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Stopfmaschine für Zigaretten.
Es ist bei Stopfmaschinen für Zigaretten bekannt, das Abschneiden des Tabakstranges dann zu bewirken, wenn das hin und her bewegte, die leere Zigarettenhülse aufnehmende Format und das Messer sowie der ununterbrochen in der gleichen Richtung fortbewegte Tabakstrang gleiche Bewegungsrichtung und im wesentlichen gleiche Geschwindigkeit haben.
Der Erfindung gemäss macht das vor dem Format befindliche Röhrchen diese hin und her gehende Bewegung von Format und Messer mit, wobei zur Aufrechterhaltung der Entnahmestelle des Tabakstranges von dem diese Bewegung nicht mitmachenden Transportband zum Röhrchen eine Verkürzung bzw. Verlängerung von auf-und ablaufenden Teilen des Transportbandes durch gleichartig hin und her bewegte Führungsrollen erfolgt. Die Lagerung dieser hin und her bewegten Teile erfolgt zweckmässig auf einem gemeinsamen Schlitten, der vorteilhafterweise von einem besonderen Kurbelmechanismus angetrieben wird.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt die Maschine in Seitenansicht und Draufsicht in schematischer Darstellung und Fig. 2 das Weggeschwindigkeitsdiagramm der hin und her bewegten Teile. Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen schematisch den Antriebsmeehanismus für die hin und her bewegten Teile in Ansicht und Draufsicht, die Fig. 5-7 verschiedene Stadien des Stopfvorganges und die Fig. 8,8 a und 8 b den Pressrollen-und Bandantrieb im Querschnitt, in der Seitenansicht und in der Draufsicht. Die Fig. 9 und 10 zeigen zwei weitere Ausführungsformen von Format und Röhrchen im Längsschnitt und Fig. 11 stellt das zu Fig. 10 gehörige Zeitgeschwindigkeitsdiagramm des Formates dar.
In Fig. 1 fällt der Tabak wie üblich vom Aufbringeapparat a auf ein endloses Transportband b, das sich gegen das Röhrchen c durch eine Führung hindurch halbkreisförmig zusammenlegt und dem Tabakstrang dadurch im Vereine mit der letzten Pressrolle Cl eine kreisrunde oder ovale Querschnittsform gibt. Nach Verlassen der Führung wird das Band wieder allmählich flach gelegt und gelangt ausgebreitet über eine kleine konische bzw. bombierte Walze e zur Führungswalze y, dann zur Hauptantriebswalze g und über die Leitwalze h zur Bandspannwalze i.
Während des Abziehens der gestopften Zigarettenhülse und der Aufbringung der zu stopfenden Zigarettenhülse auf das Format k, das die Fortsetzung des Röhrchens c bildet, muss die Bedingung erfüllt werden, dass der Tabakstrang keinesfalls über das Ende des Formates k hinaus hervorquillt, weil sonst die nächste Hülse nicht mehr aufgebracht werden könnte. Bedient man sich zum Abziehen der gestopften
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haft, obige Bedingung noch zu verschärfen.
Es entsteht dann die Forderung, dass der Tabakstrang während der Abzieh-und Aufbringperiode der Hülsen nicht über die linke Begrenzungsfläche des kreisförmigen Abschneidemessers m, das zwLchen den Teilen c und keine auf- und abgehende Bewegung, sowie eine rotierende Bewegung um seine Achsen macht, hinausgelangt, weil'sonst leicht Tabakfasern aus dem Messersehlitz des Röhrchens heraustreten könnten und sodann ebenfalls ein tadelloses Aufbringen der ungestopften Hülse fraglich wäre.
Um das Abschneiden des kontinuierlichen Tabakstranges zu ermöglichen, ohne ein Stauen an der Abschneidestelle hervorzurufen, tritt noch die Bedingung hinzu, dass das Messer m im Augenblick des Abschneidens ganz dieselbe Bewegung in Richtung und Geschwindigkeit wie der Tabakstrang haben muss, sowie, dass die Unterbrechungslücke, welche zum Einführen des Messers zwischen e und k notwendig
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ist, möglichst schmal gehalten wird, um dem gepressten Tabakstrang nicht Anlass zum Aufquellen und in weiterer Folge zum Stauen zu geben.
