WO2024094593A1 - Device and method for crimping a flat web and machine for producing paper filters - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a device for crimping a flat web made of a material from the tobacco processing industry, comprising a crimping station with a first crimping roller mounted so as to be rotatable about a first axis of rotation and with a second crimping roller mounted so as to be rotatable about a second axis of rotation, which are operatively coupled and designed to produce a multiplicity of longitudinal lines in the flat web as it passes between the crimping rollers, along which the flat web can be easily folded, in particular in its transverse direction.
- the invention further relates to a method for crimping a flat web made of a material from the tobacco processing industry, comprising the following steps: providing a flat web and feeding the flat web to a crimping station, producing a multiplicity of longitudinal lines in the flat web, along which the flat web can be easily folded, in particular in its transverse direction, by passing the flat web in the crimping station between a first crimping roller rotating about a first axis of rotation and a second crimping roller rotating about a second axis of rotation.
- the invention relates to a machine for producing paper filters.
- flat sheets are processed and used for various purposes.
- flat sheets made from a paper material from the tobacco processing industry are processed into paper filters.
- a process step that is often carried out when processing flat sheets is the so-called "crimping" of the flat sheet.
- This term describes a process in which a large number of longitudinal lines are introduced into the flat sheet.
- the longitudinal lines are often equidistant in the transverse direction of the flat sheet and extend in the longitudinal direction of the flat sheet.
- they are often continuous longitudinal lines that extend uninterrupted along the longitudinal direction of the flat sheet.
- the longitudinal lines introduced into the flat sheet during crimping ensure that the flat sheet can be easily gathered or folded in its transverse direction, i.e. transverse to the longitudinal lines. Gathering the flat sheet is also made easier by the fact that not only longitudinal lines are introduced into the flat sheet during crimping, but also the cross-section of the flat sheet, viewed in a plane perpendicular to its longitudinal direction, is changed in such a way that it at least approximately has a zigzag structure.
- Crimping rollers are often made up of a large number of disks arranged on a common axis. The disks are parallel to one another and each aligned perpendicular to the common axis. In the area of the outer surfaces, the disks of the crimping rollers are separated from one another by circumferential grooves. The two crimping rollers mesh in such a way that a disk of one crimping roller extends into the groove between the disks of the other crimping roller that interacts with it. By adjusting the distance between the crimping rollers, the engagement depth of the disks can be adjusted. and grooves, which is also referred to as crimping depth.
- a machine in the tobacco processing industry that includes a crimping device is known, for example, from DE 10 2017 007 455 A1.
- the flat sheet is crimped by passing it between the crimping rollers. Longitudinal lines are introduced into the flat sheet and its cross-section is changed as described. Based on this structure, the flat sheet can then be gathered together and, for example, processed in a strand forming unit to form a paper filter strand.
- Paper filters are used in traditional rod-shaped articles in the tobacco processing industry, but also in so-called tobacco heated products, which are also known as heat-not-burn articles. When tobacco heated products are consumed, the tobacco material is heated and not burned.
- WO 2019/123210 A1 discloses a method in which a material thickness of the flat web is measured with a sensor. The distance between the crimping rollers is adjusted as a function of this distance in order to achieve the desired result in the crimping process carried out.
- a device for crimping a flat sheet made of a material from the tobacco processing industry comprising: a crimping station with a first crimping roller mounted so as to be rotatable about a first axis of rotation and with a second crimping roller mounted so as to be rotatable about a second axis of rotation, which are operatively coupled and designed to produce a multiplicity of longitudinal lines in the flat web as it passes between the crimping rollers, along which the flat web can be easily folded, in particular in its transverse direction, wherein this device is further developed by: a detection unit which is set up and designed to detect a splice point and/or an increase in the material thickness of the flat web which is spatially limited in the longitudinal direction of the flat web and which exceeds a predeterminable limit value, and to generate an opening signal in response thereto, wherein the detection unit is arranged upstream of the crimping station in the material flow direction,
- Adjustment means which are set up and designed to move at least one of the two crimping rollers along an adjustment path between a working position, in which longitudinal lines are generated in the flat web when the flat web passes between the crimping rollers, and a disengagement position relative to one another, wherein a distance between the first and the second axis of rotation is smaller in the working position than in the disengagement position, a control unit coupled to the detection unit and the adjustment means, which is set up and designed so that the adjustment means, in response to the opening signal, move the at least one crimping roller in an opening movement in the direction of the disengagement position, move the at least one crimping roller in a closing movement in the direction of the working position, and carry out the closing movement in two mutually different sections of the adjustment path at mutually different travel speeds.
- the device advantageously enables flat webs to be processed continuously, even if they have splices or increases in material thickness. Splices occur when an outgoing flat web meets a flat web that is to be processed afterwards. is connected.
- the flat webs provided on bobbins for example, are connected to form an endless flat web using a splicing device in order to enable a continuous process.
- Increases in the material thickness of the flat web sometimes occur within the material of the flat web, i.e. during processing of the flat web provided on a bobbin, for example. Such increases in material thickness occur, for example, as a result of splicing processes that are carried out when producing the flat web.
- the crimping rollers are moved back towards the working position to continue the production process.
- the flat web is not crimped in the usual way. This means that articles or intermediate products from the tobacco processing industry manufactured from this area of the flat web have to be removed from the ongoing production process. They are rejected because they usually do not meet the desired quality requirements.
- the closing movement is carried out as quickly as possible after the splice has been passed through or the material thickness of the flat web has been increased.
- the aim is to reach the working position of the crimping rollers as quickly as possible so that the production process can be continued with the desired quality.
- the working position must be set very precisely.
- the working position is set with accuracies in the range of a few micrometers (pm) to approx. 10 pm.
- a very precise positioning of the crimping rollers is carried out. In many cases, precise positioning is only possible if the crimping rollers are moving at a correspondingly low speed.
- the closing movement is carried out at two different speeds.
- the control unit is preferably set up and designed to move the adjustment means, with which a distance between the crimping rollers is set, in response to the opening signal in a rapid opening movement, i.e. at a high travel speed, in the direction of the disengagement position.
- the opposite closing movement takes place after a predetermined or predeterminable period of time has elapsed, i.e. at a slightly later point in time.
- the time period that passes between the opening movement and the closing movement is used for the splice point to pass through or for the material thickness to be increased by the pair of crimping rollers.
- the value of this time period can be determined, for example, using empirical tests.
- the control unit is also preferably set up and designed to control the adjustment means in such a way that after the aforementioned period of time has elapsed, the crimping rollers are again moved at a high travel speed in the direction of the working position.
- the crimping rollers are not moved at high speed over the entire travel path, but only in a predominant section, for example. The The remaining section of the travel path is traversed at a much lower speed in order to enable the working position to be approached with high accuracy.
- the travel path of the crimping rollers which results in particular from the difference in the axis distance between the first rotation axis and the second rotation axis when the crimping rollers are in the working position on the one hand and in the disengagement position on the other, can be adjusted depending on the material thickness of the flat strip being processed.
- the material thickness of the flat strips being processed is, for example, between 35 pm and 500 pm.
- a crimping depth is first set, i.e. a depth at which the crimping rollers engage with each other. This crimping depth determines the working position. If a splice point or an area of greater material thickness is now detected in the flat web, the material thickness in this area is easily twice as large as in the areas in front of and behind it. Accordingly, the crimping depth is increased during the release process, i.e. during the opening movement in the direction of the release position, for example by the value of the increase in material thickness in the area of the splice. As already explained, this increase in material thickness is approximately the material thickness of the processed flat web (assuming that the material thickness of the flat web doubles in the area of the splice).
- the travel path determining a release width i.e. the distance between the working position and the opening position, can also be in the range between 35 pm and 500 pm, for example. According to further embodiments, it is provided that the travel path is between 50 pm and 300 pm, and in particular between 100 pm and 200 pm.
- the device is further developed in that the closing movement starting from the release position tion up to the working position, wherein the control unit is set up and designed to control the adjustment means in such a way that the closing movement in a first partial section, which is first traversed starting from the disengagement position and takes up a predominant portion of the adjustment path traversed during the closing movement, is traversed at a second, in particular temporally constant, travel speed and the closing movement in a second partial section, which is traversed subsequent to the first partial section, is traversed at a third, in particular temporally constant, travel speed, wherein the third travel speed is lower than the second travel speed.
- the advantage of carrying out the closing movement, which takes place at a higher speed in the first section than in the second section, is that the area of the flat track in which an insufficient crimping process takes place due to the disengaged crimping rollers is minimized.
- the crimping rollers are moved from the opening position at a high speed towards the working position. In order to still be able to control the working position precisely, the further closing movement in the second section of the adjustment path takes place at a lower speed.
- the opening movement takes place starting from the working position up to the disengagement position and the control unit is set up and designed to control the adjustment means in such a way that the opening movement is carried out in a partial section which takes up at least the majority of an adjustment path traversed during the opening movement, at a first, in particular temporally constant, travel speed, wherein the (previously mentioned) third travel speed is lower than the first travel speed and the third travel speed is lower than the second travel speed. It is further provided in particular that the first travel speed is greater than or equal to the second travel speed.
- the crimping rollers are initially moved quickly towards the opening position, namely at the first travel speed. After passing through the splice point or increasing the material thickness of the flat web, the crimping rollers are again moved towards the working position at a comparatively high travel speed, the second travel speed, which is however less than or equal to the opening speed. In order to be able to control the working position precisely, the crimping rollers are then moved at a lower speed, the third travel speed. This procedure has proven to be advantageous. The resulting waste can be minimized, and at the same time damage to the crimping device, for example from a splice point, can be prevented. The desired working position is reached with great precision.
- the first section takes up at least 80%, in particular at least 85%, and in particular at least 90% of the adjustment path traversed during the closing movement.
- the specified values that the first section takes up on the adjustment path traversed during the closing movement have proven to be advantageous in practical tests.
- the device is further developed in that the control unit is designed and configured to change an adjustment point at which the transition between the first and the second subsection takes place, wherein the control unit is in particular designed and configured to change the adjustment point depending on a parameter received as part of a user input.
- the user input can, similar to the fixed values mentioned above, be given as a percentage.
- the user input can be selected in such a way that the quality requirements for the crimping process desired by the user, for example a crimping depth desired by the user, are already achieved when moving from the first to the second section. In other words, products that are manufactured from the flat web during the process of the crimping rollers in the second section already meet the quality requirements specified by the user. This measure can further reduce the amount of waste that occurs.
- the device is further developed in that the adjustment means comprise a linear guide and at least one displacement motor, wherein the displacement motor is set up and designed to move the at least one crimping roller, guided by the linear guide, along the adjustment path, wherein the adjustment means further comprise a rotary encoder coupled to the displacement motor and a linear encoder coupled to the linear guide, with each of which an adjustment of the at least one crimping roller along the adjustment path can be measured, wherein the control unit is further set up and designed to feedback-control the opening movement taking into account the measured values recorded by the rotary encoder and to feedback-control the closing movement taking into account the measured values recorded by the rotary encoder and the linear encoder.
- a linear encoder allows a more precise measurement of the position of the crimping rollers than a rotary encoder.
- the positioning of the crimping rollers relative to each other can therefore be carried out more precisely on the basis of the measured values of the linear encoder than is possible on the basis of the measured values obtained from a rotary encoder coupled to the travel motor.
- This is mainly due to the fact that the mechanical error chain, which in the case of a rotary encoder particularly includes an adjustment gear, can be shortened. For this reason, Controlling the distance between the crimping rollers in the second section using the measured values recorded by a linear encoder has proven to be advantageous.
- control unit is set up and designed to control the closing movement in the first subsection taking into account the measured values recorded by the rotary encoder and in the second subsection taking into account the measured values recorded by the linear encoder.
- the device for crimping the flat web is further developed in that the detection unit comprises at least one sensor which is designed and configured to measure the material thickness of the flat web, wherein the sensor is in particular an optical sensor, furthermore in particular the sensor is designed and configured to measure a translucency of the flat web.
- An opening signal can be generated by the sensor in particular when the measured value of the material thickness of the flat web is outside a reference range or tolerance range or exceeds a specified limit value.
- the optical sensor is, for example, a laser sensor.
- the sensor can also be designed as a mechanical button, microwave sensor, high-frequency sensor and/or ultrasonic sensor.
- At least one of the two crimping rollers is mounted so that it can move relative to the other crimping roller. This allows the mutual distance between the crimping rollers to be varied.
- the adjustment means therefore only act on one of the two crimping rollers, with the other crimping roller that interacts with it being fixedly mounted.
- both crimping rollers are movable and are thus moved relative to one another.
- the first and second crimping rollers are arranged in the crimping station in such a way that the first axis of rotation, about which the first crimping roller is rotatably mounted, and the second axis of rotation, about which the second crimping roller is rotatably mounted, are aligned at least approximately parallel to one another.
- the crimping rollers are furthermore designed in such a way that the longitudinal lines introduced into the flat web are linear embossings.
- the lines are in particular continuous, i.e. uninterrupted. This consideration naturally excludes the areas in which the splice point or the increase in the material thickness of the flat web is present.
- intermittent lines can also be provided, as long as the lines result in sufficient embossing or weakening of the flat web so that it is or can be gathered in the transverse direction or is easily foldable.
- the object is further achieved by a method for crimping a flat sheet made of a material from the tobacco processing industry, comprising the following steps:
- the method is further developed in that the closing movement takes place between the disengagement position and the working position, wherein the closing movement is carried out at a second, in particular temporally constant, travel speed in a first partial section, which is first traveled through starting from the disengagement position and takes up a predominant portion of the adjustment path traveled during the closing movement, and the closing movement is carried out at a third, in particular temporally constant, travel speed in a second partial section, which is traveled through subsequent to the first partial section, wherein the third travel speed is lower than the second travel speed.
- the opening movement between the working position and the Disengagement position takes place, wherein the opening movement is carried out in a partial section which takes up at least the predominant part of an adjustment path traversed during the opening movement, at a first, in particular temporally constant, travel speed, wherein the third travel speed is lower than the first travel speed and the third travel speed is lower than the second travel speed.
- the first travel speed is greater than or equal to the second travel speed. Furthermore, it is provided in particular that the first or the second travel speed is the highest of all travel speeds, the second travel speed is less than or equal to the first travel speed and the third travel speed is the lowest travel speed.
- the method is further developed in that the second partial section takes up at least 80%, in particular at least 85%, further in particular at least 90% of the adjustment path traversed during the closing movement.
- an adjustment point is changed at which the transition between the first and the second subsection takes place, wherein the adjustment point is changed in particular depending on a parameter received as part of a user input.
- the adjustment means comprise a linear guide and at least one displacement motor, wherein the displacement motor moves the at least one crimping roller, guided by the linear guide, along the adjustment path, wherein the adjustment means further comprise a rotary encoder coupled to the displacement motor and a linear encoder coupled to the linear guide, with each of which an adjustment of the at least one Crimping roller is measured along the adjustment path, whereby the opening movement is controlled in a feedback manner taking into account the measured values recorded by the rotary encoder and the closing movement is controlled in a feedback manner taking into account the measured values recorded by the rotary encoder and the linear encoder.
- the measured values recorded by the rotary encoder and the measured values recorded by the linear encoder are used as follows, namely in such a way that the closing movement is controlled in a feedback manner in the first subsection taking into account the measured values recorded by the rotary encoder and in the second subsection taking into account the measured values recorded by the linear encoder.
- the method is further developed in that the detection unit comprises at least one sensor, wherein the material thickness of the flat web is measured with the sensor, and wherein the sensor is in particular an optical sensor, which further measures in particular a translucency of the flat web.
- the opening signal is generated when the measured value of the material thickness is outside a reference range or tolerance range.
- the measurement can be carried out optically, for example using a laser.
- the translucency of the material of the flat sheet is measured, and this value can be used to determine the material thickness of the flat sheet.
