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Die
Erfindung betrifft ein Zigaretten-Selbstverfertigungsgerät zum automatischen
Stopfen von vorgefertigten strangförmigen Tabakportionen in vorgefertigte
Zigarettenhülsen,
insbesondere in Filterzigarettenhülsen, mit einem Hülsenmagazin
zur Aufnahme eines Vorrats leerer Zigarettenhülsen, einer Vereinzelungsvorrichtung
zur Vereinzelung einer leeren Zigarettenhülse, einer Zigarettenhülsen-Mulde zur
Aufnahme einer leeren Zigarettenhülse und einem Tabakstrangförderer zum
Einbringen einer strangförmigen
Tabakportion in eine leere Zigarettenhülse.
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Geräte zur Selbstverfertigung
von Zigaretten sind bekannt (siehe z.B.
DE 42 07 196 C2 ). Bekannt sind
insbesondere kleine Handstopfgeräte,
bei denen eine für
eine Zigarettenfüllung
erforderliche Tabakmenge in eine längliche Tabakpresskammer eingefüllt wird.
Die Tabakpresskammer ist durch Gehäuseteile des Stopfgerätes und
einen Pressbalken begrenzt, wobei der Pressbalken an einem das Gehäuse abdeckenden
und an dem Gehäuse
angelenkten Deckel vorgesehen ist. Ferner ist die Presskammer mit
einem Ausstoßschieber
versehen, der eine den Tabak aufnehmende Zunge trägt, die
sich beim Betätigen
des Ausstoßschiebers
mit dem gebildeten Tabakstrang in eine zu füllende Zigarettenleerhülse hineinbewegt.
Die Zunge mit dem Tabakstrang wird dabei durch einen am Gehäuse angebrachten
Rohrstutzen, auf den die zu füllende
Zigarettenhülse
aufgesteckt ist, hindurchgeschoben.
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Solche
manuell zu betätigenden
Geräte
ermöglichen
lediglich die Selbstfertigung einzelner Zigaretten. Hierbei ist
es erforderlich, für
jede einzelne Zigarettenfüllung
die entsprechende Tabakfüllung vorportioniert
in das Gerät
einzufüllen.
Die Herstellung mehrerer Zigaretten erfordert mit solchen Geräten einen
relativ hohen Zeitaufwand, wobei die Qualität der so hergestellten Zigaretten
in Abhängigkeit von
der Handfertigkeit des Bedieners sehr variiert und häufig unbefriedigend
ist.
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Um
diese Probleme zu überwinden,
sind bereits Zigarettenstopfautomaten vorgeschlagen worden, welche
die Selbstherstellung von Zigaretten weitestgehend automatisieren.
So ist beispielsweise aus der
DE 33 43 500 C2 ein Zigarettenstopfautomat bekannt,
der einen Tabak-Einfülltrichter,
eine unterhalb des Einfülltrichters
angeordnete Tabak-Formeinrichtung sowie eine Einrichtung zum Einbringen
des Tabakstranges in eine Zigarettenhülse und eine Zu- bzw. Ableiteinrichtung
für Leerhülsen bzw.
fertig gestopfte Zigaretten aufweist. Dabei ist in dem trichterförmig verengten Übergangsbereich
vom Einfülltrichter
zur Tabakstrang-Formeinrichtung
eine Tabakmengen-Dosiereinrichtung vorgesehen. Die Dosiereinrichtung
besteht aus zwei zueinander beabstandet angeordneten, gegenläufig drehbaren
Dosierwellen, die jeweils mit messerartigen Schneidkanten und mit vor
diesen Schneiden eingeformten Tabak-Aufnahme-Ausnehmungen versehen
sind.
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Die
Qualität
der mit einem derartigen Gerät hergestellten
Zigaretten hängt
erheblich von der Tabakbeschaffenheit, insbesondere von der Länge der Tabakfasern
und der Wirksamkeit sowie dem Zustand der Dosiereinrichtung ab.
Ein übermäßiges Zerrupfen
und Zerkleinern des langfaserigen Stopftabaks beeinträchtigt die
Qualität
der Zigaretten. Eine ungleichmäßige Dosierung
führt zu
stark unterschiedlichen Füllgraden
der Zigarettenhülsen.
