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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschieben von in Aufnahmen
eines umlaufenden Förderers
befindlichen stabförmigen
Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere von Zigaretten
und/oder Filtern, mit mindestens einem ortsfesten Verschiebeelement,
um die Artikel zumindest in einem Verschiebebereich in Richtung
ihrer Längsachsen
zu verschieben.
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Derartige
Vorrichtungen und Verfahren sind aus dem Stand der Technik bekannt.
So zeigen beispielsweise die
DE 33 36 689 A1 der Anmelderin und auch die
EP 1 033 083 B1 der
Anmelderin derartige Vorrichtungen und Verfahren, bei denen mit
Hilfe von ortsfest angeordneten umlaufenden Rollen in einem Verschiebebereich
von außen
gegen einen synchron mit einer Fördertrommel
für die
Artikel umlaufenden Andrückring
gedrückt
wird, um Tabakstock-Doppelfilter-Tabakstockgruppen
zusammenzuschieben. Dieses Zusammenschieben wird im Stand der Technik auch
als Taumeln bezeichnet, da es mit Hilfe der auch als Taumelscheiben
bezeichneten, mit der Trommel umlaufenden Andrückringe geschieht, die während ihres
Umlaufes eine Taumelbewegung ausführen.
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Um
Tabakstock-Doppelfilter-Tabakstockgruppen zusammenzuschieben, werden
im Rahmen der Zigarettenherstellung zunächst die Doppelfilter zwischen
zuvor gespreizte Tabakstöcke
eingelegt. Um ein sicheres Einlegen zu erreichen, werden die Tabakstöcke gegenüber der
Länge des
Doppelfilters mit einem gewissen Übermaß gespreizt. Ohne das vorgenannte
Zusammenschieben der Gruppen würde
somit ein Spalt zwischen Filter und Tabakstock verbleiben, den es
zu vermeiden gilt. Dies geschieht durch das vorgenannte Taumeln,
in dem die Taumelscheiben gegen das Brandende des Tabakstocks drücken und
dieses in Richtung auf den Doppelfilter verschieben, so dass der
vorgenannte Spalt geschlossen wird.
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Um
die Filterstopfen vor dem Einfügen
in die aufgespreizten Tabakstöcke
zu zentrieren, ist es beispielsweise aus der
DE-OS 15 32 270 auch bekannt, die
Filterstopfen zuvor mit Hilfe von mit der Fördertrommel für die Filterstopfen
umlaufenden Zentrierhebeln auf der Umfangsoberfläche der Förderfläche zu zentrieren.
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Die
derart zentrierten Doppelfilter können beispielsweise mit Hilfe
einer aus der
CH 489217 bekannten
Filterkopfverdichtungsvorrichtung auch noch an ihren Köpfen verdichtet
werden. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die Filterköpfe mit
Hilfe von mit den Doppelfiltern mitlaufenden Druckplättchen im
Kopfbereich zusammengepresst. Wobei die Druckplättchen anschließend aus
den beiden Spalten zwischen Doppelfiltern und Tabakstöcken herausschwenken
und die Gruppe danach mittels stationärer Führungen zusammengeschoben wird.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, Vorrichtungen und Verfahren der
eingangs genannten Art zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird durch Vorrichtungen nach den Ansprüchen 1 und 17 gelöst.
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Die
Vorteile einer Vorrichtung gemäß Anspruch
1 liegen insbesondere darin, dass die im Stand der Technik notwendigen
Taumelscheiben vollständig
weggelassen werden können.
Durch den erfindungsgemäßen direkten
Kontakt zwi schen dem bevorzugt als umlaufende Rolle ausgebildeten
Verschiebelement und den zu verschiebenden Artikeln zumindest im
Verschiebebereich der Vorrichtung wird die bekannte Taumelscheibe überflüssig. Dies
bietet nicht nur den Vorteil einer Kostenreduzierung durch Vermeiden
der Taumelringkonstruktion, sondern auch den Vorteil, dass die Taumeltrommel
selbst sowie angrenzende Trommeln ungestört ausgebaut werden können, da
die in ihrem Außendurchmesser gegenüber dem
Durchmesser der Taumeltrommel größer dimensionierten
Taumelringe bei einem solchen Ausbau nicht mehr berücksichtigt
werden müssen.