- Other ways of determining the material thickness are a measurement with a mechanical probe, a microwave measurement, a high-frequency measurement or even an ultrasound measurement.
- a machine for producing paper filters comprising a supply unit for providing a flat web of a paper material of the tobacco processing industry. industry and a device for crimping the flat web according to one or more of the aforementioned embodiments.
- the machine also comprises a feed unit which is designed and set up to feed the flat web to the device for crimping, a gathering unit which is designed and set up to gather the crimped flat web transversely to its longitudinal direction, a format unit which is designed and set up to produce a paper filter strand from the gathered, crimped flat web and a cutting unit which is designed and set up to cut paper filters from the paper filter strand.
- the machine according to aspects of the invention makes it possible to produce paper filters of the highest quality with minimal waste at the same time.
- the machine allows a continuous production process that does not have to be interrupted at splice points on the flat web.
- it is necessary to briefly interrupt the production process at a splice point on the flat web or to continue it at a reduced speed and to pass through the splice point manually.
- the products manufactured from this area of the flat web must be discharged.
- Such a labor-intensive and lengthy interruption of the production process is advantageously not necessary with the machine according to the aforementioned aspects of the invention.
- the machine is further developed by a discharge unit which is designed and configured to discharge paper filters produced from the paper filter strand from the ongoing process, wherein the control unit of the crimping device is further configured to trigger a discharge process of the discharge unit in response to the opening signal of the detection unit.
- control unit is further designed and configured to To synchronize the opening movement with the opening signal in such a way that the splice point and/or the increase in the material thickness of the flat web passes through the crimping rollers before the opening movement is completed.
- the synchronization of the opening movement to the opening signal allows the time period between the opening movement and the closing movement to be minimized.
- This length of time is chosen as a safety margin, so that it can be assumed with almost absolute certainty that at the start of the closing movement the splice point or the increase in the material thickness of the flat web has already passed the pair of crimping rollers. This means that damage to the pair of crimping rollers due to this thickening of the flat web can be ruled out. At the same time, the area that cannot be processed into products of the desired quality can be minimized.
- Embodiments of the invention may fulfill individual features or a combination of several features.
- Fig. 1 is a schematically simplified representation of a machine for producing paper filters, comprising a device for crimping a flat web,
- Fig. 2 is a schematic representation of a curve of the crimping depth of the crimping rollers as a function of time, during an opening movement and a closing movement, and
- FIG. 3 and 4 simplified perspective views of a crimping station for crimping a flat strip.
- Fig. 1 shows a simplified schematic representation of a machine 2 for producing paper filters 24.
- the machine 2 comprises a supply unit 4 for supplying a flat web 6, which consists for example of a paper material from the tobacco processing industry.
- the flat web 6 is provided on a bobbin 8.
- the supply unit 4 comprises a bobbin changer or is designed as such.
- the machine 2 comprises a splicing unit 10.
- the flat web 6 is fed from the splicing unit 10, possibly using an intermediate storage device not shown in Fig. 1, into trans-
- the flat web 6 is fed in the transport direction T to a device 12 for crimping the flat web 6, which will also be referred to below as the crimping device 12.
- the flat web is transported in its longitudinal direction L, which corresponds to the transport direction T.
- a feed unit 14 is provided, which is designed and set up to feed the flat web 6 to the crimping device 12.
- the feed unit 14 is illustrated schematically in Fig. 1 by a pair of transport rollers. Downstream of the crimping device 12, the crimped flat web enters a gathering unit 16.
- the gathering unit 16 is designed and set up to gather the crimped flat web transversely to its longitudinal direction.
- the gathering unit 16 is a flat guide which tapers conically in the transport direction T and in this way gathers the flat web.
- a format unit 18 in which a paper filter strand 20 is produced from the crimped flat web. With the help of a cutting unit 22, individual paper filters 24 are cut from the paper filter strand 20.
- the machine 2 also includes a discharge unit 52 with which individual paper filters can be discharged from the production process.
- the crimping device 12 comprises a crimping station 26, a detection unit 28 and a control unit 30.
- the control unit 30 is coupled to the crimping station 26 and the detection unit 28 in terms of data technology, for example via data lines shown in the figure and not designated in more detail.
- the crimping station 26 comprises a first crimping roller 32a, which is mounted so as to be rotatable about a first rotation axis 34a.
- the crimping station 26 also comprises a second crimping roller 32b, which is mounted so as to be rotatable about a second rotation axis 34b.
- the first and second crimping rollers 32a, 32b are operatively coupled.
- the rotation speeds of the two crimping rollers 32a, 32b are coordinated with one another.
- drives (not shown in the figure), for example drive motors, of the crimping rollers 32a, 32b are controlled accordingly. This control can be carried out, for example, via the control unit 30.
- the two crimping rollers 32a, 32b are also designed to introduce a plurality of longitudinal lines into the flat web 6 as it passes between the crimping rollers 32a, 32b. These longitudinal lines are, for example, embossings.
- the flat web 6 can be easily folded along these longitudinal lines, in particular in its transverse direction, which is oriented transversely to the longitudinal direction L of the flat web 6, so that it can be gathered together in the gathering unit 16 arranged downstream.
- the crimping rollers 32a, 32b are designed in a manner known per se.
- They comprise, for example, a large number of disks arranged parallel to one another, which are spaced apart from one another by circumferential grooves in the area of a circumferential surface of the respective crimping roller 32a, 32b.
- the disks of one crimping roller 32a, 32b engage in the grooves of the other crimping roller 32a, 32b, so that the lines mentioned are embossed on the flat sheet 6 as it passes between the crimping rollers 32a, 32b.
- the flat sheet 6 is embossed or pre-folded in a zigzag shape in cross-section, viewed in a plane perpendicular to its longitudinal direction L.
- the detection unit 28 is arranged upstream of the crimping station 26 in the material flow direction T, i.e. arranged upstream in the material flow direction T.
- the detection unit 28 is set up and designed to detect a splice point and/or an increase in the material thickness of the flat web 6 that is spatially limited in the longitudinal direction L of the flat web 6.
- a splice point as an example. Such a splice point is created when the outgoing flat web 6 is connected to the further flat web 6' using the splice unit 10.
- the corresponding statements also apply to an increase in the material thickness of the flat web 6 that is spatially limited in the longitudinal direction L of the flat web 6, which can be caused, for example, by a the splice performed on the flat track 6.
- the detection unit 6 is set up and designed to measure the material thickness of the flat web 6 and to determine whether a predetermined or predeterminable limit value is exceeded.
- the detection unit 28 generates an opening signal S.
- This opening signal S is communicated from the detection unit 28 to the control unit 30.
- the control unit 30 controls adjustment means 36 of the crimping station 26.
- the adjustment means 36 for example a suitably designed and configured adjustment motor, are set up and designed to move at least one of the two crimping rollers 32a, 32b along an adjustment path 38.
- the first crimping roller 32a is designed to be adjustable by way of example.
- the adjustment path 38 illustrates this adjustability of the first crimping roller 32a.
- the first rotation axis 34a of the first crimping roller 32a is displaced linearly so that the distance between the first and second rotation axes 34a, 34b changes.
- the adjustment path 38 is shown in an oversized manner.
- the adjustment means 36 are designed to move the first crimping roller 32a between a working position and a disengagement position.
- the working position longitudinal lines are embossed between the crimping rollers 32a, 32b of the flat web 6 as the flat web 6 passes through.
- the disengagement position the distance between the two rotation axes 34a, 34b of the crimping rollers 32a, 32b is greater than in the working position.
- the crimping rollers 32a, 32b are also moved far enough apart that a splice present in the flat web 6 can pass the crimping rollers 32a, 32b without a mechanical event, for example a mechanical impact, occurring in the crimping station 26.
- the control unit 30 is arranged and designed to control the setting means 36 of the crimping station 26 such that the first crimping roller 32a in In response to the opening signal S, the first crimping roller 32a is moved in an opening movement in the direction of the disengagement position. After a predetermined or predeterminable period of time, the first crimping roller 32a is moved in a closing movement in the direction of the working position. The closing movement takes place in two different sections of the adjustment path 38 with different travel speeds.
- the detection unit 28 used to detect the material thickness of the flat web 6 is, for example, a sensor that is set up to measure a translucency of the flat web 6.
- an optical sensor is used.
- it is a laser sensor.
- the machine shown in Fig. 1 for producing paper filters 24 comprises the discharge unit 52, illustrated by an arrow.
- the discharge unit 52 is designed and configured to discharge paper filters 24 produced from the paper filter strand 20 from the ongoing process.
- the control unit 30 of the crimping device 12 is configured to trigger a discharge process of the discharge unit 52 in response to the opening signal S of the detection unit 28. The exact time of the discharge process takes place taking into account the production speed.
- the opening movement and the closing movement of the first crimping roller 32a will be explained in connection with Fig. 2.
- the figure shows a schematic representation of the crimping depth A over time.
- the crimping depth correlates directly with a distance between the crimping rollers 32a, 32b, for example the distance between the rotation axes 34a, 34b, but with the opposite sign. This means that as the distance between the rotation axes 34a, 34b decreases, the crimping depth increases and vice versa.
- a zero point of the crimping depth can be set to the value at which cylinder shells constructed from the envelope curves of the crimping rollers just touch. As the crimping rollers mesh more and more, the crimping depth assumes positive values.
- Fig. 2 shows the crimping depth A in arbitrary units over time t, also shown in arbitrary units. Instead of focusing on time t, it would also be possible to focus on a position along the flat track 6, viewed in the
- the crimping rollers 32a, 32b are in the working position. In the working position, the crimping rollers 32a, 32b mesh with a crimping depth A1. In the working position, the crimping depth is controlled, for example, with feedback.
- the control unit 30 receives the opening signal S. Based on the processing speed and the geometry of the material flow in the machine 2, the time t2 is determined at which the control unit 30 controls the setting means 36 such that the first crimping roller 32a begins the opening movement in the direction of the disengagement position.
- the first crimping roller 32a is moved at high speed, referred to as the first travel speed, in the direction of the disengagement position. This shows the large gradient with which the crimping depth A decreases from time t2.
- the crimping depth A is so low that articles or intermediate products manufactured from a flat web 6 crimped to this depth, for example paper filters 24 manufactured from the flat web 6, no longer meet the desired quality criteria.
- This limit value of the crimping depth shall be referred to as crimping depth A3.
- the products manufactured from the associated area of the flat web 6 are ejected.
- the ejection unit 52 is controlled to eject paper filters 24 manufactured from the associated area of the paper web 6.
- the splice passes through the pair of crimping rollers.
- the first crimping roller 32a has not yet fully completed the opening movement in the direction of the disengagement position.
- the crimping rollers 32a have reached the crimping depth A2, which corresponds to the disengagement position.
- the time period until at time t6, at which the closing movement begins and the first crimping roller 32a is moved back towards the working position, is dimensioned with an appropriate safety margin. This ensures with almost absolute certainty that the splice has passed the pair of crimping rollers before the closing movement begins.
- the closing movement takes place in a first section, which is first traveled through starting from the disengagement position and takes up a predominant portion of the adjustment path 38 traveled through during the closing movement, at a second travel speed.
- the first section extends between the time t6 and the time t7.
- the second travel speed can be similar to or the same as the first travel speed with which the first crimping roller 32a is moved in the direction of the disengagement position between the time t2 and the time t5.
- the travel speeds are in particular constant over time, at least in sections.
- the crimping depth A again reaches the value A2.
- This value is characterized by the fact that articles that are manufactured from a flat strip crimped with the corresponding crimping depth meet the specified quality criteria. In other words, from time t7, the crimping depth A is again large enough to produce articles of the desired quality. From time t7, the removal of the articles from the production process can therefore be stopped.
- the value A2 of this crimping depth can be set in particular by the user of machine 2, for example, taking into account the respective quality criteria.
- the first crimping roller 32a continues the closing movement at a third travel speed.
- This third travel speed is significantly lower than the first and second travel speeds.
- first travel speed: section t2 t5; second travel speed: section t6 t7; third travel speed: section t8 t9 the increase in the crimping depth A and thus the travel speed is significantly higher than in sections t8 to t9.
- the increase in the crimping depth in sections t6 to t7 is also significantly greater than in sections t8 to t9, since in the first section of the closing movement the first crimping roller 32a is moved at a higher travel speed than in the second section of the closing movement. From time t9, the first crimping roller 32a has reached its working position again.
- the entire opening movement extends between times t2 and t5, the entire closing movement extends between times t6 and t9.
- the first section of the closing movement which takes place between times t6 and t7, extends between the crimping depth A2 and A3.
- the second section extends between the crimping depth A3 and A1.
- the adjustment path 38 extends from the crimping depth A2 to the crimping depth A1.
- the first section takes up the majority of the adjustment path 38 traversed during the closing movement.
- the first section takes up at least 80%, in particular at least 85% and furthermore in particular at least 90% of the entire adjustment path 38 that extends between A2 and A1.
- the transition between the first section and the second section is defined by an adjustment point at which the crimp depth is A3.
- This adjustment point can be changed depending on a user input.
- the adjustment point, defined by the value of the crimp depth A3, can be set, for example, depending on the quality criteria for the products manufactured from the crimped flat strip.
- 3 and 4 each show an embodiment of the crimping station 26 in a simplified perspective view.
- the adjustment means 36 are designed in such a way that they comprise a linear guide 40. With the help of this linear guide 40, the first crimping roller 32a can be moved relative to the second crimping roller 32b.
- the second crimping roller 32b is, for example, fixedly mounted.
- the first crimping roller 32a is mounted on a support plate 42, which is coupled to the base plate of the crimping station 26 via the linear guide 40 for moving the first crimping roller 32a.
- the first crimping roller 32a and its first drive motor 44a are mounted on the support plate 42.
- the second crimping roller 32b is driven by a second drive motor 44b and is mounted on the base plate.
- a travel motor 46 is provided for moving the first crimping roller 32a along the linear guide 40.
- the travel motor 46 is designed and constructed to move the first crimping roller 32a, guided by the linear guide 40, along the adjustment path 38 (see also Fig. 1).
- a rotary encoder 48 is coupled to the travel motor 46.
- a linear encoder 50 is coupled to the linear guide 40.
- the movement and position of the first crimping roller 32a along the adjustment path 38 can be measured using both the rotary encoder 48 and the linear encoder 50.
- the distance between the crimping rollers 32a, 32b, in other words also the crimping depth shown in Fig. 2 can be calculated from the measured values of both encoders 48, 50.
- the measured values of the linear encoder 50 are, however, more precise.
- the control unit 30 is set up and designed to control the opening movement with feedback, taking into account both the measured values recorded by the rotary encoder 48 and the measured values recorded by the linear encoder 50.
- control unit 30 is designed and constructed to control the closing movement in the first section, i.e. between the crimping depth A2 and the crimping depth A3 or between the times t6 and t7, taking into account the measured values recorded by the rotary encoder 48.
- the movement of the first crimping roller 32a along the adjustment path 38 is controlled taking into account the measured values recorded by the linear encoder 50. This makes it possible to move to the working position precisely.
