[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Mehrfach-Strangmaschine
der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Doppelstrangmaschine, insbesondere
Filterdoppelstrangmaschine, wobei für mehrere herzustellende Stränge jeweils eine
Umhüllungsmaterialbahn, vorzugsweise mit einer vorbestimmten Fördergeschwindigkeit
und mit einer vorbestimmten Zugspannung, zu einer Formatvorrichtung gefördert wird,
wobei die Umhüllungsmaterialbahnen jeweils mittels eines von einem Formatbandantrieb
angetriebenen Formatbands durch die Formatvorrichtung gefördert werden.
[0002] Ferner betrifft die Erfindung eine Mehrfach-Strangmaschine der Tabak verarbeitenden
Industrie, insbesondere Doppelstrangmaschine, insbesondere Filterdoppelstrangmaschine,
zur, insbesondere gleichzeitigen, Herstellung von mehreren Strängen, insbesondere
Filtersträngen oder Tabaksträngen, mit einer Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung
und mit einer Formatvorrichtung, in der Umhüllungsmaterialbahnen jeweils um ein Strangmaterial,
insbesondere Filtermaterial oder Tabakgut, wickelbar sind, wobei in der Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung
mehrere, vorzugsweise zwei, Umhüllungsmaterialbahnen, vorzugsweise jeweils mit einer
vorbestimmten Fördergeschwindigkeit und mit einer vorbestimmten Zugspannung, förderbar
sind oder gefördert werden und die Formatvorrichtung jeweils ein von einem Formatbandantrieb
antreibbares oder angetriebenes Formatband für die Umhüllungsmaterialbahnen aufweist.
[0003] In
DE 42 09 789 A1 und
DE 43 08 093 A1 sind jeweils eine Maschine zum Aufbereiten von Filtertowmaterial für die Herstellung
von Filterstäben im Strangverfahren beschrieben. Mit diesen bekannten Vorrichtungen
werden Filterstäbe im Zweistrangverfahren hergestellt. Dabei werden Filtertowstreifen,
z.B. aus Celluloseacetatfäden, von einem Ballen abgezogen, durch Recken und Behandeln
mit Weichmacher, z.B. Triacetin, aufbereitet und in einer gewünschten Form und Konsistenz
zur Weiterverarbeitung unmittelbar an eine Filterstrangeinheit bzw. Strangmaschine
abgegeben, welche aus dem aufbereiteten Filtertowstreifen durch Umhüllung mit einem
Hüllmaterialstreifen einen Filterstrang herstellt. Der Filterstrang wird anschließend
in Filterstäbe für Zigaretten oder andere Filterstäbe für Zigaretten oder andere stabförmige
Rauchartikel geschnitten.
[0004] Filterstrangmaschinen der Patentanmelderin sind unter der Bezeichnung KDF 2, KDF
3 und KDF 4 bekannt.
[0005] Bei den Strangmaschinen werden die gebildeten Filterstränge von Umhüllungsmaterialbahnen,
die von einem in einer Formatvorrichtung umlaufenden Formatband bewegt werden, umhüllt.
Hierbei wird die im Einlaufbereich der Formateinrichtung zunächst noch eben einlaufende
Umhüllungsmaterialbahn beim Durchgang durch die Formatvorrichtung zunächst U-förmig
um den Filterstrang geformt, bevor die Umhüllungsmaterialbahn ganz um den Strang herum
gelegt und zur Bildung einer zylindrischen Hülle entlang einer Überlappungsnaht in
der Regel durch Verkleben um den Strang herum geschlossen wird.
[0006] Beispielsweise ist in
EP 1 330 960 B1 eine Formateinrichtung einer Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie offenbart.
[0007] Ferner sind in
DE 36 04 820 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zufuhr eines Papierstreifens in einer Zweistrang-Zigarettenfertigungsmaschine
offenbart. Hierbei werden zwei identische Papierstreifen zuerst bezüglich ihrer Spannung
durch jeweilige einstellbare Bremsvorrichtungen stabilisiert und dann von einer gemeinsamen
Zufuhrvorrichtung auf jeweilige, sich längs je eines Formgebungskörpers zur Ausbildung
je eines Zigarettenstranges erstreckende Förderer aufgegeben.
[0008] Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine
Mehrfach-Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie zur gleichzeitigen Herstellung
von mehreren umwickelten Strängen bereitzustellen, wobei die gleichzeitige Förderung
mehrerer Umhüllungsmaterialbahnen in der Strangmaschine auf einfache Weise, vorzugsweise
bei etwaigen, insbesondere kurzzeitigen, Schwankungen durch Zugabe von Zusatzmaterialien
in ein zu umhüllendes Strangmaterial eines herzustellenden Stranges, verbessert werden
soll.
[0009] Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zum Betreiben einer Mehrfach-Strangmaschine
der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Doppelstrangmaschine, insbesondere
Filterdoppelstrangmaschine, wobei für mehrere herzustellende Stränge jeweils eine
Umhüllungsmaterialbahn, vorzugsweise mit einer vorbestimmten Fördergeschwindigkeit
und mit einer vorbestimmten Zugspannung, zu einer Formatvorrichtung gefördert wird,
wobei die Umhüllungsmaterialbahnen jeweils mittels eines von einem Formatbandantrieb
angetriebenen Formatbands durch die Formatvorrichtung gefördert werden, das dadurch
weitergebildet wird, dass vor dem Einlauf der Umhüllungsmaterialbahnen in die Formatvorrichtung
die Zugspannungen der Umhüllungsmaterialbahnen mittels einer gemeinsamen Zugspannungssensoreinrichtung
als Gesamtzugspannung erfasst wird, wobei die jeweiligen Formatbänder für jede Umhüllungsmaterialbahn
mittels eines gemeinsamen Formatbandantriebs für die Formatbänder durch die Formatvorrichtung
gefördert werden und wobei der gemeinsame Formatbandantrieb in Abhängigkeit der erfassten
Gesamtzugspannung der Zugspannungen der Umhüllungsmaterialbahnen geregelt wird.
