ES2266365T3 - PROCEDURE AND DEVICE TO JOIN METARIAL BANDS. - Google Patents
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Abstract
Description
Procedimiento y dispositivo para unir bandas de material.Procedure and device for joining bands material.
La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para unir una banda de material saliente con una entrante nueva, por medio de moleteados, especialmente para unir bandas de papel de la industria procesadora de tabaco, que salen de bobinas, en el que las bandas que han de unirse se mueven con una velocidad más o menos sincronizada y, más o menos, en paralelo, y se unen entre sí entre una superficie de moleteado giratoria y una contrasuperficie giratoria.The invention relates to a method and to a device for joining a band of projecting material with a new entree, by means of knurls, especially to join paper bands of the tobacco processing industry, leaving coils, in which the bands to be joined move with a speed more or less synchronized and, more or less, in parallel, and join together between a rotating knurling surface and a rotating surface.
Como bandas de material se puede tratar, por ejemplo, de tiras para envolver artículos de tabaco, como por ejemplo tiras de papel de cigarrillos. Por moleteados se entiende aquí la unión de bandas de material mediante compresión, aunque también puede darse un empalme, un recubrimiento o una estampación de las bandas de material.As bands of material can be treated, by example of strips for wrapping tobacco items, as per Example cigarette paper strips. Knurled means here the union of bands of material by compression, although there can also be a splice, a coating or a stamping of the material bands.
La solicitante conoce procedimientos y dispositivos para moletear bandas de material por el estado de la técnica que corresponde a los documentos DE 69300282, DE-GM 1995937, DE-OS 1532203 y DE-OS 1532204. El documento US 3089661 describe un procedimiento y un dispositivo de la manera citada al principio, en el que una banda de material saliente se une con una nueva banda de material, acelerando la nueva banda de material su velocidad hasta alcanzar la de la banda de material saliente, teniendo en cuenta la masa de la nueva banda de material y la resistencia a la tracción de la nueva banda de material, y dichas bandas se unen entre sí por medio de dos talones de empalme giratorios, dispuestos enfrentados junto a las bandas de material, en el que los talones para empalmar rotan una vez alrededor de su eje de rotación, con una velocidad sincronizada con las bandas de material que se han de unir. A continuación, la pretensión de la nueva banda y el resto de la vieja banda son separados con cuchillas que se activan reaccionando al movimiento de los talones.The applicant knows procedures and devices to knot bands of material by the state of the technique corresponding to documents DE 69300282, DE-GM 1995937, DE-OS 1532203 and DE-OS 1532204. US 3089661 describes a procedure and a device in the manner cited at the beginning, in which a band of outgoing material joins with a new band of material, accelerating the new band of material its speed up reach that of the band of outgoing material, taking into account the Mass of the new material band and tensile strength of the new material band, and said bands are joined together by middle of two rotating splice heels, arranged facing each other next to the bands of material, in which the heels to splice rotate once around its axis of rotation, with a speed synchronized with the bands of material to be joined. TO then the claim of the new band and the rest of the old band are separated with blades that are activated by reacting to heel movement.
La presente invención se basa en el objetivo de mejorar tales procedimientos y dispositivos.The present invention is based on the objective of improve such procedures and devices.
Este objetivo se consigue, según la invención, mediante los objetos de las reivindicaciones independientes.This objective is achieved, according to the invention, by the objects of the independent claims.