Landscapes
- Replacement Of Web Rolls (AREA)
Abstract
Description
Vorrichtung und Verfahren zum Crimpen einer Flachbahn sowie Maschine zum Herstellen von Papierfiltern Device and method for crimping a flat sheet and machine for producing paper filters
Beschreibung Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Crimpen einer Flachbahn aus einem Material der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend eine Crimpstation mit einer um eine erste Rotationsachse drehbar gelagerten ersten Crimpwalze und mit einer um eine zweite Rotationsachse drehbar gelagerten zweiten Crimpwalze, die betriebsmäßig gekoppelt und dazu eingerichtet sind, in der Flachbahn beim Durchgang zwischen den Crimp- walzen eine Vielzahl von Längslinien zu erzeugen, entlang derer die Flachbahn, insbesondere in ihrer Querrichtung, leicht faltbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Crimpen einer Flachbahn aus einem Material der Tabak verarbeitenden Industrie, die folgenden Schritte umfassend: Bereitstellen einer Flachbahn und Zuführen der Flachbahn zu einer Crimpstation, Erzeugen einer Vielzahl von Längslinien in der Flachbahn, entlang derer die Flachbahn, insbesondere in ihrer Querrichtung, leicht faltbar ist, indem die Flachbahn in der Crimpstation zwischen einer ersten Crimpwalze, die um eine erste Rotationsachse rotiert, und einer zweiten Crimpwalze, die um eine zweite Rotationsachse rotiert, hindurch- geführt wird. Schließlich betrifft die Erfindung eine Maschine zum Herstellen von Papierfiltern. The invention relates to a device for crimping a flat web made of a material from the tobacco processing industry, comprising a crimping station with a first crimping roller mounted so as to be rotatable about a first axis of rotation and with a second crimping roller mounted so as to be rotatable about a second axis of rotation, which are operatively coupled and designed to produce a multiplicity of longitudinal lines in the flat web as it passes between the crimping rollers, along which the flat web can be easily folded, in particular in its transverse direction. The invention further relates to a method for crimping a flat web made of a material from the tobacco processing industry, comprising the following steps: providing a flat web and feeding the flat web to a crimping station, producing a multiplicity of longitudinal lines in the flat web, along which the flat web can be easily folded, in particular in its transverse direction, by passing the flat web in the crimping station between a first crimping roller rotating about a first axis of rotation and a second crimping roller rotating about a second axis of rotation. Finally, the invention relates to a machine for producing paper filters.
In der Tabak verarbeitenden Industrie werden Flachbahnen zu verschiedenen Zwecken verarbeitet und eingesetzt. Beispielsweise werden Flachbahnen aus einem Papiermaterial der Tabak verarbeitenden Industrie zu Papierfiltern verarbeitet. Ein bei der Verarbeitung von Flachbahnen in vielen Fällen durchgeführter Verfahrensschritt ist das sog. „Crimpen“ der Flachbahn. Dieser Begriff beschreibt einen Vorgang, bei dem in die Flachbahn eine Vielzahl von Längslinien eingebracht wird. Die Längsli- nien sind vielfach in Querrichtung der Flachbahn äquidistant und erstrecken sich in Längsrichtung der Flachbahn. Ferner handelt es sich vielfach um kontinuierliche Längslinien, welche sich unterbrechungsfrei entlang der Längsrichtung der Flachbahn erstrecken. In the tobacco processing industry, flat sheets are processed and used for various purposes. For example, flat sheets made from a paper material from the tobacco processing industry are processed into paper filters. A process step that is often carried out when processing flat sheets is the so-called "crimping" of the flat sheet. This term describes a process in which a large number of longitudinal lines are introduced into the flat sheet. The longitudinal lines are often equidistant in the transverse direction of the flat sheet and extend in the longitudinal direction of the flat sheet. Furthermore, they are often continuous longitudinal lines that extend uninterrupted along the longitudinal direction of the flat sheet.
Die während des Crimpens in die Flachbahn eingebrachten Längslinien sorgen dafür, dass die Flachbahn sich in ihrer Querrichtung, also quer zu den Längslinien, leicht zusammenraffen oder falten lässt. Das Zusammenraffen der Flachbahn wird ferner dadurch erleichtert, dass beim Crimpen nicht nur Längslinien in die Flachbahn eingebracht werden, sondern auch der Querschnitt der Flachbahn, betrachtet in einer Ebene senkrecht zu ihrer Längsrichtung, so verändert wird, dass dieser zumindest näherungsweise eine zickzackförmige Struktur erhält. The longitudinal lines introduced into the flat sheet during crimping ensure that the flat sheet can be easily gathered or folded in its transverse direction, i.e. transverse to the longitudinal lines. Gathering the flat sheet is also made easier by the fact that not only longitudinal lines are introduced into the flat sheet during crimping, but also the cross-section of the flat sheet, viewed in a plane perpendicular to its longitudinal direction, is changed in such a way that it at least approximately has a zigzag structure.
Die Längslinien werden mit an sich bekannten Crimpwalzen in die Flachbahn eingebracht. Crimpwalzen sind vielfach aus einer Vielzahl von auf einer gemeinsamen Achse angeordneten Scheiben aufgebaut. Die Scheiben sind parallel zueinander und jeweils senkrecht zu der gemeinsamen Achse ausgerichtet. Im Bereich der Mantelflächen sind die Scheiben der Crimpwalzen durch umlaufende Nuten voneinander getrennt. Die beiden Crimpwalzen greifen derart ineinander, dass sich jeweils eine Scheibe der einen Crimpwalze in die Nut zwischen den Scheiben der mit dieser zusammenwirkenden anderen Crimpwalze erstreckt. Durch Einstellung des Abstands zwischen den Crimpwalzen kann die Eingriffstiefe der Scheiben und Nuten, die auch als Crimptiefe bezeichnet wird, eingestellt werden. Eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, die eine Crimpeinrich- tung umfasst, ist beispielsweise aus der DE 10 2017 007 455 A1 bekannt. The longitudinal lines are introduced into the flat web using known crimping rollers. Crimping rollers are often made up of a large number of disks arranged on a common axis. The disks are parallel to one another and each aligned perpendicular to the common axis. In the area of the outer surfaces, the disks of the crimping rollers are separated from one another by circumferential grooves. The two crimping rollers mesh in such a way that a disk of one crimping roller extends into the groove between the disks of the other crimping roller that interacts with it. By adjusting the distance between the crimping rollers, the engagement depth of the disks can be adjusted. and grooves, which is also referred to as crimping depth. A machine in the tobacco processing industry that includes a crimping device is known, for example, from DE 10 2017 007 455 A1.
Die Flachbahn wird gecrimpt, indem sie zwischen den Crimpwalzen hin222222durchgeführt wird. Es werden Längslinien in die Flachbahn eingebracht und ihr Querschnitt wie beschrieben verändert, ausgehend von dieser Struktur kann anschließend die Flachbahn zusammengerafft und beispielsweise in einer Strangformungseinheit zu einem Papierfilterstrang weiterverarbeitet werden. Papierfilter kommen in traditionellen stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, aber auch in sog. Tobacco Heated Products, die auch als Heat-Not-Burn Artikel bezeichnet werden, zum Einsatz. Beim Konsum von Tobacco Heated Products wird das Tabakmaterial erhitzt und nicht verbrannt. The flat sheet is crimped by passing it between the crimping rollers. Longitudinal lines are introduced into the flat sheet and its cross-section is changed as described. Based on this structure, the flat sheet can then be gathered together and, for example, processed in a strand forming unit to form a paper filter strand. Paper filters are used in traditional rod-shaped articles in the tobacco processing industry, but also in so-called tobacco heated products, which are also known as heat-not-burn articles. When tobacco heated products are consumed, the tobacco material is heated and not burned.
Flachbahnen in der Tabak verarbeitenden Industrie weisen sehr unterschiedliche Materialstärken auf. Um den gewünschten Crimpeffekt zu erzielen, ist es daher wünschenswert, einen Abstand der Crimpwalzen zueinander in Abhängigkeit der Materialstärke des verarbeiteten Materials zu verändern bzw. einzustellen. Aus WO 2019/123210 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Materialstärke der Flachbahn mit einem Sensor gemessen wird. Der Abstand der Crimpwalzen wird als Funktion dieses Abstands angepasst, um in dem durchgeführten Crimpvorgang das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Flat webs in the tobacco processing industry have very different material thicknesses. In order to achieve the desired crimping effect, it is therefore desirable to change or adjust the distance between the crimping rollers depending on the material thickness of the material being processed. WO 2019/123210 A1 discloses a method in which a material thickness of the flat web is measured with a sensor. The distance between the crimping rollers is adjusted as a function of this distance in order to achieve the desired result in the crimping process carried out.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Crimpen einer Flachbahn aus einem Material der Tabak verarbeitenden Industrie, ein Verfahren zum Crimpen einer Flachbahn aus einem Material der Tabak verarbeitenden Industrie sowie eine Maschine zum Herstellen von Papierfiltern anzugeben, wobei eine möglichst kontinuierliche Verarbeitung der Flachbahn möglich sein soll. It is an object of the invention to provide a device for crimping a flat sheet made of a material from the tobacco processing industry, a method for crimping a flat sheet made of a material from the tobacco processing industry and a machine for producing paper filters, wherein the flat sheet should be able to be processed as continuously as possible.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Crimpen einer Flachbahn aus einem Material der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend: eine Crimpstation mit einer um eine erste Rotationsachse drehbar gelagerten ersten Crimpwalze und mit einer um eine zweite Rotationsachse drehbar gelagerten zweiten Crimpwalze, die betriebsmäßig gekoppelt und dazu eingerichtet sind, in der Flachbahn beim Durchgang zwischen den Crimpwalzen eine Vielzahl von Längslinien zu erzeugen, entlang derer die Flachbahn, insbesondere in ihrer Querrichtung, leicht faltbar ist, wobei diese Vorrichtung fortgebildet ist durch: eine Detektionseinheit, die eingerichtet und ausgebildet ist, eine Spleißstelle und/oder eine in Längsrichtung der Flachbahn räumlich begrenzte Vergrößerung einer Materialstärke der Flachbahn, die einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet, zu detektieren und in Reaktion darauf ein Öffnungssignal zu erzeugen, wobei die Detektionseinheit in Materialstromrichtung der Crimpstation vorgeordnet ist, The object is achieved by a device for crimping a flat sheet made of a material from the tobacco processing industry, comprising: a crimping station with a first crimping roller mounted so as to be rotatable about a first axis of rotation and with a second crimping roller mounted so as to be rotatable about a second axis of rotation, which are operatively coupled and designed to produce a multiplicity of longitudinal lines in the flat web as it passes between the crimping rollers, along which the flat web can be easily folded, in particular in its transverse direction, wherein this device is further developed by: a detection unit which is set up and designed to detect a splice point and/or an increase in the material thickness of the flat web which is spatially limited in the longitudinal direction of the flat web and which exceeds a predeterminable limit value, and to generate an opening signal in response thereto, wherein the detection unit is arranged upstream of the crimping station in the material flow direction,
Einstellmittel, die dazu eingerichtet und ausgebildet sind, zumindest eine der beiden Crimpwalzen entlang eines Verstellwegs zwischen einer Arbeitsposition, in der beim Durchgang der Flachbahn zwischen den Crimpwalzen in der Flachbahn Längslinien erzeugt werden, und einer Ausrückposition relativ zueinander zu verfahren, wobei ein Abstand zwischen der ersten und der zweiten Rotationachse in der Arbeitsposition geringer ist als in der Ausrückposition, eine mit der Detektionseinheit und den Einstellmitteln gekoppelte Steuereinheit, die dazu eingerichtet und ausgebildet ist, dass die Einstellmittel in Reaktion auf das Öffnungssignal die zumindest eine Crimpwalze in einer Öffnungsbewegung in Richtung der Ausrückposition verfahren, die zumindest eine Crimpwalze in einer Schließbewegung in Richtung der Arbeitsposition verfahren, und die Schließbewegung in zwei voneinander verschiedenen Abschnitten des Verstellwegs mit voneinander verschiedenen Verfahrgeschwindigkeiten ausführen. Adjustment means which are set up and designed to move at least one of the two crimping rollers along an adjustment path between a working position, in which longitudinal lines are generated in the flat web when the flat web passes between the crimping rollers, and a disengagement position relative to one another, wherein a distance between the first and the second axis of rotation is smaller in the working position than in the disengagement position, a control unit coupled to the detection unit and the adjustment means, which is set up and designed so that the adjustment means, in response to the opening signal, move the at least one crimping roller in an opening movement in the direction of the disengagement position, move the at least one crimping roller in a closing movement in the direction of the working position, and carry out the closing movement in two mutually different sections of the adjustment path at mutually different travel speeds.
Vorteilhaft ist es mit der Vorrichtung möglich, Flachbahnen kontinuierlich zu verarbeiten, auch wenn diese Spleißstellen oder Vergrößerungen der Materialstärke aufweisen. Spleißstellen entstehen, wenn eine auslaufende Flachbahn mit einer anschließend zu verarbeitenden Flachbahn verbunden wird. Die beispielsweise auf Bobinen bereitgestellten Flachbahnen werden mit einer Spleißvorrichtung zu einer endlosen Flachbahn verbunden, um so einen kontinuierlichen Prozess zu ermöglichen. Vergrößerungen der Mate rial stärke der Flachbahn treten teils innerhalb des Materials der Flachbahn aus, also während der Verarbeitung der beispielsweise auf einer Bobine bereitgestellten Flachbahn. Solche Vergrößerungen der Materialstärke kommen beispielsweise durch Spleißvorgänge, die bei der Herstellung der Flachbahn durchgeführt werden, zustande. Sowohl eine Spleißstelle als auch eine Vergrößerung der Materialstärke führen dazu, dass kurzzeitig eine Flachbahn mit einer größeren Materialstärke die Crimpwalzen durchfährt. Ohne die bei der Vorrichtung gemäß Aspekten der Erfindung getroffenen Maßnahmen, nämlich das Auseinanderfahren oder Ausrücken der Crimpwalzen in Reaktion auf das Öffnungssignal, treten unerwünschte Diskontinuitäten im Herstellungsprozess auf. Beispielsweise kann es beim Durchfahren eines Spleißes durch die Crimpwalzen dazu kommen, dass ein mechanischer Schlag auftritt, der die Crimpwalzen und ihre mechanischen Aufnahmen, beispielsweise ihre Lager, belastet. Ein solches während des Produktionsprozesses auftretendes Ereignis führt zu Verunsicherungen beim Bedienpersonal und kann Beschädigungen an der Crimpvorrichtung verursachen. Um dies zu vermeiden ist vorgesehen, in Reaktion auf das Öffnungssignal die zumindest eine Crimpwalze in einer Öffnungsbewegung in Richtung der Ausrückposition zu verfahren. Nach dem Durchlauf der Spleißstelle bzw. der Vergrößerung der Materialstärke durch das Crimpwalzenpaar werden die Crimpwalzen zur Fortsetzung des Produktionsprozesses wieder in Richtung der Arbeitsposition verfahren. Während der kurzen Zeitspanne, in der die Crimpwalzen sich in der Ausrückposition befinden, wird die Flachbahn nicht in der üblichen Art und Weise gecrimpt. Dies führt dazu, dass aus diesem Bereich der Flachbahn hergestellte Artikel oder Zwischenprodukte der Tabak verarbeitenden Industrie dem laufenden Produktionsprozess entnommen werden müssen. Sie werden ausgeschleust, da sie in der Regel nicht den gewünschten Qualitätsanforderungen entsprechen. The device advantageously enables flat webs to be processed continuously, even if they have splices or increases in material thickness. Splices occur when an outgoing flat web meets a flat web that is to be processed afterwards. is connected. The flat webs provided on bobbins, for example, are connected to form an endless flat web using a splicing device in order to enable a continuous process. Increases in the material thickness of the flat web sometimes occur within the material of the flat web, i.e. during processing of the flat web provided on a bobbin, for example. Such increases in material thickness occur, for example, as a result of splicing processes that are carried out when producing the flat web. Both a splice point and an increase in material thickness result in a flat web with a greater material thickness briefly passing through the crimping rollers. Without the measures taken in the device according to aspects of the invention, namely the moving apart or disengaging of the crimping rollers in response to the opening signal, undesirable discontinuities occur in the production process. For example, when a splice passes through the crimping rollers, a mechanical impact can occur that puts a strain on the crimping rollers and their mechanical mounts, for example their bearings. Such an event occurring during the production process leads to uncertainty among the operating personnel and can cause damage to the crimping device. To avoid this, it is planned to move at least one crimping roller in an opening movement towards the disengagement position in response to the opening signal. After the pair of crimping rollers has passed through the splice point or the material thickness has increased, the crimping rollers are moved back towards the working position to continue the production process. During the short period of time in which the crimping rollers are in the disengagement position, the flat web is not crimped in the usual way. This means that articles or intermediate products from the tobacco processing industry manufactured from this area of the flat web have to be removed from the ongoing production process. They are rejected because they usually do not meet the desired quality requirements.
