Vorrichtung zum Ablegen von Zigaretten oder ähnlichen stabförmigen Gegenständen auf einen Querförderer
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ablegen von Zigaretten oder ähnlichen stabförmigen Gegenständen auf einen Querförderer, mit Mitteln zum Beschleunigen und Inabstandbringen der einen Schneidapparat in axialer Richtung aufeinanderfolgend verlassenden Zigaretten oder ähnlicher stabförmiger Gegenständen und einem Mittel zum nachfolgenden Ablenken der Zigaretten oder ähnlicher stabförmiger Gegenstände parallel zu ihrer Längsachse in Richtung quer zu ihrer Längsachse und zum Uberführen in die Nuten des umlaufenden Querförderers, wobei die Längsbewegung der Zigaretten oder ähnlicher stabförmiger Gegenstände auf Null abbremsbar ist.
Wenn nachstehend von Zigaretten gesprochen wird, so kann es sich dabei auch um ähnliche stabförmige Gegenstände, wie z. B. Strangzigarillos oder Filterstäbe, handeln.
An Hochleistungszigarettenmaschinen mit Leistungen von über 2000 Zig./min wird es immer proble matischer, die in Richtung ihrer Längsachsen mit hoher Geschwindigkeit bewegten Zigaretten in eine Bewegungsrichtung quer zu den Zigaretten achsen für das Ablegen auf ein Ablegerband zu überführen, ohne auf die Qualität der Zigaretten infolge der auftretenden grossen Querkräfte einen schädigenden Einfluss auszu üben.
Es ist allgemein bekannt, die aus der Schnittube eines Schneidapparates mit Stranggeschwindigkeit austretenden Zigaretten durch eine besondere Vorrichtung, z. B. durch mit einem Reibbelag versehenen Rollen, zu beschleunigen und in einen Abstand voneinander zu bringen, um eine Berührung bzw. ein Reiben der Zigarettenenden bei der Querförderung zu vermeiden.
Bei einer in der Praxis ausgeführten Vorrichtung werden die Zigaretten unmittelbar nach dem Beschleunigungsvorgang in die Nuten einer gleichförmig um eine parallel zur Zigarettenstrangachse gelagerte Achse umlaufenden Querfördertrommel eingeführt. Dabei ist es erforderlich, dass die Nuten eine relativ grosse Einführungsschräge erhalten, wodurch der Teilungsabstand zwischen den Nuten entsprechend gross sein muss, um die relativ zur Nut schräg erfolgende Einführung der Zigaretten zu gewährleisten.
Unter diesen Bedingungen des freien Einschubes der Zigaretten in die Nuten ergibt sich bei einer relativ geringen Beschleunigung der Zigaretten in axialer Richtung zwar eine geringere Beanspruchung beim Abbremsen, jedoch einen grösseren Teilungsabstand der Nuten und führt dadurch zu einer Vergrösserung der auf die Zigaretten wirkenden Querkräfte und damit zum Ausfallen des Tabaks an den Zigarettenenden. Umgekehrt ergibt sich bei einer grösseren Beschleunigung eine kleinere Nutteilung und damit eine vergleichsweise geringere Querbeanspruchung der Zigaretten, jedoch eine höhere Beanspruchung beim Abbremsen der Längsbewegung, wodurch gleichfalls eine Verschlechterung der Zigarettenköpfe herbeigeführt wird.
Durch den freien Flug und die relativ grosse Einführungsschräge wird ausserdem eine unsichere Lage der Zigaretten während des Überführens in die Bewegungsrichtung quer zu den Zigarettenachsen herbeigeführt, wobei durch Punktberührungen die Zigaretten deformiert werden können.
Es ist auch eine Vorrichtung bekannt, bei der die Nuten der umlaufenden Querfördertrommel einen dem Zigarettendurchmesser angenäherten Teilungsabstand besitzen. Dieser Querfördertrommel ist ein Rad mit zwei schraubenartigen, mit Saugbohrungen versehenen Nuten unter einem der Schraubensteigung entsprechenden Winkel vorgeordnet, das die aus der Schnittube austretenden Zigaretten erfasst, beschleunigt und in einen Abstand bringt und dabei den Zigaretten bereits eine Bewegung erteilt, die der Umlaufbewegung der Querfördertrommel angepasst ist.
