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Vorrichtung zur intermittierenden Überführung von Zigarettengruppen von einer Aufgabestation zu einer Abgabestation
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Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden. In diesen zeigen Fig. 1 teils in Ansicht und teils im Vertikalquerschnitt entlang verschiedener Ebenen eine Vorrichtung gemäss der Erfindung in ihrer Anwendung an einer Maschine zur Herstellung von Zigarettenpackungen und Fig. 2 eine Darstellung derselben Vorrichtung teils in Ansicht und teils im Vertikalquerschnitt entlang verschiedener Ebenen.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird die erfindungsgemässe Vorrichtung im Zusammenhang mit ihrer vorteilhaften Anwendung in einer Maschine für die Herstellung von Zigarettenpackungen beschrieben.
Es wird daher die Arbeitsweise einer solchen Maschine unter Beschränkung auf die für die Erfindung interessanten Teile kurz beschrieben. Die Maschine besteht im wesentlichen aus einer Arbeitsstrecke, auf welcher die Zigarettengruppen gebildet werden, die nach ihrer Bildung den nachfolgenden Verarbeitungsstellen zugeführt werden, wobei sie sich schrittweise in einer Richtung senkrecht zur Achse der Zigarettten, d. h. quer zu diesen, vorbewegen.
Die Strecke, auf welcher die Zigarettengruppen gebildet werden und die Strecke, auf welcher die Gruppen zu Packungen verarbeitet werden, verlaufen parallel nebeneinanderliegend. Aus diesem Grund ist es notwendig, die überführung der Zigarettengruppen vom Ende der Strecke, auf der sie gebildet wurden, zum Anfang der Strecke, auf weicher ihre Verarbeitung erfolgt, vorzunehmen. Die Durchführung dieser überführung stellt eine der möglichen Anwendungsarten der Erfmdungsarten der erfindungsgemässen Vorrichtung dar.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist eine. Hauptantriebswelle --1- auf, die in einem ortsfesten Gestell --1a- gelagert ist. Diese Welle kann mit der Hauptantriebswelle der Maschine zur Herstellung der Zigarettenpackung fluchten, von dieser abgeleitet, oder unabhängig ausgebildet sein. Auf der Welle--l--sind zwei Zahnräder--2, 3-- drehfest montiert. Auf einer senkrecht zur Welle - -1-- verlaufenden'Achse -4--, die bei--5 und 6- im Gestell -la-- gelagert ist, ist ein Zahnrad--7--aufgekeilt, welches mit dem Zahnrad--2--kämmt. Auf diese Weise wird die Achse --4-- angetrieben, auf welcher weiters ein Rautennocken oder Tumbler--8--drehfest angeordnet ist.
Der an den entgegengesetzten Enden mit einem Rollenpaar--9, 10'- versehene Nocken--8-- greift in das Profil eines drehbaren Malteserkreuzorgans -11- ein und verleiht diesem eine intermittierende Bewegung.
Das Malteserkreuzrad--11--ist mit einer parallel zur Achse 1 verlaufenden Achse - fest verbunden, welch letztere aus dem Gestell -1a- herausragt und an ihrem Ende ein Rad mit vier radial nach aussen ragenden Zangen, welches allgemein mit -13- bezeichnet ist, trägt.
Die intermittierend in Drehung versetzbare Nach --14-- des Rades --13-- ist auf der Achse --12-- drehfest mit dieser verbunden. Die vier Zangen sind symmetrisch auf der Nabe--14-- angeordnet, djh. auf je zwei senkrechten Durchmessern sind zwei Zangen entgegengesetzt und miteinander fluchtend vorgesehen. Jede Zange besteht aus zwei Backen--15 und 16-. Beide Backen sind gabelförmig ausgebildet, wodurch praktisch jede Zange als Vereinigung von zwei gleichartigen, parallelen und nebeneinanderliegenden Zangen angesehen werden kann.
Die Backe--15--ist vermittels an sich bekannter Vorrichtungen auf der Nabe -14-- starr
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parallel zur Nabenachse--12--. Sie ist in Richtung zum Gestell der Maschine verlängert. Jede der Backen --i5-- weist eine flache Greiffläche --15a-- auf, wogegen jede der Backen--16--eine der vorerwähnten Greiffläche entsprechende und dieser gegenüberliegende Greiffläche besitzt, die mit einer Vielzahl von nebeneinanderliegenden, zur Nabenachse --12-- parallelen Vertiefungen --16a-versehen ist.