Las bandas citadas al principio, son extraídas mayoritariamente de bobinas en las que están enrolladas. Durante el procesado mecánico de las bandas, cuando una bobina amenaza con marchar en vacío, aparece el problema de tener que unir la banda saliente con una banda de una nueva bobina. Para no interrumpir el proceso, esto debería ocurrir con las bandas en movimiento, si se quiere trabajar sin almacenamiento. Por ello, las bandas deben correr, al menos durante cierto tiempo, tan sincronizadas y paralelas entre sí como sea posible, para poder unirse entre sí mediante moleteados, es decir, que la nueva banda entrante debe presentar, al menos aproximadamente, la misma velocidad de procesado que la banda saliente. Para poder unir entonces las bandas de material mediante moleteados, es necesario, ante todo, mover una superficie de moleteado del dispositivo usado para moletear, con una velocidad lo más sincronizada posible con la velocidad de la banda. Para ello, la superficie de moleteado debe acelerarse hasta alcanzar la velocidad de banda de las dos bandas.The bands mentioned at the beginning are extracted mostly of coils in which they are rolled. During the mechanical processing of the bands, when a coil threatens go empty, the problem of having to join the band appears outgoing with a band of a new coil. Not to interrupt the process, this should occur with moving bands, if He wants to work without storage. Therefore, the bands must run, at least for a while, so synchronized and parallel to each other as possible, to be able to join each other by knurling, that is, the new incoming band must present at least about the same speed of processed than the outgoing band. In order to join the bands then of knurled material, it is necessary, first of all, to move a knurling surface of the device used for knurling, with a speed as synchronized as possible with the speed of the band. To do this, the knurled surface must accelerate to reach the band speed of the two bands.
La invención realiza esto de forma ventajosa mediante el hecho de que la aceleración de la superficie de moleteado hasta alcanzar una velocidad sincronizada con la velocidad de la banda, se efectúa tras un movimiento de arranque de la superficie de moleteado, en dirección contraria a la dirección de movimiento de la superficie de moleteado durante el moleteado. Desde este movimiento de arranque, con el mayor recorrido de aceleración posible, la superficie de moleteado puede acelerarse hasta alcanzar la velocidad de la banda dentro de este recorrido de aprox. 300º, es decir, ni siquiera un giro completo. En él, el direccionamiento puede tener lugar teniendo en cuenta la inercia de la masa. Gracias a la invención, se dispone con ello de más recorrido para la aceleración que sin el movimiento de arranque, sin el que la superficie de moleteado debería haberse acelerado previamente en varias revoluciones para conseguir la velocidad de banda habitual actualmente.The invention performs this advantageously. by the fact that the surface acceleration of knurled until you reach a speed synchronized with the speed of the band, is made after a starting movement of the knurled surface, in the opposite direction to the direction of knurling surface movement during knurling. From this starter movement, with the largest travel of possible acceleration, the knurled surface can be accelerated until reaching the speed of the band within this path of approx. 300º, that is, not even a complete turn. In him, the addressing can take place taking into account the inertia of mass. Thanks to the invention, there is more path for acceleration that without the starter movement, without which the knurled surface should have accelerated previously in several revolutions to achieve the speed of usual band currently.
Es preferible que la velocidad del movimiento de la superficie de moleteado en función del tiempo, la aceleración del movimiento de la superficie de moleteado en función del tiempo y/o la posición de la superficie de moleteado en función del tiempo presente un trazado que se pueda representar esencialmente mediante una función seno. La función se puede basar, por ejemplo, en la primera de dos ondas armónicas de orden impar de una onda sinusoidal. Mediante un trazado tan armónico, se tiene especialmente en consideración la inercia de la masa, en la aceleración de la superficie de moleteado.It is preferable that the movement speed of knurled surface as a function of time, acceleration of the movement of the knurled surface as a function of time and / or the position of the knurled surface as a function of time present a path that can be represented essentially by a sine function The function can be based, for example, on the first of two harmonic waves of odd order of a wave sinusoidal. Through such a harmonious layout, you have especially considering the inertia of the mass, in the knurling surface acceleration.
Para el direccionamiento del segmento de moleteado, se puede usar un control de curvas que se deriva de un seno. En él, teniendo en cuenta el recorrido del que se dispone, la masa se acelera de forma óptima desde un estado de reposo estable a una elevada velocidad de contorno. Al unir las bandas, esta masa debe moverse, sin oscilaciones, de forma sincrónica con la velocidad de banda, y, a continuación, debería ser devuelto a su estado de reposo en una posición determinada, teniendo en cuenta igualmente el recorrido del que se dispone.For addressing the segment of knurled, you can use a curve control that is derived from a breast. In it, taking into account the route available, the mass is optimally accelerated from a stable resting state to high contour speed By joining the bands, this mass it must move, without oscillations, synchronously with the band speed, and then it should be returned to your resting state in a certain position, taking into account also the route available.
