专利名称：透气香烟的区段穿孔包裹纸带的进给方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在过滤嘴装配机中进给区段穿孔包裹纸带的方法，其用于将纸带进给到一个用于施加胶水图样的涂胶器具，该图样带有与穿孔部分相对应的无胶水区域；再将纸带进给到一个用于周期性地将包裹纸部分从包裹纸带上切割下来的切割器具。本发明还涉及一种在过滤嘴装配机中进给区段穿孔包裹纸带的装置，其包括一个涂胶器具，其用于施加胶水图样，该图样带有与穿孔部分相对应的无胶水区域；一个进给器具，其用于将包裹纸带进给到涂胶器具；一个切割器具，其用于周期性地将包裹纸部分从包裹纸带上切割下来；以及第一传感器，其用于探测穿孔部分或布置在包裹纸带上并与上述穿孔部分保持固定关系的标记。
这种类型的方法和装置在现有技术中是公知的。例如US No.5735292中公开了这种类型的方法和装置。
从现有技术中可以得知，需要在包裹或镶衬纸带施加胶水的操作之后探测胶水部分的位置，如果这些胶水部分偏离了基准或预期位置，则随后要对胶水部分的位置作适宜的校正。现已公开了两种可行方法，用以控制胶水部分或胶水图样相对于切割部位的位置，也就是相对于过滤嘴装配机中的切割器具的切割频率的位置。
出于这个目的，在位于一个具有旋转胶水施加辊(辊上设有与所施加胶水图样相对应的开口)的涂胶器具与一个具有旋转刀片辊的切割器具之间的给定位置上，包裹纸带上的无胶水区域或穿孔区域相对于刀片辊旋转角位置的位置被探测。之后，可以通过相对于刀片辊的旋转角位置改变胶水施加辊的旋转角位置和/或改变包裹纸带在涂胶器具与切割器具之间的输送路径上的长度而校正探测位置与基准或目标位置之间的偏差。
这种现有技术的一个缺点是，在校正胶水图样相对于切割部位的位置被校正后，胶水图样相对于穿孔部分的位置也被改变，因此需要重新校正，反之亦然。
根据美国专利说明书No7735292，上述问题只能利用一种监视和控制结构并通过相当数量的调节程序而解决，但该说明书中没有任何信息涉及这种调节程序。
本发明的目的是对本说明书的开始部分中提出的类型的方法和装置作出改进。
为了达到上述目的，本发明提出了一种在过滤嘴装配机中进给区段穿孔包裹纸带的方法，其用于将纸带进给到一个用于施加胶水图样的涂胶器具，该图样带有与穿孔部分相对应的无胶水区域；再将纸带进给到一个用于周期性地将包裹纸部分从包裹纸带上切割下来的切割器具，其特征在于，穿孔部分或布置在包裹纸带上并与穿孔部分保持固定关系的标记在至少一个位置上被探测，而且一系列分别对应的第一信号被产生，与切割器具的切割频率相对应的一系列第二信号被产生，
一系列第一信号与一系列第二信号的相位被比较，以确定相位之间的相位差，以及当相位差偏离了一个预定值时，包裹纸带的进给速度被暂时改变。
本发明还提出了一种在过滤嘴装配机中进给区段穿孔包裹纸带的装置，其包括一个涂胶器具，其用于施加胶水图样，该图样带有与穿孔部分相对应的无胶水区域，一个进给器具，其用于将包裹纸带进给到涂胶器具，以及一个切割器具，其用于周期性地将包裹纸部分从包裹纸带上切割下来，其特征在于，至少一个传感器，其用于探测穿孔部分或布置在包裹纸带上并与上述穿孔部分保持固定关系的标记，第一信号产生器，其用于产生一系列相应的第一信号，这些信号对应于至少一个传感器探测到的穿孔部分或相关标记的次序，第二信号产生器，其用于产生二系列相应的第一信号，这些信号对应于切割器具的切割频率，第一比较器，其用于比较一系列第一信号与一系列第二信号的相位并产生第一比较信号，以及第一控制器，其连接着第一比较器，以便在第一比较信号偏离了一个预定值时暂时改变包裹纸带的进给速度。
本发明采用了这样的结构，即涂胶器具与切割器具之间具有固定的路径长度，从而只需要进行一次与纸张长度相匹配的单项基本设置，即可以使这两个器具的操作模式同步。在这个方面，穿孔部分的出现频率与切割器具的切割频率之间的相位差值以及进给速度值均需要预定。后面一个值与过滤嘴装配机的生产率相匹配。根据本发明，在基本设置值之后，只需改变包裹纸带的进给速度，即可以使涂胶器具和切割器具的操作状态与包裹纸带上的穿孔部分位置相匹配，即使是在机器的连续操作下。因此本发明可以以低成本实现位于包裹纸带之中或之上的穿孔部分与胶水图样的位置彼此相对正确定位，并且相对于切割器具的切割部位正确定位。
