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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Zigarettengruppenbildungseinheit
für eine Zigarettenverpackungsmaschine.
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Eine
Zigarettenverpackungsmaschine umfasst eine Zigarettengruppenbildungseinheit,
die am Eingang mit Zigaretten beliefert wird, die lose entlang eines
Zuführungskanals zugeführt werden, und am Ausgang
eine Folge von geordneten Gruppen von Zigaretten liefert, die einer
nachfolgenden Verpackungslinie zugeführt werden.
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Eine
Zigarettengruppenbildungseinheit umfasst einen vertikalen Trichter
mit einem oberen Eingangsabschnitt, der mit dem Zigarettenmassezuführungskanal
verbunden ist, und einen unteren Abschnitt mit einer Anzahl von
Auslässen. Jeder Auslass umfasst eine Anzahl von vertikalen
Kanälen (oder Gängen), entlang jedes von denen
eine Spalte von Zigaretten durch Schwerkraft fällt, und
wird zyklisch mit einer jeweiligen Auswurfeinrichtung in Eingriff
gebracht, die eine Gruppe von Zigaretten von der Unterseite des
Trichters in eine stationäre Tasche, die dem Auslass zugewandt
ist, einer Gruppenbildungsfördereinrichtung auswirft. Jede
Auswurfeinrichtung ist kammförmig und weist eine Anzahl
von Zähnen auf, die sich quer durch die Auslasskanäle bewegen,
um eine Gruppe von Zigaretten aus den Kanälen und in die
Tasche der Gruppenbildungsfördereinrichtung zu schieben.
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Eine
moderne Verpackungsmaschine weist normalerweise mehr Auslässe
als Verpackungslinien auf, so dass die Gruppen von Zigaretten aus
jedem Auslass mit einer Rate ausgeworfen werden können, die
langsamer ist als die Verpackungsrate, wobei somit die mittlere
Abwärtslaufgeschwindigkeit der Zigaretten entlang der Kanäle
jedes Auslasses und daher die mechanische Beanspruchung, denen die
Zigaretten innerhalb des Trichters ausgesetzt werden, verringert
wird. In diesem Zusammenhang ist es wichtig zu beachten, dass die
mechanische Beanspruchung einer unverhüllten Zigarette
besonders schädlich ist und zu einem Spitzenausfall (d.
h. Tabakausfall vom nicht durch den Filter geschlossenen Ende) und
daher zur Ablehnung der Zigarette führen kann.
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Das
Patent
EP 07 645 82
B1 beschreibt beispielsweise eine Vorrichtung zum Bilden
und Übertragen von Gruppen von Zigaretten an einer Maschine
mit mehreren Verpackungslinien und mit einem Trichter mit sechs
Auslässen.
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Die
G. D. S. p. A Verpackungsmaschine H1000, die in der Patentanmeldung
EP 1 195 323 A1 beschrieben
ist, umfasst einen Trichter mit sechs Auslässen, die entlang
eines horizontalen Zweigs einer Gruppenbildungs-Bandfördereinrichtung
mit einer Anzahl von Taschen, die in Gruppen von drei unterteilt
sind, ausgerichtet sind und mit demselben Abstand wie die Taschen
in jeder Gruppe von Taschen an der Gruppenbildungsfördereinrichtung
gleich beabstandet sind. Obwohl sie effizient und wirksam ist, wirft
diese Anordnung auch Probleme wegen der Länge und des Gewichts
(d. h. der hohen mechanischen Trägheit) der Gruppenbildungs-Bandfördereinrichtung
auf. Das heißt, ein intermittierender (d. h. schrittweiser)
Betrieb der Gruppenbildungs-Bandfördereinrichtung erfordert
eine beträchtliche mechanische Leistung (sowohl bei der
Beschleunigung als auch Verlangsamung), übt eine starke
mechanische Beanspruchung auf die Fördereinrichtung aus
und verringert somit die Arbeitslebensdauer der Fördereinrichtung.
Um die Gesamtlänge der Gruppenbildungs-Bandfördereinrichtung
zu verringern, sind die Trichterauslässe bei der Verpackungsmaschine H1000
relativ eng voneinander beabstandet. Die Nähe der Trichterauslässe
macht es jedoch ziemlich schwierig, die Anzahl von Kanälen
(d. h. die Breite) der Auslässe zu erhöhen, um
spezielle Gruppen zu bilden, die eine große Anzahl von
Zigaretten enthalten.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zigarettengruppenbildungseinheit
für eine Zigarettenverpackungsmaschine zu schaffen, die dazu
ausgelegt ist, die vorstehend erwähnten Nachteile zu beseitigen,
und die insbesondere preisgünstig und leicht herzustellen
ist.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird eine Zigarettengruppenbildungseinheit
für eine Zigarettenverpackungsmaschine geschaffen, wie
in den begleitenden Ansprüchen beansprucht.