Para ello se debería usar un procedimiento de control con un trazado armónico, para que la masa esté en posición de poder seguir el movimiento mecánicamente, sin ser sometido a esfuerzos excesivos. Para este fin, se puede usar una curva de control que se derive de un seno con las dos primeras armónicas impares más altas, dentro del ámbito de - \pi/2 hasta + \pi/2. La fórmula para la curva de control es: s = a * sen(t) + b * sen(3t) + c * sen(5t), donde t es el tiempo y a, b y c son constantes.For this, a procedure of control with a harmonic plot, so that the mass is in position of being able to follow the movement mechanically, without being subjected to excessive efforts For this purpose, a curve of control derived from a breast with the first two harmonics higher odd, within the scope of - \ pi / 2 to + \ pi / 2. The formula for the control curve is: s = a * sen (t) + b * sen (3t) + c * sen (5t), where t is time and a, b and c are constant.
En una forma de realización preferente de la invención, la superficie de moleteado se mueve como sigue: desde una posición de partida determinada, primero un movimiento de arranque en dirección contraria a la dirección de movimiento de la superficie de moleteado durante el moleteado, regreso de la dirección de movimiento a una determinada primera posición de regreso, para la aceleración hasta alcanzar una velocidad sincronizada dentro de menos de un giro completo, movimiento con la velocidad sincronizada al moleteado de las bandas, al menos en un punto determinado del recorrido de las bandas, luego reducción de la velocidad dentro de menos de un giro completo, y regreso de la dirección de movimiento a una determinada segunda posición de regreso y, finalmente, movimiento hacia una determinada posición final. En él, como posición de salida y/o posición final, se selecciona preferentemente una posición con la máxima distancia entre la superficie de moleteado y las bandas. De esta forma existe ventajosamente una máxima distancia de seguridad con respecto a las bandas.In a preferred embodiment of the invention, the knurling surface moves as follows: from a certain starting position, first a movement of starting in the opposite direction to the direction of movement of the knurled surface during knurling, return from the direction of movement to a certain first position of return, for acceleration until reaching a speed synchronized within less than one full turn, movement with the synchronized speed to the knurling of the bands, at least in a determined point of the path of the bands, then reduction of the speed within less than a full turn, and return from the direction of movement to a certain second position of return and finally move towards a certain position final. In it, as the starting position and / or final position, preferably select a position with the maximum distance between the knurled surface and the bands. In this way there is advantageously a maximum safety distance with respect to the bands.
Además, es preferible seleccionar como primera posición de regreso y/o como segunda posición de regreso, una posición con una distancia mínima entre la superficie de moleteado y las bandas, sin que la superficie de moleteado toque las bandas. Con ello, se dispone de un recorrido máximo para la aceleración y frenado de la superficie de moleteado, mientras que, al mismo tiempo, se garantiza que la superficie de moleteado sólo toca la banda durante la fase de unión.In addition, it is preferable to select as the first return position and / or as second return position, a position with a minimum distance between the knurling surface and the bands, without the knurled surface touching the bands. With this, there is a maximum route for acceleration and knurling surface braking while at the same time, it is guaranteed that the knurled surface only touches the band during the joining phase.