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Die
DE 44 47 794 C2 offenbart
eine Vorrichtung zum Stopfen von Zigarettenpapierhülsen mit
Tabak unter Bereithaltung wenigstens eines im wesentlichen exakt
vorportionierten Tabakstranges innerhalb einer Stranghülle, mit
mindestens einem in einem Gehäuse
axial verschiebbar gelagerten Tabaküberführungsstab zum Überführen des
jeweiligen Tabakstranges aus der Stranghülle in eine zugeordnete Zigarettenpapierhülse, die
zu diesem Zweck mit ihrem offenen Ende auf eine Aufstecktülle aufschiebbar
ist, derart, dass die Tabaküberführung durch
die Aufstecktülle
hindurch in die Zigarettenpapierhülse erfolgt. Die Vorrichtung
umfasst ferner einen Aufnahmeraum für die mit Tabak gefüllte Stranghülle. Der Aufnahmeraum
ist durch jeweils zwei einander zugekehrte Längsnuten definiert, die jeweils
im gleichen Winkelabstand voneinander an der Mantelfläche von zwei
Nutenwalzen ausgebildet sind. Dem Walzenpaar ist dabei ein Magazin
zur Aufnahme einer Vielzahl von mit Tabak gefüllten Stranghüllen vorgeordnet.
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Des
weiteren sind Tabakerzeugnisse für
die Selbstverfertigung von Zigaretten bzw. Filterzigaretten bekannt,
die aus einer der Tabakfüllung
einer fertigen Zigarette angepassten Tabakportion bestehen, deren
Mantelfläche
mit einer nicht-rauchbaren Folienumhüllung oder einer rauchbaren
Tabakumhüllung versehen
ist, wobei die Umhüllungen
an ihren Stirnseiten jeweils offen sind (siehe z.B.
DE 34 07 461 C1 ). Derartige
Tabakerzeugnisse werden auch als Tabakpatronen bezeichnet.
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Aus
der
US 3,927,681 A ist
ein Gerät
zur Selbstverfertigung von Filterzigaretten bekannt, bei dem eine
Tabakpatrone, die eine dünne
Umhüllung aus
Cellulosefolie oder einem anderen nicht-rauchbaren Material aufweist,
in eine leere Filterzigarettenhülse
eingesteckt und zusammen mit der Zigarettenhülse in eine längliche
Mulde gegen einen kleinen, scheibenförmigen Anschlag eingeführt wird.
Der Anschlag, der am Ende eines koaxial zu der Mulde angeordneten
Stabes befestigt ist, verhindert eine Bewegung des Tabakstranges;
wenn die Umhüllung über ihn
in Richtung des Stabes hinwegbewegt wird. Auf dem Stab ist ein mit
elastischen Greiffingern versehenes Gleitstück manuell verschiebbar angeordnet,
mittels dem die Umhüllung
ergriffen und durch Verschiebung entlang des Stabes vom Tabakstrang abgezogen
werden kann. Auch dieses bekannte Handstopfgerät erfordert vom Benutzer relativ
viel Zeit, wenn damit mehrere Zigaretten, z.B. ein Tagesbedarf von
15 Stück,
hergestellt werden sollen.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
einen Zigarettenstopfautomaten zu schaffen, mit dem sich Zigaretten in
hoher, gleichmäßiger Qualität kostengünstig und komfortabel
selbstverfertigen lassen. Darüber
hinaus soll sich der angestrebte Zigarettenstopfautomat durch relativ
geringe Herstellungskosten und eine kompakte Bauweise auszeichnen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Gerät
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Das
erfindungsgemäße Gerät umfasst
ein Hülsenmagazin
zur Aufnahme eines Vorrats leerer Zigarettenhülsen, ein Tabakstrang-Magazin
zur Aufnahme eines Vorrats vorgefertigter, strangförmiger Tabakportionen
(auch „Tabakpatronen" genannt), eine Vereinzelungsvorrichtung
zur Vereinzelung einer leeren Zigarettenhülse, eine Zigarettenhülsen-Mulde
zur Aufnahme einer leeren Zigarettenhülse, eine Tabakstrank-Mulde
zur Aufnahme einer vorgefertigten strangförmigen Tabakportion und einen Tabakstrangförderer zum
Einbringen einer strangförmigen
Tabakportion in eine leere Zigarettenhülse. Die Vereinzelungsvorrichtung
ist so gestaltet, dass sie bei der Vereinzelung einer leeren Zigarettenhülse zugleich
eine Vereinzelung einer vorgefertigten, strangförmigen Tabakportion (Tabakpatrone)
bewirkt. Der Tabakstrangförderer
weist einen in Richtung der Längsachse
der Tabakstrang-Mulde hin- und herbewegbaren Stößel auf, dessen Längserstreckung
kleiner als die vorgefertigte strangförmige Tabakportion ist und
der über
eine längsseitig
der Tabakstrang-Mulde angeordnete Antriebsvorrichtung linear verfahrbar
ist.