根据本发明的一个优选实施例，如果包裹纸带的穿孔部分的位置在施加胶水图样之前被探测，而且假定通过穿孔部分的适宜同步定位而将包裹纸带进给到切割器具，则可以通过由基本设置建立起来的涂胶器具与切割器具之间的同步化而实现穿孔部分相对于涂胶器具的同步化，而不需要附加的监视和控制。
本发明的一个优选实施例的独特之处在于，为了将穿孔部分相对于切割器具同步定位，可以在一个操作程序中改变包裹纸带的进给速度，从而使得一个用于将包裹纸带从供料辊上抽出的引出辊的圆周速度被适宜地改变一小段时间。通过这种方式，本发明可以以特别简单的方式实施。
本发明的另一个有益的实施例只在相位差相对于一个预定值的偏差超出了预定的许用公差后才改变包裹纸带的进给速度。在这种方法中，可以避免对进给速度做不必要的改变，因为在偏差可被允许时这种速度改变是不必要的。
在本发明的一个有益的实施例中，在探测穿孔部分或相关标记的步骤的同时，还探测穿孔部分或相关标记的间距。在这种情况下，还要在间距相对于一个预定基准或目标值的偏差超出了预定的许用公差后改变包裹纸带的进给速度。这个实施例提供的优点是，同基本设置相比，还可以补偿穿孔纸带上的穿孔部分或相关标记的间距变化。
因此，不再需要象现有技术那样每当供应包裹纸带的料卷发生变化时就要对机器进行一次新的基本设置。相反，利用本发明，可以允许新料卷的穿孔间距相对于机器所作基本设置的料卷具有一定的偏差，该间距也被称作穿孔图样长度或登记长度(一般为大约27mm)。这一点对于现有技术而言是不可能的。这是因为，US No.5735292中公开的用于增大该结构的涂胶器具与该结构的切割器具之间间距的冲头的运行长度是有限的。因此，如果不进行需要较长停机时间的基本设置，则这样的冲头就不能够在使用穿孔图样长度或登记长度与机器基本设置不同的料卷时作出补偿。其原因在于，这种类型的穿孔图样长度或登记长度的偏差基本上恒定地存在于料卷中的大约3000米长的穿孔纸带中，因此登记长度的偏差将以这样的方式累加起来，即现有的冲头将会到达它的运行距离极限。
优选将一个双重光垒结构用作传感器，以便探测穿孔部分或相关标记，并同时探测穿孔图样长度或登记长度。
或者，上面概述的对登记长度变化的补偿也可以通过这样的方式实现，即一个传感器在距切割器具固定距离处沿着包裹纸带的运动方向安置在涂胶器具下游但在切割器具上游，并且优选在上游邻近于切割器具(即相隔少数几个登记长度)，以便提供第一信号。通过这种方式，由于传感器邻近于切割器具安置，因此登记长度相对于基本设置的偏差不会累加到很大值。为了使这个实施例还能提供与涂胶操作的同步化，一个用于探测穿孔部分或相关标记的传感器也被安置在涂胶器具的上游，就像开始部分中所提到的实施例那样。然而，在本实施例中，来自传感器的第一信号只与后面的与涂胶器具施加频率相对应的第三信号作比较。因此，在本实施例中，可以利用安置在涂胶器具下游的传感器调节包裹纸带的进给速度，从而实现穿孔部分与切割部位的出现频率的同步化，并且可以利用安置在涂胶器具上游的传感器控制涂胶器具的施加频率，从而实现穿孔部分与胶水图样的出现频率的同步化。
本发明的其他优选实施例描述于从属权利要求中。
在附图中
图1是根据本发明的装置的第一个实施例的示意性侧视图，图2中示出了图1中所示包裹纸带的一部分，图3是根据本发明的装置的第二个实施例的示意性侧视图。
图1中示意性显示了根据本发明的装置的第一个实施例1，该装置用于在过滤嘴装配机中，以与机器的生产率相匹配的速度进给区段穿孔镶衬或包裹纸带2。下面将参照包裹纸带2的运动路径描述装置1。
包裹纸带2被以预制速度从供料辊4上抽出，供料辊沿着箭头3所示的方向绕着轴线5转动。包裹纸带2通过一对引出辊6和8而从供料辊4上抽出。其中一个引出辊，在本例中为引出辊6，通过一条齿形带7而被驱动器11驱动。
在包裹纸带2到达引出辊6和8之前，它将通过一个变向辊12而到达一个打孔机14。打孔机14在包裹纸带2中的纸上打孔，以使纸带在后来更容易卷绕在过滤嘴香烟组上。