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Besonders
vorteilhaft ist die durch die Erfindung geschaffene Möglichkeit
des Weglassens der Taumelringe auch deshalb, da die Taumelringe
eine eingeschränkte
Sicht bei einer Kalibrierung des Übergabepunktes von Trommel
zu Trommel zur Folge hatten. Für
diese für
eine genaue Übergabe
von Artikeln von oder auf die Taumeltrommel wichtige Kalibrierung
war es daher im Stand der Technik notwendig, die Taumelscheibe vor
dem Kalibrieren abzubauen und anschließend wieder anzubringen. Auch
diese Arbeiten sind dank der Erfindung nunmehr nicht mehr notwendig.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass der
auch Taumelweg genannte Verschiebebereich zum Zusammenschieben der
Artikel wesentlich kürzer
als im Stand der Technik ist. Dies erleichtert eine Funktionsaufteilung
auf der Taumeltrommel, da der bisherige lange Taumelweg nicht für andere
Funktionen der Trommel genutzt werden konnte. Dank des erfindungsgemäß kurzen
Taumelweges sind nunmehr mehrere Funktionen oder auch Taumelungen
auf einer Trommel möglich.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kommt eine als Verschiebelement dienende, ortsfeste,
umlaufende Rolle mit ihrer bevorzugt zylinderförmigen Umfangsoberfläche zumindest
im Verschiebebereich in direkten Kontakt mit den Artikeln. Die Erfindung
schließt
in diesem Zusammenhang die Erkenntnis ein, dass aufgrund der leichten Krümmung der
das Brandende in Richtung auf die Doppelfilter drückenden
Oberfläche
der zylinderförmigen
Rolle eine Reduzierung des Kopf- bzw Endenausfalls der Zigarette
erzielt werden kann.
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Das
beispielsweise als Rolle ausgebildete Verschiebeelemente ist bevorzugt
angetrieben. Bei Verwendung einer Rolle kann diese beispielsweise mit
einer zweiten, als Antriebsrolle dienenden Rolle drehfest und koaxial
verbunden sein, wobei die zweite Rolle bevorzugt von dem Förderer angetrieben wird.
Wenn der Förderer
beispielsweise als rotierende Fördertrommel
ausgebildet ist, kann die zweite Rolle bevorzugt mit ihrer Umfangsoberfläche auf
der Stirnseite der Trommel ablaufen. Auf diese Weise lässt sich
bei sehr kompakter Bauweise ein Antrieb für die als Verschiebeelement
dienende Rolle und somit ein Mitlaufen der Umfangsoberfläche der
ortsfesten Rolle mit den zu verschiebenden Artikeln auf dem Förderer erreichen.
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Bevorzugt
wird dabei die zweite antreibende Rolle mit einem bevorzugt eine
Druckfeder aufweisenden Druckelement gegen die Stirnseite der Trommel
gedrückt,
um einen definierten Anpressdruck zur Vermeidung von Schlupf zwischen
Trommel und Antriebsrolle zu erzielen. Der Anpressdruck des Druckelements
ist dabei vorteilhaft derart einstellbar, dass ein ausreichender
Anpressdruck zur Vermeidung von Schlupf sichergestellt wird, wobei
der Anpressdruck gleichzeitig so niedrig wie möglich gewählt wird, um die Vorrichtung
möglichst
verschleißarm
auszugestalten.
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Um
eine einfache Halterung der zweiten Rolle zur Verfügung zu
stellen, kann diese beispielsweise an einem Haltearm befestigt sein,
der seinerseits am Maschinengestell der Vorrichtung bzw. einer Zigarettenherstellungsmaschine
befestigt ist.
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Die
Stirnseite der Trommel kann zumindest in einem Berührpunkt
mit der zweiten Rolle von einem auf der Trommel befestigten mitrotierenden Ring
gebildet werden. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Stirnseite
der Trommel zumindest im Bereich des Verschiebeelements eine Ausnehmung
aufweisen. Durch beide Maßnahmen
lässt sich
die Voraussetzung dafür
schaffen, dass ein Verhältnis
eines antreibenden Durchmessers der zweiten Rolle zu einem ausrichtenden
Durchmesser der als Verschiebeelement dienenden Rolle kleiner als
1 gewählt
werden kann. Dabei ist es bevorzugt, wenn das vorgenannte Verhältnis derart
ist, dass die Umfangsgeschwindigkeit der als Verschiebeelement dienenden
Rolle zumindest im Verschiebebereich gleich der Bahngeschwindigkeit
der Mittelachse der Artikel auf dem Förderer ist.