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Eine
nicht begrenzende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in
denen:
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1 eine
schematische Vorderansicht einer Zigarettengruppenbildungseinheit
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
schematische Draufsicht auf die Zigarettengruppenbildungseinheit
in 1 zeigt;
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3–8 schematische
Vorderansichten, wobei Teile der Deutlichkeit halber entfernt sind, der
Zigarettengruppenbildungseinheit von 1 in sechs
aufeinander folgenden Betriebsstufen zeigen.
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Das
Bezugszeichen 1 in den 1 und 2 bezeichnet
insgesamt eine Einheit zum Bilden von Gruppen 2 von Zigaretten
an einer Zigarettenverpackungsmaschine (nicht dargestellt) mit einer
Verpackungslinie 3 (schematisch in 2 gezeigt).
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Die
Gruppenbildungseinheit 1 umfasst einen Trichter 4 mit
sechs Auslässen 5 zum gleichzeitigen Zuführen
von sechs Gruppen 2 von Zigaretten zu sechs Taschen (oder
Kästen) 6 einer Gruppenbildungsfördereinrichtung 7,
die sich intermittierend (d. h. "in Schritten") im Uhrzeigersinn
in 1 bewegt. Das heißt, die Fördereinrichtung 7 wechselt
zyklisch zwischen einer Vorwärtsbewegungsphase und einer Stoppphase
ab und bewegt jede Tasche 6 um einen gegebenen Abstand
in jeder Vorwärtsbewegungsphase vorwärts.
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Jeder
Auslass 5 umfasst eine Anzahl von im Wesentlichen vertikalen
Kanälen 8, entlang jedes von denen eine Spalte
von Zigaretten durch Schwerkraft fällt. In der gezeigten
Ausführungsform ist jede Gruppe von Zigaretten ein Standardtyp
mit 20 Zigaretten, die in drei Lagen von jeweils 7-6-7 Zigaretten angeordnet
sind, so dass jeder Auslass 5 sieben im Wesentlichen vertikale
Kanäle 8 aufweist, entlang jedes von denen eine
Spalte von Zigaretten durch Schwerkraft fällt.
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Die
Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 ist im Wesentlichen
rechteckig und umfasst einen horizontalen oberen Zweig 9,
der den Auslässen 5 zugewandt ist; einen vertikalen
Zweig 10; einen horizontalen unteren Zweig 11;
und einen weiteren vertikalen Zweig 12. Eine Übertragungsvorrichtung 13 am
vertikalen Zweig 12 definiert eine Übertragungsstation und überträgt
drei Gruppen 2 von Zigaretten gleichzeitig von den jeweiligen
Taschen 6 der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 zur
Verpackungslinie 3.
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Wie
in 2 gezeigt, umfasst die Übertragungsvorrichtung 13 normalerweise
drei vertikal ausgerichtete Schieber 14 (nur einer in 2 gezeigt), von
denen jeder dieselbe Form wie die Tasche 6 aufweist, um
sie durch die Tasche 6 zu bewegen und die jeweilige Gruppe 2 von
Zigaretten in einer Hin- und Herbewegung heraus zu schieben, die
mit der Bewegung der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 synchronisiert
ist.
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Schließlich
umfasst die Gruppenbildungseinheit 1 eine Auswurfvorrichtung 15,
die Gruppen 2 von Zigaretten aus den Auslässen 5 des
Trichters 4 in Taschen 6 der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 auswirft.
In der Ausführungsform von 2 umfasst die
Auswurfvorrichtung 15 sechs Schieber 16, jeweils gepaart
mit einem jeweiligen Auslass 5; und einen Stützkörper 17 zum
Abstützen der sechs Schieber 16, der die sechs
Schieber 16 zusammen in einer Hin- und Herbewegung bewegt,
die mit der Bewegung der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 synchronisiert
ist. Jeder Schieber 16 ist kammförmig und weist
eine Anzahl von Zähnen (nicht dargestellt) auf, die sich
quer durch Kanäle 8 der Auslässe 5 bewegen,
um eine Gruppe 2 von Zigaretten aus den Kanälen 8 in
eine stationäre Tasche 6, die dem Auslass 5 zugewandt
ist, der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 zu
schieben.