Das Profil dieser Vertiefungen entspricht dem Profil der Zigaretten, u. zw. ist jede Vertiefung. als Zylinderbogen ausgebildet, dessen Radius im wesentlichen dem Radius des Zigarettenquerschnittes entspricht und dessen Umfangsverlauf geringer ist. als jener des halben Schnittumfanges der Zigarette. Da bekanntlich die Zigaretten, welche in Packungen zusammengefasst werden, in letzteren in Form von zwei oder mehreren parallelen Lagen angeordnet sind, bietet die Erfindung den Vorteil, dass die zur Vorrichtung gelangenden Zigarettengruppen bereits in dieser Anordnung ausgebildet sind.
Daher liegen die Backen in Schliessstellung parallel zueinander in einem der Stärke der Zigarettengruppe entsprechenden Abstand (Gesamtstärke der. parallelen Zigarettenlagen), wobei die Anzahl der Vertiefungen -16a- der Anzahl der in einer der Lagen der Gruppe nebeneinanderliegenden Zigaretten entspricht.-
Am Ende der Achse -17-- ist ein radial abstehender Arm -18-- befestigt, dessen halsförmig ausgebildetes Ende --19-- die Lagerung für die Achse --20-- einer drehbaren Rolle
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--21--bildet.
Diese Rolle--21--greift in eine Kurvenscheibe--22--, u. zw. in die auf der Oberfläche derselben vorgesehene exzentrische Rille--23-, ein. Diese Kurvenscheibe --22-- ist lose koaxial drehbeweglich auf der Achse--12--montiert und weist weiters einen sich radial erstreckenden Bügel oder Arm--24--auf, dessen Ende den Drehpunkt für das Ende einer Stange--25--bildet, deren anderes Ende bei--26--an einen Winkelhebel--27--mit Armen--28 und 29--angelenkt ist.
Dieser Hebel --27-- ist um eine Achse --30-- schwenkbar gelagert und trägt am Ende des Armes --29-- eine lose Rolle--31--, die in eine Rille --33-- einer Kurvenscheibe --32-- eingreift.
Die Kurvenscheibe --32-- ist auf einer Achse --34-- angeordnet, die senkrecht zur Hauptantriebswelle--l--liegt und über ein auf ihr befestigtes zahnrad -35- von dem Rad --3-- der Hauptantriebswelle--l--gedreht wird. Auf diese Weise wird die lose Kurvenscheibe --22-- über die Stange --25-- und den Winkelhebel --27-- zwangsläufIg an die Bewegung der Rolle --31-- gekuppelt, welche Bewegung die Rolle bei ihrem Eingriff mit der Kurvenscheibe --32-- durchführt.
Dadurch vollführt die Kurvenscheibe --32-- eine schwingende Drehbewegung um die Achse--12--,
Weiters sind zwei auf einer gemeinsamen Achse -38-- über Muffen --37 bzw. 37a-schwenkbar gelagerte gleichartige Hebel--36 und 36a-- vorgesehen. Es wird in der Folge nur auf den Hebel--36--verwiesen, da die gleichen Ausführungen auch für den Hebel--36a--gelten.
In einem mittleren Bereich der Länge des schwenkbar gelagerten Hebels.--36--ist die gemeinsame Achse eines Paares drehbarer Rollen --39 und 40-- befestigt. Dieses Rollenpaar wirkt mit einer Kurvenscheibe--41--zusammen, die mit der Achse --34-- fest verbunden ist und eine doppelte exzentrische Führung u.zw. eine Rille --42-- für die Rolle --39-- und ein Profil - für die Rolle --40-- aufweist. An seinem oberen Ende ist der Hebel --36- über eine Lasche --44-- bei --45-- an einen parallelepipedischen Block --46-- angelenkt.
An diesem Block sind die beiden fluchtenden und an einer und der andern Seite \ des Blockes vorgesehenen Abschnitte einer in ihrer Längsrichtung hin-und herbewegbaren stange --47--, welche sich parallel
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von Rollen--48--, die um auf dem Block befestigten Achsen drehbar sind, in einer Längsführung --50-- festgelegt ;'-'.-.