[0010] Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass für jeden herzustellenden Strang der
Tabak verarbeitenden Industrie je eine ununterbrochene und fortlaufend geförderte
Umhüllungsmaterialbahn, z.B. ein kontinuierlicher Papierstreifen, in einer Umhüllungsmaterialbahnüberführungseinrichtung
der Strangmaschine zu einer Formatvorrichtung gefördert wird, wobei die Umhüllungsmaterialbahnen
während ihrer gleichzeitigen, insbesondere parallelen, Förderung nebeneinander in
der Umhüllungsmaterialbahnüberführungseinrichtung jeweils mit einer gewünschten, d.h.
vorbestimmten, Zugspannung gefördert werden, so dass die einzelnen Zuspannungen der
nebeneinander gleichzeitig geförderten Umhüllungsmaterialbahnen eine summarische Gesamtzugspannung
ergeben, die mittels der ausschließlich einen Gesamtzugspannungssensoreinrichtung
in der Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung erfasst wird. Anschließend werden
die Umhüllungsmaterialbahnen über jeweils eine Umlenkrolle der Formatvorrichtung zugeführt,
wobei an der Eintrittsseite der Formatvorrichtung für jeden herzustellenden Strang
jeweils ein quasi endloses Formatband umläuft, das die jeweilige Umhüllungsmaterialbahn
durch die Formatvorrichtung trägt bzw. fördert. Hierbei ist das Formatband für einen
zu umhüllenden Strang ein in sich geschlossenes Band und somit quasi endlos.
[0011] Die für jeden herzustellenden Strang bereitgestellten Formatbänder werden vorteilhafterweise
von einem ausschließlich gemeinsamen Formatbandantrieb über ausschließlich ein Formatbandantriebsrad
angetrieben, wobei gemäß der Erfindung der einzige Formatbandantrieb für alle Formatbänder
der Mehrfach-Strangmaschine in Abhängigkeit der erfassten Gesamtzugspannung der in
der Umhüllungsmaterialbahneinrichtung geförderten Umhüllungsmaterialbahnen geregelt
wird. Bei einer zu geringen gesamten Zugspannung der Umhüllungsmaterialbahnen während
der gleichzeitigen Förderung der Umhüllungsmaterialbahnen in der Umhüllungsmaterialbahnüberführungseinrichtung
wird die Fördergeschwindigkeit der Formatbänder erhöht, wobei sich die Formatbänder
im Eingriff mit dem sich schneller drehenden Formatbandantrieb bzw. dem Formatbandantriebsrad
für alle Formatbänder befinden.
[0012] Bei einer zu hohen Gesamtzugspannung der Umhüllungsmaterialbahnen in der Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung
werden die Drehzahl des ausschließlich einen Formatbandantriebs und die Geschwindigkeiten
der Formatbänder verringert, wodurch auch die Fördergeschwindigkeiten der Umhüllungsmaterialbahnen
während der Förderung durch die Formateinrichtung verringert werden, da die Umhüllungsmaterialbahnen
und die Formatbänder beim Durchlaufen der Formatvorrichtung miteinander in berührendem
Kontakt sind.
[0013] Insbesondere werden gemäß der Erfindung die Gesamtzugspannung der Umhüllungsmaterialbahnen
in der Umhüllungsmaterialbahnüberführungseinrichtung und damit auch die Fördergeschwindigkeit
der Umhüllungsmaterialbahnen an der Strangmaschine annähernd konstant gehalten. Ferner
werden die Schwankungen im Schlupf zwischen den Formatbändern und der, vorzugsweise
einzigen, Formatbandantriebswalze kompensiert, wodurch die Umhüllungsmaterialbahnen
während ihrer Förderung durch die Umhüllungsmaterialbahnüberführungseinrichtung und
in der Formatvorrichtung stets, vorzugsweise mit einer konstanten Zugspannung, gespannt
bleiben.
[0014] Darüber hinaus ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Geamtzugspannung der
Umhüllungsmaterialbahnen, insbesondere während der Förderung durch die Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung,
mittels einer um eine nicht ortsfest ausgebildete Rotationsachse rotierende Rolle
erfasst wird, wobei insbesondere die Rolle, insbesondere Tänzerrolle, nicht ortsfest
beweglich oder bewegbar gelagert ist. Hierbei ist die Rolle bzw. Tänzerrolle in der
Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung, insbesondere mit einer bestimmten Vorspannung,
angeordnet. Insbesondere ist die Rolle bzw. Tänzerrolle in der Umhüllungsmaterialbahnzuführeinrichtung
ausschließlich in Förderrichtung der Umhüllungsmaterialbahnen zwischen dem letzten
Zugwalzenpaar und dem Einlauf der Formatvorrichtung angeordnet. Dabei ist die Tänzerrolle
vorzugsweise, bezogen auf die Fördervorrichtung der Umhüllungsmaterialbahnen, nach
einer Schneideinrichtung zum Schneiden eines mehrfachbreiten Materialstreifens und
vor dem Einlauf der Formatvorrichtung angeordnet.