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Mit
Bezug auf 1 umfasst die in den begleitenden
Zeichnungen gezeigte Ausführungsform dreiunddreißig
Taschen 6, die in elf Gruppen unterteilt sind, von denen
jede eine Anzahl von Taschen 6 gleich der Anzahl von Gruppen 2 von
Zigaretten umfasst, die gleichzeitig durch die Übertragungsvorrichtung 13 übertragen
werden, d. h. jede Gruppe von Taschen 6 umfasst drei Taschen 6.
Die Taschen 6 in jeder Gruppe von Taschen 6 sind
um einen festen Abstand D1 beabstandet, wohingegen jede Gruppe von Taschen 6 von
der vorangehenden und der folgenden Gruppe von Taschen 6 um
einen festen Abstand D2, der kleiner ist als der Abstand D1, beabstandet
ist. Folglich ist jeder Vorwärtsschritt der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 gleich
einem ganzen Vielfachen der Summe von zwei Abständen D1
und einem Abstand D2 und ist vorzugsweise gleich der Summe von zwei
Abständen D1 und einem Abstand D2.
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In
der in den beigefügten Zeichnungen gezeigten Ausführungsform
ist der Abstand D1 120 mm und der Abstand D2 ist 80 mm, so dass
jeder Vorwärtsschritt der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 gleich
320 mm ist.
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Jeder
Auslass 5 des Trichters 4 ist von den benachbarten
Auslässen 5 um einen Abstand D3 beabstandet, der
von einem Auslass 5 zum anderen variiert. Insbesondere
kann der Abstand D3 gleich dem Abstand D1 (120 mm in der gezeigten
Ausführungsform) sein, kann zweimal der Abstand D1 (240
mm in der gezeigten Ausführungsform) sein oder kann gleich
der Summe des Abstandes D1 und des Abstandes D2 (200 mm in der gezeigten
Ausführungsform) sein.
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In
der gezeigten Ausführungsform:
ist ein Auslass 5a von
einem Auslass 5b um einen Abstand D3 gleich der Summe des
Abstandes D1 und des Abstandes D2 (200 mm in der gezeigten Ausführungsform)
beabstandet;
ist der Auslass 5b von einem Auslass 5c um
einen Abstand D3 gleich der Summe des Abstandes D1 und des Abstandes
D2 (200 mm in der gezeigten Ausführungsform) beabstandet;
ist
der Auslass 5c von einem Auslass 5d um einen Abstand
D3 gleich dem Abstand D1 (120 mm in der gezeigten Ausführungsform)
beabstandet;
ist der Auslass 5d von einem Auslass 5e um
einen Abstand D3 gleich der Summe des Abstandes D1 und des Abstandes
D2 (200 mm in der gezeigten Ausführungsform) beabstandet;
ist
der Auslass 5e von einem Auslass 5f um einen Abstand
D3 gleich zweimal dem Abstand D1 (240 mm in der gezeigten Ausführungsform)
beabstandet.
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Wie
angegeben, umfasst der Trichter 4 zweimal die Anzahl von
Auslässen 5 wie die Anzahl von Gruppen 2 von
Zigaretten, die gleichzeitig von der Übertragungsvorrichtung 13 übertragen
werden, d. h. der Trichter 4 umfasst sechs Auslässe 5,
und die Übertragungsvorrichtung 13 überträgt
gleichzeitig drei Gruppen 2 von Zigaretten. Folglich wird
die Übertragungsvorrichtung 13 in jeder Stoppphase
(d. h. jedem Zyklus) der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 aktiviert,
wohingegen die Auswurfvorrichtung 15 einmal alle zwei Stoppphasen
(d. h. alle zwei Zyklen) der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 aktiviert
wird.
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Der
Betrieb der Gruppenbildungseinheit 1 wird nun mit Bezug
auf 3–8 und nur
zwei benachbarte Gruppen von Taschen 6 beschrieben. Der Deutlichkeit
halber sind die sechs Taschen 6 der zwei Gruppen von Taschen 6 mit
A–F angegeben: die mit A, B, C angegebenen Taschen bilden
einen Teil einer ersten Gruppe von Taschen 6 und die mit
D, E, F angegebenen Taschen 6 bilden einen Teil einer zweiten Gruppe
von Taschen 6.
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Anfangs
(3) werden die Taschen 6 in der ersten
Gruppe (A, B, C) an der Übertragungsstation, die durch
die Übertragungsvorrichtung 13 definiert ist,
angeordnet. In der Stoppphase der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 werden
die Gruppen 2 von Zigaretten in den Taschen 6 in
der ersten Gruppe (A, B, C) zur Verpackungslinie 3 übertragen;
und in der nächsten Vorwärtsbewegungsphase der
Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 bewegen sich
die Taschen 6 in der ersten Gruppe (A, B, C) aus der Übertragungsstation
und die Taschen 6 in der zweiten Gruppe (D, E, F) bewegen
sich in die Übertragungsstation.