Um den auf diese Weise entstehenden Ausschuss so gering wie möglich zu halten, ist es wünschenswert, die Schließbewegung so rasch wie möglich nach Durchlauf des Spleißes oder der Vergrößerung der Materialstärke der Flachbahn durchzuführen. Das Ziel ist es, die Arbeitsposition der Crimpwalzen so schnell wie möglich wieder zu erreichen, damit der Produktionsprozess in der gewünschten Qualität fortgesetzt werden kann. In diesem Zusammenhang muss jedoch beachtet werden, dass die Arbeitsposition sehr exakt eingestellt werden muss. Die Einstellung der Arbeitsposition erfolgt mit Genauigkeiten, welche im Bereich von wenigen Mikrometern (pm) bis ca. 10 pm liegt. Mit anderen Worten wird also eine sehr exakte Positionierung der Crimpwalzen durchgeführt. Eine exakte Positionierung ist in vielen Fällen nur bei entsprechend geringen Verfahrgeschwindigkeit der Crimpwalzen möglich. Um nun einerseits das Ziel zu erreichen, den entstehenden Ausschuss möglichst gering zu halten und andererseits eine exakte Positionierung der Crimpwalzen zueinander zu ermöglichen, wird die Schließbewegung mit zwei voneinander verschiedenen Verfahrgeschwindigkeiten ausgeführt. In order to keep the resulting waste as low as possible , it is desirable to carry out the closing movement as quickly as possible after the splice has been passed through or the material thickness of the flat web has been increased. The aim is to reach the working position of the crimping rollers as quickly as possible so that the production process can be continued with the desired quality. In this context, however, it must be noted that the working position must be set very precisely. The working position is set with accuracies in the range of a few micrometers (pm) to approx. 10 pm. In other words, a very precise positioning of the crimping rollers is carried out. In many cases, precise positioning is only possible if the crimping rollers are moving at a correspondingly low speed. In order to achieve the aim of keeping the resulting waste as low as possible and to enable the crimping rollers to be positioned precisely in relation to one another, the closing movement is carried out at two different speeds.
Die Steuereinheit ist bevorzugt dazu eingerichtet und ausgebildet, die Einstellmittel, mit denen ein Abstand der Crimpwalzen zueinander eingestellt wird, in Reaktion auf das Öffnungssignal in einer schnellen Öff- nungsbewegung, also mit hoher Verfahrgeschwindigkeit, in Richtung der Ausrückposition zu verfahren. Die gegenläufige Schließbewegung erfolgt nach Ablauf einer vorgegebenen oder vorgebbaren Zeitspanne, also zu einem geringfügig späteren Zeitpunkt. Die Zeitspanne, welche zwischen der Öffnungsbewegung und der Schließbewegung vergeht, dient dem Durchlauf der Spleißstelle bzw. der Vergrößerung der Materialstärke durch das Crimpwalzenpaar. Der Wert dieser Zeitspanne kann beispielsweise anhand empirischer Versuche ermittelt werden. Die Steuereinheit ist ferner bevorzugt dazu eingerichtet und ausgebildet, die Einstellmittel derart anzusteuern, dass nach Ablauf der zuvor genannten Zeitspanne die Crimpwalzen wiederum mit hoher Verfahrgeschwindigkeit in Richtung der Arbeitsposition verfahren werden. Die Crimpwalzen werden jedoch nicht im kompletten Verfahrweg mit hoher Geschwindigkeit verfahren, sondern nur in einem beispielsweise überwiegenden Teilabschnitt. Der verbleibende Teilabschnitt des Verfahrwegs wird mit wesentlich geringerer Geschwindigkeit durchfahren, um eine Annäherung an die Arbeitsposition mit hoher Genauigkeit zu ermöglichen. The control unit is preferably set up and designed to move the adjustment means, with which a distance between the crimping rollers is set, in response to the opening signal in a rapid opening movement, i.e. at a high travel speed, in the direction of the disengagement position. The opposite closing movement takes place after a predetermined or predeterminable period of time has elapsed, i.e. at a slightly later point in time. The time period that passes between the opening movement and the closing movement is used for the splice point to pass through or for the material thickness to be increased by the pair of crimping rollers. The value of this time period can be determined, for example, using empirical tests. The control unit is also preferably set up and designed to control the adjustment means in such a way that after the aforementioned period of time has elapsed, the crimping rollers are again moved at a high travel speed in the direction of the working position. However, the crimping rollers are not moved at high speed over the entire travel path, but only in a predominant section, for example. The The remaining section of the travel path is traversed at a much lower speed in order to enable the working position to be approached with high accuracy.
Der Verfahrweg der Crimpwalzen, der sich insbesondere aus der Differenz des Achsenabstands zwischen der ersten Rotationsachse und der zweiten Rotationsachse ergibt, wenn sich die Crimpwalzen einerseits in der Arbeitsposition und andererseits in der Ausrückposition befinden, kann in Abhängigkeit von der Materialstärke der verarbeiteten Flachbahn eingestellt werden. Die Materialstärke der verarbeiteten Flachbahnen liegt beispielsweise zwischen 35 pm und 500 pm. The travel path of the crimping rollers, which results in particular from the difference in the axis distance between the first rotation axis and the second rotation axis when the crimping rollers are in the working position on the one hand and in the disengagement position on the other, can be adjusted depending on the material thickness of the flat strip being processed. The material thickness of the flat strips being processed is, for example, between 35 pm and 500 pm.
Abhängig von dieser Materialstärke wird zunächst eine Crimptiefe eingestellt, also eine Tiefe, mit der die Crimpwalzen ineinandergreifen. Diese Crimptiefe bestimmt die Arbeitsposition. Wird nun eine Spleißstelle oder ein Bereich größerer Materialstärke in der Flachbahn detektiert, so ist die Materialstärke in diesem Bereich leicht doppelt so groß, wie in den sich davor und dahinter anschließenden Bereichen. Dementsprechend wird die Crimptiefe beim Ausrückvorgang, also bei der Öffnungsbewegung in Richtung der Ausrückposition, beispielsweise um den Wert der Zunahme der Materialstärke im Bereich des Spleißes vergrößert. Wie bereits ausgeführt, beträgt diese Zunahme der Materialstärke in etwa die Materialstärke der verarbeiteten Flachbahn (unter der Annahme, dass sich im Bereich des Spleißes die Materialstärke der Flachbahn verdoppelt). Somit kann der eine Ausrückweite bestimmende Verfahrweg, also der Abstand zwischen der Arbeitsposition und der Öffnungsposition, ebenfalls beispielsweise im Bereich zwischen 35 pm und 500 pm liegen. Gemäß weiterer Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der Verfahrweg zwischen 50 pm und 300 pm liegt, ferner insbesondere zwischen100 pm und 200 pm liegt. Depending on this material thickness, a crimping depth is first set, i.e. a depth at which the crimping rollers engage with each other. This crimping depth determines the working position. If a splice point or an area of greater material thickness is now detected in the flat web, the material thickness in this area is easily twice as large as in the areas in front of and behind it. Accordingly, the crimping depth is increased during the release process, i.e. during the opening movement in the direction of the release position, for example by the value of the increase in material thickness in the area of the splice. As already explained, this increase in material thickness is approximately the material thickness of the processed flat web (assuming that the material thickness of the flat web doubles in the area of the splice). Thus, the travel path determining a release width, i.e. the distance between the working position and the opening position, can also be in the range between 35 pm and 500 pm, for example. According to further embodiments, it is provided that the travel path is between 50 pm and 300 pm, and in particular between 100 pm and 200 pm.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Vorrichtung dadurch fortgebildet, dass die Schließbewegung ausgehend von der Ausrückposi- tion bis zu der Arbeitsposition erfolgt, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet und ausgebildet ist, die Einstellmittel derart anzusteuern, dass die Schließbewegung in einem ersten Teilabschnitt, der ausgehend von der Ausrückposition zuerst durchfahren wird und einen überwiegenden Anteil des während der Schließbewegung durchfahrenen Verstellwegs einnimmt, mit einer zweiten, insbesondere zeitlich konstanten, Verfahrgeschwindigkeit durchfahren wird und die Schließbewegung in einem zweiten Teilabschnitt, der anschließend an den ersten Teilabschnitt durchfahren wird, mit einer dritten, insbesondere zeitlich konstanten, Verfahrgeschwindigkeit durchfahren wird, wobei die dritte Verfahrgeschwindigkeit geringer als die zweite Verfahrgeschwindigkeit ist. According to an advantageous embodiment, the device is further developed in that the closing movement starting from the release position tion up to the working position, wherein the control unit is set up and designed to control the adjustment means in such a way that the closing movement in a first partial section, which is first traversed starting from the disengagement position and takes up a predominant portion of the adjustment path traversed during the closing movement, is traversed at a second, in particular temporally constant, travel speed and the closing movement in a second partial section, which is traversed subsequent to the first partial section, is traversed at a third, in particular temporally constant, travel speed, wherein the third travel speed is lower than the second travel speed.
Vorteilhaft wird durch die Ausführung der Schließbewegung, welche im ersten Teilabschnitt mit höherer Verfahrgeschwindigkeit erfolgt als im zweiten Teilabschnitt, denjenigen Bereich der Flachbahn minimiert, in dem kein ausreichender Crimpvorgang aufgrund der ausgerückten Crimp- walzen stattfindet. Die Crimpwalzen werden ausgehend von der Öff- nungsposition mit hoher Verfahrgeschwindigkeit in Richtung der Arbeitsposition bewegt. Um die Arbeitsposition dennoch exakt ansteuern zu können, erfolgt die weitere Schließbewegung in dem zweiten Teilabschnitt des Verstellwegs mit geringerer Geschwindigkeit. The advantage of carrying out the closing movement, which takes place at a higher speed in the first section than in the second section, is that the area of the flat track in which an insufficient crimping process takes place due to the disengaged crimping rollers is minimized. The crimping rollers are moved from the opening position at a high speed towards the working position. In order to still be able to control the working position precisely, the further closing movement in the second section of the adjustment path takes place at a lower speed.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung ist ferner vorgesehen, dass die Öffnungsbewegung ausgehend von der Arbeitsposition bis zu der Ausrückposition erfolgt und die Steuereinheit dazu eingerichtet und ausgebildet ist, die Einstellmittel derart anzusteuern, dass die Öffnungsbewegung in einem Teilabschnitt, der den zumindest überwiegenden Teil eines während der Öffnungsbewegung durchfahrenen Verstellwegs einnimmt, mit einer ersten, insbesondere zeitlich konstanten, Verfahrgeschwindigkeit durchfahren wird, wobei die (zuvor erwähnte) dritte Verfahrgeschwindigkeit geringer ist als die erste Verfahrgeschwindigkeit und die dritte Verfahrgeschwindigkeit geringer ist als die zweite Verfahrgeschwindigkeit. Es ist ferner insbesondere vorgesehen, dass die erste Verfahrgeschwindigkeit größer oder gleich der zweiten Verfahrgeschwindigkeit ist. According to an advantageous development of the device, it is further provided that the opening movement takes place starting from the working position up to the disengagement position and the control unit is set up and designed to control the adjustment means in such a way that the opening movement is carried out in a partial section which takes up at least the majority of an adjustment path traversed during the opening movement, at a first, in particular temporally constant, travel speed, wherein the (previously mentioned) third travel speed is lower than the first travel speed and the third travel speed is lower than the second travel speed. It is further provided in particular that the first travel speed is greater than or equal to the second travel speed.
Mit anderen Worten werden die Crimpwalzen in Reaktion auf das Öff- nungssignal zunächst schnell in Richtung der Öffnungsposition verfahren, nämlich mit der ersten Verfahrgeschwindigkeit. Nach dem Durchlauf der Spleißstelle oder der Vergrößerung der Materialstärke der Flachbahn werden die Crimpwalzen wiederum mit vergleichsweise hoher Verfahrgeschwindigkeit, der zweiten Verfahrgeschwindigkeit, welche jedoch kleiner oder gleich der Öffnungsgeschwindigkeit ist, in Richtung der Arbeitsposition verfahren. Um die Arbeitsposition exakt ansteuern zu können, erfolgt anschließend ein Verfahren der Crimpwalzen mit geringerer Geschwindigkeit, der dritten Verfahrgeschwindigkeit. Dieses Vorgehen hat sich als vorteilhaft herausgestellt. Es kann der entstehende Ausschuss minimiert werden, gleichzeitig kann einer Beschädigung der Crimpvorrichtung, beispielsweise durch eine Spleißstelle, vorgebeugt werden. Die angestrebte Arbeitsposition wird mit großer Genauigkeit erreicht. In other words, in response to the opening signal, the crimping rollers are initially moved quickly towards the opening position, namely at the first travel speed. After passing through the splice point or increasing the material thickness of the flat web, the crimping rollers are again moved towards the working position at a comparatively high travel speed, the second travel speed, which is however less than or equal to the opening speed. In order to be able to control the working position precisely, the crimping rollers are then moved at a lower speed, the third travel speed. This procedure has proven to be advantageous. The resulting waste can be minimized, and at the same time damage to the crimping device, for example from a splice point, can be prevented. The desired working position is reached with great precision.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Teilabschnitt zumindest 80 %, insbesondere zumindest 85 %, ferner insbesondere zumindest 90 % des während der Schließbewegung durchfahrenen Verstellwegs einnimmt. Die angegebenen Werte, die der erste Teilabschnitt an dem während der Schließbewegung durchfahrenen Verstellweg einnimmt, haben sich im Rahmen von praktischen Versuchen als vorteilhaft herausgestellt. According to a further advantageous embodiment, it is provided that the first section takes up at least 80%, in particular at least 85%, and in particular at least 90% of the adjustment path traversed during the closing movement. The specified values that the first section takes up on the adjustment path traversed during the closing movement have proven to be advantageous in practical tests.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die Vorrichtung dadurch fortgebildet, dass die Steuereinheit dazu ausgebildet und eingerichtet ist, einen Verstellwegpunkt zu verändern, an dem der Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Teilabschnitt erfolgt, wobei die Steuereinheit insbesondere dazu ausgebildet und eingerichtet ist, den Verstellwegpunkt in Abhängigkeit von einem im Rahmen einer Benutzereingabe erhaltenen Parameter zu verändern. Die Benutzereingabe kann, ähnlich wie die zuvor genannten festen Werte, wiederum als Prozentangabe erfolgen. Dabei kann die Benutzereingabe derart gewählt werden, dass beim Übergang von dem ersten in den zweiten Teilabschnitt bereits die benutzerseitig gewünschten Qualitätsanforderungen für den Crimpvorgang, beispielsweise eine benutzerseitig gewünschte Crimptiefe, erreicht werden. Mit anderen Worten erfüllen Produkte, die während des Verfahrens der Crimpwalzen in dem zweiten Teilabschnitt aus der Flachbahn hergestellt werden, bereits die benutzerseitig vorgegebenen Qualitätsanforderungen. Durch diese Maßnahme kann der entstehende Ausschuss weiter verringert werden. According to an alternative embodiment, the device is further developed in that the control unit is designed and configured to change an adjustment point at which the transition between the first and the second subsection takes place, wherein the control unit is in particular designed and configured to change the adjustment point depending on a parameter received as part of a user input. The user input can, similar to the fixed values mentioned above, be given as a percentage. The user input can be selected in such a way that the quality requirements for the crimping process desired by the user, for example a crimping depth desired by the user, are already achieved when moving from the first to the second section. In other words, products that are manufactured from the flat web during the process of the crimping rollers in the second section already meet the quality requirements specified by the user. This measure can further reduce the amount of waste that occurs.