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Im
Gegensatz zu Zigarettenstopfautomaten des Standes der Technik, wie
sie beispielsweise aus der
DE
33 43 500 C2 bekannt sind, weist das erfindungsgemäße Gerät weder
eine Dosiereinrichtung noch eine Presskammer auf. Stattdessen arbeitet das
erfindungsgemäße Gerät mit vorgefertigten
Tabakpatronen, die jeweils aus einem zusammengepressten Tabakstrang
und einer Umhüllung
bestehen, wobei die Umhüllung
vorzugsweise rauchbar ist. Die Tabakpatronen sind industriell gefertigt
und zeichnen sich hinsichtlich Festigkeit (Prallheit) und Füllungsgrad über ihre
Länge durch
eine gleichmäßig hohe
Qualität
aus. Die Qualität
der mit dem erfindungsgemäßen Gerät hergestellten
Zigaretten ist somit entsprechend hoch. Der Wegfall von Dosiereinrichtung
und Presskammer verringert die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Gerätes und gestattet
zugleich eine kompakte Bauweise des Gerätes. Für die Realisierung einer besonders
kompakten Bauweise ist es zudem vorteilhaft, dass die Längserstreckung
des Stößels des
Tabakstrangförderers
kleiner als die Länge
der Tabakpatrone ist und dass seine Antriebsvorrichtung längsseitig
der Tabakstrang-Mulde angeordnet ist.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gerätes besteht darin, dass die
Zigarettenhülsen-Mulde
mit einem trichterartigen Spannelement zum Spannen einer aufgeschobenen Zigarettenhülse gegen
die Zigarettenhülsen-Mulde versehen
ist. Das Spannelement weist einen konisch ausgebildeten Ring mit
elastisch aufweitbaren Ringsegmenten zum Aufschieben und Spannen
einer zu stopfenden Zigarettenhülse
auf. Die elastisch aufweitbaren Ringsegmente werden beim Einbringen des
Tabakstranges in die Zigarettenhülse
durch den Tabakstrang nach außen
gedrückt.
Hierdurch wird die Zigarettenhülse
von innen in eine kreisrunde Form gebracht und gegen die Muldenwand
gepresst und ist somit gegen eine axiale Verschiebung fixiert.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Zigarettenhülsen-Mulde
ein in ihr hin- und herbewegbarer Anpressstößel zum Aufschieben einer leeren
Zigarettenhülse
auf den konisch ausgebildeten Ring des Spannelements zugeordnet
sein. Der Anpressstößel ist
dabei vorzugsweise kürzer
als die Länge
einer Zigarettenhülse
und über
eine längsseitig
der Zigarettenhülsen-Mulde
angeordnete Antriebsvorrichtung linear verfahrbar.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gerätes ist
dadurch gekennzeichnet, dass der Anpressstößel einen elastisch abgestützten Anschlagkopf
aufweist. Die elastische Abstützung
kann vorzugsweise mittels einer Schraubenfeder realisiert sein.
Durch die elastische Abstützung
bzw. Schraubenfeder wird sichergestellt, dass Zigarettenhülsen unterschiedlicher
Länge mit
leichter Vorspannung auf dem konischen Ring des trichterförmigen Spannelements
anliegen und nicht geknickt werden. Die jeweilige Zigarettenhülse wird
auf diese Weise schonend und sicher fixiert.
