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Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zur Herstellung von stabförmigen Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Unter stabförmigen Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie werden im Allgemeinen z.B. Zigaretten, Zigarillos oder deren Filter verstanden, welche durch ein Hüllmaterial umfasst sind. Die Produkte werden in einem automatischen, kontinuierlichen Herstellungsprozess hergestellt, wobei das Hüllmaterial in Form einer Bahn zugeführt wird, in das Hüllmaterial Tabak oder Filtermaterial eingelegt wird, und die Hüllbahn anschließend zur Bildung eines stabförmigen Stranges verklebt wird. Die stabförmigen Produkte werden anschließend in einer vorbestimmten Länge von dem Strang abgeschnitten und weiter verarbeitet. Zum Transport der stabförmigen, formfixierten Produkte ist eine Anlage mit mehreren Transportvorrichtungen mit rotatorisch antreibbaren Transporttrommeln vorgesehen, welche an ihren äußeren Umfängen eine Vielzahl von Mulden aufweisen, in denen die Produkte während des Transportes mittels eines Unterdrucks gehalten werden. Zur Übergabe der Produkte von einer Transporttrommel zu einer folgenden Transporttrommel werden die Produkte aus den Mulden der übergebenden Transporttrommel durch Aufhebung des Unterdrucks in den Mulden und durch einen Unterdruck in den Mulden der übernehmenden Transporttrommel übergeben. Dabei kann der Übergabevorgang durch einen geringen Überdruck in den übergebenden Mulden zusätzlich unterstützt werden. Ferner können die in die Mulden führenden Druckluftleitungen zur Reinigung oder zur Entnahme der Produkte an anderen Stellen des Umfanges der Transporttrommeln mit Druckluft beaufschlagt werden. Die in die Mulden führenden Druckluftleitungen sind dazu strömungstechnisch an einer oder mehreren Stellen des Umfangs der Transporttrommel mit einem Druckluftsystem der Transportvorrichtung verbindbar. Die Anordnung der Stellen an dem Umfang der Transporttrommeln, an denen die Produkte übernommen, übergeben oder entnommen werden oder an denen die Druckluftleitungen zum Reinigen ausgeblasen werden, d.h. an denen die Mulden mit Über- oder Unterdruck beaufschlagt werden, ist dabei abhängig von der Funktion und der Anordnung der jeweiligen Transporttrommel in dem Transportweg der Produkte.
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Die Beaufschlagung der Mulden mit Unterdruck oder mit Überdruck wird dabei durch einen feststehenden Steuerflansch mit feststehenden Steuerkanten gesteuert, um welchen die angetriebene Transporttrommel rotiert. Der Steuerflansch mit den Steuerkanten bildet eine radial innere Dichtfläche, an der die Transporttrommel mit ihrer Radialinnenseite anliegt. Durch das Überfahren der Steuerkante wird dann eine Strömungsverbindung zwischen dem Druckluftleitungsnetz der Transportvorrichtung und den zu den Mulden führenden Druckmittelleitungen hergestellt oder unterbrochen. Die Lage und der Verlauf der jeweiligen Steuerkante bestimmt damit die Umfangsstelle, an der die Beaufschlagung der Mulden mit Unterdruck oder Überdruck beginnt oder endet.
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Die Steuerkanten an dem Steuerflansch sind grundsätzlich feststehend ausgebildet, wobei die Steuerkanten zum Umrüsten der Transportvorrichtung an austauschbaren Zwischenstücken angeordnet sein können, so dass die Umfangsstelle, an der die Mulden mit Überdruck oder Unterdruck beaufschlagt werden, durch die Verwendung eines anderen Zwischenstückes mit einer anderen Steuerkante oder durch den Austausch des gesamten Steuerflansches verändert werden kann.
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Ein Nachteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass die Transportvorrichtung zum Austausch des Zwischenstückes in einem erheblichen Umfang demontiert werden muss. Dadurch dauert der Umrüstvorgang verhältnismäßig lange und führt zu einem unnötig langen Stillstand der Transportvorrichtung. Außerdem müssen verschiedene Zwischenstücke vorgehalten werden, wodurch die Lager- und Herstellkosten erhöht werden.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Transportvorrichtung zu schaffen, bei welcher die Umfangsstellen, an denen die Mulden mit Unterdruck oder Überdruck beaufschlagt werden, in kürzerer Zeit und mit einem geringeren Aufwand verändert werden können.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Transportvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
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Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass an dem Steuerflansch ein verstellbares Zwischenstück vorgesehen ist, an dem die wenigstens eine Steuerkante angeordnet ist, dessen relative Lage in Bezug zu dem Steuerflansch mittels einer Einstelleinrichtung veränderbar ist. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann die Lage der Steuerkante statt durch den bisher erforderlichen Austausch des Zwischenstückes nunmehr mittels der Verstellung des Zwischenstückes über die Einstelleinrichtung aktiv verändert werden, ohne dass das Zwischenstück dazu ausgetauscht zu werden braucht. Außerdem ermöglicht die Erfindung eine aktive Nachjustierung der Lage der Steuerkante mit dem eingebauten Zwischenstück, was nach der bisher angewandten Lösung nicht möglich war, da die Lage der Steuerkante bisher allein von der Geometrie des Zwischenstückes und dessen Einbaulage abhängig war und nach dem Einbau des Zwischenstückes nicht verändert werden konnte. Eine Demontage des Zwischenstückes selbst ist damit nicht mehr erforderlich, es reicht aus, dass die Transportvorrichtung soweit demontiert wird, bis die Einstelleinrichtung zugänglich ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass nunmehr allein ein einziges Zwischenstück verwendet werden muss, statt der verschiedenen Zwischenstücke bisher, so dass die Lager- und die Herstellkosten erheblich verringert werden können.