Die Vorrichtung ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform dadurch fortgebildet, dass die Einstellmittel eine Linearführung und zumindest einen Verfahrmotor umfassen, wobei der Verfahrmotor dazu eingerichtet und ausgebildet ist, die zumindest eine Crimpwalze, geführt durch die Linearführung, entlang des Verstellwegs zu verfahren, wobei die Einstellmittel ferner einen mit dem Verfahrmotor gekoppelten rotatorischen Geber und einen mit der Linearführung gekoppelten Lineargeber umfassen, mit denen jeweils eine Verstellung der zumindest einen Crimpwalze entlang des Verstellwegs messbar ist, wobei die Steuereinheit ferner dazu eingerichtet und ausgebildet ist, die Öffnungsbewegung unter Berücksichtigung der von dem rotatorischen Geber erfassten Messwerte rückgekoppelt zu regeln und die Schließbewegung unter Berücksichtigung der von dem rotatorischen Geber und dem Linearergeber erfassten Messwerte rückgekoppelt zu regeln. According to a further advantageous embodiment, the device is further developed in that the adjustment means comprise a linear guide and at least one displacement motor, wherein the displacement motor is set up and designed to move the at least one crimping roller, guided by the linear guide, along the adjustment path, wherein the adjustment means further comprise a rotary encoder coupled to the displacement motor and a linear encoder coupled to the linear guide, with each of which an adjustment of the at least one crimping roller along the adjustment path can be measured, wherein the control unit is further set up and designed to feedback-control the opening movement taking into account the measured values recorded by the rotary encoder and to feedback-control the closing movement taking into account the measured values recorded by the rotary encoder and the linear encoder.
Ein Lineargeber erlaubt eine exaktere Messung der Position der Crimpwalzen als ein rotatorischer Geber. Die Positionierung der Crimpwalzen relativ zueinander kann also auf der Grundlage der Messwerte des Lineargebers exakter erfolgen, als dies auf der Grundlage der Messwerte möglich ist, die von einem mit dem Verfahrmotor gekoppelten rotatorischen Geber erhältlich sind. Dies liegt vor allem daran, dass die mechanische Fehlerkette, die bei einem rotatorischen Geber insbesondere ein Verstellgetriebe einschließt, verkürzt werden kann. Aus diesem Grund hat sich die Steuerung des Abstands der Crimpwalzen im zweiten Teilabschnitt unter Verwendung der von einem Lineargeber erfassten Messwerte als vorteilhaft herausgestellt. A linear encoder allows a more precise measurement of the position of the crimping rollers than a rotary encoder. The positioning of the crimping rollers relative to each other can therefore be carried out more precisely on the basis of the measured values of the linear encoder than is possible on the basis of the measured values obtained from a rotary encoder coupled to the travel motor. This is mainly due to the fact that the mechanical error chain, which in the case of a rotary encoder particularly includes an adjustment gear, can be shortened. For this reason, Controlling the distance between the crimping rollers in the second section using the measured values recorded by a linear encoder has proven to be advantageous.
Diese Ausführungsform kann vorteilhaft dadurch fortgebildet werden, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet und ausgebildet ist, die Schließbewegung im ersten Teilabschnitt unter Berücksichtigung der von dem rotatorischen Geber erfassten Messwerte und im zweiten Teilabschnitt unter Berücksichtigung der von dem Lineargeber erfassten Messwerte rückgekoppelt zu regeln. This embodiment can be advantageously further developed in that the control unit is set up and designed to control the closing movement in the first subsection taking into account the measured values recorded by the rotary encoder and in the second subsection taking into account the measured values recorded by the linear encoder.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Vorrichtung zum Crimpen der Flachbahn ferner dadurch fortgebildet, dass die Detektionseinheit zumindest einen Sensor umfasst, der ausgebildet und eingerichtet ist, die Materialstärke der Flachbahn zu messen, wobei der Sensor insbesondere ein optischer Sensor ist, ferner insbesondere der Sensor dazu ausgebildet und eingerichtet ist, eine Transluzenz der Flachbahn zu messen. According to a further advantageous embodiment, the device for crimping the flat web is further developed in that the detection unit comprises at least one sensor which is designed and configured to measure the material thickness of the flat web, wherein the sensor is in particular an optical sensor, furthermore in particular the sensor is designed and configured to measure a translucency of the flat web.
Ein Öffnungssignal kann von dem Sensor insbesondere dann generiert werden, wenn der gemessene Wert der Materialstärke der Flachbahn außerhalb eines Referenzbereichs oder Toleranzbereichs liegt oder einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Bei dem optischen Sensor handelt es sich beispielsweise um einen Lasersensor. Der Sensor kann ebenso als mechanischer Taster, Mikrowellensensor, Hochfrequenzsensor und/oder Ultraschallsensor ausgebildet sein. An opening signal can be generated by the sensor in particular when the measured value of the material thickness of the flat web is outside a reference range or tolerance range or exceeds a specified limit value. The optical sensor is, for example, a laser sensor. The sensor can also be designed as a mechanical button, microwave sensor, high-frequency sensor and/or ultrasonic sensor.
Bei der Vorrichtung gemäß Aspekten der Erfindung ist zumindest eine der beiden Crimpwalzen relativ zu der anderen Crimpwalze verfahrbar montiert. So kann der gegenseitige Abstand zwischen den Crimpwalzen variiert werden. Die Einstellmittel wirken also nur auf eine der beiden Crimpwalzen, wobei die mit dieser zusammenwirkende andere Crimpwalze fest montiert ist. Gemäß weiterer Ausführungsformen ist vorgesehen, dass beide Crimpwalzen verfahrbar sind und auf diese Weise relativ zueinander bewegt werden. Die erste und die zweite Crimpwalze sind in der Crimpstation insbesondere so angeordnet, dass die erste Rotationsachse, um die die erste Crimpwalze drehbar gelagert ist, und die zweite Rotationsachse, um die die zweite Crimpwalze drehbar gelagert ist, zumindest näherungsweise parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Crimpwalzen sind ferner insbesondere derart ausgestaltet, dass die Längslinien, die in die Flachbahn eingebracht werden linienförmige Prägungen sind. Die Linien sind insbesondere durchgängig, das heißt unterbrechungsfrei. Diese Betrachtung schließt selbstverständlich die Bereiche, in denen die Spleißstelle oder die Vergrößerung der Materialstärke der Flachbahn vorliegt, aus. Neben durchgängigen Linien können auch intermittierende Linien vorgesehen sein, solange sich aufgrund der Linien eine ausreichende Prägung oder Schwächung der Flachbahn einstellt, so dass diese in Querrichtung gerafft ist oder gerafft werden kann oder leicht faltbar ist. In the device according to aspects of the invention, at least one of the two crimping rollers is mounted so that it can move relative to the other crimping roller. This allows the mutual distance between the crimping rollers to be varied. The adjustment means therefore only act on one of the two crimping rollers, with the other crimping roller that interacts with it being fixedly mounted. According to further embodiments, it is provided that both crimping rollers are movable and are thus moved relative to one another. The first and second crimping rollers are arranged in the crimping station in such a way that the first axis of rotation, about which the first crimping roller is rotatably mounted, and the second axis of rotation, about which the second crimping roller is rotatably mounted, are aligned at least approximately parallel to one another. The crimping rollers are furthermore designed in such a way that the longitudinal lines introduced into the flat web are linear embossings. The lines are in particular continuous, i.e. uninterrupted. This consideration naturally excludes the areas in which the splice point or the increase in the material thickness of the flat web is present. In addition to continuous lines, intermittent lines can also be provided, as long as the lines result in sufficient embossing or weakening of the flat web so that it is or can be gathered in the transverse direction or is easily foldable.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Crimpen einer Flachbahn aus einem Material der Tabak verarbeitenden Industrie, die folgenden Schritte umfassend: The object is further achieved by a method for crimping a flat sheet made of a material from the tobacco processing industry, comprising the following steps:
Bereitstellen einer Flachbahn und Zuführen der Flachbahn zu einer Crimpstation, Providing a flat web and feeding the flat web to a crimping station,
Erzeugen einer Vielzahl von Längslinien in der Flachbahn, entlang derer die Flachbahn, insbesondere in ihrer Querrichtung, leicht faltbar ist, indem die Flachbahn in der Crimpstation zwischen einer ersten Crimpwalze, die um eine erste Rotationsachse rotiert, und einer zweiten Crimpwalze, die um eine zweite Rotationsachse rotiert, hindurchgeführt wird, wobei dieses Verfahren fortgebildet ist durch die folgenden Schritte: Detektieren einer Spleißstelle und/oder einer in Längsrichtung der Flachbahn räumlich begrenzten Vergrößerung einer Materialstärke der Flachbahn, die einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet, in Reaktion darauf, Erzeugen eines Öffnungssignals, mit einer Detektionseinheit, die in Materialstromrichtung der Crimpstation vorgeordnet ist, in Reaktion auf das Öffnungssignal, Verfahren der zumindest einen Crimpwalze, in einer Öff- nungsbewegung, in Richtung einer Ausrückposition, Verfahren der zumindest einen Crimpwalze in einer Schließbewegung in Richtung der Arbeitsposition, wobei die Schließbewegung in zwei voneinander verschiedenen Abschnitten eines Verstellwegs mit voneinander verschiedenen Verfahrgeschwindigkeiten ausgeführt wird, wobei das Verfahren der Crimpwalzen mit Einstellmitteln erfolgt, die dazu eingerichtet und ausgebildet sind, zumindest eine der beiden Crimpwalzen entlang eines Verstellwegs zwischen der Arbeitsposition, in der beim Durchgang der Flachbahn zwischen den Crimpwalzen in der Flachbahn Längslinien erzeugt werden, und der Ausrückposition relativ zueinander zu verfahren, wobei ein Abstand zwischen der ersten und der zweiten Rotationachse in der Arbeitsposition geringer ist als in der Ausrückposition. Creating a plurality of longitudinal lines in the flat web, along which the flat web can be easily folded, in particular in its transverse direction, by guiding the flat web in the crimping station between a first crimping roller that rotates about a first axis of rotation and a second crimping roller that rotates about a second axis of rotation, this method being further developed by the following steps: detecting a splice point and/or an increase in the material thickness of the flat web that is spatially limited in the longitudinal direction of the flat web and that exceeds a predeterminable limit value in response thereto, generating an opening signal with a detection unit that is arranged upstream of the crimping station in the material flow direction in response to the opening signal, moving the at least one crimping roller in an opening movement in the direction of a disengagement position, Moving the at least one crimping roller in a closing movement in the direction of the working position, wherein the closing movement is carried out in two mutually different sections of an adjustment path with mutually different travel speeds, wherein the movement of the crimping rollers takes place with adjustment means which are set up and designed to move at least one of the two crimping rollers along an adjustment path between the working position, in which longitudinal lines are generated in the flat web when the flat web passes between the crimping rollers, and the disengagement position relative to one another, wherein a distance between the first and the second axis of rotation is smaller in the working position than in the disengagement position.
Auf das Verfahren zum Crimpen einer Flachbahn aus einem Material der Tabak verarbeitenden Industrie treffen gleiche oder ähnliche Vorteile zu, wie sie bereits im Hinblick auf die Vorrichtung zum Crimpen der Flachbahn erwähnt wurden. Gleiches gilt für vorteilhafte und optionale im Zusammenhang mit der Vorrichtung erwähnte Weiterbildungsmöglichkeiten. The same or similar advantages apply to the method for crimping a flat sheet made of a material from the tobacco processing industry as those already mentioned with regard to the device for crimping the flat sheet. The same applies to advantageous and optional further training options mentioned in connection with the device.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Verfahren dadurch fortgebildet, dass die Schließbewegung zwischen der Ausrückposition und der Arbeitsposition erfolgt, wobei die Schließbewegung in einem ersten Teilabschnitt, der ausgehend von der Ausrückposition zuerst durchfahren wird und einen überwiegenden Anteil des während der Schließbewegung durchfahrenen Verstellwegs einnimmt, mit einer zweiten, insbesondere zeitlich konstanten, Verfahrgeschwindigkeit durchfahren wird und die Schließbewegung in einem zweiten Teilabschnitt, der anschließend an den ersten Teilabschnitt durchfahren wird, mit einer dritten, insbesondere zeitlich konstanten, Verfahrgeschwindigkeit durchfahren wird, wobei die dritte Verfahrgeschwindigkeit geringer als die zweite Verfahrgeschwindigkeit ist. According to one embodiment, the method is further developed in that the closing movement takes place between the disengagement position and the working position, wherein the closing movement is carried out at a second, in particular temporally constant, travel speed in a first partial section, which is first traveled through starting from the disengagement position and takes up a predominant portion of the adjustment path traveled during the closing movement, and the closing movement is carried out at a third, in particular temporally constant, travel speed in a second partial section, which is traveled through subsequent to the first partial section, wherein the third travel speed is lower than the second travel speed.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass die Öffnungsbewegung zwischen der Arbeitsposition und der Ausrückposition erfolgt, wobei die Öffnungsbewegung in einem Teilabschnitt, der den zumindest überwiegenden Teil eines während der Öffnungsbewegung durchfahrenen Verstellwegs einnimmt, mit einer ersten, insbesondere zeitlich konstanten, Verfahrgeschwindigkeit durchfahren wird, wobei die dritte Verfahrgeschwindigkeit geringer ist als die erste Verfahrgeschwindigkeit und die dritte Verfahrgeschwindigkeit geringer ist als die zweite Verfahrgeschwindigkeit. According to a further advantageous embodiment, it is further provided that the opening movement between the working position and the Disengagement position takes place, wherein the opening movement is carried out in a partial section which takes up at least the predominant part of an adjustment path traversed during the opening movement, at a first, in particular temporally constant, travel speed, wherein the third travel speed is lower than the first travel speed and the third travel speed is lower than the second travel speed.
Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die erste Verfahrgeschwindigkeit größer oder gleich der zweiten Verfahrgeschwindigkeit ist. Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass die erste oder die zweite Verfahrgeschwindigkeit die größte aller Verfahrgeschwindigkeiten, die zweite Verfahrgeschwindigkeit kleiner oder gleich der ersten Verfahrgeschwindigkeit und die dritte Verfahrgeschwindigkeit die geringste Verfahrgeschwindigkeit ist. In particular, it is provided that the first travel speed is greater than or equal to the second travel speed. Furthermore, it is provided in particular that the first or the second travel speed is the highest of all travel speeds, the second travel speed is less than or equal to the first travel speed and the third travel speed is the lowest travel speed.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Verfahren dadurch fortgebildet, dass der zweite Teilabschnitt zumindest 80 %, insbesondere zumindest 85 %, ferner insbesondere zumindest 90 % des während der Schließbewegung durchfahrenen Verstellwegs einnimmt. According to a further advantageous embodiment, the method is further developed in that the second partial section takes up at least 80%, in particular at least 85%, further in particular at least 90% of the adjustment path traversed during the closing movement.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass ein Verstellwegpunkt verändert wird, an dem der Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Teilabschnitt erfolgt, wobei der Verstellwegpunkt insbesondere in Abhängigkeit von einem im Rahmen einer Benutzereingabe empfangenen Parameter verändert wird. According to an alternative embodiment, it is further provided that an adjustment point is changed at which the transition between the first and the second subsection takes place, wherein the adjustment point is changed in particular depending on a parameter received as part of a user input.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass die Einstellmittel eine Linearführung und zumindest einen Verfahrmotor umfassen, wobei der Verfahrmotor die zumindest eine Crimp- walze, geführt durch die Linearführung, entlang des Verstellwegs verfährt, wobei die Einstellmittel ferner einen mit dem Verfahrmotor gekoppelten rotatorischen Geber und einen mit der Linearführung gekoppelten Lineargeber umfassen, mit denen jeweils eine Verstellung der zumindest einen Crimpwalze entlang des Verstellwegs gemessen wird, wobei die Öff- nungsbewegung unter Berücksichtigung der von dem rotatorischen Geber erfassten Messwerte rückgekoppelt geregelt wird und die Schließbewegung unter Berücksichtigung der von dem rotatorischen Geber und dem Lineargeber erfassten Messwerte rückgekoppelt geregelt wird. According to a further advantageous embodiment, it is further provided that the adjustment means comprise a linear guide and at least one displacement motor, wherein the displacement motor moves the at least one crimping roller, guided by the linear guide, along the adjustment path, wherein the adjustment means further comprise a rotary encoder coupled to the displacement motor and a linear encoder coupled to the linear guide, with each of which an adjustment of the at least one Crimping roller is measured along the adjustment path, whereby the opening movement is controlled in a feedback manner taking into account the measured values recorded by the rotary encoder and the closing movement is controlled in a feedback manner taking into account the measured values recorded by the rotary encoder and the linear encoder.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn die von dem rotatorischen Geber erfassten Messwerte und die von dem Lineargeber erfassten Messwerte wie folgt eingesetzt werden, nämlich derart, dass die Schließbewegung im ersten Teilabschnitt unter Berücksichtigung der von dem rotatorischen Geber erfassten Messwerte und im zweiten Teilabschnitt unter Berücksichtigung der von dem Lineargeber erfassten Messwerte rückgekoppelt geregelt wird. It is also advantageous if the measured values recorded by the rotary encoder and the measured values recorded by the linear encoder are used as follows, namely in such a way that the closing movement is controlled in a feedback manner in the first subsection taking into account the measured values recorded by the rotary encoder and in the second subsection taking into account the measured values recorded by the linear encoder.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Verfahren ferner dadurch fortgebildet, dass die Detektionseinheit zumindest einen Sensor umfasst, wobei mit dem Sensor die Materialstärke der Flachbahn gemessen wird, und wobei der Sensor insbesondere ein optischer Sensor ist, der ferner insbesondere eine Transluzenz der Flachbahn misst. According to a further advantageous embodiment, the method is further developed in that the detection unit comprises at least one sensor, wherein the material thickness of the flat web is measured with the sensor, and wherein the sensor is in particular an optical sensor, which further measures in particular a translucency of the flat web.
Wiederum kann vorgesehen sein, dass das Öffnungssignal erzeugt wird, wenn der gemessene Wert der Materialstärke außerhalb eines Referenzbereichs oder Toleranzbereichs liegt. Dabei kann die Messung optisch, beispielsweise mittels eines Lasers erfolgen. Gemessen wird beispielsweise die Transluzenz des Materials der Flachbahn, aus diesem Wert kann auf eine Materialstärke der Flachbahn geschlossen werden. Weitere Möglichkeiten, die Materialstärke zu bestimmen, sind eine Messung mit einem mechanischen Taster, eine Mikrowellenmessung, eine Hochfrequenzmessung oder auch eine Ultraschallmessung. Again, it can be provided that the opening signal is generated when the measured value of the material thickness is outside a reference range or tolerance range. The measurement can be carried out optically, for example using a laser. For example, the translucency of the material of the flat sheet is measured, and this value can be used to determine the material thickness of the flat sheet. Other ways of determining the material thickness are a measurement with a mechanical probe, a microwave measurement, a high-frequency measurement or even an ultrasound measurement.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Maschine zum Herstellen von Papierfiltern, umfassend eine Bereitstellungseinheit zur Bereitstellung einer Flachbahn aus einem Papiermaterial der Tabak verarbeitenden In- dustrie und eine Vorrichtung zum Crimpen der Flachbahn nach einem o- der mehreren der zuvor genannten Ausführungsformen. Ferner umfasst die Maschine eine Zufuhreinheit, welche dazu ausgebildet und eingerichtet ist, die Flachbahn der Vorrichtung zum Crimpen zuzuführen, eine Raffeinheit, welche dazu ausgebildet und eingerichtet ist, die gecrimpte Flachbahn quer zu ihrer Längsrichtung zusammenzuraffen, eine Formateinheit, welche dazu ausgebildet und eingerichtet ist, aus der zusammengerafften gecrimpten Flachbahn einen Papierfilterstrang herzustellen und eine Ablängeinheit, die dazu ausgebildet und eingerichtet ist, aus dem Papierfilterstrang Papierfilter abzulängen. The object is further achieved by a machine for producing paper filters, comprising a supply unit for providing a flat web of a paper material of the tobacco processing industry. industry and a device for crimping the flat web according to one or more of the aforementioned embodiments. The machine also comprises a feed unit which is designed and set up to feed the flat web to the device for crimping, a gathering unit which is designed and set up to gather the crimped flat web transversely to its longitudinal direction, a format unit which is designed and set up to produce a paper filter strand from the gathered, crimped flat web and a cutting unit which is designed and set up to cut paper filters from the paper filter strand.
Vorteilhaft ist es mit der Maschine gemäß Aspekten der Erfindung möglich, Papierfilter in höchster Qualität bei gleichzeitig minimalem Ausschuss herzustellen. Die Maschine erlaubt einen kontinuierlichen Produktionsprozess, der nicht an Spleißstellen der Flachbahn unterbrochen werden muss. Bei herkömmlichen Maschinen ist es erforderlich, den Produktionsprozess an einer Spleißstelle der Flachbahn kurz zu unterbrechen o- der mit verminderter Geschwindigkeit fortzusetzen und die Spleißstelle manuell zu durchfahren. Die aus diesem Bereich der Flachbahn hergestellten Produkte müssen ausgeschleust werden. Eine solche arbeitsaufwendige und langwierige Unterbrechung der Produktionsprozesse ist bei der Maschine gemäß den zuvor genannten Aspekten der Erfindung vorteilhaft nicht erforderlich. Advantageously, the machine according to aspects of the invention makes it possible to produce paper filters of the highest quality with minimal waste at the same time. The machine allows a continuous production process that does not have to be interrupted at splice points on the flat web. With conventional machines, it is necessary to briefly interrupt the production process at a splice point on the flat web or to continue it at a reduced speed and to pass through the splice point manually. The products manufactured from this area of the flat web must be discharged. Such a labor-intensive and lengthy interruption of the production process is advantageously not necessary with the machine according to the aforementioned aspects of the invention.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Maschine ferner fortgebildet durch eine Ausschleuseinheit, die dazu ausgebildet und eingerichtet ist, aus dem Papierfilterstrang hergestellte Papierfilter aus dem laufenden Prozess auszuschleusen, wobei die Steuereinheit der Vorrichtung zum Crimpen ferner dazu eingerichtet ist, in Reaktion auf das Öffnungssignal der Detektionseinheit einen Ausschleusvorgang der Ausschleuseinheit auszulösen. According to one embodiment, the machine is further developed by a discharge unit which is designed and configured to discharge paper filters produced from the paper filter strand from the ongoing process, wherein the control unit of the crimping device is further configured to trigger a discharge process of the discharge unit in response to the opening signal of the detection unit.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinheit ferner dazu ausgebildet und eingerichtet ist, die Öffnungsbewegung derart auf das Öffnungssignal zu synchronisieren, dass die Spleißstelle und/oder die Vergrößerung der Materialstärke der Flachbahn die Crimpwalzen durchfährt, bevor die Öffnungsbewegung abgeschlossen ist. According to a further advantageous embodiment, it is provided that the control unit is further designed and configured to To synchronize the opening movement with the opening signal in such a way that the splice point and/or the increase in the material thickness of the flat web passes through the crimping rollers before the opening movement is completed.
Die Synchronisation der Öffnungsbewegung zu dem Öffnungssignal, derart, dass die Spleißstelle oder die Vergrößerung der Materialstärke der Flachbahn das Crimpwalzenpaar durchfährt, bevor die Öffnungsbewegung vollständig abgeschlossen ist, erlaubt eine Minimierung der Zeitspanne zwischen der Öffnungsbewegung und der Schließbewegung.The synchronization of the opening movement to the opening signal, such that the splice point or the increase in the material thickness of the flat web passes through the crimping roller pair before the opening movement is completely completed, allows the time period between the opening movement and the closing movement to be minimized.
Diese Größe dieser Zeitspanne wird im Sinne eines Sicherheitsaufschlags gewählt, so dass mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden kann, dass zu Beginn der Schließbewegung in jedem Fall die Spleißstelle bzw. die Vergrößerung der Materialstärke der Flachbahn das Crimpwalzenpaar bereits passiert hat. So kann eine Beschädigung des Crimpwalzenpaars durch diese Verdickung der Flachbahn ausgeschlossen werden. Gleichzeitig kann derjenige Bereich, welcher nicht zu Produkten gewünschter Qualität verarbeitet werden kann, minimiert werden. This length of time is chosen as a safety margin, so that it can be assumed with almost absolute certainty that at the start of the closing movement the splice point or the increase in the material thickness of the flat web has already passed the pair of crimping rollers. This means that damage to the pair of crimping rollers due to this thickening of the flat web can be ruled out. At the same time, the area that cannot be processed into products of the desired quality can be minimized.
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. Further features of the invention will become apparent from the description of embodiments of the invention together with the claims and the accompanying drawings. Embodiments of the invention may fulfill individual features or a combination of several features.
Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen. Within the scope of the invention, features marked with “in particular” or “preferably” are to be understood as optional features.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen: The invention is described below without limiting the general inventive concept by means of embodiments with reference to the drawings, whereby with regard to all inventive details not explained in more detail in the text, expressly reference is made to the drawings are shown:
Fig. 1 eine schematisch vereinfachte Darstellung einer Maschine zum Herstellen von Papierfiltern, umfassend eine Vorrichtung zum Crimpen einer Flachbahn, Fig. 1 is a schematically simplified representation of a machine for producing paper filters, comprising a device for crimping a flat web,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Verlaufs der Crimp- tiefe der Crimpwalzen in Abhängigkeit von der Zeit, während einer Öffnungsbewegung und einer Schließbewegung, und Fig. 2 is a schematic representation of a curve of the crimping depth of the crimping rollers as a function of time, during an opening movement and a closing movement, and
Fig. 3 und 4 vereinfachte perspektivische Ansichten einer Crimpstation zum Crimpen einer Flachbahn. Fig. 3 and 4 simplified perspective views of a crimping station for crimping a flat strip.
In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird. In the drawings, identical or similar elements and/or parts are provided with the same reference numbers, so that a repeated presentation is dispensed with in each case.
Fig. 1 zeigt in schematisch vereinfachter Darstellung eine Maschine 2 zum Herstellen von Papierfiltern 24. Die Maschine 2 umfasst eine Bereitstellungseinheit 4 zum Bereitstellen einer Flachbahn 6, die beispielhaft aus einem Papiermaterial der Tabak verarbeitenden Industrie besteht. Die Flachbahn 6 wird auf einer Bobine 8 bereitgestellt. Um einen kontinuierlichen Produktionsprozess zu ermöglichen, umfasst die Bereitstellungseinheit 4 einen Bobinenwechsler oder ist als solcher ausgebildet. Beim Auslaufen der Flachbahn 6 von der Bobine 8 erfolgt ein nahtloser Wechsel auf eine weitere Bobine 8‘. Die von dieser Bobine 8‘ abgewickelte Flachbahn 6‘ ist in Fig. 1 mit gestrichelter Linie dargestellt. Um die beiden Flachbahnen 6, 6‘ nahtlos aneinander zu fügen, umfasst die Maschine 2 eine Spleißeinheit 10. Fig. 1 shows a simplified schematic representation of a machine 2 for producing paper filters 24. The machine 2 comprises a supply unit 4 for supplying a flat web 6, which consists for example of a paper material from the tobacco processing industry. The flat web 6 is provided on a bobbin 8. In order to enable a continuous production process, the supply unit 4 comprises a bobbin changer or is designed as such. When the flat web 6 runs out of the bobbin 8, a seamless change to another bobbin 8' takes place. The flat web 6' unwound from this bobbin 8' is shown in Fig. 1 with a dashed line. In order to join the two flat webs 6, 6' together seamlessly, the machine 2 comprises a splicing unit 10.
Die Flachbahn 6 wird ausgehend von der Spleißeinheit 10, ggf. unter Verwendung eines in Fig. 1 nicht dargestellten Zwischenspeichers, in Trans- portrichtung T einer Vorrichtung 12 zum Crimpen der Flachbahn 6 zugeführt, welche im Folgenden auch als Crimpvorrichtung 12 bezeichnet werden soll. Die Flachbahn wird in ihrer Längsrichtung L transportiert, die der Transportrichtung T entspricht. Es ist eine Zufuhreinheit 14 vorgesehen, welche dazu ausgebildet und eingerichtet ist, die Flachbahn 6 der Crimpvorrichtung 12 zuzuführen. Die Zufuhreinheit 14 ist in Fig. 1 schematisch durch ein Transportrollenpaar illustriert. Stromabwärts der Crimpvorrichtung 12 tritt die gecrimpte Flachbahn in eine Raffeinheit 16 ein. Die Raffeinheit 16 ist dazu ausgebildet und eingerichtet, die gecrimpte Flachbahn quer zu ihrer Längsrichtung zusammenzuraffen. Beispielsweise handelt es sich bei der Raffeinheit 16 um eine flache Führung, welche sich in Transportrichtung T konisch verjüngt und auf diese Weise die Flachbahn zusammenrafft. Weiter stromabwärts befindet sich eine Formateinheit 18, in welcher aus der gecrimpten Flachbahn ein Papierfilterstrang 20 hergestellt wird. Mithilfe einer Ablängeinheit 22 werden aus dem Papierfilterstrang 20 einzelne Papierfilter 24 abgelängt. Weiter stromabwärts umfasst die Maschine 2 noch eine Ausschleuseinheit 52, mit der einzelne Papierfilter aus dem Produktionsprozess ausgeschleust werden können. The flat web 6 is fed from the splicing unit 10, possibly using an intermediate storage device not shown in Fig. 1, into trans- The flat web 6 is fed in the transport direction T to a device 12 for crimping the flat web 6, which will also be referred to below as the crimping device 12. The flat web is transported in its longitudinal direction L, which corresponds to the transport direction T. A feed unit 14 is provided, which is designed and set up to feed the flat web 6 to the crimping device 12. The feed unit 14 is illustrated schematically in Fig. 1 by a pair of transport rollers. Downstream of the crimping device 12, the crimped flat web enters a gathering unit 16. The gathering unit 16 is designed and set up to gather the crimped flat web transversely to its longitudinal direction. For example, the gathering unit 16 is a flat guide which tapers conically in the transport direction T and in this way gathers the flat web. Further downstream is a format unit 18, in which a paper filter strand 20 is produced from the crimped flat web. With the help of a cutting unit 22, individual paper filters 24 are cut from the paper filter strand 20. Further downstream, the machine 2 also includes a discharge unit 52 with which individual paper filters can be discharged from the production process.
Die Crimpvorrichtung 12 umfasst eine Crimpstation 26, eine Detektionseinheit 28 und eine Steuereinheit 30. Die Steuereinheit 30 ist datentechnisch mit der Crimpstation 26 und der Detektionseinheit 28 gekoppelt, beispielsweise über in der Figur gezeigte und nicht näher bezeichnete Datenleitungen. The crimping device 12 comprises a crimping station 26, a detection unit 28 and a control unit 30. The control unit 30 is coupled to the crimping station 26 and the detection unit 28 in terms of data technology, for example via data lines shown in the figure and not designated in more detail.