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Dieser
Synchronlauf lässt
sich gemäß obigem
Ausführungsbeispiel
entweder durch auf die Stirnseite der Trommel aufgesetzte Ringe
im Bereich der zweiten Rolle erreichen, so dass die Breite der Trommel
im Bereich der zweiten Rolle größer ist
als im Bereich der als Verschiebeelement dienenden Rolle; oder es
lässt sich
dadurch erreichen, dass die Trommel im Bereich der als Verschiebeelement
dienenden Rolle eine Ausnehmung aufweist, so dass die außerhalb
dieses Bereichs liegende Breite der Trommel und somit auch die Breite
im Bereich der zweiten antreibenden Rolle größer ist als im Bereich des
Verschiebeelements.
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Bevorzugt
ist das Verhältnis
von ausrichtendem Durchmesser zu antreibenden Durchmesser gleich
dem Verhältnis
eines Abstandes der Mittelachse der Artikel von der Rotationsachse
der Trommel zu einem Abstand eines mittleren Berührpunkts der Umfangsoberfläche der
zweiten Rolle von der Rotationsachse der Trommel. Durch diese Maßnahme lässt sich
ein exakter Synchronlauf von der Umfangsoberfläche der als Verschiebeelement
dienenden Rolle mit der Bahngeschwindigkeit der von dieser Umfangsoberfläche zu verschiebenden
Artikel erzielen.
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Zur
Erhöhung
der Haltbarkeit der Vorrichtung ist mindestens eine der beiden Rollen
zumindest teilweise aus gehärtetem
Stahl hergestellt.
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Die
Vorteile der Vorrichtung nach Anspruch 17, für welche Vorrichtung auch in
Kombination mit der vorstehenden Vorrichtung Schutz beansprucht wird,
liegen insbesondere darin, dass aufgrund der Abschaltmöglichkeit
des Unterdrucks bzw. durch das Reduzieren des Unterdrucks durch
eine Belüftung oder
einen Überdruck
im Bereich der Aufnahmen für die
Artikel die Reibkraft der Tabakstöcke in den Aufnahmen, beispielsweise
in den Mulden einer Trommel, stark reduziert wird. Dies hat wiederum
zur Folge, dass die von den Verschiebeelementen aufzubringende erforderliche
Schiebekraft auf den entsprechenden Tabakstock ebenfalls stark reduziert wird.
Die Erfindung schließt
in diesem Zusammenhang insbesondere die Erkenntnis ein, dass durch dieses
bevorzugt nur im Bereich der Tabakstöcke punktuell ausgestaltete
Abschalten des Unterdrucks bzw. Belüften der Aufnahmen eine Reduzierung
der Stauchung des Tabakstocks beim Zusammenschieben mit den Doppelfiltern
erreicht wird. Es wird weiterhin das Brandende leicht verfestigt
und somit der Tabakausfall im weiteren Prozess der Zigarettenherstellung
stark reduziert.
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In
Kombination mit der Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ggf. einer
der oben beschriebenen weiteren Ausführungsformen stellen sich also
der Vorteil einer Reduzierung des Kopfausfalls sowohl durch die
leichte Krümmung
des Verschiebeelements und als auch durch die reduzierte Schiebekraft ein.
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Weitere
bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beschrieben. Die Zeichnung
zeigt:
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1 eine
erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verschieben von in Aufnahmen eines umlaufenden Förderers
befindlichen stabförmigen
Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie;
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2 eine
Seitenansicht der Vorrichtung der 1;
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3 eine
Variante der Ausführungsform der 1 und 2;
und
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4 eine
schematische Darstellung der Arbeitsweise der Ausführungsformen
der 1 bis 3.
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform 1 einer
Vorrichtung zum Verschieben von in nicht dargestellten Aufnahmen
eines als Trommel 2 ausgebildeten umlaufenden Förderers
befindlichen stabförmigen
Artikeln 4 der tabakverarbeitenden Industrie. Bei den in 1 dargestellten
Artikeln 4 handelt es sich um Gruppen aus einem links dargestellten
Tabakstock 4a, einem mittig angeordneten Doppelfilter 4b und
einem rechts dargestellten zweiten Tabakstock 4c. Die Darstellung
zeigt die Gruppe aus Tabakstock 4a, Doppelfilter 4b und
Tabakstock 4c im zusammengeschobenen Zustand. Der Abstand
zwischen der Gruppe 4 und einer Umfangsoberfläche 6 der
Trommel 2 ist aus Gründen
der zeichnerischen Klarheit stark überzeichnet.
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Die
Trommel 2 rotiert gemäß Pfeil 8 um
eine Rotationsachse 10. In direktem Kontakt mit den Tabakstöcken 4a bzw. 4c befinden
sich als ortsfeste Verschiebelemente dienende umlaufende Rollen 12a und 12b.