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An
diesem Punkt (4) befinden sich die Taschen 6 in
der zweiten Gruppe (D, E, F) an der Übertragungsstation,
die durch die Übertragungsvorrichtung 13 definiert
ist. In der Stoppphase der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 werden
die Gruppen 2 von Zigaretten in den Taschen 6 in
der zweiten Gruppe (D, E, F) zur Verpackungslinie 3 übertragen und
die Auswurfvorrichtung 15 bleibt im Leerlauf; und in der
nächsten Vorwärtsbewegungsphase der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 bewegen
sich die Taschen 6 in der zweiten Gruppe (D, E, F) aus
der Übertragungsstation.
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An
diesem Punkt (5) in der Stoppphase der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 wird
die Auswurfvorrichtung 15 aktiviert, um zwei Gruppen 2 von
Zigaretten in Taschen 6, die mit B (erste Gruppe) und D
(zweite Gruppe) angegeben sind, zuzuführen; wonach die
Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 eine Vorwärtsbewegungsphase
durchführt.
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An
diesem Punkt (6) in der Stoppphase der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 bleibt
die Auswurfvorrichtung 15 im Leerlauf und die Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 führt
dann eine Vorwärtsbewegungsphase durch.
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An
diesem Punkt (7) in der Stoppphase der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 wird
die Auswurfvorrichtung 15 aktiviert, um vier Gruppen 2 von
Zigaretten in die Taschen 6, die mit A und C (erste Gruppe)
und E und F (zweite Gruppe) angegeben sind, zuzuführen;
wonach die Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 eine
Vorwärtsbewegungsphase durchführt.
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An
diesem Punkt (8) in der Stoppphase der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 bleibt
die Auswurfvorrichtung 15 im Leerlauf; wonach die Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 eine
Vorwärtsbewegungsphase durchführt, um alle Taschen 6 beider Gruppen
vom horizontalen Zweig 9 der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 und daher
von den Auslässen 5 des Trichters 4 weg
zu entfernen. Die anschließende Vorwärtsbewegung
der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 bringt
die Taschen 6 beider Gruppen in die Position von 3 zurück
und der obige Zyklus wird in derselben Weise wiederholt.
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In
anderen Ausführungsformen, die nicht gezeigt sind, kann
die Verpackungsmaschine mehr als eine Verpackungslinie 3 (normalerweise
zwei oder drei) umfassen; der Trichter 4 kann eine andere
Anzahl (z. B. neun) von Auslässen 5 umfassen;
und die Übertragungsvorrichtung 13 kann gleichzeitig
eine andere Anzahl (typischerweise zwei) von Gruppen 2 von
Zigaretten von jeweiligen Taschen 6 der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 zur
Verpackungslinie 3 übertragen.
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Die
Gruppenbildungseinheit 1, wie vorstehend beschrieben, weist
zahlreiche Vorteile auf, dadurch, dass die Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 der
Gruppenbildungseinheit 1 kürzer ist als eine ähnliche
Gruppenbildungsfördereinrichtung einer herkömmlichen
Gruppenbildungseinheit, wobei somit die Gesamtmasse (d. h. mechanische
Trägheit) verringert ist. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Gruppenbildungseinheit
kann insbesondere die Verringerung der Länge der Gruppenbildungsfördereinrichtung 7 ungefähr
im Bereich zwischen 20% und 30% liegen und wird im Wesentlichen
dadurch erreicht, dass jede Gruppe von Taschen 6 von der
vorangehenden und folgenden Gruppe von Taschen 6 um einen
Abstand D2 beabstandet ist, der kleiner ist als der Abstand D1 zwischen
den Taschen 6 in jeder Gruppe.
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Überdies
sind die Auslässe 5 des Trichters 4 der
Gruppenbildungseinheit 1, wie vorstehend beschrieben, ziemlich
weit beabstandet, was es folglich viel leichter macht, die Anzahl
von Kanälen 8 (d. h. die Breite) der Auslässe 5 zu
vergrößern, um spezielle Gruppen 2 zu
bilden, die eine große Anzahl von Zigaretten enthalten.
Ein Standardauslass 5 mit sieben Kanälen 8 kann
ohne irgendwelche Konstruktionskomplikationen beispielsweise auf
zehn oder elf Kanäle 8 erhöht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0764582
B1 [0005]
- - EP 1195323 A1 [0006]