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Hinsichtlich
der Verwendung von Tabakpatronen, die eine nicht-rauchbare Umhüllung, z.B.
eine Kunststofffolie aufweisen, besteht eine weitere bevorzugte
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gerätes darin,
dass das trichterartige Spannelement innenseitig eine Anschlagkante
für die
nicht-rauchbare Umhüllung
aufweist. Mittels dieser Anschlagkante wird die Umhüllung beim
Einbringen des Tabakstranges in die Zigarettenhülse zurückgehalten und vom Tabakstrang
abgestreift.
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Für die Verwendung
von Tabakpatronen mit nicht-rauchbarer Umhüllung wird in weiterer Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Zigarettenstopfautomaten
zudem vorgeschlagen, dass der Stößel des Tabakstrangförderers
mit einer Schneidklinge versehen ist, welche die Umhüllung beim
Einbringen des Tabakstranges in die Zigarettenhülse in Längsrichtung aufschneidet, so
dass der Stößel ungehindert
in Richtung der Zigarettenhülse
verfahren werden kann.
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Als
Zigarettenhülsenmagazin
sowie als Tabakstrang-Magazin können
vorzugsweise die im Handel erhältlichen
Packungen der Zigarettenhülsen bzw.
Tabakpatronen eingesetzt werden. Eine bevorzugte Ausgestaltung der
Erfindung sieht diesbezüglich
vor, dass dem Hülsenmagazin
und/oder Tabakstrang-Magazin eine im Querschnitt U-förmige Halterung
zugeordnet ist, die mit zwei auf einer Drehachse fluchtenden Drehzapfen
versehen ist. Die U-förmige Halterung
gestattet den Einsatz unterschiedlich dimensionierter Packungen
der verschiedenen Anbieter von Zigarettenhülsen und Tabakpatronen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung
näher erläutert. Es
zeigt in schematischer Darstellung:
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1 eine
Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Gerätes zur Selbstverfertigung
von Zigaretten aus vorgefertigten Zigarettenhülsen und darin einsteckbaren
Tabakpatronen;
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2 eine
Vorderansicht des Gerätes
gemäß 1,
wobei die Gehäusevorderseite
zur Veranschaulichung innerer Bauteile fortgelassen ist;
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3 eine
schwenkbare Halterung zur Aufnahme einer Zigarettenhülsenpackung
in Längsseitenansicht;
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4 eine
Längsseitenansicht
gemäß 3,
wobei die Halterung mit einer als Vorratsmagazin dienenden Zigarettenhülsenpackung
bestückt ist;
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5 eine
gegenüber 4 vergrößerte Stirnseitenansicht
der Halterung mit darin eingesetzter Zigarettenhülsenpackung;
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6 eine
Längsseitenansicht
eines schwenkbaren Tabakstrang-Magazins zur Aufnahme eines Vorrats
vorgefertigter, strangförmiger
Tabakportionen (Tabakpatronen);
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7 eine
Schnittansicht einer einen trommelförmigen Drehkörper mit
Zigarettenhülsen-Mulde aufweisenden
Vereinzelungsvorrichtung und zugeordneter Zigarettenhülsenpackung;
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8 eine
Stirnseitenansicht des trommelförmigen
Drehkörpers
der Vereinzelungsvorrichtung und eines zugeordneten Anpressstößels, der
mittels einer Antriebsvorrichtung entlang der Zigarettenhülsen-Mulde
des Drehkörpers
hin- und herbewegbar ist;
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9 eine
Draufsicht eines Tabakstrangförderer
mit entlang einer Tabakstrang-Mulde hin- und herbewegbarem Stößel;
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10 eine
Draufsicht eines in Richtung der Längsachse einer Zigarettenhülsen-Mulde
hin- und herbewegbaren Anpressstößels mit
zugeordneter Antriebsvorrichtung;
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11 ein
trichterartiges, in die Zigarettenhülsen-Mulde eingesetztes Spannelement in Axialschnittansicht;
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12 das
Spannelement gemäß 11 in Stirnseitenansicht;
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13 den
Drehkörper
gemäß 7 mit
Tabakstrang-Mulde und Zigarettenhülsen-Mulde in Längsseitenansicht;
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14 eine
andere Stirnseitenansicht des Drehkörpers gemäß 7;
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15 einen
Längsabschnitt
des trommelförmigen
Drehkörpers
mit Antriebsvorrichtung zur Hin- und Herbewegung des Tabakstrang-Stößels entlang
der Tabakstrang-Mulde; und
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16 eine
Stirnseitenansicht des trommelförmigen
Drehkörpers
mit den Komponenten gemäß 15.