Alle aufgezählten Bedingungen werden erfüllt, wenn nebst dem Format k und dem Messer m auch das Röhrchen c die hin und her gehende Bewegung mitmacht und alle diese Teile sowie die Rollen à, e, f und das Abziehhäkchen auf einem Schlitten angeordnet werden, der gegenüber den festgedachten
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In Fig. 2 ist auf die Abszissenachse der Hub und auf die Ordinatenachse die Geschwindigkeit der hin und her bewegten Teile aufgetragen. Beispielsweise haben die bewegten Teile im Punkte q den Hub t3 nach rechts zurückgelegt und bewegen sich dabei mit der Geschwindigkeit v. Die Strecke {1 bis t2 stellt den Gesamthub der bewegten Teile dar. Beim Hub nach rechts bewegen sich die Teile mit Gesohwindigkeiten, die sich aus der jeweiligen Länge der durch die obere Kurve begrenzten Ordinaten ergibt (beispiels-
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Kurve begrenzten Ordinaten in Betracht (beispielsweise gleich Ci für den Punkt qi).
Hibei Ht die Geschwindigkeit v des Bandes b, hervorgerufen durch dessen gleichförmigen Antrieb mittels der Rolle g (Fig. 1), sowie die Geschwindigkeit der hin und her bewegten Teile d, e, f, m, e, le und des Häkchen innerhalb der Punkte p und q (Fig. 2), zwischen welchen die Geschwindigkeit von Format Je und Röhrchen e,
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Abschneiden des Hülsenstranges), so befindet sich rechts vom Messer eine vollgefüllte Hülse, die zum Abziehen bereit ist. Das Abziehen erfolgt zwischen den Punkten rund s (Fig. 2) durch das Häkchen, das eine Zusatzgeschwindigkeit gegenüber dem Schlitten bekommt (Fig. 6).
Da während des Abziehens der gestopften Hülse der Tabakstrang und das Format k sowie Röhrchen c dieselbe Geschwindigkeit haben, bleibt trotz der fortschreitenden Förderung das Ende des Tabakstranges gegenüber c in der gleichen Lage wie in Fig. 5. Diese Lage wird nicht geändert bis zum Punkt q, in welchem Format und Röhrchen noch die gleiche Geschwindigkeit wie der Tabakstrang haben. Nach diesem Punkt hat c mit dem Strang wohl noch immer die Geschwindigkeitsrichtung gemeinsam, der Grösse nach ergibt sich jedoch von da ab eine Geschwindigkeitsdifferenz, welche gleichbedeutend einem Eintreten des Tabakstranges in das Format k ist ; es tritt also nach Punkt q durch Verzögerung das Stopfen der Hülse ein.
Die Bewegung- phase, zwischen sund q liegend (Fig. 2), wird ausgefüllt durch Schalten einer profilierten Trommel t, welche auf der einen Seite die gestopften Hülsen abführt und auf der anderen Seite die zu stopfenden Hülsen zuführt, sowie durch das Vorbringen einer neuen, ungestopften Hülse. In t2 (Umkehrpunkt des Hubes, rechte Totlage des Schlittens) wird also ein Bild nach Fig. 7 entstehen ; die Hülse ist schon ein wenig gestopft, im Punkt p ist sie vollständig gestopft und nun beginnt das Spiel von neuem.
Der Antrieb des Schlittens in der beschriebenen Weise erfolgt durch einen Kurbeltrieb, dessen Benutzung für diesen Zweck im Vergleich zu den bisher benutzten Antrieben wesentliche Vorteile gewährt. Es kommen nämlich dadurch sehr einfache und nur einer geringen Abnutzung ausgesetzte Mittel zur Anwendung, was für eine schnell laufende Maschine, wie sie hier gedacht ist, wichtig ist. Weiters ermöglicht der Kurbeltrieb auch in einfacher Weise die Einstellung auf verschiedene Zigarettenlängen.
Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel des Kurbeltriebes ergibt sich aus der Kombination einer schwingenden Kurbelschleife mit einer vorgelagerten, umlaufenden und exzentrisch angetriebenen Kurbel. Die Kurbel besteht aus der gleichförmig angetriebenen Kurbel 20, der lose rotierenden Kurbel 21 und der Verbindungsstange 22. Ein Punkt der losen Kurbel 21 treibt die um 23 schwingende Kurbel-
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lichen, dass verschieden lange Hülsen erzeugt werden können, ist es notwendig, dass die Geschwindigkeit v, welche mit der Förderlänge zusammenhängt, fallweise verändert wird, so zwar, dass die entsprechend vom Kurbeltriebe abgeleitete Geschwindigkeit zwischen den Punkten p und q (Fig. 2) auch gleich dem neuen v wird.
Hiebei müssen, damit die Hülse wieder vollgefüllt wird, ausserdem im geometrischen Sinn ähnliohe Verhältnisse eintreten. Zu diesem Zweck wird von dem in Fig. 3 dargestellten Antrieb, nämlich von der Kurbelschleife 24, der Antrieb des Schlittens durch die in Fig. 4 (Draufsicht zu Fig. 3) dargestellte Einrichtung abgeleitet. Im Punkt w geht von der Kurbelschleife 24 ein Arm 25 ab, der um a ; verschwenkbar ist.
Punkte, die zwischen w und x liegen, bewegen sich daher nach einem Gesetz, das dem in Fig. 2 dargestellten Schema im mathematischen Sinne ähnlich ist und man braucht fallweise nur den längs des Armes 25 verstellbaren Punkt y, von welchem die Schlittenbewegung abgeleitet wird, so zu wählen, dass die Geschwindigkeit des Schlittens innerhalb p-q gleich wird der jeweiligen Umfangsgeschwindigkeit der Antriebsrolle y (Fig. l).
Nachstehend wird an Hand der Fig. 8,8 a und 8 b der Antrieb der Pressrolle d besohrieben. Soll die Pressrolle ordnungsgemäss funktionieren, so muss die Umfangsgeschwindigkeit bei Punkt 1 (Fig. 8 a) immer gleich gross der Geschwindigkeit des darunter befindlichen Tabakstranges sein, bzw. es darf keine Relativgeschwindigkeit zwischen Pressrolle und Tabakstrang an dieser Stelle eintreten ; es muss z. B.
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da sonst ein Abreissen oder ein Stauen des Tabakstranges unter der Transportrolle eintreten müsste.
Die Bedingung, dass die Relativgesohwindigkeit zwischen Punkt 1 der Pressrolle d und dem Tabakstrang stets Null ist, wird durch folgenden Antrieb ermöglicht : Auf der Welle 2 (Fig. 8,8 a und 8 bund Fig 1) sitzt fest ein Kegelrades 3, das dieselbe Tourenzahl wie die Welle 2 macht, an deren anderem Ende sich die Hauptantriebswalze g befindet. Auf der Differentialhülse 6 sitzt lose das Kegelrad 4, das unter Vermitt-
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ein Differential dar ; Kegelrad 5 wird einerseits durch Kegelrad 3, anderseits durch Kegelrad 4 angetrieben.
Das Rad 5 macht im allgemeinen zwei Drehungen mit, eine um seine Achse 11 und eine mit der Hülse 6 um die Achse 2. Die Drehung der Hülse 6 wird durch das mit ihr verkeilte Schraubenrad 12 über die
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der Schlittenbewegung mit der Antriebsbewegung des Bandes b wird erreicht, dass der Umfang der Rolle d gegenüber dem Tabakstrang stets die Rdativgeschwindigkeft Null hat. Bewegt sich der Schlitten 10 z. B. mit der. gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung, mit welcher der Tabakstrang durch das Band befördert wird, was überall zwischen den Punkten p und q des Diagrammes (Fig. 2) der Fall ist, so bewegt sich auch die Welle der Pressrolle d, da sie auf dem Schlitten gelagert ist und daher auch jeder Punkt der Rolle, also auch jene Stelle ihres Umfanges, die über dem Tabakstrang zu liegen kommt, mit derselben Geschwindigkeit.