[0015] Dazu ist weiter vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Gesamtzugspannung der Umhüllungsmaterialbahnen
mittels einer Tänzerrolle erfasst wird, wobei insbesondere die Tänzerrolle an einem
freien, schwingbaren Ende eines Tänzerhebels angeordnet ist. Beispielsweise wird die
Position oder die Auslenkung des Tänzerhebels der Tänzerrolle über einen entsprechenden
Drehgeber erfasst. Die Signale des Drehgebers werden dabei an eine ausschließliche
oder einzige Regelvorrichtung übermittelt, wobei in der Regelvorrichtung beispielsweise
ein Ist-Sollwert-Vergleich ausgeführt wird, so dass in Abhängigkeit des Vergleiches
der Formatbandantrieb eine entsprechende Stellgröße oder ein entsprechendes Stellsignal
bzw. Korrektursignal empfängt. Aufgrund des Korrektursignals wird die Rotationsgeschwindigkeit
der Formatbandantriebswalze entsprechend erhöht oder erniedrigt.
[0016] Darüber hinaus ist in einer Fortbildung des Verfahrens vorgesehen, dass die Gesamtzugspannung
der Umhüllungsmaterialbahnen zwischen einem in Förderrichtung der Umhüllungsmaterialbahnen
letzten und vor der Formatvorrichtung bzw. vor dem Einlauf in die Formatvorrichtung
ausgebildeten Zugwalzenpaar in der Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung und
der in Förderrichtung der Umhüllungsmaterialbahnen nachfolgenden Formatvorrichtung
erfasst wird.
[0017] Weiterhin ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass der Tänzerhebel in der Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung,
mittels dem ausschließlich die gesamte Zugspannung bzw. Gesamtzugspannung der Umhüllungsmaterialbahnen
erfasst wird, und an dem die frei laufende Tänzerrolle angeordnet ist, mit einem,
vorzugsweisen konstanten, Drehmoment, vorzugsweise mittels eines Servomotors, beaufschlagt
wird. Hierdurch werden die Umhüllungsmaterialbahnen in der Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung
und in der Formatvorrichtung mit einer im Wesentlichen konstanten Zugspannung gefördert.
Insbesondere wird der ausschließlich eine Tänzerhebel für mehrere Umhüllmaterialstreifen
elektromotorisch beaufschlagt.
[0018] Vorzugsweise werden die Fördergeschwindigkeiten der Umhüllungsmaterialbahnen im Förderbereich
des Formatbands im Wesentlichen konstant gehalten, wodurch im Rahmen der Regelgenauigkeit
eine dauerhaft konstante Fördergeschwindigkeit durch die Formatvorrichtung erreicht
wird.
[0019] Darüber hinaus zeichnet sich eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens dadurch
aus, dass die Zugspannungen zweier, vorzugsweise parallel nebeneinander, geförderter
Umhüllungsmaterialbahnen mittels einer gemeinsamen Tänzerrolle als Gesamtzugspannung
erfasst werden, wobei insbesondere ein gemeinsamer Antrieb für die jeweiligen Formatbänder
in Abhängigkeit der von der gemeinsamen Tänzerrolle erfassten Gesamtzugspannung geregelt
wird. Hierbei wird insbesondere eine Strangmaschine im Mehrfach-Strangverfahren, insbesondere
Zweistrangverfahren, betrieben, wobei ausschließlich mittels einer (einzigen) Tänzerrolle
die gesamte Zugspannung mehrerer Umhüllungsmaterialbahnen als Gesamtzugspannung erfasst
wird. Darüber hinaus wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Regelungskonzepts der gemeinsame
Antrieb für die Formatbänder entsprechend geregelt.
[0020] Außerdem ist es in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass aus einem mehrfachbreiten,
insbesondere doppeltbreiten, Umhüllungsmaterialstreifen bzw. Papierstreifen in einer
Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung mehrere, insbesondere zwei, einfachbreite
Umhüllungsmaterialbahnen unter Verwendung einer Schneideinrichtung geschnitten werden
und gegebenenfalls unter Verwendung einer Spreizeinrichtung seitlich voneinander beabstandet
werden, so dass eingangsseitig der Formatvorrichtung mehrere, insbesondere zwei, Umhüllungsmaterialbahnen,
die jeweils bereitgestelltes Filtermaterial oder Tabakmaterial als Strangmaterial
umhüllen, bereitgestellt werden.
[0021] Darüber hinaus wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch eine Mehrfach-Strangmaschine
der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Doppelstrangmaschine, insbesondere
Filterdoppelstrangmaschine, zur, insbesondere gleichzeitigen, Herstellung von mehreren
Strängen, insbesondere Filtersträngen oder Tabaksträngen, mit einer Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung
und mit einer Formatvorrichtung, in der Umhüllungsmaterialbahnen jeweils um ein Strangmaterial,
insbesondere Filtermaterial oder Tabakgut, wickelbar sind, wobei in der Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung
mehrere, vorzugsweise zwei, Umhüllungsmaterialbahnen, vorzugsweise jeweils mit einer
vorbestimmten Fördergeschwindigkeit und mit einer vorbestimmten Zugspannung, förderbar
sind oder gefördert werden und die Formatvorrichtung jeweils ein von einem Formatbandantrieb
antreibbares oder angetriebenes Formatband für die Umhüllungsmaterialbahnen aufweist,
die dadurch weitergebildet wird, dass die Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung
eine Zugspannungssensoreinrichtung zur Erfassung der Gesamtzugspannung der Zugspannungen
der Umhüllungsmaterialbahnen aufweist, wobei die Formatbänder für die jeweiligen Umhüllungsmaterialbahnen
von einem gemeinsamen Formatbandantrieb antreibbar oder angetrieben sind und wobei
mittels einer, vorzugsweise einzigen, Regelvorrichtung der gemeinsame Formatbandantrieb
für die Formatbänder in Abhängigkeit der erfassten Gesamtzugspannung der Umhüllungsmaterialbahnen
regelbar ist oder geregelt wird. Hierbei ist die Gesamtzugspannungssensoreinrichtung
in der Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung ausgebildet, wobei der Formatbandantrieb
als Aktor eines Regelkreises die von der ausschließlich einen Regelvorrichtung erzeugten
Signale bzw. Korrektursignale in entsprechende Drehzahländerungen umsetzt.