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In
den 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes Zigaretten-Selbstverfertigungsgerät 1 zum automatischen
Stopfen von strangförmigen
Tabakportionen in vorgefertigte Zigarettenhülsen, insbesondere in Filterzigarettenhülsen, schematisch
dargestellt. Das Gerät 1 umfasst
ein Hülsenmagazin 2 zur
Aufnahme eines Vorrats leerer Zigarettenhülsen und ein Tabakstrang-Magazin 3 zur
Aufnahme eines Vorrats vorgefertigter, strangförmiger Tabakportionen (sogenannter
Tabakpatronen). Als Vorratsmagazine 2, 3 werden
im Handel erhältliche
schachtelförmige Packungen
mit Zigarettenhülsen
bzw. Tabakpatronen eingesetzt.
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Die
Packungen werden formschlüssig
in klappenartige Halterungen 4, 5 eingesetzt,
die durch Gelenkzapfen 11 schwenkbar an entsprechenden Lagerabschnitten 7 des
Gehäuses 8 des
Gerätes 1 gelagert
sind (vgl. 3 bis 6). Wie
in 5 zu erkennen ist, weist die jeweilige Halterung 4 (oder 5) einen
im Querschnitt U-förmig ausgebildeten
Abschnitt 9 auf. Diese Ausgestaltung gestattet den Einsatz
unterschiedlich hoher bzw. dicker Packungen 10 in die jeweilige
Halterung 4, 5. Die laschenartig ausgebildeten
Lagerabschnitte 7 des Gehäuses 8 sind ausreichend
elastisch, so dass sie etwas nach außen gebogen und die miteinander
auf einer Drehachse fluchtenden Gelenkzapfen 11 der Halterung
formschlüssig
in entsprechende Ausnehmungen 12 der Lagerabschnitte 7 eingesetzt
werden können.
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Vor
dem Einsetzen der schachtelförmigen Packungen
in die schwenkbaren Halterungen 4, 5 wird an der
jeweiligen Packung 10 ein stirnseitiger Kantenbereich entfernt.
Dies kann z.B. durch Wegschneiden mittels eines Messers erfolgen.
Vorzugsweise weisen die schachtelförmigen Packungen 10 jedoch
eine Perforation auf, die ein manuelles Auf- und Abreißen des
zu entfernenden Kantenbereichs ohne Hilfsmittel gestattet. Die im
Kantenbereich 13 geöffneten
Packungen werden dann in die jeweils zugehörige Halterung 4, 5 eingelegt
und mit diesen in die in den 1 und 2 gezeigte
Stellung geschwenkt, wo die jeweilige Halterung 4, 5 mit
der eingesetzten Packung 10 an einem Anschlag lagestabil anliegt.
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Die
leeren Filterzigarettenhülsen
und Tabakpatronen fallen infolge der Schwerkraft aus dem jeweiligen
Magazin 2, 3 (Packung 10) in einen unterhalb
der Magazinöffnung
angeordneten Schacht 14. Dies ist in 7 beispielhaft
für die
Filterzigarettenhülsen 15 dargestellt.
Die Spaltbreite des Schachtes 14 ist etwas größer als
der Durchmesser einer Zigarettenhülse 15 bzw. Tabakpatrone
(nicht gezeigt). Der Schacht 14 ist schräg geneigt,
wobei seine untere Austrittsmündung
unterhalb des Magazins bzw. der Packung 10 liegt.
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An
den Schacht 14 schließt
sich eine Vereinzelungsvorrichtung 16 an. Die Vereinzelungsvorrichtung 16 weist
eine rinnenförmige
Mulde 17 zur Aufnahme einer einzelnen leeren Zigarettenhülse 15 sowie
eine rinnenförmige
Tabakstrang-Mulde 18 zur Aufnahme
einer Tabakpatrone (nicht gezeigt) auf (vgl. 2 und 13),
wobei die beiden Mulden 17, 18 jeweils im wesentlichen
parallel zu einer gemeinsamen Drehachse 19 und miteinander
fluchtend an der Vereinzelungsvorrichtung 16 ausgebildet
sind.