Die Rollen 12a und 12b stehen mit ihren Umfangsoberflächen 12c und 12d in
direktem Kontakt mit den Brandenden 4aa bzw. 4cc der
Tabakstöcke 4a bzw. 4c.
Die Umfangsoberflächen 12c und 12d sind
plan- und zylinderförmig.
Die Rollen 12a bzw. 12b sind über Wellen 12e bzw. 12f drehfest
mit zweiten Rollen 12g bzw. 12h verbunden. Die
zweiten Rollen 12g und 12h sind über nicht
dargestellte, als Druckelemente dienende Druckfedern mit einem vorbestimmten
Anpressdruck an auf den Stirnseiten 2a bzw. 2b der
Trommel 2 angeordnete Ringe 14a bzw. 14b gepresst.
Oberflächen 14c bzw. 14d der
Ringe 14a bzw. 14b bilden somit teilweise die
Stirnfläche der
Trommel 2, insbesondere die Stirnflächen der Trommel 2 im
Bereich der zweiten Rollen 12g und 12h. Die Trommel
weist aufgrund der Ringe 14a und 14b in diesem
Bereich eine größere Breite
auf als in den übrigen
Bereichen 2a bzw. 2b.
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Gleichzeitig
werden die Rollen 12g und 12h von nicht dargestellten
Haltearmen in ortsfester Position gehalten, wobei die Haltearme
an einem ebenfalls nicht dargestellten Gestell der Vorrichtung befestigt
sind.
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Das
Verhältnis
eines antreibenden Durchmessers c der Rollen 12h bzw. 12g zu
einem ausrichtenden Durchmesser d der Rollen 12b zw. 12a ist kleiner
1 und so gewählt,
dass die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle 12d bzw. 12a gleich
der Bahngeschwindigkeit der Artikel 4 auf der Trommel 2 ist.
Zu diesem Zweck ist das Verhältnis
des ausrichtenden Durchmessers d zum antreibenden Durchmesser c
gleich einem Verhältnis
eines Abstandes a von der Mittelachse 16 der Artikel 4 von
der Rotationsachse 10 der Trommel 2 zu einem Abstand
b eines mittleren Berührpunkts 18 der
Umfangsoberfläche 20a bzw. 20b der
zweiten Rolle 12h bzw. 12g zur Rotationsachse 10 der
Trommel 2.
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Die
Rollen 12a, 12b, 12c und 12d bestehen aus
gehärtetem
Stahl.
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2 zeigt
die Ausführungsform
der 1 in einer Seitenansicht. Gleiche Teile sind mit
gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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3 zeigt
eine Variante der Ausführungsformen
der 1 und 2. Auch hier sind gleiche Teile
mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Im Unterschied zu der in
den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform
fehlt bei dieser Ausführungsform
der auf die Stirnseiten 2a bzw. 2b der Trommel 2 aufgesetzte
Ring 14b bzw. 14a. Um die Durchmesser c und d
trotzdem unverändert
lassen zu können, weist
die Trommel 2 in den Stirnseiten 2b bzw. 2a Ausnehmungen 22 auf.
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Ebenso
wie bei den 1 und 2 dargestellten
Ausführungsformen
ist auch bei der in 3 dargestellten Ausführungsform
erkennbar, dass der Abstand der Umfangsoberfläche 12d bzw. 12c der Rolle 12b bzw. 12a von
der Stirnseite 12b derart gewählt ist, dass auch in den 1–3 dargestellten zusammengeschobenen
Zustand der Gruppe 4a, 4b und 4c dieser
Abstand nicht 0 wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass ein
Kontakt zwischen Umfangsoberfläche 12d bzw. 12c und
Stirnseite 2b bzw. 2a nicht ein vollständiges Zusammenschieben
der Gruppe 4a, 4b, 4c verhindert.
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Die 4 zeigt
eine schematische Darstellung der Funktionsweise der Ausführungsformen
der 1–3.
Gemäß Pfeil 24 bewegen
sich die Artikel 4 auf der Umfangsoberfläche der
nicht dargestellten Trommel 2 in Richtung auf einen Verschiebebereich 26 der
Vorrichtung 1. In diesem Verschiebebereich werden sie an
den Kopfenden 4aa bzw. 4cc von den Umfangsoberflächen 12c bzw. 12d der
als Verschiebeelemente dienenden Rollen 12a bzw. 12b erfasst.
Diese schieben die Gruppen in den in 4 unten
dargestellten Zustand entlang ihrer Längsachsen durch direkten Kontakt
mit den Brandenden 4aa und 4cc zusammen.