[0022] Dazu ist weiter vorgesehen, dass die Zugspannungssensoreinrichtung ausschließlich
eine Tänzerrolle aufweist, wobei insbesondere die Tänzerrolle an einem freien, schwingbaren
Ende eines Tänzerhebels angeordnet ist.
[0023] Vorteilhafterweise ist der Tänzerhebel mit einem, vorzugsweise konstanten, Drehmoment,
vorzugsweise mittels eines Servomotors, beaufschlagt. Hierzu wird durch den Tänzerhebel
mit einem an den Tänzerhebel angeflanschten Servomotor die Papierspannung bzw. die
Zugspannungen der Umhüllungsmaterialstreifen zwischen einem Zugwalzenpaar in der Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung
und einer Umlenkrolle im Einlaufbereich der Formateinrichtung gemessen und bei Auftreten
von Schwankungen ausgeglichen. Der Servomotor wird dabei mit einem konstanten Drehmoment
beaufschlagt und wirkt dabei wie eine Feder mit konstanter Kraft, die ausgleichend
auf den Lauf der Umhüllungsmaterialbahn wirkt. Dadurch können auch kurzzeitige Schwankungen
der Zugspannungen der Umhüllungsmaterialbahnen kompensiert werden.
[0024] Außerdem werden durch eine Lageabweichung des Tänzerhebels Schwankungen in der Zugspannung
erfasst, wodurch eine entsprechende Regelvorrichtung angesteuert wird. Als Stellglied
wird anschließend der gemeinsame Formatbandantrieb der die Formatvorrichtung kontinuierlich
durchlaufenden Formatbänder mit einem Korrektursignal beaufschlagt. Dadurch werden
unabhängig vom Schlupf auf der Formatbandantriebsrolle die Fördergeschwindigkeiten
der in der Formatvorrichtung zu bildenden und gebildeten Stränge und der Umhüllungsmaterialbahnen
in der Umhüllungsmaterialzuführungseinrichtung und in der Formatvorrichtung konstant
gehalten.
[0025] Des Weiteren ist es in einer Ausführung günstig, wenn die Zugspannungssensoreinrichtung
in der Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung und zwischen einem in Förderrichtung
der Umhüllungsmaterialbahnen letzten und vor der Formatvorrichtung ausgebildeten Zugwalzenpaar
in der Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung und der nachfolgenden Formatvorrichtung
angeordnet ist.
[0026] Bevorzugterweise ist außerdem die Strangmaschine als Mehrfach-strangmaschine, insbesondere
Doppelstrangmaschine, zur, insbesondere gleichzeitigen, Herstellung von mehreren Strängen,
insbesondere Filtersträngen oder Tabaksträngen, ausgebildet, wobei insbesondere eine
gemeinsame Zugspannungssensoreinrichtung für mehrere geförderte Umhüllungsmaterialbahnen
und/oder ein gemeinsamer Formatbandantrieb für mehrere Formatbänder vorgesehen sind.
[0027] Beispielsweise werden bei der Herstellung von Filtersträngen dem zu umhüllenden Filterstrangmaterial
weitere Filtermaterialkomponenten, z.B. Aktivkohlegranulat (Charcoal) oder dergleichen,
beigegeben, so dass bei einer veränderlichen Beladung des Stranges mit den Filtermaterialkomponenten
ein möglicherweise auftretender unruhiger Papierlauf bzw. Lauf der Umhüllungsmaterialbahnen
durch einen verringerten Zug der Umhüllungsmaterialbahnen im Formateinlauf oder in
der Formatvorrichtung vermieden wird.
[0028] Wenn beispielsweise ein Zugwalzenpaar, das als letztes Zugwalzenpaar in Förderrichtung
der Umhüllungsmaterialbahnen in einer Umhüllungsmaterialbahnzuführungsvorrichtung
vor dem Eintritt in eine Formatvorrichtung angeordnet ist, mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit
angetrieben wird, verringern sich beim Betrieb der Filterstrangmaschine bei einer,
vorzugsweise kurzzeitig auftretenden, geänderten Beladung der Stränge mit den Filtermaterialkomponenten
die Zugspannungen der Umhüllungsmaterialbahnen im Formateinlauf, wodurch, vorzugsweise
kurzfristig, ein unruhiger Lauf der Umhüllungsmaterialbahnen entstehen kann bzw. resultiert.
[0029] Um die Zugspannungen der Umhüllungsmaterialbahnen in der Strangmaschine konstant
zu halten, ist eine Zugspannungsregelung für die Umhüllungsmaterialbahnen vorgesehen.