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Die
Mulden 17, 18 weisen ein im wesentlichen U-förmiges Querschnittsprofil
auf. Der Innendurchmesser der Zigarettenhülsen-Mulde 17 ist
geringfügig
größer als
der Außendurchmesser
einer zu stopfenden Zigarettenhülse 15.
Ebenso ist der Innendurchmesser der Tabakstrang-Mulde 18 geringfügig größer als
der Außendurchmesser
einer Tabakpatrone (nicht gezeigt), wobei der Innendurchmesser der Zigarettenhülsen-Mulde 17 allerdings
auch etwas größer als
der Innendurchmesser der Tabakstrang-Mulde 18 ist.
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In
den in den 2, 7, 8 und 13 bis 16 dargestellten
Ausführungsbeispielen
sind die Zigarettenhülsen-Mulde 17 und
die Tabakstrang-Mulde 18 im Mantel eines schrittweise drehbaren,
trommelförmigen
Drehkörpers 20 ausgebildet.
Dem Drehkörper 20 ist
ein elektromechanischer Antrieb zugeordnet. Die Zigarettenhülsen 15 sowie
die Tabakpatronen rollen aus der jeweiligen Packung 10 durch
den Schacht 14 bis in die Mulde 17 bzw. 18 des
Drehkörpers 20.
Wenn in der Mulde 17, 18 eine Zigarettenhülse und
eine Tabakpatrone aufgenommen sind, werden diese gemeinsam durch Drehung
des Drehkörpers 20 gegenüber den
anderen Zigarettenhülsen
und Tabakpatronen vereinzelt. Die Drehung erfolgt taktweise um einen
bestimmten Winkel, beispielsweise um jeweils 90°, mittels eines Servomotors
(nicht gezeigt), dessen Antriebsritzel mit einem am Drehkörper 20 stirnseitig
angebrachten Zahnrad 21 kämmt.
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Die
Drehung des Drehkörpers 20 wird
nach Erreichen des vorgegebenen Drehwinkels gestoppt. In dieser
Stopp-Stellung erfolgt
der Stopfvorgang, bei dem die vereinzelte Tabakpatrone bzw. der
darin enthaltene Tabakstrang automatisch in die ebenfalls vereinzelte
Zigarettenhülse 15 eingebracht
wird.
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Hierzu
ist dem trommelförmigen
Drehkörper 20 ein
Tabakstrang-Förderer 22 zugeordnet,
mittels dem die Tabakpatrone innerhalb der Mulde 18 automatisch
in Richtung der Zigarettenhülse 15 verschoben
wird. Des weiteren ist dem Drehkörper 20 ein
Zigarettenhülsen-Förderer 23 zugeordnet,
der die Zigarettenhülse 15 innerhalb
der Mulde 17 automatisch in Richtung eines nachstehend
noch näher
beschriebenen Spannelementes 24 verschiebt (siehe insbesondere 8 bis 10, 13 und 16).
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Die
beiden Förderer 22, 23 weisen
einen Stößel 25 bzw.
Anpressstößel 26 auf,
der jeweils mit einer elektromechanischen Antriebsvorrichtung gekoppelt
ist. Die jeweilige Antriebsvorrichtung ist aus einem Elektromotor
(Servomotor) 27, 27',
einem mit der Welle des Elektromotors verbundenen Zahnrad 28, 29 und
einer damit in Eingriff befindlichen Zahnstange 30, 31 aufgebaut,
wobei der jeweilige Stößel 25, 26 über ein
in die Muldenebene hineinragendes Winkelelement 32, 33 an
einem Ende der jeweiligen Zahnstange 30, 31 befestigt
ist.