在引出辊6和8的下游安置着一个传感器16，用以探测如图2所示的包裹纸带2上的穿孔部分18。传感器16是一个光扫描器具，其利用穿透照射或反射过程进行操作，以探测穿孔部分18或包裹纸带2上可能有的标记。
或者，传感器16可以采用一个双重光垒结构的形式，以便探测穿孔部分的速度，从而又可以测定穿孔部分18的间距L(见图2)以及穿孔部分18沿包裹纸带2的运动方向20出现的实测频率。
在传感器16下游的固定距离处设有一个涂胶器具22，用以向包裹纸带2上施加胶水图样。涂胶器具22具有一个胶水喷嘴24，例如与US No.5769947相对应的DE4437764A1中所公开。胶水喷嘴24可以通过运转而向包裹纸带2上施加胶水图样，该图样具有与包裹纸带2上的穿孔部分18相对应的无胶水区域，因而没有胶水施加到穿孔部分18上。
在涂胶器具22的下游，包裹纸带2通过变向辊26、28和29而移向一个切割器具30，切割器具用于将包裹纸部分(未示出)周期性地从包裹纸带2上切下。切割器具30沿着包裹纸带2的运动方向20在胶水喷嘴24下游安置在固定的行进长度处。由于包裹纸带2在胶水喷嘴24与切割器具30之间的长度总保持相同，因此只需要相对于胶水喷嘴24的运转进行一次单项基本设置，即可以使所产生的胶水图样在切割过程中总是相对于切割位置对正。
切割器具30具有一个刀片滚筒32，其带有安置在其圆周上并且相对于径线略微倾斜的刀片34；以及一个滚筒36，其沿相反方向旋转并且接收包裹纸带2。滚筒36上带有凹槽或开口38，在两个辊筒32和36旋转时，由于辊筒32与36之间的间距设置因素，刀片可以咬合在这些开口中，从而将携带于滚筒36圆周上的包裹纸带2切断。在设于滚筒36圆周上的支承表面40的下面，滚筒36带有与抽吸器具连通的吸孔42，以将包裹纸带2和切下的包裹片39保持在滚筒36上。
一个布置在变向辊26和28之间并与包裹纸带2保持接触的振荡器44以现有技术中公知的方式安置着，并且与滚筒32和36同步运行，以便在每次一个刀片34切割纸带后沿着与纸带在滚筒表面上的运动方向20相反的方向将包裹纸带2略微制动一下，从而使包裹纸带2的各个切下部分之间具有一定的间距。这样，振荡器44可以将包裹纸带2向涂胶器具22上的规则进给转化为向切割器具30的不规则进给。切割器具30和振荡器44的细节可以见于DE3918137C2(对应于美国专利No.5054346)中。
装置1的操作如下所述在利用胶水喷嘴24施加胶水图样之前，包裹纸带2上的一系列穿孔部分18可以被相对于胶水喷嘴24安置在固定距离处的传感器16探测出来。或者，也可以利用传感器16探测布置在包裹纸带2上并与穿孔部分18之间保持固定关系的标记，这种标记未在本实施例中使用。由传感器16探测到的包裹纸带2上的一系列穿孔部分18被一个计算和控制单元50处理，以产生一系列的第一信号。
与此同时，滚筒36的圆周速度可以被传感器52探测到，并因此而探测出切割器具30的切割周期，而且一系列相应的第二信号被输送到计算和控制单元50。传感器52是一个与同步圆盘51协作的接近开关。来自传感器16的一系列第一信号的相位将在计算和控制单元50中与来自传感器52的一系列第二信号的相位进行比较。如果探测到相位偏差值超过了一个基准值，则驱动器11的旋转速度会通过计算和控制单元50而暂时改变，该计算和控制单元通过一根电连线53而用作驱动器11的控制器，从而以这种方式使包裹纸带2的运动同步，也就是说，通过改变引出辊6的圆周速度而使进给速度与切割操作同步。
根据本发明，可以确保刀片34所作的切割动作相对于包裹纸带2上的穿孔部分18同步完成。在刀片滚筒32实施的各次切割之间，由于振荡器44的作用，包裹纸带2在较水喷嘴24与刀片滚筒32之间的长度显然可以变化，但在刀片滚筒32实施每一次切割时，该长度总是相同的，这就提供了根据本发明的一个优点，即通过这种方式，由于穿孔部分18与切割器具30的位置是同步的，因此穿孔部分18也与胶水喷嘴24施加的胶水图样同步，而不需要进一步监测和控制穿孔部分18相对于胶水喷嘴24的位置。
线路54象征性地表示胶水喷嘴24中的一个阀(未示出)的电气操纵器具，以控制该阀与切割器具30的切割顺序同步操作，这种切割是通过刀片滚筒32实施在包裹纸带2上的。如果涂胶器具22是带有胶水辊的涂胶器具，则胶水辊可以以运动学固定的方式连接在装置1的机器驱动器上。