Hierzu werden durch einen gemeinsamen Tänzerhebel mit angeflanschtem Servomotor die
Zugspannungen der Umhüllungsmaterialbahnen zwischen einer Schneid-Zugwalze bzw. einem
Schneid-Zugwalzenpaar in einer Umhüllungsmaterialbahnzuführungsvorrichtung und einem
Formatbandeinlauf gemessen. Der Servomotor wird insbesondere mit einem konstanten
Drehmoment beaufschlagt und wirkt somit wie eine Feder mit konstanter Kraft, die ausgleichend
bzw. kompensierend auf den Lauf der Umhüllungsmaterialbahnen wirkt. Dadurch werden
erfindungsgemäß kurzzeitige Schwankungen der Zugspannungen der Umhüllungsmaterialbahnen,
wie sie beim Zuschalten und Abschalten der Zugabe von Strangmaterialkomponenten, wie
z.B. Zugabe von Charcoal bei Filtermaterialien, auftreten können, reaktionsschnell
kompensiert. Beispielsweise werden somit Schwankungen der Umhüllungsmaterialbahnen,
die in Anhängigkeit des jeweiligen Füllungsgrads der zugegebenen Strangmaterialkomponenten
variieren, durch den elektromotorisch beaufschlagten Tänzerhebel auf einfache Weise
ausgeglichen. Damit wird ein Reißen der Umhüllungsmaterialbahnen vermieden; außerdem
werden die Umhüllungsmaterialbahnen stets gespannt gehalten.
[0030] Dabei ist es vorgesehen, dass der Tänzerhebel unter Verwendung eines Servomotors
mit einem konstanten Drehmoment beaufschlagt wird, wobei die erfasste Stellung bzw.
Position des Hebels als eine Art Führungsgröße eines Regelverfahrens bzw. einer Regelvorrichtung
übermittelt wird.
[0031] Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass unter Verwendung des Servomotors
durch eine Lageabweichung bzw. Positionsabweichung des Tänzerhebels Schwankungen der
Zugspannungen der Umhüllungsmaterialbahnen erkannt bzw. erfasst werden, so dass dadurch
eine Regelungsvorrichtung eines Regelkreises angesteuert werden kann. Als Stellglied
des Regelkreises wird der gemeinsame Antriebsmotor der Formatbänder mit einer erhöhten
Geschwindigkeit oder Drehzahl beaufschlagt, wodurch, unabhängig vom Schlupf der Formatbänder
auf der durch den gemeinsamen Antriebsmotor angetriebenen gemeinsamen Formatbandantriebsrolle,
die Fördergeschwindigkeiten der Stränge und der Umhüllungsmaterialbahnen konstant
gehalten werden.
[0032] Durch die Erfindung werden die kurzzeitigen Störungen der Förderung der Umhüllungsmaterialbahnen
direkt am Ort des Geschehens vermieden, indem mittels des Formatbandantriebsmotors
direkt der an der Formatbandantriebsrolle entstehende Schlupf durch eine Drehzahlanpassung
kompensiert wird.
[0033] Im Rahmen der Erfindung ist es ebenfalls möglich, dass bei einer Mehrfach-Strangmaschine
als zu umhüllendes Strangmaterial Tabakgut oder Tabak zur Herstellung von Tabaksträngen
verwendet wird, wobei dem Tabak vor dem Eintritt in eine Formatvorrichtung Tabakgutkomponenten
dosiert zugeführt werden.
[0034] Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen
zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße
Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale
erfüllen.
[0035] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels ohne Beschränkung
des allgemeinen Erfindungsgedankens exemplarisch beschrieben, wobei bezüglich aller
im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die
Figur verwiesen wird. Es zeigt:
- Fig. 1
- schematisch einen Teil einer erfindungsgemäßen Fil- terstrangmaschine, die gemäß dem
Doppelstrang- Verfahren betrieben wird.
[0036] Fig. 1 zeigt schematisch einen Teil einer erfindungsgemäßen doppelsträngigen Filterstrangmaschine
6, die eine Umhüllungsmaterialbahnzuführungsvorrichtung, insbesondere Papierbahnzuführungsvorrichtung
5, umfasst. Die Filterstrangmaschine 6 wird gemäß dem Doppelstrang-Verfahren betrieben,
so dass an der Filterstrangmaschine 6 gleichzeitig zwei umhüllte Stränge hergestellt
werden, wobei jeweils Umhüllungsmaterialstreifen das Filtermaterial der zu umwickelnden
Stränge umgeben.
[0037] Die Umhüllungsmaterialbahnzuführungsvorrichtung 5 weist mehrere Umlenkrollen auf,
so dass eine doppeltbreite Papierbahn 10 einer schematisch eingezeichneten Formatvorrichtung
15 zugeführt wird. Die Förderrichtung der doppeltbreiten Papierbahn 10 in der Umhüllungsmaterialbahnzuführungsvorrichtung
5 ist mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet.
[0038] Die doppeltbreite Papierbahn 10 wird in der Umhüllungsmaterialbahnzuführungsvorrichtung
5 eingangsseitig über eine Umlenkrolle 41 zu einem Zugwalzenpaar 42 gefördert, wobei
das Zugwalzenpaar 42 aus einer Zylinderwalze 43 aus Stahl und einer Gummiwalze 44
besteht. Von dem Zugwalzenpaar 42 wird die Papierbahn 10 über eine (erste) Tänzerwalze
45 und über nachfolgende Umlenkrollen 46, 47, 48, 49, 51 einem (zweiten) Zugwalzenpaar
52 zugefördert.