Wie bereits erwähnt wurde, ist dem Hebel'-36a-- eine analoge Anordnung vorgeschaltet, weshalb die entsprechenden Teile mit gleichen Bezugsziffern und dem Buchstaben "a" bezeichnet sind. Es ist eine Stange--47a--parallel und neben der Stange --47-- vorhanden und ebenfalls mit einer Hin-und Herbewegung beaufschlagt ; Die mit konstanter Geschwindigkeit angetriebene Kurvenscheibe --41a-- ist jedoch derart ausgebildet, dass sie etwas ausser Phase mit den Bewegungen der Stange - 47 und 47a--. 1iegt, wie später näher erläutert wird.
An der Stange -47- ist ein Block --51-- befestigt, der die Lagerungsbasis für einen ersten Greifarm --52-- bildet, wogegen an der Stange--47a--ein weiterer Block --5la. - befestigt ist, der die Lagerungsbasis für einen zweiten, mit dem Greifarm --52-- zusammenwirkenden Greifarm --52a.-- darstellt. Die Greifarme--52 und 52besitzen an ihren Enden zwei vertikale und vorzugsweise gebogene Flächen --53 bzw. 53a--, die zueinander parallel und in einem Abstand entsprechend im wesentlichen der Lange der grösseren Seite der Basis der Zigarettenpackungen liegen. Die Greifarme bzw.
Greifer --52 und 52a-- erstrecken sich auf zwei parallelen Vertikalebenen innerhalb der parallelen Vertikalebenen, welche die Zinken der gabelförmigen Backen 15 und 16- enthalten.
Das Profil der Kurvenscheiben--41 und 41a--ist, wie bereits erwähnt wurde, derart ausgebildet, dass in deren Bewegungen eine gewisse Phasenungleichheit vorliegt, u. zw. verschieben sich die Greifer--52 und 52a-zusammen, bis sie in die Nähe des Endes ihrer Bahn (bei Betrachtung der Fig. l'beispielsweise bis zum rechten Ende) gelangen.
Hier wird nun mit einem kleinen Vorlauf die Verschubrichtung einer der Stangen (beispielsweise der Stange--47a--) umgekehrt, wodurch sich deren Flächen-53 und 53a--öffnen. Wenn sodann die Bewegungsrichtung der Stange --47-- ebenfalls umgekehrt wird, schliessen sich die Flächen wieder und nehmen ihren Weg in entgegengesetzter Richtung auf. Am entgegengesetzten Ende ihrer Bewegungsbahn öffnen sie sich neuerlich und schliessen sich wieder. Am Ande der Bahn (in Fig. l rechts) treten die Greifer-52 und 52a-in das Innere des Raumes zwischen den Zinken der Gabeln
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ein.
Genauer gesagt, kommen die Greifflächen--53 und 53a--im Bereich des Anfanges und des Endes der Folge von nebeneinanderliegenden Vertiefungen jeder Zange zu liegen, die sich in horizontaler Lage links neben der Nabe befinden. In dieser Zangenstellung liegt eine von einem Halterungsteil --54-- gebildere Auflagefläche praktisch in einer Fluchtlinie mit der durch die Vertiefungen der jeweiligen Backe gebildeten Fläche im Inneren der Zinken der Backe. Weiters weist sie eine Längsöffnung für die Einführung des Greifers --52- zwischen die Backen auf.
Auf der entgegengesetzten Wegbahn der Stangen--47 und 47a--hingegen werden die beiden Greifer-52 und 52a-- so weit verschoben (gemäss Fig. 1 nach links), bis sie in den Bereich der ersten Station der Verarbeitungsstrecke der Zigarettengruppen zu Zigarettenpackungen, wo die Zigarettengruppen andern Organen überlassen werden, zu liegen kommen.
In der Folge wird die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung erläutert.
Die mit gleichmässiger Winkelgeschwindigkeit erfolgende Drehung der Hauptantriebswelle --1-wird über die Zahnräder--2 und 7--auf den Rautennocken oder Tumbler--8--übertragen, welcher sich daher ebenfalls mit einer gleichmässigen Winkelgeschwindigkeit auf der Welle--4-- dreht.
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des Nocken 7-8- mitintermittierende Bewegung der Achse -12- zur Folge. Die Bewegung fällt zeitlich mit dem Vorbewegungsschritt der einzelnen, von der Gruppenbildungsstrecke ankommenden Zigarettengruppen zusammen. Dieser Schritt kann daher auch als die Zeit angesehen werden, die zwischen der Bildung der aufeinanderfolgenden Zigarettengruppen verläuft.