En el dispositivo según la invención es preferible que la superficie de moleteado se encuentre sobre un segmento montado de forma giratoria alrededor de un primer eje de rotación. Con ello, la superficie de moleteado puede cooperar de forma sencilla al moleteado con una contrasuperficie. En una forma de realización de la invención, se ha dispuesto, además, el primer eje de rotación de tal manera que el segmento, al rotar, golpea en unión efectiva contra la contrasuperficie, que está dispuesta de tal manera que las bandas introducidas para moletear entre la superficie de moleteado y la contrasuperficie, se moletean al contacto de la superficie de moleteado con la contrasuperficie.In the device according to the invention is it is preferable that the knurled surface is on a segment rotatably mounted around a first axis of rotation. With this, the knurled surface can cooperate with Simple way to knurling with a counter surface. In a way of embodiment of the invention, the first axis of rotation such that the segment, when rotating, hits on effective bond against the counter surface, which is arranged such that the bands introduced to knot between the knurled surface and counter surface are knurled at knurled surface contact with the counter surface.
La contrasuperficie se encuentra, preferentemente, sobre una superficie de un contrarrodillo montado de forma giratoria alrededor de un segundo eje de rotación. El contrarrodillo debería acelerarse hasta alcanzar una velocidad sincronizada con las bandas antes del moleteado.The counter surface is found, preferably on a surface of a mounted roller rotating around a second axis of rotation. He counter roll should accelerate to a speed synchronized with the bands before knurling.
Otras formas de realización preferentes de la invención están descritas en las reivindicaciones subordinadas.Other preferred embodiments of the invention are described in the dependent claims.
Ahora se describe la invención con más detalle en virtud de un ejemplo de realización con referencia al dibujo adjunto. El dibujo muestra enThe invention is now described in more detail. by virtue of an exemplary embodiment with reference to the drawing attached. The drawing shows in
la figura 1 una forma de realización de la invención;Figure 1 an embodiment of the invention;
la figura 2 el desarrollo del movimiento del segmento de la figura 1; yfigure 2 the development of the movement of segment of figure 1; Y
la figura 3 un gráfico que representa el transcurso temporal de la posición, de la aceleración y de la velocidad.figure 3 a graph representing the temporal course of position, acceleration and speed.
La figura 1 muestra una forma de realización de la invención. En ella, una primera banda 2, por ejemplo una tira de papel de cigarrillos, es extraída de una bobina 4, accionada por un motor M1, sobre dos rodillos 6 y 8, en dirección a otro procesado según la flecha 10. Cuando la bobina 4 amenaza marchar en vacío, una nueva banda 18 es extraída de una nueva bobina 19 sobre un rodillo 20, por un par de rodillos 12 con los rodillos 14 y 16, activada por un motor M2. La bobina 19 es accionada por un motor M3.Figure 1 shows an embodiment of the invention. In it, a first band 2, for example a strip of cigarette paper, is extracted from a coil 4, driven by a M1 motor, on two rollers 6 and 8, in the direction of another processed according to arrow 10. When coil 4 threatens to run empty, a new band 18 is extracted from a new coil 19 on a roller 20, by a pair of rollers 12 with rollers 14 and 16, activated by an M2 engine. The coil 19 is driven by an M3 motor.
El rodillo 20 y el par de rodillos 12 están dispuestos de tal manera que las dos bandas 2 y 18 transcurren paralelas según la flecha 22 entre los rodillos 20 y 8. En este área se encuentran los rodillos 24 y/o 26, en ambos lados de las bandas 2 y 18 que transcurren paralelas. Ambos rodillos 24 y/o 26 son accionados de forma independiente entre sí, por motores M4 o M6. El rodillo 24 rota alrededor de un eje de rotación 25. El rodillo 26 rota alrededor de un eje de rotación 35 y soporta sobre su superficie de contorno 30 un segmento 32, cuya superficie exterior conforma una superficie de moleteado 34. La superficie de contorno 28 del rodillo 24 sirve como contrasuperficie a la superficie de moleteado 34 durante el moleteado.The roller 20 and the pair of rollers 12 are arranged in such a way that the two bands 2 and 18 run parallel according to arrow 22 between rollers 20 and 8. In this area rollers 24 and / or 26 are found, on both sides of the bands 2 and 18 running parallel. Both rollers 24 and / or 26 are driven independently of each other, by M4 or M6 engines. He roller 24 rotates around a rotation axis 25. Roller 26 rotates around a rotation axis 35 and supports on its contour surface 30 a segment 32, whose outer surface forms a knurling surface 34. The contour surface 28 of roller 24 serves as a counter surface to the surface of knurling 34 during knurling.