Da dieses Schraubenrad in bezug auf die Bewegung die Zigaretten quer zu ihren Achsen über deren Länge wandernd nur punktweise berührt, ist vor allem bei höheren Maschinenleistungen keine Bewegung der Zigaretten quer zur Zigarettenstrangachse gewährleistet, wodurch eine höhere Störanfälligkeit herbeigeführt wird (Deutsche Auslegeschrift der Bundesrepublik Deutschland Nummer 1 228 978, Kl. 79b-13/01).
Zweck der Erfindung ist es, die Zigaretten während der Überführung von der Axialbewegung in eine quer zu dieser verlaufende Bewegung schonend zu behandeln, so dass Deformierungen, Beschädigungen der Zigaretten, sowie das Ausfallen von Tabak aus den Zigarettenenden vermieden werden und so die Qualität der Zigaretten erhalten bleibt.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Mittel zum parallelen Ablenken der Zigaretten oder ähnlicher stabförmiger Gegenstände in Richtung quer zu ihrer Längsachse aus einer zwischen dem umlaufenden, mit Längsnuten versehenen Querförderer und den Mitteln zum Beschleunigen der Zigaretten oder ähnlicher stabförmiger Gegenstände angeordneten, um eine parallel zur Längsachse des Zigarettenstranges oder eines Stranges ähnlicher stabförmiger Gegenstände gelagerten Drehachse umlaufenden Nockenwalze mit zylindrischem Grundkörper von ungefähr der Länge einer Zigarette oder eines ähnlichen stabförmigen Gegenstandes besteht, auf dessen Mantelfläche mindestens eine sich über die ganze Länge des Grundkörpers erstreckende Nockenbahn angebracht ist,
die in ihrem Querschnitt die Form einer Archimedischen Spirale besitzt und durch schraubenlinienförmig über die ganze Länge des Grundkörpers verlaufende Kanten begrenzt ist, wodurch ein Teil der Mantelfläche des zylindrischen Grundkörpers mit gegen die Mittel zum Beschleunigen der Zigaretten oder ähnlicher stabförmiger Gegenstände grösser werdender Umfangsfläche von der Nockenbahn nicht überdeckt ist und der die grösste Mantelfläche des Grundkörpers überdeckende Teil der Nockenbahn auf den rotierenden Querförderer weist.
Die Drehachse der Nockenwalze kann von der Strangachse in einem solchen Abstand angeordnet sein, der dem Radius des zylindrischen Grundkörpers plus der halben Nutbreite der in dem Querförderer angebrachten Längsnuten entspricht.
In die Nockenbahnen können mehrere Ringnuten in Abständen über die Länge der Nockenwalze verteilt eingedreht sein. Zum Abstützen der Zigaretten oder eines ähnlichen stabförmigen Gegenstandes kann eine angenähert waagrecht in Höhe des Grundes der in Übernahmestellung befindlichen Längsnut des Querförderers entlang der Nockenwalze verlaufende Auflage angeordnet sein, die kammartige in die Ringnuten eingreifende Zinken besitzt.
Der Nockenwalze kann eine gleichartige gegenläufige Nockenwalze zugeordnet sein, deren Drehachse in der waagrechten Ebene durch die Drehachse der erstgenannten Nockenwalze parallel zu und in einem solchen Abstand von dieser gelagert ist, dass die gegenläufig umlaufenden Nockenbahnen in jeder Stellung zwischen ihren in der Verbindungsebene beider Drehachsen verlaufenden gegenüberliegenden Mantellinien einen Abstand von etwa einem Zigarettendurchmesser besitzen.
Es können auch im Bereich der kammartigen Auflage mittels Blasdüsen Luftstrahlen auf die Zigaretten, senkrecht zu deren Achse und in Richtung auf die erstgenannte Nockenwalze gerichtet sein.
Diese Anordnung gewährleistet, dass die Zigaretten auf ihrem Weg von dem Mittel zum Beschleunigen bis in die Längsnuten des Querförderers formschlüssig sicher geführt und in einer zur Strangachse parallelen Lage gehalten werden. Dadurch werden die Zigaretten beim Überführen in die Längsnuten des Querförderers schonend behandelt, wodurch die Gefahr des Beschädigens, Deformierens und des Ausfallens von Tabak aus den Zigarettenenden auf ein Minimum reduziert und dadurch die Qualität der Zigaretten erhöht wird.