[0039] Um den zwischen dem ersten Zugwalzenpaar 42 und dem nachfolgenden zweiten Zugwalzenpaar
52, bestehend aus einer Zylinderwalze 43 aus Stahl und einer Gummiwalze 54, geförderten
Abschnitt der doppeltbreiten bzw. mehrfachbreiten Papierbahn 10 gespannt zu halten,
ist eine Tänzerwalze 45 vorgesehen, die an einem Tänzerhebel 55 angeordnet ist. Der
Tänzerhebel 55 ist beispielsweise mit einer Feder oder dergleichen vorgespannt, so
dass der geförderte Abschnitt des Umhüllungsmaterialstreifens bzw. der Papierbahn
10 gespannt gehalten wird. Außerdem ist in einer weiteren Ausgestaltung der Tänzerhebel
55 mittels eines Motors bzw. Servomotors vorgespannt.
[0040] Von der Stahlwalze 53 wird die Papierbahn 10 an einer Umlenkrolle 56 zu einer nachfolgenden
Tänzerwalze 60 gefördert. An der Stahlwalze 53 ist ferner eine Schneidvorrichtung
58 angeordnet, so dass die doppeltbreite Papierbahn 10 in zwei einfachbreite Papierbahnstreifen
10.1 und 10.2 geschnitten wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der Papierbahnstreifen
10.1 durchgehend eingezeichnet und der zweite Papierbahnstreifen 10.2 schematisch
als gestrichelte Linie angedeutet.
[0041] Die Papierbahnstreifen 10.1 und 10.2 werden in Förderrichtung 11 nebeneinander weitergefördert
und durch eine nachfolgende Spreizeinrichtung seitlich voneinander beabstandet. In
einer Ausgestaltung ist die Stahlwalze 53 als Schneidzugwalze ausgebildet. Die, vorzugsweise
frei laufende bzw. drehende, Tänzerwalze 60 selbst ist am freien Ende eines Tänzerhebels
62 angeordnet. Anschließend werden die als Umhüllungsmaterialstreifen ausgebildeten
einfachbreiten Papierbahnstreifen 10.1, 10. 2 über weitere Umlenkrollen 64, 65, 66,
67 zu einer Umlenkrolle 14 gefördert, die im bzw. vor dem Einlaufbereich der Formatvorrichtung
15 angeordnet ist. Um die Lage der Papierbahnstreifen 10.1, 10.2 in der Umhüllungsmaterialbahnzuführungsvorrichtung
5 konstant zu halten, können entsprechende Papierführungen vorgesehen sein. Darüber
hinaus können entlang des Förderweges der Papierbahn 10 sowie der Papierbahnstreifen
10.1, 10.2 in der Umhüllungsmaterialbahnzuführungsvorrichtung 5 als Leimeinrichtung
Leimdüsen oder dergleichen angeordnet sein, um die Papierbahnstreifen 10.1, 10.2 vor
Eintritt in die Formatvorrichtung 15 entsprechend mit Leim zu versehen.
[0042] Im Einlaufbereich der Formatvorrichtung 15 sind zwei nebeneinander parallel angeordnete
und in Pfeilrichtung 16 umlaufende Formatbänder 17.1, 17.2 geführt, die jeweils einen
Papierbahnstreifen 10.1, 10.2 durch die Formatvorrichtung 15 mit einer horizontalen
Förderrichtung tragen. An die Formatvorrichtung 15 werden ferner im Einlaufbereich
zwei Materialstränge, beispielsweise aus Tabak oder aus Filtermaterial, übergeben
und jeweils auf die Papierbahnstreifen 10.1, 10.2 übergeben, wobei unter Förderung
des jeweiligen Formatbands 17.1, 17.2 die Papierbahnstreifen 10.1, 10.2 in die Formatvorrichtung
15 gefördert werden.
[0043] Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist das eine Formatband 17.1 durchgehend eingezeichnet
und das zweite benachbarte parallel geführte Formatband 17.2 schematisch als strichpunktierte
Linie angedeutet.
[0044] In der Formatvorrichtung 15 werden die Papierbahnstreifen 10.1, 10.2 um den jeweiligen
Materialstrang herum gelegt und an einer Seite beleimt und im Weiteren um den zu umhüllenden
Materialstrang jeweils herumgewickelt, so dass bei Austritt aus der Formatvorrichtung
15 jeweils ein endloser umhüllter Materialstrang entstanden ist. Aufgrund der Ausbildung
als Doppelstrangmaschine werden somit an der Filterstrangmaschine 6 zwei umhüllte
Materialstränge hergestellt.
[0045] Die Formatbänder 17.1, 17.2 sind jeweils als in sich geschlossenes Band bzw. quasi
endloses Band ausgebildet, wobei die Formatbänder 17.1, 17.2 über entsprechende Umlenkrollen
geführt werden. Hierbei werden die Formatbänder 17.1, 17.2 von einer sich drehenden
Formatbandantriebsrolle 18 gemeinsam angetrieben, an die ein Antriebsmotor gekoppelt
ist. Im Bereich der Formatbandantriebsrolle 18 sind die parallel nebeneinander geführten
bzw. geförderten Formatbänder 17.1, 17.2 jeweils mit einem hohen Umschlingungsgrad
um die gemeinsame Formatbandantriebsrolle 18 geführt.