Genauer gesagt entspricht jedem vollen Umlauf der Kurvenscheibe --8-- die Drehung um den halben Umlauf des Kreuzes--11-sowie die Bildung und Vorbewegung von zwei Zigarettengruppen.
Das mit der Achse --12-- ebenfalls fest verbundene Rad --13-- ist folglich. ebenfalls demselben intermittierenden Betrieb ausgesetzt, desgleichen die das erwähnte Rad bildenden vier Zangen..) \.
Während aber die feststehenden Backen --15-- gemeinsam der Drehung der Achse--12-- folgen, vollführt während derselben Drehung jede der beweglichen Backen --16-Schwingbewegungen um die Achsen--17---. Diese Schwingbewegungen werden, wie. bereits dargelegt wurde, durch die Kurvenscheibe --22-- bestimmt, die über den Eingriff der eigenen exzentrischen
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und hergehende Bewegungen durchführt, die sich in entsprechenden Bewegungen der beweglichen, mit ihm fest verbundenen Backen übetragen.
Die Kurvenscheibe --22-- ist derart ausgebildet, dass bei jeder vollen Umdrehung des Rades --13-- sich die Backen --16-- zweimal bei Erreichen der entgegengesetzten Horizontalstellungen öffnen und schliessen.
Zu der bisher beschriebenen Bewegung, die ihren Ursprung von. der Kurvenscheibe --22-- aus nimmt, summiert sich jedoch noch eine weitere, die aus der Tatsache resultiert, dass sich auch die
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schwingt. Da dieser Winkelhebel -27- mit dem Ende seines Armes--28--über die Stange --25-- mit dem an der Kurvenscheibe --22- sich radial nach aussen erstreckenden Arm--24-verbunden ist, folgt diese Kurvenscheibe den Schwingbewegungen des Winkelhebels --27- und wird ebenfalls in Schwingung versetzt.
Auf Grund dieser Tatsachen resultiert, dass die Rollen--21-, die jeder der Achsen --17-zugeordnet sind, der Kombination von zwei Bewegungen unterworfen werden. Das Ergebnis hievon ist, dass die Öffnung der beweglichen Backen-16--in bezug auf die feststehenden Backen-15-- vorverlegt wird, sobald ein Paar entgegengesetzter Zangen in die Nähe. der horizontalen Ausrichtstellung gelangt.
Daher bleiben die Zangen eine längere Zeit auseinandergespreizt und erleichtern die Einführung und Entnahme der Zigarettengruppen aus der Vorrichtung. : -
Im Gleichlauf mit der Drehung der vier Zangen führen die Greifer--52 und 52a-- ihre Hinund Herbewegung in fester Verbindung mit den Stangen--47 und 47a--durch. Diese Bewegung wird, wie bereits erwähnt wurde, durch den Eingriff der Hebel--36 und 36a-- in die Kurvenscheiben--41 und 41a- hervorgerufen. Die Phase zwischen den Hin- und Herbewegungen der Greifer--52 und 52a--und der Drehung der Zangen ist derart, dass, sobald sich ein
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entgegengesetztes Zangenpaar in der Nähe der Horizontallage befindet,
sich in entsprechender Weise die
Greifer--52 und 52a--am Wegende angelangt (in Fig. l rechts), öffnen. Daher befinden sich die parallelen und vertikalen Flächen--53 und 53a--bereits im Bereich der Stellung, welche von den beiden Enden des Profils mit den Vertiefungen--16a--eingenommen wird, wenn die jeweilige Zange die horizontale Stellung erreicht.
Es wird nun, angenommen, eine Gruppe von Zigaretten von dem Augenblick an, in welchem sie zur erfindungsgemässen Vorrichtung gelangt, bis zum Augenblick des Verlassens derselben verfolgt.