Die Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den zugehörigen Figuren zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung nach der Erfindung in der Perspektive,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Nockenwalze mit der kamm artigen Auflage,
Fig. 3 eine Darstellung der Vorrichtung mit zusätzlicher Nockenwalze im Querschnitt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die erfindungsgemässe Vorrichtung zwischen einer gleichförmig umlaufenden mit Längsnuten 2 für die Aufnahme der Zigaretten 17 versehenen Querfördertrommel 1 und zwei der Beschleunigung der Zigaretten in axialer Richtung dienenden Beschleunigungsrollen 3 und 4 angeordnet. Sie besteht aus einer um die parallel zur Längsachse des Zigarettenstranges 5 gelagerten Drehachse 6 umlaufenden Nockenwalze 7 mit einem zylindrischen Grundkörper 8, dessen Länge etwa einer Zigarettenlänge entspricht. Auf der Mantelfläche 9 des Grundkörpers 8 sind zwei, sich über dessen gesamte Länge erstreckende Nockenbahnen 10 angebracht, die in ihrem Schnitt quer zur Achse des Grundkörpers 8 die Form Archimedischer Spiralen besitzen. Die Nockenbahnen 10 sind durch schraubenlinienförmig über die ganze Länge des Grundkörpers 8 verlaufende Kanten 11 begrenzt.
Durch diese abgesetzte Kante 11 wird ein Teil der Mantelfläche 9 des Grundkörpers 8 durch die Nockenbahnen 10 nicht überdeckt. Die freie Mantelfiäche 9 vergrössert sich in ihrer Umfangsausdehnung in Richtung auf die Beschleunigungsrollen 4, während der die Mantelfläche des Grundkörpers bedeckende Teil der Nokkenbahnen 10 in Richtung auf die Querfördertrommel 1 in seiner Umfangsausdehnung grösser wird.
Die Steigung der schraubenlinienförmig verlaufenden Kanten 11 der Nockenbahnen 10 entspricht etwa dem Vorschub der beschleunigten Zigarette. Der höchste Punkt der im Querschnitt als Archimedische Spirale ausgebildeten Nockenbahn 10 hat von der Mantelfläche 9 des Grundkörpers 8 einen Abstand, der dem Teilungsabstand der in der Querfördertrommel 1 befindlichen Längsnuten 2 für die Aufnahme der Zigaretten 17 entspricht. Die Drehachse 6 ist vorzugsweise in der durch die Strangachse waagrecht verlaufenden Ebene von der Strangachse in einem solchen Abstand angeordnet, der dem Radius des zylindrischen Grundkörpers 8 plus der halben Nutbreite der in der Querfördertrommel 1 angebrachten Längsnuten 2 entspricht.
Dabei ist die Drehachse der Querfördertrommel 1 in der senkrecht durch die Strangachse verlaufenden Ebene etwa im Abstand ihres Radius von der Strangachse entfernt angeordnet. Dadurch ist gewährleistet, dass die Anlaufkanten 12 der Längsnuten 2 der Querfördertrommel 1 stets mit den Mantellinien der Nockenbahnen 10 während des Drehens fluchten.
Um die Zigaretten 17 auf ihrem Wege von den Beschleunigungsrollen 3, 4 in die Längsnuten 2 gegen die Wirkung der Schwerkraft von unten abzustützen, ist, wie in Fig. 2 gezeigt, eine angenähert waagrecht in Höhe des Grundes der in Übernahmestellung befindlichen Längsnuten 2 verlaufenden Auflage 13 mit kammartigen Zinken 14 vorgesehen, welche in Ringnuten 15 eingreifen, die in die Nockenbahnen 10 bis auf den Durchmesser des zylindrischen Grundkörpers 8 eingebracht sind.
Nach einem abgewandelten Ausführungsbeispiel kann, wie in Fig. 3 gezeigt, der Nockenwalze 7 eine zweite gleichartige, aber gegenläufige Nockenwalze 16 zugeordnet werden. Diese Nockenwalze 16 ist mit ihrer Drehachse ebenfalls in der waagrechten Ebene durch die Strangachse in einem solchen Abstand von dieser angeordnet, dass die gegenläufig umlaufenden Nockenbahnen 10 in jeder Stellung zwischen ihren in der Verbindungsebene beider Drehachsen verlaufenden gegenüberliegenden Mantellinien einen Abstand von etwa einem Zigarettendurchmesser besitzen. Dadurch wird eine formschlüssige Führung der Zigaretten in horizontaler Richtung während des Überführens in die Längsnuten 2 der Querfördertrommel 1 gewährleistet.