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Hinsichtlich
der Lage der Mulde 17 in der Aufnahmestellung gemäß 7 ist
anzumerken, dass die Packung 10 und die durch den Muldentiefpunkt
verlaufende Radialebene 34 nicht – wie 7 möglicherweise
vermittelt – vertikal,
sondern gegenüber
der Vertikalen geneigt ausgerichtet sind. Der Neigungswinkel kann
beispielsweise im Bereich von etwa 10 bis 20 Grad gegenüber der
Vertikalen liegen. Dementsprechend liegt die durch den Muldentiefpunkt
verlaufende Radialebene 34 des Drehkörpers 20 in der Stopp-Stellung
gemäß 8 nicht
in der Horizontalen, sondern in einer dazu schräg geneigten Ebene, so dass
die Zigarettenhülse 15 und
die Tabakpatrone in der Stopp-Stellung gemäß 8 nicht
ungewollt aus der Mulde 17 bzw. 18 herausrollen
können.
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Die
Zahnstangen 30, 31 und die Servomotoren 27, 27' der beiden
Antriebsvorrichtungen sind längsseitig
des Drehkörpers 20 und
damit längsseitig der
Mulde 17 bzw. 18 angeordnet. Hierdurch ergibt sich
ein sehr kompakter Aufbau des erfindungsgemäßen Gerätes 1.
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Der
trommelförmige
Drehkörper 20 ist
vorzugsweise aus zwei drehfest miteinander verbundenen Axialabschnitten 20.1 und 20.2 gebildet.
Die Zigarettenhülsen-Mulde 17 ist
mit einem trichterartigen Spannelement 24 versehen, das
einen konisch ausgebildeten Ring 35 mit elastisch aufweitbaren
Ringsegmenten 36 bis 39 aufweist (siehe 11 und 12).
Wie in 13 zu erkennen ist, liegt das Spannelement 24 an
dem durch den kleineren Innendurchmesser der Tabakstrang-Mulde 18 definierten Absatz 40 an
der Verbindungsebene der beiden Drehkörperabschnitte 20.1 und 20.2 an.
Das sich konisch verjüngende
Ende des Spannelements 24 ist dem offenen Ende der Zigarettenhülse bzw.
dem Anpressstößel 26 zugewandt
(vgl. 2). Die axiale Länge des Anpressstößels 26 beträgt ein Bruchteil der
Länge einer
Zigarettenhülse 15.
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Das
offene Ende einer in die Mulde 17 eingeführten Filterzigarettenhülse 15 wird
mittels des Anpressstößels 26 und
der zugeordneten Antriebsvorrichtung außen auf die Ringsegmente 36 bis 39 des konisch
ausgebildeten Ringabschnitts 35 des Spannelements 24 aufgeschoben.
Die mit dem Anpressstößel 26 verbundene
Zahnstange 31 ist aufgrund der unterschiedlichen Funktion
wesentlich kürzer
als die Zahnstange 30, mittels der die Tabakpatrone bzw. der
darin enthaltene Tabakstrang in der Mulde 18 linear verschoben
wird.
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Der
Anpressstößel 26 weist
einen elastisch abgestützten
Anschlagkopf 41 auf. Die elastische Abstützung besteht
aus einer Schraubenfeder 42, die an dem an der kurzen Zahnstange 31 befestigten Winkelelement 33 abgestützt ist.
Durch die elastische Abstützung
wird sichergestellt, dass Zigarettenhülsen 15 unterschiedlicher
Länge jeweils
mit leichter Vorspannung am Spannelement 24 anliegen. Der Durchmesser
des kreisplättchenförmigen Anschlagkopfes 41 entspricht
dem Außendurchmesser
der Filterzigarettenhülse 15.
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Der
an der längeren
Zahnstange 30 befestigte Stößel 25 ist ebenfalls
relativ kurz. Seine Längserstreckung
beträgt
ein Bruchteil der Tabakpatronenlänge.
Beim Einschieben der Tabakpatrone bzw. des darin enthaltenen Tabakstranges
in die Zigarettenhülse 15 durchdringt
der Tabakstrang das trichterförmige
Spannelement 24. Da der kleinste Innendurchmesser des elastisch
aufweitbaren Spannelements 24 im entlasteten Zustand gemäß 11 kleiner
als der Außendurchmesser
des Tabakstrangs ist, drückt der
Tabakstrang beim Durchdringen des Spannelements 24 die
elastischen Ringsegmente 36 bis 39 nach außen, wodurch
die auf den konischen Ringabschnitt 35 aufgeschobene Zigarettenhülse 15 von
innen gegen die Muldenwand gepresst und somit gegen eine axiale
Verschiebung gesichert wird.