Die Crimpstation 26 umfasst eine erste Crimpwalze 32a, die um eine erste Rotationsachse 34a drehbar gelagert ist. Ferner umfasst die Crimp- station 26 eine zweite Crimpwalze 32b, die um eine zweite Rotationsachse 34b drehbar gelagert ist. Die erste und die zweite Crimpwalze 32a, 32b sind betriebsmäßig gekoppelt. Beispielsweise sind die Rotationsgeschwindigkeiten der beiden Crimpwalzen 32a, 32b aufeinander abgestimmt. Zu diesem Zweck werden in der Figur nicht dargestellte Antriebe, beispielsweise Antriebsmotoren, der Crimpwalzen 32a, 32b entsprechend angesteuert. Diese Ansteuerung kann beispielsweise über die Steuereinheit 30 erfolgen. The crimping station 26 comprises a first crimping roller 32a, which is mounted so as to be rotatable about a first rotation axis 34a. The crimping station 26 also comprises a second crimping roller 32b, which is mounted so as to be rotatable about a second rotation axis 34b. The first and second crimping rollers 32a, 32b are operatively coupled. For example, the rotation speeds of the two crimping rollers 32a, 32b are coordinated with one another. For this purpose, drives (not shown in the figure), for example drive motors, of the crimping rollers 32a, 32b are controlled accordingly. This control can be carried out, for example, via the control unit 30.
Die beiden Crimpwalzen 32a, 32b sind ferner dazu eingerichtet, in die Flachbahn 6 beim Durchgang zwischen den Crimpwalzen 32a, 32b eine Vielzahl von Längslinien einzubringen. Bei diesen Längslinien handelt es sich beispielsweise um Prägungen. Entlang dieser Längslinien ist die Flachbahn 6, insbesondere in ihrer Querrichtung, die quer zur Längsrichtung L der Flachbahn 6 orientiert ist, leicht faltbar, so dass sie in der stromabwärts angeordneten Raffeinheit 16 zusammengerafft werden kann. The two crimping rollers 32a, 32b are also designed to introduce a plurality of longitudinal lines into the flat web 6 as it passes between the crimping rollers 32a, 32b. These longitudinal lines are, for example, embossings. The flat web 6 can be easily folded along these longitudinal lines, in particular in its transverse direction, which is oriented transversely to the longitudinal direction L of the flat web 6, so that it can be gathered together in the gathering unit 16 arranged downstream.
Die Crimpwalzen 32a, 32b sind in an sich bekannter Weise ausgestaltet.The crimping rollers 32a, 32b are designed in a manner known per se.
Sie umfassen beispielsweise eine Vielzahl von parallel nebeneinander angeordneten Scheiben, welche im Bereich einer Mantelfläche der jeweiligen Crimpwalze 32a, 32b durch umlaufende Nuten voneinander beab- standet sind. Die Scheiben der einen Crimpwalze 32a, 32b greifen in die Nuten der anderen Crimpwalze 32a, 32b, so dass beim Durchlauf zwischen den Crimpwalzen 32a, 32b der Flachbahn 6 die erwähnten Linien eingeprägt werden. Außerdem wird die Flachbahn 6 im Querschnitt, betrachtet in einer Ebene senkrecht zu ihrer Längsrichtung L, zickzackförmig geprägt oder vorgefaltet. They comprise, for example, a large number of disks arranged parallel to one another, which are spaced apart from one another by circumferential grooves in the area of a circumferential surface of the respective crimping roller 32a, 32b. The disks of one crimping roller 32a, 32b engage in the grooves of the other crimping roller 32a, 32b, so that the lines mentioned are embossed on the flat sheet 6 as it passes between the crimping rollers 32a, 32b. In addition, the flat sheet 6 is embossed or pre-folded in a zigzag shape in cross-section, viewed in a plane perpendicular to its longitudinal direction L.
In Materialstromrichtung T der Crimpstation 26 vorgeordnet, also in Materialstromrichtung T stromaufwärts angeordnet, befindet sich die Detektionseinheit 28. Die Detektionseinheit 28 ist eingerichtet und ausgebildet, eine Spleißstelle und/oder eine in Längsrichtung L der Flachbahn 6 räumlich begrenzte Vergrößerung einer Materialstärke der Flachbahn 6 zu defekteren. Im Folgenden wird beispielhaft auf eine Spleißstelle Bezug genommen. Eine solche Spleißstelle entsteht, wenn die auslaufende Flachbahn 6 mit der weiteren Flachbahn 6‘ mithilfe der Spleißeinheit 10 verbunden wird. Die entsprechenden Ausführungen gelten ebenso für eine in Längsrichtung L der Flachbahn 6 räumlich begrenzte Vergrößerung ihrer Materialstärke, welche beispielsweise durch einen im Produktionsprozess der Flachbahn 6 durchgeführten Spleiß bedingt ist. The detection unit 28 is arranged upstream of the crimping station 26 in the material flow direction T, i.e. arranged upstream in the material flow direction T. The detection unit 28 is set up and designed to detect a splice point and/or an increase in the material thickness of the flat web 6 that is spatially limited in the longitudinal direction L of the flat web 6. In the following, reference is made to a splice point as an example. Such a splice point is created when the outgoing flat web 6 is connected to the further flat web 6' using the splice unit 10. The corresponding statements also apply to an increase in the material thickness of the flat web 6 that is spatially limited in the longitudinal direction L of the flat web 6, which can be caused, for example, by a the splice performed on the flat track 6.
Die Detektionseinheit 6 ist dazu eingerichtet und ausgebildet, die Materialstärke der Flachbahn 6 zu messen und festzustellen, ob ein vorgegebener oder vorgebbarer Grenzwert überschritten wird. In Reaktion darauf erzeugt die Detektionseinheit 28 ein Öffnungssignal S. Dieses Öffnungssig- nal S wird von der Detektionseinheit 28 an die Steuereinheit 30 kommuniziert. In Reaktion auf das Öffnungssignal S steuert die Steuereinheit 30 Einstellmittel 36 der Crimpstation 26 an. Die Einstellmittel 36, beispielsweise ein entsprechend ausgestalteter und eingerichteter Verstellmotor, sind dazu eingerichtet und ausgebildet zumindest eine der beiden Crimp- walzen 32a, 32b entlang eines Verstellwegs 38 zu verfahren. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist beispielhaft die erste Crimp- walze 32a verstellbar ausgeführt. Der Verstellweg 38 illustriert diese Verstellbarkeit der ersten Crimpwalze 32a. Beispielsweise wird die erste Rotationsachse 34a der ersten Crimpwalze 32a linear verschoben, so dass sich der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Rotationsachse 34a, 34b verändert. Aus Gründen der besseren Darstellbarkeit ist der Verstellweg 38 übergroß dargestellt. The detection unit 6 is set up and designed to measure the material thickness of the flat web 6 and to determine whether a predetermined or predeterminable limit value is exceeded. In response to this, the detection unit 28 generates an opening signal S. This opening signal S is communicated from the detection unit 28 to the control unit 30. In response to the opening signal S, the control unit 30 controls adjustment means 36 of the crimping station 26. The adjustment means 36, for example a suitably designed and configured adjustment motor, are set up and designed to move at least one of the two crimping rollers 32a, 32b along an adjustment path 38. In the embodiment shown in Fig. 1, the first crimping roller 32a is designed to be adjustable by way of example. The adjustment path 38 illustrates this adjustability of the first crimping roller 32a. For example, the first rotation axis 34a of the first crimping roller 32a is displaced linearly so that the distance between the first and second rotation axes 34a, 34b changes. For reasons of better representation, the adjustment path 38 is shown in an oversized manner.
Die Einstellmittel 36 sind dazu eingerichtet, die erste Crimpwalze 32a zwischen einer Arbeitsposition und einer Ausrückposition zu verfahren. In der Arbeitsposition werden beim Durchgang der Flachbahn 6 zwischen den Crimpwalzen 32a, 32b der Flachbahn 6 Längslinien eingeprägt. In der Ausrückposition ist der Abstand zwischen den beiden Rotationsachsen 34a, 34b der Crimpwalzen 32a, 32b größer als in der Arbeitsposition. In der Ausrückposition sind außerdem die Crimpwalzen 32a, 32b so weit auseinandergefahren, dass ein in der Flachbahn 6 vorhandener Spleiß die Crimpwalzen 32a, 32b passieren kann, ohne dass ein mechanisches Ereignis, beispielsweise ein mechanischer Schlag, in der Crimpstation 26 auftritt. The adjustment means 36 are designed to move the first crimping roller 32a between a working position and a disengagement position. In the working position, longitudinal lines are embossed between the crimping rollers 32a, 32b of the flat web 6 as the flat web 6 passes through. In the disengagement position, the distance between the two rotation axes 34a, 34b of the crimping rollers 32a, 32b is greater than in the working position. In the disengagement position, the crimping rollers 32a, 32b are also moved far enough apart that a splice present in the flat web 6 can pass the crimping rollers 32a, 32b without a mechanical event, for example a mechanical impact, occurring in the crimping station 26.
Die Steuereinheit 30 ist eingerichtet und ausgebildet die Einstellmittel 36 der Crimpstation 26 derart anzusteuern, dass die erste Crimpwalze 32a in Reaktion auf das Öffnungssignal S in einer Öffnungsbewegung in Richtung der Ausrückposition verfahren wird. Nach einer vorgegebenen oder vorgebbaren Zeitspanne wird die erste Crimpwalze 32a in einer Schließbewegung wieder in Richtung der Arbeitsposition verfahren. Dabei erfolgt die Schließbewegung in zwei voneinander verschiedenen Abschnitten des Verstellwegs 38 mit voneinander verschiedenen Fahrgeschwindigkeiten. The control unit 30 is arranged and designed to control the setting means 36 of the crimping station 26 such that the first crimping roller 32a in In response to the opening signal S, the first crimping roller 32a is moved in an opening movement in the direction of the disengagement position. After a predetermined or predeterminable period of time, the first crimping roller 32a is moved in a closing movement in the direction of the working position. The closing movement takes place in two different sections of the adjustment path 38 with different travel speeds.
Bei dem zur Erfassung der Materialstärke der Flachbahn 6 eingesetzten Detektionseinheit 28 handelt es sich beispielsweise um einen Sensor, der dazu eingerichtet ist, eine Transluzenz der Flachbahn 6 zu messen. Es kommt also mit anderen Worten ein optischer Sensor zur Einsatz. Beispielsweise handelt es sich um einen Lasersensor. The detection unit 28 used to detect the material thickness of the flat web 6 is, for example, a sensor that is set up to measure a translucency of the flat web 6. In other words, an optical sensor is used. For example, it is a laser sensor.
Die in Fig. 1 gezeigte Maschine zum Herstellen von Papierfiltern 24 umfasst die Ausschleuseinheit 52, illustriert durch einen Pfeil. Die Ausschleuseinheit 52 ist dazu ausgebildet und eingerichtet, aus dem Papierfilterstrang 20 hergestellte Papierfilter 24 aus dem laufenden Prozess auszuschleusen. Die Steuereinheit 30 der Crimpvorrichtung 12 ist dazu eingerichtet, in Reaktion auf das Öffnungssignal S der Detektionseinheit 28 einen Ausschleusvorgang der Ausschleuseinheit 52 auszulösen. Der exakte Zeitpunkt des Ausschleusvorgangs erfolgt dabei unter Berücksichtigung der Produktionsgeschwindigkeit. The machine shown in Fig. 1 for producing paper filters 24 comprises the discharge unit 52, illustrated by an arrow. The discharge unit 52 is designed and configured to discharge paper filters 24 produced from the paper filter strand 20 from the ongoing process. The control unit 30 of the crimping device 12 is configured to trigger a discharge process of the discharge unit 52 in response to the opening signal S of the detection unit 28. The exact time of the discharge process takes place taking into account the production speed.
Die Öffnungsbewegung und die Schließbewegung der ersten Crimpwalze 32a sollen im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert werden. Die Figur zeigt in schematischer Darstellung einen zeitlichen Verlauf der Crimptiefe A. Die Crimptiefe korreliert direkt mit einem Abstand der Crimpwalzen 32a, 32b, beispielsweise dem Abstand zwischen den Rotationsachsen 34a, 34b, jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen. Dies bedeutet, dass mit abnehmendem Abstand zwischen den Rotationsachsen 34a, 34b die Crimptiefe zunimmt und umgekehrt. Ein Nullpunkt der Crimptiefe kann auf denjenigen Wert gesetzt werden, an dem sich aus den Hüllkurven der Crimpwalzen konstruierte Zylindermäntel gerade berühren. Mit zunehmendem Ineinandergreifen der Crimpwalzen nimmt die Crimptiefe positive Werte an. Fig. 2 zeigt die Crimptiefe A in beliebigen Einheiten über der Zeit t, ebenfalls dargestellt in beliebigen Einheiten. Anstatt auf die Zeit t abzustellen wäre es ebenso möglich auf eine Position entlang der Flachbahn 6, betrachtet im Materialstromrichtung T, abzustellen. The opening movement and the closing movement of the first crimping roller 32a will be explained in connection with Fig. 2. The figure shows a schematic representation of the crimping depth A over time. The crimping depth correlates directly with a distance between the crimping rollers 32a, 32b, for example the distance between the rotation axes 34a, 34b, but with the opposite sign. This means that as the distance between the rotation axes 34a, 34b decreases, the crimping depth increases and vice versa. A zero point of the crimping depth can be set to the value at which cylinder shells constructed from the envelope curves of the crimping rollers just touch. As the crimping rollers mesh more and more, the crimping depth assumes positive values. Fig. 2 shows the crimping depth A in arbitrary units over time t, also shown in arbitrary units. Instead of focusing on time t, it would also be possible to focus on a position along the flat track 6, viewed in the material flow direction T.
Vor dem Zeitpunkt t1 befinden sich die Crimpwalzen 32a, 32b in der Arbeitsposition. In der Arbeitsposition greifen die Crimpwalzen 32a, 32b mit einer Crimptiefe A1 ineinander. In der Arbeitsposition wird die Crimptiefe beispielsweise rückgekoppelt geregelt. Zu einem Zeitpunkt t1 erhält die Steuereinheit 30 das Öffnungssignal S. Anhand der Verarbeitungsgeschwindigkeit und der Geometrie des Materiallaufs in der Maschine 2 wird der Zeitpunkt t2 bestimmt, zu dem die Steuereinheit 30 die Einstellmittel 36 derart ansteuert, dass die erste Crimpwalze 32a mit der Öffnungsbe- wegung in Richtung der Ausrückposition beginnt. Die erste Crimpwalze 32a wird mit hoher Geschwindigkeit, bezeichnet als erste Verfahrgeschwindigkeit, in Richtung der Ausrückposition verfahren. Dies zeigt die große Steigung, mit der die Crimptiefe A ab dem Zeitpunkt t2 abnimmt.Before time t1, the crimping rollers 32a, 32b are in the working position. In the working position, the crimping rollers 32a, 32b mesh with a crimping depth A1. In the working position, the crimping depth is controlled, for example, with feedback. At a time t1, the control unit 30 receives the opening signal S. Based on the processing speed and the geometry of the material flow in the machine 2, the time t2 is determined at which the control unit 30 controls the setting means 36 such that the first crimping roller 32a begins the opening movement in the direction of the disengagement position. The first crimping roller 32a is moved at high speed, referred to as the first travel speed, in the direction of the disengagement position. This shows the large gradient with which the crimping depth A decreases from time t2.
Ab dem Zeitpunkt t3 ist die Crimptiefe A so gering, dass aus einer mit dieser Tiefe gecrimpten Flachbahn 6 hergestellte Artikel oder Zwischenprodukte, beispielsweise aus der Flachbahn 6 hergestellte Papierfilter 24, nicht mehr den gewünschten Qualitätskriterien entsprechen. Dieser Grenzwert der Crimptiefe soll als Crimptiefe A3 bezeichnet werden. Ab dem Zeitpunkt t3 werden, wiederum unter Berücksichtigung der entsprechenden Produktionsgeschwindigkeit und Geometrie des Materialstroms, die aus dem zugehörigen Bereich der Flachbahn 6 hergestellten Produkte ausgeschleust. Beispielsweise wird die Ausschleuseinheit 52 angesteuert, um aus dem zugehörigen Bereich der Papierbahn 6 hergestellte Papierfilter 24 auszuschleusen. From time t3, the crimping depth A is so low that articles or intermediate products manufactured from a flat web 6 crimped to this depth, for example paper filters 24 manufactured from the flat web 6, no longer meet the desired quality criteria. This limit value of the crimping depth shall be referred to as crimping depth A3. From time t3, again taking into account the corresponding production speed and geometry of the material flow, the products manufactured from the associated area of the flat web 6 are ejected. For example, the ejection unit 52 is controlled to eject paper filters 24 manufactured from the associated area of the paper web 6.