[0046] Der Tänzerhebel 62 wird von einem am Tänzerhebel 62 angreifenden Servomotor mit einem
konstanten Drehmoment beaufschlagt. Ändert sich die Gesamtzugspannung der Papierbahnen
bzw. der Papierbahnstreifen 10.1, 10.2 im Förderbereich zwischen dem, vor der Formatvorrichtung
15 letzten Zugwalzenpaar 52 und der Umlenkrolle 14, so ändert sich auch die Hebelstellung
des Tänzerhebels 62, so dass die Hebelstellung des Tänzerhebels 62 als IstWert einer
Regelvorrichtung 20 zugeführt wird, wobei in der Regelvorrichtung 20 beispielsweise
ein Ist-Sollwert-Vergleich vorgenommen wird, wobei als Korrektursignal infolge des
Ist-Sollwert-Vergleichs ein Korrektursignal von der Regelvorrichtung 20 an den gemeinsamen
Antrieb der gemeinsamen Formatbandantriebsrolle 18 gegeben wird. Dadurch werden die
Geschwindigkeiten der Formatbänder 17.1, 17.2 geändert, wodurch die Zugspannungen
der von den Formatbändern 17.1, 17.2 mitgeführten Papierbahnstreifen 10.1, 10.2 in
der Formatvorrichtung 15 ebenfalls verändert werden. Hierbei werden insbesondere die
(einzelnen) Zugspannungen der Papierbahnstreifen 10.1, 10.2 zwischen dem Zugwalzenpaar
52 und der Umlenkrolle 14 konstant gehalten.
[0047] Der Formatbandantrieb für das Format, umfassend einen (hier nicht dargestellten)
Antriebsmotor und die Formatbandantriebsrolle 18, dient als Aktor des Regelkreises,
wodurch die Korrektursignale in Drehzahländerungen des Antriebsmotors umgesetzt werden.
Dadurch werden die Papierbahnstreifen 10.1, 10.2 immer in der Strangmaschine 6 gespannt
gehalten.
[0048] Im Rahmen der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Filterstrangmaschine 6 als Doppelstrangmaschine
bzw. Mehrfachstrangmaschine ausgebildet ist, so dass aus einer breiten Papierbahn
10 durch die an der Stahlwalze 53 angeordnete Schneidvorrichtung 58 zwei Papierbahnen
bzw. Papierbahnstreifen 10.1, 10.2 entstehen, wobei die nebeneinander geförderten
Papierbahnen 10.1, 10.2 im Förderbereich zwischen dem zweiten Zugwalzenpaar 52 und
der Umlenkrolle 14 durch eine entsprechende Spreizvorrichtung während ihrer Förderung
quer zur Förderrichtung beabstandet werden, so dass zwei Papierbahnen 10.1, 10.2 an
jeweils ein Formatband 17.1, 17.2 abgegeben werden. Hierzu weist die doppelbahnige
Filterstrangmaschine auch zwei Formatbänder 17.1, 17.2 auf, wobei die Förderbänder
bzw. die Formatbänder 17.1, 17.2 über eine gemeinsame Formatbandantriebsrolle 18 mit
einem (gemeinsamen) Antrieb verfügt. Zur Regelung der Zugspannungen der beiden Papierbahnen
10.1, 10.2 werden diese über eine gemeinsame Tänzerrolle 60 gefördert, wobei in Abhängigkeit
der Stellung des Tänzerhebels 62 der gemeinsamen Tänzerrolle 60 ein Antriebsmotor
für die gemeinsame Formatbandantriebsrolle geregelt wird.
[0049] Alle genannten Merkmale, auch die der Zeichnung allein zu entnehmenden sowie auch
einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden
allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen
können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.
Bezugszeichenliste
[0050]
- 5
- Papierbahnzuführungsvorrichtung
- 6
- Filterstrangmaschine
- 10
- Papierbahn
- 10.1
- Papierbahnstreifen
- 10.2
- Papierbahnstreifen
- 11
- Fördervorrichtung
- 14
- Umlenkrolle
- 15
- Formatvorrichtung
- 16
- Förderrichtung
- 17.1
- Formatband
- 17.2
- Formatband
- 18
- Formatbandantriebsrolle
- 41
- Umlenkrolle
- 42
- Zugwalzenpaar
- 43
- Zylinderwalze
- 44
- Gummiwalze
- 45
- Tänzerwalze
- 46
- Umlenkrolle
- 47
- Umlenkrolle
- 48
- Umlenkrolle
- 49
- Umlenkrolle
- 51
- Umlenkrolle
- 52
- Zugwalzenpaar
- 53
- Zylinderwalze
- 54
- Gummiwalze
- 55
- Tänzerhebel
- 56
- Umlenkrolle
- 58
- Schneidvorrichtung
- 60
- Tänzerwalze
- 62
- Tänzerhebel
- 64
- Umlenkrolle
- 65
- Umlenkrolle
- 66
- Umlenkrolle
- 67
- Umlenkrolle
1. Verfahren zum Betreiben einer Mehrfach-Strangmaschine (6) der Tabak verarbeitenden
Industrie, insbesondere Doppelstrangmaschine, insbesondere Filterdoppelstrangmaschine
(6), wobei für mehrere herzustellende Stränge jeweils eine Umhüllungsmaterialbahn
(10.1, 10.2), vorzugsweise mit einer vorbestimmten Fördergeschwindigkeit und mit einer
vorbestimmten Zugspannung, zu einer Formatvorrichtung (15) gefördert wird, wobei die
Umhüllungsmaterialbahnen (10.1, 10.2) jeweils mittels eines von einem Formatbandantrieb
(18) angetriebenen Formatbands (17.1, 17.2) durch die Formatvorrichtung (15) gefördert
werden, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einlauf der Umhüllungsmaterialbahnen (10.1, 10.2) in die Formatvorrichtung
(15) die Zugspannungen der Umhüllungsmaterialbahnen (10.1, 10.2) mittels einer gemeinsamen
Zugspannungssensoreinrichtung als Gesamtzugspannung erfasst wird, wobei die jeweiligen
Formatbänder (17.1, 17.2) für jede Umhüllungsmaterialbahn (10.1, 10.2) mittels eines