Die Gruppe wird quer in die Vorrichtung eingeführt, sobald sich eine Zange in Horizontalstellung befindet und ihre Backen auseinandergespreizt sind. Die Zigarettengruppe muss für die Einführung bereits vorbereitet sein, derart, dass die Zigaretten der oberen Schicht der Gruppe nach dem Einführen in die Backen und der Schliessung derselben genau den nebeneinanderliegenden Auflagevertiefungen der rechten auseinanderspreizbaren Zange entsprechen. Die Einführung der Zigaretten quer zur Ebene des
Zangenrades erfolgt mittels einer nicht dargestellten Einschiebevorrichtung, welche die Zigaretten vorschiebt, bis dass diese in die Backen eingeschoben sind, welche in dieser Stellung auseinandergeführt sind. Nach der Einführung liegen die Zigaretten der oberen Lage genau im Bereich der
Auflagevertiefungen der beweglichen Backen.
Es ist zu bemerken, dass eine solche überführung quer zu den Backen, jedoch axial in bezug auf die Zigaretten, keinerlei Gefahr hinsichtlich der Haltbarkeit und
Unversehrtheit der Zigaretten selbst mit sich bringt, da die Zigaretten zum Zwecke ihrer Überführung in einfacher Weise ohne Ausübung irgendeiner schädlichen Belastung eingeschoben werden. Demnach steht diese axiale Einschiebung in keinem Widerspruch zum Erfindungsgedanken, der im Zusammenhang mit der erfindungsgemässen Vorrichtung und den Verarbeitungsmaschinen im allgemeinen darauf abzielt, die
Zigaretten keiner unzulässigen Beanspruchung auszusetzen.
Um ein Auseinanderfallen der Gruppen während der Zeit, während welcher die Backen auseinandergespreizt sind, zu verhindern, ist es vorteilhaft, eine bewegliche vertikale Wand vorzusehen, welche Wand sich parallel zu den Zigaretten erstreckt und während der Einführungsphase im Bereich des Aussenendes der Backen der rechten Zange zu. liegen kommt und auf diese Weise als Behälterwand fungiert.
Sobald die Zigaretten zwischen den auseinandergespreizten Backen angeordnet sind, schliesst sich die bewegliche Backe gegen die feststehende Backe hin und werden die Zigaretten mit kleinster Kraft zwischen den Backen gehalten, u. zw. ist diese Kraft deswegen minimal, weil sie einfach von der Ausbildung der Vertiefungen--16a--der beweglichen Backe abgeleitet wird und sich über die ganzen Zigaretten der Gruppe über eine Reihe von Schrägkräften gegenseitiger Wirkung zwischen den verschiedenen Zigaretten überträgt, welche Kräfte von sehr geringer Grösse sind..
Sodann wird die Drehbewegung der Achse -12- wieder aufgenommen und die Zigarettengruppe erreicht die diametral der Einführungsstellung entgegengesetzte Stellung.
Beim Erreichen dieser Stellung wird die Zigarettengruppe genau zwischen die leicht geöffneten Greifflächen -53 und 53a-der Greifer-52 und 52a-eingeführt, während sich gleichzeitig die Backen der Zange öffnen. Die von der Zange freigegebene Gruppe wird jedoch von den Flächen--53 und 53a--, welche nunmehr die Backen ersetzen, gehalten und ruht überdies auf der Fläche der feststehenden Auflage --54-- auf.
Nunmehr schliessen sich die Flächen--53 und 53a- auf der Zigarettengruppe und beginnt der Rückweg der Greifer-52 und 52a-, welche, indem sie sich zusammen mit den Stangen--47 und 47a- verschieben, die Zigarettengruppe von der Zange, welche sie transportiert hat, in radialer Richtung wegführen und zu den eigentlichen Verarbeitungsstationen hin bewegen. Während dieser Phase gleitet die Zigarettengruppe horizontal auf der vorerwähnten Auflagefläche--54--.
Es ist offensichtlich, dass die bisher beschriebenen Vorgänge für jede Zigarettengruppe zutreffen und dass die Gruppen schrittweise im Zuge ihrer Bildung zwischen die aufeinanderfolgenden Backenpaare, welche in rechter horizontaler Stellung auf Grund der intermittierenden Drehung des Rades--13--aufscheinen, eingeschoben werden.
In der Praxis konnte festgestellt werden, dass mit der erfindungsgemässen, für die intermittierende Überführung von Zigarettengruppen geeignete Vorrichtung die eingangs gestellten Ziele vollinhaltlich erreicht werden. Insbesondere erfolgt die Überführung unter weitgehendster Wahrung der Unversehrtheit der Zigaretten, wobei letztere andauern in einer kompakten Gruppe von der Form des fertigen Paketes gehalten werden.