图2中以非真实比例示出了一张包裹纸带2，其上带有穿孔部分18和未穿孔部分18a。穿孔和未穿孔部分一起构成了一个图样，该图样具有一个穿孔图样长度或登记长度L。
图3中示意性显示了根据本发明的装置的第二个实施例100。与图1所示实施例中相同的部件以相同的参考号码表述并且不再描述。
作为图1所示实施例1的一种改型，图3所示的实施例100中除了包含用于探测包裹或镶衬纸带2上的穿孔部分或相关标记的传感器16以外，还包含一个位于涂胶器具22下游但位于切割器具30上游的传感器55。传感器55也是用于探测包裹纸带2上的穿孔部分或相关标记。通过这种方式，可以允许登记长度L相对于预定值的偏差位于一个许用公差内，这是因为传感器55在上游安置在距切割器具30很近处，因而这种类型的偏差不会累加而超出许用公差。或者，这种偏差也可以通过测量长度L并利用测量值改变包裹纸带2的进给速度而得到补偿，例如，可以同时利用传感器16测量包裹纸带2的进给速度(如前所述)。
因此，在实施例100中，可以产生与穿孔部分18的次序相对应的两个系列的第一信号。然而，在实施例100中，只有传感器55发出的第一信号通过前面参照图1所描述的方式与来自传感器52的信号作比较，以便用于调节驱动器11。
另一方面，来自传感器16的第一信号只是在另一控制单元17中与胶水喷嘴24的施加频率作比较，该频率信号是通过线路19输送到控制单元17中的。在穿孔部分18经过传感器16的频率与胶水喷嘴24的施加频率作比较后，如果相位差超出了预定的许用公差值，则控制单元17将通过线路21对涂胶器具22的施加频率作出相应的改变。
权利要求
1.一种在过滤嘴装配机中进给区段穿孔包裹纸带(2)的方法，其用于将纸带进给到一个用于施加胶水图样的涂胶器具(22，24)，该图样带有与穿孔部分(18)相对应的无胶水区域；再将纸带进给到一个用于周期性地将包裹纸部分从包裹纸带(2)上切割下来的切割器具(30)，其特征在于，穿孔部分(18)或布置在包裹纸带(2)上并与穿孔部分保持固定关系的标记在至少一个位置上被探测，而且一系列分别对应的第一信号被产生，与切割器具(30)的切割频率相对应的一系列第二信号被产生，一系列第一信号与一系列第二信号的相位被比较，以确定相位之间的相位差，以及当相位差偏离了一个预定值时，包裹纸带(2)的进给速度被暂时改变。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了产生一系列第一信号，在施加胶水图样之前，穿孔部分(18)或相关标记在距离涂胶器具(22，24)固定距离处被探测。
3.根据前面权利要求中任一所述的方法，其特征在于，穿孔部分(18)或相关标记的间距(L)被探测，当间距(L)偏离了一个预定值时，包裹纸带(2)的进给速度被改变。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，为了确定穿孔部分(18)或相关标记的间距(L)，包裹纸带(2)的瞬时速度被探测。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了产生一系列第一信号，在施加胶水图样之后但在切割包裹纸带(2)之前，穿孔部分(18)或相关标记在距离切割器具(30)固定距离处被探测。
6.根据权利要求2和5中任一所述的方法，其特征在于，与涂胶器具(22，24)的施加频率相对应的一系列第三信号被产生，在施加胶水图样之前探测到的一系列第一信号的相位只与一系列第三信号的相位作比较，以确定这些相位间的相位差，当相位差偏离了一个预定值时，涂胶器具(22，24)的施加频率被暂时改变，在施加胶水图样之后探测到的一系列第一信号的相位只与一系列第二信号的相位作比较，以确定这些相位间的相位差，当相位差偏离了一个预定值时，包裹纸带(2)的进给速度被暂时改变。
7.根据前面权利要求中任一所述的方法，其特征在于，通过控制一个用于从供料辊(4)上抽出包裹纸带(2)的引出辊(6，8)的圆周速度，进给速度被改变。
8.根据前面权利要求中任一所述的方法，其特征在于，只在相位差与预定值的偏差超出了一个预定许用公差量后才改变进给速度。