gemeinsamen Formatbandantriebs (18) für die Formatbänder (17.1, 17.2) durch die Formatvorrichtung
(15) gefördert werden und wobei der gemeinsame Formatbandantrieb (18) in Abhängigkeit
der erfassten Gesamtzugspannung der Zugspannungen der Umhüllungsmaterialbahnen (10.1,
10.2) geregelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtzugspannung der Umhüllungsmaterialbahnen (10.1, 10.2) mittels einer um
eine nicht ortsfest ausgebildete Rotationsachse rotierende Rolle (60) erfasst wird,
wobei insbesondere die Rolle (60) nicht ortsfest beweglich oder bewegbar gelagert
ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtzugspannung der Umhüllungsmaterialbahnen (10.1, 10.2) mittels einer Tänzerrolle
(60) erfasst wird, wobei insbesondere die Tänzerrolle (60) an einem freien, schwingbaren
Ende eines Tänzerhebels (62) angeordnet ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtzugspannung der Umhüllungsmaterialbahnen (10.1, 10.2) zwischen einem in
Förderrichtung der Umhüllungsmaterialbahnen (10.1, 10.2) letzten und vor der Formatvorrichtung
(15) ausgebildeten Zugwalzenpaar (52) und der in Förderrichtung der Umhüllungsmaterialbahnen
(10.1, 10.2) nachfolgenden Formatvorrichtung (15) erfasst wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Tänzerhebel (62) mit einem, vorzugsweise konstanten, Drehmoment, vorzugsweise
mittels eines Servomotors, beaufschlagt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördergeschwindigkeiten der Umhüllungsmaterialbahnen (10.1, 10.2) im Förderbereich
der Formatbänder (17.1, 17.2) im Wesentlichen konstant gehalten werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugspannungen zweier, vorzugsweise parallel nebeneinander, geförderter Umhüllungsmaterialbahnen
(10.1, 10.2) mittels einer gemeinsamen Tänzerrolle (60) als Gesamtzugspannung erfasst
werden, wobei insbesondere ein gemeinsamer Antrieb (18) für die jeweiligen Formatbänder
(171, 17.2) in Abhängigkeit der von der gemeinsamen Tänzerrolle (60) erfassten Gesamtzugspannung
geregelt wird.
8. Mehrfach-Strangmaschine (6) der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Doppelstrangmaschine,
insbesondere Filterdoppelstrangmaschine, zur, insbesondere gleichzeitigen, Herstellung
von mehreren Strängen, insbesondere Filtersträngen oder Tabaksträngen, mit einer Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung
(5) und mit einer Formatvorrichtung (15), in der Umhüllungsmaterialbahnen (10.1, 10.2)
jeweils um ein Strangmaterial, insbesondere Filtermaterial oder Tabakgut, wickelbar
sind, wobei in der Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung (5) mehrere, vorzugsweise
zwei, Umhüllungsmaterialbahnen (10.1, 10.2), vorzugsweise jeweils mit einer vorbestimmten
Fördergeschwindigkeit und mit einer vorbestimmten Zugspannung, förderbar sind oder
gefördert werden und die Formatvorrichtung (15) jeweils ein von einem Formatbandantrieb
(18) antreibbares oder angetriebenes Formatband (17.1, 17.2) für die Umhüllungsmaterialbahnen
(10.1, 10.2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung (5) eine Zugspannungssensoreinrichtung
zur Erfassung der Gesamtzugspannung der Zugspannungen der Umhüllungsmaterialbahnen
(10.1, 10.2) aufweist, wobei die Formatbänder für die jeweiligen Umhüllungsmaterialbahnen
(10.1, 10.2) von einem gemeinsamen Formatbandantrieb (18) antreibbar oder angetrieben
sind und wobei mittels einer Regelvorrichtung (20) der gemeinsame Formatbandantrieb
(18) für die Formatbänder (17.1, 17.2) in Abhängigkeit der erfassten Gesamtzugspannung
der Umhüllungsmaterialbahnen (10.1, 10.2) regelbar ist oder geregelt wird.
9. Mehrfach-Strangmaschine (6) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugspannungssensoreinrichtung eine Tänzerrolle (60) aufweist, wobei insbesondere
die Tänzerrolle (60) an einem freien, schwingbaren Ende eines Tänzerhebels (62) angeordnet
ist.
10. Mehrfach-Strangmaschine (6) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Tänzerhebel (62) mit einem, vorzugsweise konstanten, Drehmoment, vorzugsweise
mittels eines Servomotors, beaufschlagt ist.
11. Mehrfach-Strangmaschine (6) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugspannungssensoreinrichtung in der Umhüllungsmaterialbahnzuführungseinrichtung
(5) und zwischen einem in Förderrichtung der Umhüllungsmaterialbahnen (10.1, 10.2)
letzten und vor der Formatvorrichtung (15) ausgebildeten Zugwalzenpaar (52) und der
nachfolgenden Formatvorrichtung (15) angeordnet ist.
12. Mehrfach-Strangmaschine (6) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Zugspannungssensoreinrichtung für mehrere geförderte Umhüllungsmaterialbahnen
(10.1, 10.2) und/oder ein gemeinsamer Formatbandantrieb (18) für mehrere Formatbänder
(17.1, 17.2) vorgesehen sind.