Die kammartige Auflage 13 ist in diesem Falle an der anderen Seite ebenfalls mit Zinken 14 versehen, die in Ringnuten 15 in der Nockenwalze 16 eingreifen und wird von unten her gehalten. Das Aussparen der Nockenbahnen entlang einer schraubenlinienförmigen Kante ist bei dieser zweiten Nockenwalze 16 nicht erforderlich.
Nach einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können auch anstelle der gegenläufigen Nockenwalze 16 im Bereich der kammartigen Auflage mittels Blasdüsen Luftstrahlen auf die Zigaretten 17, quer zu deren Achse und in Richtung auf die erstgenannte Nockenwalze 7 gerichtet sein.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende:
Die unmittelbar aufeinanderfolgend aus der nicht dargestellten Schnittube eines Schneidapparates austretenden Zigaretten 17 werden von den Beschleunigungsrollen 3, 4 erfasst, auf eine etwas grössere Geschwindigkeit als die Zigarettenstranggeschwindigkeit beschleunigt, in einen geringen Abstand voneinander gebracht und in Richtung auf die umlaufende Querfördertrommel 1 weiterbewegt. Dabei bewegen sich die Zigaretten 17 entlang des zylindrischen Grundkörpers 8 der Nockenwalze 7 über die kammartige Auflage 13 zunächst in Richtung der Strangachse, wobei sie mit ihrem vorderen Ende in die Nähe der schraubenlinienförmigen Kante 11 gelangen, ohne diese jedoch zu berühren.
Hat die Zigarette 17 mit ihrem vorderen Ende das Ende der Nockenwalze 7 erreicht, an das sich in geringem Abstand die mit den Längsnuten 2 versehene Querfördertrommel 1 anschliesst, so gelangt sie in den Bereich einer Nockenbahn 10. Die Zigarette 17 kommt in ihrer ganzen Länge an der Nockenbahn 10 zur Anlage und wird von dieser bei der weiteren Drehung der Nockenwalze 7 seitlich parallel zu sich selbst aus der Strangachse herausbewegt und erhält dadurch eine Bewegungskomponente quer zu ihrer Achse. Diese bezüglich der ursprünglichen axialen Bewegung senkrechte Bewegung erfolgt in der Richtung und mit der Umlaufgeschwindigkeit der umlaufenden Querfördertrommel 1.
Während sich die Querfördertrommel 1 um einen Teilungsabstand der Längsnuten 2 weiterbewegt, dreht sich die Nockenwalze 7 um den Winkel von 180 Grad, über den sich eine Nockenbahn 10 erstreckt. Wenn nur eine Nockenbahn 10 vorhanden ist, so erstreckt sich diese über den ganzen Umfang und die Walze 7 dreht sich um 3600. Durch die infolge des Beharrungsvermögens bestehende Bewegungskomponente in der Achsrichtung wird die Zigarette 17 in eine Längsnut 2 der Querfördertrommel 1 eingeführt, wobei die mit der Nockenbahn 10 fluchtende Anlaufkante 12 der Längsnut 2 die Zigarette 17 mit voller Anlage während der Übergabe führt. In den Längsnuten 2 wird die Axialbewegung der Zigaretten 17 in bekannter Weise mittels Saugluft abgebremst und schliesslich durch einen Anschlag gestoppt.
Wird der Nockenwalze 7 eine zweite Nockenwalze 16 in der beschriebenen Weise zugeordnet, so erhalten die Zigaretten 17 eine zusätzliche formschlüssige Führung während des Einleitens der Querbewegung und beim Überführen in die Längsnuten 2 der Querfördertrommel 1.
Werden auf die Zigaretten 17 im Bereich der kammartigen Auflage 13 Blasdüsen gerichtet, so hält der aus diesen austretende Luftstrahl die Zigaretten 17 während der Ubergabe in die Längsnuten 2 der Querfördertrommel 1 an der Nockenbahn 10 in Anlage.
Anstelle von Zigaretten kann die Vorrichtung auch zum Querablegen von ähnlichen stabförmigen Gegenständen, wie z. B. Strangzigarillos und Filterstäbe für Zigaretten und Zigarillos, dienen.