Zwischen dem Zeitpunkt t4 und dem Zeitpunkt t5 durchläuft der Spleiß das Crimpwalzenpaar. Zum Zeitpunkt t4 hat die erste Crimpwalze 32a die Öffnungsbewegung in Richtung der Ausrückposition noch nicht vollständig beendet. Ab dem Zeitpunkt t5 haben die Crimpwalzen 32a die Crimptiefe A2 erreicht, welche der Ausrückposition entspricht. Die Zeitspanne bis zum Zeitpunkt t6, an dem die Schließbewegung beginnt und die erste Crimpwalze 32a wieder in Richtung der Arbeitsposition verfahren wird, ist mit einem entsprechenden Sicherheitsaufschlag bemessen. So ist mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit sichergestellt, dass der Spleiß das Crimpwalzenpaar passiert hat, bevor die Schließbewegung beginnt. Between time t4 and time t5, the splice passes through the pair of crimping rollers. At time t4, the first crimping roller 32a has not yet fully completed the opening movement in the direction of the disengagement position. From time t5, the crimping rollers 32a have reached the crimping depth A2, which corresponds to the disengagement position. The time period until at time t6, at which the closing movement begins and the first crimping roller 32a is moved back towards the working position, is dimensioned with an appropriate safety margin. This ensures with almost absolute certainty that the splice has passed the pair of crimping rollers before the closing movement begins.
Die Schließbewegung erfolgt in einem ersten Teilabschnitt, der ausgehend von der Ausrückposition zuerst durchfahren wird und einen überwiegenden Anteil des während der Schließbewegung durchfahrenen Verstellwegs 38 einnimmt, mit einer zweiten Verfahrgeschwindigkeit. Der erste Teilabschnitt erstreckt sich zwischen dem Zeitpunkt t6 und dem Zeitpunkt t7. Die zweite Verfahrgeschwindigkeit kann ähnlich groß oder gleich groß sein wie die erste Verfahrgeschwindigkeit, mit der zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t5 die erste Crimpwalze 32a in Richtung der Ausrückposition verfahren wird. Die Verfahrgeschwindigkeiten sind insbesondere zumindest abschnittsweise zeitlich konstant. The closing movement takes place in a first section, which is first traveled through starting from the disengagement position and takes up a predominant portion of the adjustment path 38 traveled through during the closing movement, at a second travel speed. The first section extends between the time t6 and the time t7. The second travel speed can be similar to or the same as the first travel speed with which the first crimping roller 32a is moved in the direction of the disengagement position between the time t2 and the time t5. The travel speeds are in particular constant over time, at least in sections.
Zum Zeitpunkt t7 erreicht die Crimptiefe A wiederum den Wert A2. Dieser Wert zeichnet sich dadurch aus, dass Artikel, die aus einer mit der entsprechenden Crimptiefe gecrimpten Flachbahn hergestellt werden, den vorgegebenen Qualitätskriterien entsprechen. Die Crimptiefe A ist mit anderen Worten ab dem Zeitpunkt t7 wieder groß genug, um Artikel in der gewünschten Qualität herzustellen. Ab dem Zeitpunkt t7 kann daher das Ausschleusen der Artikel aus dem Produktionsprozess beendet werden. Der Wert A2 dieser Crimptiefe kann insbesondere seitens des Benutzers der Maschine 2 festgelegt werden, beispielsweise unter Berücksichtigung der jeweiligen Qualitätskriterien. At time t7, the crimping depth A again reaches the value A2. This value is characterized by the fact that articles that are manufactured from a flat strip crimped with the corresponding crimping depth meet the specified quality criteria. In other words, from time t7, the crimping depth A is again large enough to produce articles of the desired quality. From time t7, the removal of the articles from the production process can therefore be stopped. The value A2 of this crimping depth can be set in particular by the user of machine 2, for example, taking into account the respective quality criteria.
In einem sich anschließenden Teilabschnitt der Schließbewegung, der zum Zeitpunkt t8 beginnt, wird die erste Crimpwalze 32a die Schließbewegung fortsetzend mit einer dritten Verfahrgeschwindigkeit verfahren. Diese dritte Verfahrgeschwindigkeit ist wesentlich geringer als die erste und zweite Verfahrgeschwindigkeit. Dies ergibt sich aus einer Betrachtung der Steigungen der zeitabhängigen Crimptiefe in den betreffenden Abschnitten (erste Verfahrgeschwindigkeit: Abschnitt t2 t5; zweite Verfahrgeschwindigkeit: Abschnitt t6 t7; dritte Verfahrgeschwindigkeit: Abschnitt t8 t9). In den Abschnitten t2 bis t5 ist die Steigung der Crimp- tiefe A und damit die Verfahrgeschwindigkeit wesentlich höher als im Abschnitt t8 bis t9. Auch die Steigung der Crimptiefe im Abschnitt t6 bis t7 ist wesentlich größer als im Abschnitt t8 bis t9, da im ersten Teilabschnitt der Schließbewegung die erste Crimpwalze 32a mit größerer Verfahrgeschwindigkeit verfahren wird als im zweiten Teilabschnitt der Schließbewegung. Ab dem Zeitpunkt t9 hat die erste Crimpwalze 32a wieder ihre Arbeitsposition erreicht. In a subsequent section of the closing movement, which begins at time t8, the first crimping roller 32a continues the closing movement at a third travel speed. This third travel speed is significantly lower than the first and second travel speeds. This results from an examination of the gradients of the time-dependent crimping depth in the relevant sections (first travel speed: section t2 t5; second travel speed: section t6 t7; third travel speed: section t8 t9). In sections t2 to t5, the increase in the crimping depth A and thus the travel speed is significantly higher than in sections t8 to t9. The increase in the crimping depth in sections t6 to t7 is also significantly greater than in sections t8 to t9, since in the first section of the closing movement the first crimping roller 32a is moved at a higher travel speed than in the second section of the closing movement. From time t9, the first crimping roller 32a has reached its working position again.
Die gesamte Öffnungsbewegung erstreckt sich zwischen den Zeitpunkten t2 und t5, die gesamte Schließbewegung erstreckt sich zwischen den Zeitpunkten t6 und t9. Der erste Teilabschnitt der Schließbewegung, der zwischen den Zeitpunkten t6 und t7 stattfindet, erstreckt sich zwischen der Crimptiefe A2 und A3. Der zweite Teilabschnitt erstreckt sich zwischen der Crimptiefe A3 und A1. Der Verstellweg 38 erstreckt sich von der Crimptiefe A2 bis zur Crimptiefe A1. Wie aus einem Vergleich der Intervalle zwischen A2 und A3 sowie zwischen A3 und A1 hervorgeht, nimmt der erste Teilabschnitt den überwiegenden Teil des während der Schließbewegung durchfahrenen Verstellwegs 38 ein. Gemäß vorteilhafter Ausführungsbeispiele nimmt der erste Teilabschnitt mindestens 80 %, insbesondere mindestens 85 % und ferner insbesondere zumindest 90 % des gesamten Verstellwegs 38, der sich zwischen A2 und A1 erstreckt, ein. The entire opening movement extends between times t2 and t5, the entire closing movement extends between times t6 and t9. The first section of the closing movement, which takes place between times t6 and t7, extends between the crimping depth A2 and A3. The second section extends between the crimping depth A3 and A1. The adjustment path 38 extends from the crimping depth A2 to the crimping depth A1. As can be seen from a comparison of the intervals between A2 and A3 and between A3 and A1, the first section takes up the majority of the adjustment path 38 traversed during the closing movement. According to advantageous embodiments, the first section takes up at least 80%, in particular at least 85% and furthermore in particular at least 90% of the entire adjustment path 38 that extends between A2 and A1.
Der Übergang zwischen dem ersten Teilabschnitt und dem zweiten Teilabschnitt ist durch einen Verstellwegpunkt, bei dem die Crimptiefe den Wert A3 beträgt, definiert. Dieser Verstellwegpunkt kann abhängig von einer Benutzereingabe verändert werden. Der Verstellwegpunkt, definiert durch den Werte der Crimptiefe A3, kann beispielsweise in Abhängigkeit der Qualitätskriterien für die aus der gecrimpten Flachbahn hergestellten Produkte festgelegt werden. Die Fig. 3 und 4 zeigen jeweils in vereinfachter perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Crimpstation 26. Die Einstellmittel 36 sind gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet, dass diese eine Linearführung 40 umfassen. Mithilfe dieser Linearführung 40 kann die erste Crimpwalze 32a gegenüber der zweiten Crimpwalze 32b verfahren werden. Die zweite Crimpwalze 32b ist beispielhaft fest montiert. Die erste Crimpwalze 32a ist auf einer Aufnahmeplatte 42 montiert, die zum Verfahren der ersten Crimpwalze 32a über die Linearführung 40 mit der Grundplatte der Crimpstation 26 gekoppelt ist. Auf der Aufnahmeplatte 42 ist die erste Crimpwalze 32a und deren erster Antriebsmotor 44a montiert. Die zweite Crimpwalze 32b wird von einem zweiten Antriebsmotor 44b angetrieben und ist auf der Grundplatte montiert. The transition between the first section and the second section is defined by an adjustment point at which the crimp depth is A3. This adjustment point can be changed depending on a user input. The adjustment point, defined by the value of the crimp depth A3, can be set, for example, depending on the quality criteria for the products manufactured from the crimped flat strip. 3 and 4 each show an embodiment of the crimping station 26 in a simplified perspective view. According to the embodiment shown, the adjustment means 36 are designed in such a way that they comprise a linear guide 40. With the help of this linear guide 40, the first crimping roller 32a can be moved relative to the second crimping roller 32b. The second crimping roller 32b is, for example, fixedly mounted. The first crimping roller 32a is mounted on a support plate 42, which is coupled to the base plate of the crimping station 26 via the linear guide 40 for moving the first crimping roller 32a. The first crimping roller 32a and its first drive motor 44a are mounted on the support plate 42. The second crimping roller 32b is driven by a second drive motor 44b and is mounted on the base plate.
Zu Verfahren der ersten Crimpwalze 32a entlang der Linearführung 40 ist ein Verfahrmotor 46 vorgesehen. Der Verfahrmotor 46 ist mit anderen Worten dazu eingerichtet und ausgebildet, die erste Crimpwalze 32a, geführt durch die Linearführung 40, entlang des Verstellwegs 38 zu verfahren (vgl. auch Fig. 1). A travel motor 46 is provided for moving the first crimping roller 32a along the linear guide 40. In other words, the travel motor 46 is designed and constructed to move the first crimping roller 32a, guided by the linear guide 40, along the adjustment path 38 (see also Fig. 1).
Mit dem Verfahrmotor 46 ist ein rotatorischer Geber 48 gekoppelt. Mit der Linearführung 40 ist ein Lineargeber 50 gekoppelt. Sowohl mithilfe des rotatorischen Gebers 48 als auch mithilfe des Lineargebers 50 kann die Bewegung und Position der ersten Crimpwalze 32a entlang des Verstellwegs 38 gemessen werden. Der Abstand der Crimpwalzen 32a, 32b zueinander, mit anderen Worten also auch die in Fig. 2 gezeigte Crimptiefe, lässt sich aus den Messwerten beider Geber 48, 50 berechnen. Die Messwerte des Lineargebers 50 sind jedoch genauer. Aus diesem Grund ist die Steuereinheit 30 dazu eingerichtet und ausgebildet, die Öffnungsbewe- gung sowohl unter Berücksichtigung der von dem rotatorischen Geber 48 erfassten Messwerte als auch unter Berücksichtigung der von dem Lineargeber 50 erfassten Messwerte rückgekoppelt zu regeln. In diesem Zusammenhang ist insbesondere vorgesehen, dass die Steuereinheit 30 dazu eingerichtet und ausgebildet ist, die Schließbewegung im ersten Teilabschnitt, also zwischen der Crimptiefe A2 und der Crimptiefe A3 bzw. zwischen den Zeitpunkten t6 und t7, unter Berücksichtigung der von dem rotatorischen Geber 48 erfassten Messwerte zu regeln. In dem zweiten Teilabschnitt zwischen der Crimptiefe A3 und der Crimptiefe A1 bzw. zwischen den Zeitpunkten t8 und t9 wird die Bewegung der ersten Crimp- walze 32a entlang des Verstellwegs 38 unter Berücksichtigung der von dem Lineargeber 50 erfassten Messwerte geregelt. So ist es möglich, die Arbeitsposition exakt anzufahren. A rotary encoder 48 is coupled to the travel motor 46. A linear encoder 50 is coupled to the linear guide 40. The movement and position of the first crimping roller 32a along the adjustment path 38 can be measured using both the rotary encoder 48 and the linear encoder 50. The distance between the crimping rollers 32a, 32b, in other words also the crimping depth shown in Fig. 2, can be calculated from the measured values of both encoders 48, 50. The measured values of the linear encoder 50 are, however, more precise. For this reason, the control unit 30 is set up and designed to control the opening movement with feedback, taking into account both the measured values recorded by the rotary encoder 48 and the measured values recorded by the linear encoder 50. In this context, it is particularly provided that the control unit 30 is designed and constructed to control the closing movement in the first section, i.e. between the crimping depth A2 and the crimping depth A3 or between the times t6 and t7, taking into account the measured values recorded by the rotary encoder 48. In the second section between the crimping depth A3 and the crimping depth A1 or between the times t8 and t9, the movement of the first crimping roller 32a along the adjustment path 38 is controlled taking into account the measured values recorded by the linear encoder 50. This makes it possible to move to the working position precisely.
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entneh- menden 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. All of the features mentioned, including those that can be taken from the drawings alone and also individual features that are disclosed in combination with other features, are considered essential to the invention alone and in combination. Embodiments according to the invention can be fulfilled by individual features or a combination of several features.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
2 Maschine 2 machine
4 Bereitstellungseinheit4 Provisioning unit
6, 6‘ Flachbahn 6, 6' flat track
8, 8‘ Bobine 8, 8‘ Bobbin
10 Spleißeinheit 10 Splicing unit
12 Vorrichtung zum Crimpen12 Crimping device
14 Zufuhreinheit 14 Feed unit
16 Raffeinheit 16 Gathering unit
18 Formateinheit 18 Format unit
20 Papierfilterstrang 20 paper filter strands
22 Ablängeinheit 22 Cutting unit
24 Papierfilter 24 paper filters
26 Crimpstation 26 Crimping station
28 Detektionseinheit 28 Detection unit
30 Steuereinheit 30 Control unit
32a erste Crimpwalze 32a first crimping roller
32b zweite Crimpwalze 32b second crimping roller
34a erste Rotationsachse34a first rotation axis
34b zweite Rotationsachse34b second rotation axis
36 Einstellmittel 36 Adjustment tools
38 Verstellweg 38 Adjustment range
40 Linearführung 40 Linear guide
42 Aufnahmeplatte 42 Mounting plate
44a erster Antriebsmotor44a first drive motor
44b zweiter Antriebsmotor44b second drive motor
46 Verfahrmotor 46 Traversing motor
48 rotatorischer Geber 48 rotary encoder
50 Lineargeber 50 linear encoders
52 Ausschleuseinheit 52 Ejection unit
T MaterialstromrichtungT Material flow direction
L Längsrichtung s ÖffnungssignalL Longitudinal direction s opening signal
A Crimptiefe t Zeit A Crimp depth t Time
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