Todos los motores M1, M2, M3, M4 y M6 son controlados por un control no representado.All M1, M2, M3, M4 and M6 engines are controlled by a control not represented.
Antes de que la bobina 4 se vacíe completamente, la nueva banda 18 debe estar unida con la vieja banda 2. Esto ocurre aquí mediante el moleteado. Para moletear las dos bandas 2 y 18, las bandas 2 y 18 que se han de unir, se mueven en paralelo con velocidad sincronizada, entre los rodillos 20 y 8. Para tal fin, la nueva banda 18 es acelerada por el par de rodillos 12 hasta acoplarse a la velocidad de la banda 2. Además, el rodillo 24 es acelerado por el motor M4 hasta alcanzar la velocidad de la banda 2. Para el moleteado, también la superficie de moleteado 34 debe acelerarse hasta alcanzar la velocidad de la banda 2.Before coil 4 is completely emptied, the new band 18 must be linked with the old band 2. This It happens here by knurling. To knot the two bands 2 and 18, bands 2 and 18 to be joined, move in parallel with synchronized speed, between rollers 20 and 8. For this purpose, the new band 18 is accelerated by the pair of rollers 12 until engage the speed of the band 2. In addition, the roller 24 is accelerated by the M4 engine until the speed of band 2 is reached. For knurling, also knurling surface 34 must accelerate until the speed of band 2 is reached.
Esto se describe con más precisión en virtud de la figura 2 como sigue. En la figura 2 se designan con las letras desde la a hasta la h, algunas posiciones intermedias destacadas del rodillo 26 o del segmento 32 con la superficie de moleteado 34. Tras un movimiento de arranque de la superficie de moleteado 34, en dirección contraria a la dirección de movimiento 22 de la superficie de moleteado 34 durante el moleteado, la superficie de moleteado 34 se acelera hasta alcanzar la velocidad de la banda 2 citada anteriormente.This is described more precisely by virtue of Figure 2 as follows. In figure 2 they are designated with the letters from a to h, some prominent intermediate positions of roller 26 or segment 32 with knurled surface 34. After a starter movement of the knurling surface 34, in direction contrary to the direction of movement 22 of the knurling surface 34 during knurling, the surface of knurled 34 accelerates to the speed of band 2 cited above.
Según la figura 2, el segmento 32 se encuentra en estado de reposo en la posición de las 6 en punto (imagen a). Esto posibilita una hendidura máxima 36 para enhebrar las dos bandas 2 y 18 entre los dos rodillos 24 y 26.According to figure 2, segment 32 is located in the rest state at the 6 o'clock position (image a). This allows a maximum groove 36 to thread the two bands 2 and 18 between the two rollers 24 and 26.