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In
die Zigarettenhülsen-Mulde 17 ist
eine konisch ausgebildete Erweiterung 43 zur Aufnahme des Spannelements 24 eingearbeitet.
Diese Erweiterung lässt
sich einfacher herstellen, wenn der trommelförmige Drehkörper 20 aus zwei Axialabschnitten 20.1 und 20.2 zusammengesetzt
ist.
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Das
Spannelement 24 weist innenseitig eine umlaufende Anschlagkante 44 auf.
Die Anschlagkante 44 dient dem Abtrennen einer nicht-rauchbaren Umhüllung (nicht
gezeigt), die den zusammengepressten Tabakstrang der Tabakpatrone
(nicht gezeigt) umhüllt.
Die Umhüllung
hat die Form einer zylindrischen Hülse und ist an beiden Enden
offen. Die nicht-rauchbare Umhüllung
besteht üblicherweise aus
einer Folie, die den Tabakstrang frisch hält.
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Der
Durchmesser des Stößels 25 ist
geringfügig
kleiner als der Durchmesser der Tabakpatrone, insbesondere kleiner
als der Innendurchmesser der nicht-rauchbaren, abzutrennenden Umhüllung. Die Länge der
Zahnstange 30 ist so bemessen, dass der Hub des Stößels 25 länger als
die Tabakpatrone ist. Der Hub des Stößels 25 kann beispielsweise
5 mm länger
als die Tabakpatrone sein.
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Bei
dem in 9 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel
ist hinter dem Stößel 25 eine Schneidklinge 45 an
dem Winkelelement 32 befestigt. Die Klinge schneidet die
nicht-rauchbare Umhüllung
der Tabakpatrone seitlich auf, wenn der Stößel 25 den in der
Umhüllung
zusammengepressten Tabakstrang durch das trichterförmige Spannelement 24 in
die Zigarettenhülse 15 stopft.
Der an dem Winkelelement 32 angebrachte Stößel 25 kann
somit ohne Hindernis den erforderlichen Hub in Richtung Zigarettenhülse 15 ausführen.
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Danach
werden die Stößel 25, 26 aus
der Mulde 17 bzw. 18 in ihre jeweilige außerhalb
der Mulde liegende Ausgangslage zurückgefahren. Sobald die Stößel 25, 26 aus
der Mulde 17 bzw. 18 herausgefahren sind, wird
der Drehkörper 20 weiter
gedreht, so dass die fertiggestopfte Zigarette nach unten in eine
unterhalb des Drehkörpers 20 angeordnete Schachtel 46 fällt. Ebenso
ist unterhalb der Tabakstrang-Mulde 18 eine Schachtel 47 zur
Aufnahme der abgetrennten nicht-rauchbaren Umhüllung vorgesehen (vgl. 2).
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Der
Drehkörper 20 wird
automatisch weiter bis in die in 8 gezeigte
Stopp-Position gedreht, wobei er zuvor die in 7 gezeigte
Aufnahmestellung einnimmt bzw. durchläuft und dabei eine neue Zigarettenleerhülse 15 sowie
zugleich eine neue Tabakpatrone aufnimmt und vereinzelt.
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Es
versteht sich, dass das erfindungsgemäße Gerät 1 eine entsprechende
Steuerung umfasst, die die oben beschriebenen Abläufe automatisch steuert.
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Wie
in 1 gezeigt, sind an der Vorderseite des Gehäuses 8 ein
Bedienfeld 48 und eine optische Anzeige 49 angeordnet. Über das
Bedienfeld 48 kann der Benutzer hat Gerät 1 einschalten, die
Anzahl der herzustellenden Zigaretten eingeben bzw. korrigieren,
den automatischen Herstellungsvorgang starten sowie unterbrechen.
Auf der Anzeige 49 werden der Betriebszustand des Gerätes 1,
die Anzahl der herzustellenden Zigaretten sowie die aktuelle Anzahl
der während
des laufenden Betriebes hergestellten Zigaretten angezeigt.