9.根据前面权利要求中任一所述的方法，其特征在于，进给速度用作一个调节电路的设定值，该调节电路用于调节穿孔部分(18)或相关标记相对于切割器具(30)切割位置的位置。
10.一种在过滤嘴装配机中进给区段穿孔包裹纸带(2)的装置，其包括一个涂胶器具(22，24)，其用于施加胶水图样，该图样带有与穿孔部分(18)相对应的无胶水区域，一个进给器具(6，8)，其用于将包裹纸带(2)进给到涂胶器具(22，24)，以及一个切割器具(30)，其用于周期性地将包裹纸部分从包裹纸带(2)上切割下来，其特征在于，至少一个传感器(16，55)，其用于探测穿孔部分(18)或布置在包裹纸带(2)上并与上述穿孔部分保持固定关系的标记，第一信号产生器(50)，其用于产生一系列相应的第一信号，这些信号对应于至少一个传感器(16，55)探测到的穿孔部分(18)或相关标记的次序，第二信号产生器，其用于产生二系列相应的第一信号，这些信号对应于切割器具(30)的切割频率，第一比较器(50)，其用于比较一系列第一信号与一系列第二信号的相位并产生第一比较信号，以及第一控制器(50)，其连接着第一比较器(50)，以便在第一比较信号偏离了一个预定值时暂时改变包裹纸带(2)的进给速度。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，传感器(16)在距涂胶器具(22，24)固定距离处沿着包裹纸带(2)的运动方向(20)安置在涂胶器具(22，24)上游。
12.根据权利要求10和11中任一所述的装置，其特征在于，传感器(16)是这样的，即穿孔部分(18)或相关标记的间距(L)可以被传感器沿着包裹纸带(2)的运动方向(20)确定，装置包括第二比较器，其用于将间距(L)与一个预定值作比较并产生第二比较信号，以及装置还包括第二控制器，其连接着第二比较器，用于在第二比较信号偏离了一个预定值时暂时改变包裹纸带(2)的进给速度。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，用于确定间距(L)的传感器(16)适用于探测穿孔部分(18)或相关标记的瞬时速度。
14.根据权利要求12和13中任一所述的装置，其特征在于，第二比较器和/或第二控制器至少部分地与第一比较器(50)和/或第一控制器(50)相同。
15.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，传感器(55)在距切割器具(30)固定距离处沿着包裹纸带(2)的运动方向(20)安置在涂胶器具(22，24)下游但在切割器具(30)上游。
16.根据权利要求11和15中任一所述的装置，其包括第三信号产生器(22)，其用于产生一系列第三信号，这些信号对应于涂胶器具(22，24)的施加频率，第三比较器(17)，其用于将安置在涂胶器具(22，24)上游的传感器(16)探测到的一系列第一信号的相位只与一系列第三信号的相位作比较并产生第三比较信号，第三控制器(17)，其连接着第三比较器，用于在第三比较信号偏离了一个预定值时暂时改变涂胶器具(22，24)的施加频率，其中第一比较器(50)将安置在涂胶器具(22，24)下游的传感器(55)探测到的一系列第一信号的相位只与一系列第二信号的相位作比较。
17.根据权利要求10至16中任一所述的装置，其特征在于，控制器(50)包括一个用于从供料辊(4)上抽出包裹纸带(2)的引出辊(6，8)。
全文摘要
本发明涉及一种在过滤嘴装配机中进给区段穿孔包裹纸带的方法和装置。根据本发明的方法和根据本发明的装置的独特之处在于,对应于穿孔部分的第一系列第一信号与对应于用于切割包裹纸带的切割器具的切割频率的第二系列第二信号通过传感器而产生,其中第一和第二信号系列的相位被比较器比较而相位差被确定,当相位差偏离了一个预定值时,包裹纸带的进给速度被改变。
文档编号A24C5/52GK1328791SQ0111875
公开日2002年1月2日 申请日期2001年6月7日 优先权日2000年6月8日
发明者贝特霍尔德·迈瓦尔德, 托尔斯滕·默克, 卡尔－海因茨·帕维尔克 申请人:豪尼机械工程股份有限公司