Die Pressrolle d darf deshalb zwischen p und q keine Drehung um ihre Achse ausführen. Auf dem Bereich der Strecke p und q angewendet, ergibt sich sonach tatsächlich zwischen Punkt 1 der Presswalze d und dem Tabakstrang die Relativgeschwindigkeit Null. Unter der Annahme, dass der Durohmesser der Antriebswalze y gleich gross ist dem Teilkreisdurchmesser des Stirnrades 9 (Fig. 8) macht das Rad 3 n Touren (durch Vermittlung der Welle 2) und das Rad 4 gleichfalls n Touren (von der Zahnstange 7 weg über Zwischenrad 8 nach 9), aber in entgegensetzter Drehrichtung.
Das Differentialrad 5 verhält sich daher genau so wie beim gewöhnlichen Kegelräderantrieb, d. h. es wird sich um den mit der Hülse 6 festverbundenen Zapfen 11, nicht aber um die Hülse selbst drehen.
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ausgeführt, dass sie Umdrehungen macht, dann hat Punkt 1 der Pressrolle d dieselbe Umfangsgeschwin- digkeit wie der darunter laufende Tabakstrang ; es besteht also wieder zwischen Tabakstrang und Pressrolle die Relativgeschwindigkeit Null. Das gleiche gilt für alle weiteren Punkte in Fig. 2.
Eine andere Lösung der stetigen Tabakstrangführung besteht darin, die in Fig. 1 auf dem hin und her gehenden Schlitten gelagert gedachten Walzen e und f, die Presswalze d, sowie das Röhrchen c nunmehr fest zu lagern, also nicht mehr hin und her zu bewegen. Es müssen dann Format k und Messer m beispielsweise nach dem Bewegungsgesetz der Fig. 2 bewegt werden, wobei sich k gegenüber c teleskopartig verschiebt (Fig. 9). In diesem Falle wird natürlich nur ein einziges Format k benutzt, das nur eine hin und hergehende Bewegung ausführt und den Schlitz k'für das Messer selbst enthält. Hiebei kann das Abziehhäkchen an der Abschrägung l'zur Wirkung kommen.
Eine andere Lösung ohne Abziehhäkehen ist in Fig. 10 dargestellt. Wird in Fig. 10 das Format k nach dem in Fig. 11 dargestellten Bewegungsgesetz angetrieben, dann stösst nach dem Abschneiden der nachfolgende Tabakstrang die gestopfte Hülse von selbst aus. Die Geschwindigkeit des Schlittens und damit auch jene des Formats le steigt nämlich allmählich an, bis sie die Geschwindigkeit des Tabakstranges erreicht hat, um das Abschneiden des letzteren zu ermöglichen. Nach dem Schnitt wird die
Geschwindigkeit des Formates k gegenüber jener des Tabakstranges vorerst kleiner, wodurch letzterer die gestopfte, fertige Zigarette vom Format abstösst und sodann wieder grösser, um ein Ausweiten (Ausdehnen) des Tabakstranges zu verhindern und Zeit für das Aufbringen der nächsten Hülse zu schaffen.
Nach aufgebrachter Hülse sinkt die Geschwindigkeit des Formats allmählich auf Null, die im Totpunkt erreicht wird und dabei erfolgt das Stopfen der Hülse.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Stopfmaschine für Zigaretten, bei der das Abschneiden des Tabakstranges dann erfolgt, wenn das hin und her bewegte Format und Messer und der ununterbrochen in der gleichen Richtung fortbewegte Tabakstrang gleiche Bewegungsrichtung und im wesentlichen gleiche Geschwindigkeit haben, dadurch gekennzeichnet, dass das Röhrchen (c) die hin und her gehende Bewegung des Formates (k) und Messers (m) mitmacht und dabei zur Aufrechterhaltung der Entnahmestelle des Tabakstranges vom Transportband (b) zum Röhrchen (e) eine Verkürzung bzw. Verlängerung von auf-und ablaufenden Teilen des
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