbahn
mittels mindestens einer Leimdüse, gekennzeichnet durch gesteuertes Verstellen der Leimdüse in einer zu der Hüllmaterialbahn seitlichen Richtung.