Para la unión, el segmento 32 es llevado en primer lugar (imagen b) en dirección contraria 22 al sentido de la marcha de la banda según la flecha 38, hasta marcar las 10 en punto. Entonces, la dirección de movimiento del segmento 32 se invierte y comienza la aceleración del segmento 32 hasta alcanzar la velocidad de banda en el sentido de la marcha de la banda 22, según las flechas 40 y 42 (imágenes c y d). Para ello, se dispone ahora de aproximadamente 300 grados de ángulo. Al impactar la superficie de moleteado 34 sobre la contrasuperficie 28 (imagen e), la velocidad de la superficie de moleteado 34 está sincronizada con la velocidad de banda hasta que la superficie de moleteado 34 abandona de nuevo la contrasuperficie 28. A continuación, se inicia la fase de deceleración (imagen f), para lo que se dispone ahora igualmente de aproximadamente 300º. El segmento 32 se encuentra en la posición 2 en punto (imagen g) en estado final frenado. Desde aquí, el segmento 32 es llevado de nuevo a la posición de las 6 en punto (imagen h), según la flecha 46, contra el sentido de la marcha de la banda 22.For the union, segment 32 is carried in first place (image b) in the opposite direction 22 to the direction of March of the band according to arrow 38, until 10 o'clock. Then, the direction of movement of segment 32 is reversed and the acceleration of segment 32 begins until speed is reached of band in the direction of the march of the band 22, according to the arrows 40 and 42 (images c and d). To do this, we now have approximately 300 degrees of angle. By impacting the surface of knurled 34 on counter surface 28 (image e), speed of the knurled surface 34 is synchronized with the velocity band until knurled surface 34 leaves again the counter surface 28. Next, the phase of deceleration (image f), for which it is now also available approximately 300º. Segment 32 is in position 2 o'clock (image g) in final braking state. From here, the segment 32 is brought back to the 6 o'clock position (image h), according to arrow 46, against the direction of the band's progress 22
El trazado temporal armónico, regulado por el control de la posición o del recorrido S, de la aceleración a y de la velocidad v de la superficie de moleteado 34, está representado en la figura 3 con las posiciones correspondientes de los rodillos 24, 26. Este trazado se basa en una onda sinusoidal con las dos primeras ondas armónicas de orden impar. Para el direccionamiento del segmento de moleteado 32 se utiliza un control de curvas que se deriva de un seno. Esta forma de direccionamiento contempla la inercia de masa del segmento de moleteado que se ha de acelerar, de forma que éste trabaje especialmente libre de desgaste y de ruidos. La masa del segmento de moleteado 32 se acelera de forma óptima desde un estado de reposo estable, teniendo en cuenta el recorrido del que se dispone, hasta alcanzar una elevada velocidad de contorno, que corresponde a las velocidades de banda actuales. Al unir las bandas, esta masa se mueve sin oscilaciones, de forma sincronizada con la velocidad de banda. A continuación es devuelta a su estado de reposo en una posición determinada, teniendo en cuenta igualmente el recorrido del que se dispone. Además, se introduce un procedimiento de control que transcurre armónicamente y, con ello, estimula la masa de tal forma que ésta está en posición de poder seguir el movimiento de forma mecánica. Para ello se usa una curva de control que se deriva de un seno y de las dos primeras armónicas impares más altas, dentro del ámbito de - \pi/2 hasta + \pi/2, de forma que la curva de control se puede describir con la ecuación s = a * sen(t) + b * sen(3t) + c * sen(5t), donde t es el tiempo y a, b y c son constantes. De ello resulta entonces para la velocidad: v = \Deltas/\Deltat y para la aceleración: a = \Deltav/\Deltat.The harmonic temporal path, regulated by the control of position or path S, acceleration a and the velocity v of the knurling surface 34 is represented in figure 3 with the corresponding positions of the rollers 24, 26. This plot is based on a sine wave with the two first harmonic waves of odd order. For addressing of the knurled segment 32 a curve control is used which It derives from a breast. This form of addressing contemplates the mass inertia of the knurled segment to be accelerated, of so that it works especially free of wear and noise. The mass of the knurling segment 32 is accelerated optimally from a stable state of rest, taking into account the path available, until reaching a high speed of contour, which corresponds to current band speeds. To the join the bands, this mass moves without oscillations, so synchronized with band speed. It is then returned to its resting state in a certain position, taking into It also counts the route available. Also I know introduces a control procedure that runs harmoniously and thereby stimulates the dough so that it is in position of being able to follow the movement mechanically. This is used for a control curve that derives from one breast and the first two higher odd harmonics, within the scope of - \ pi / 2 up to + ? / 2, so that the control curve can be described with the equation s = a * sen (t) + b * sen (3t) + c * sin (5t), where t is time and a, b and c are constant. From this then results for speed: v = \ Deltas / \ Deltat and for acceleration: a = \ Deltav / \ Deltat.
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