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Die Umrüstzeit und die Umrüstkosten können dabei auf ein Minimum reduziert werden, wenn die Einstelleinrichtung durch eine Betätigungsöffnung von außen frei zugänglich ist. Von außen ist dabei so zu verstehen, dass der Einstellvorgang vorgenommen werden kann, ohne dass das Zwischenstück selbst zugänglich gemacht werden muss. Die Betätigungsöffnung ist in einer Platte oder sonstigen Abdeckung der Einrichtung vorgesehen, welche zu einem Schutz der Transportvorrichtung bzw. zum Schutz der von ihr abgedeckten Teile dient. Dies kann eine äußere Abdeckung oder auch eine Abdeckung einer Unterbaugruppe der Transportvorrichtung sein. Sofern die Betätigungsöffnung in der äußeren Abdeckung vorgesehen ist und sich gegebenenfalls in darunterliegenden Abdeckungen fortsetzt, kann die Lage der Steuerkante allein durch Betätigung der Einstellvorrichtung vorgenommen werden, ohne dass dazu ein Teil der Transportvorrichtung abgebaut zu werden braucht.
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Eine besonders einfache Zugänglichkeit der Einstellvorrichtung kann dadurch geschaffen werden, indem die Betätigungsöffnung an der freien Stirnseite der Transportvorrichtung angeordnet ist. Die Transportvorrichtung wird mit einer Seite an einem festen Maschinenrahmen befestigt und ragt von diesem ab, so dass eine Stirnseite der Transportvorrichtung als frei anzusehen ist und dadurch besonders einfach zugänglich ist.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Einstelleinrichtung selbsthemmend ausgebildet ist. Durch die Selbsthemmung kann ohne zusätzliche Sicherungsmaßnahmen verhindert werden, dass sich das Zwischenstück nach dem Einstellvorgang selbsttätig wieder aus der eingestellten Sollposition herausbewegt. Dabei ist die Selbsthemmung so ausgelegt, dass die Einstelleinrichtung unter den während des Normalbetriebes wirkenden Kräften als selbsthemmend anzusehen ist.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass das Zwischenstück senkrecht zu der Verstellrichtung federbelastet ist. Durch die wirkende Federkraft wird der Verstellbewegung eine Gegenkraft entgegengesetzt, so dass die Einstellbewegung insgesamt genauer ausgeführt werden kann. Ferner kann die Federkraft auch so ausgerichtet sein, dass sie das Zwischenstück grundsätzlich gegen eine Anlagefläche an dem Steuerflansch drängt und das Zwischenstück dadurch zusätzlich an dem Steuerflansch fixiert.
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Weiterhin kann an dem Zwischenstück oder an dem Steuerflansch eine Verzahnung vorgesehen sein und die Einstelleinrichtung durch ein an dem jeweils anderen Teil drehbar gelagertes, in der Verzahnung kämmendes Zahnrad gebildet sein. Die vorgeschlagene Ausführungsform der Einstelleinrichtung ist konstruktiv besonders einfach aufgebaut und ermöglicht eine unmittelbare Verstellung des Zwischenstückes.
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Die Einstellung der Sollposition des Zwischenstückes kann besonders einfach und genau vorgenommen werden, wenn an der Transportvorrichtung eine die Stellung des Zwischenstückes repräsentierende Anzeige vorgesehen ist. Mittels der Anzeige kann die Stellung des Zwischenstückes überprüft werden, ohne dass das Zwischenstück selbst dazu von außen zu sehen sein muss. Ferner wird durch die Anzeige auch eine Kontrollmöglichkeit geschaffen, mittels derer eine Überprüfung der Einhaltung der Sollposition des Zwischenstückes auch während des Betriebes der Transportvorrichtung möglich ist. Sofern eine automatisierte Regelung vorgesehen ist, kann an der Einstelleinrichtung auch eine Sensoreinrichtung zur Sensierung der Ist-Lage des Zwischenstückes vorgesehen sein, wobei das Signal der Sensoreinrichtung dann zur Steuerung der Einstelleinrichtung und/oder zur Generierung eines zur Anzeige gebrachten Signals genutzt wird.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Einstelleinrichtung ein die Einstellbewegung untersetzendes Getriebe umfasst. Durch das die Einstellbewegung untersetzende Getriebe kann die Einstellbewegung sehr viel genauer vorgenommen werden. Ferner kann dadurch auch die vorteilhafte Selbsthemmung der Einstelleinrichtung in getriebener Richtung bewirkt oder zumindest unterstützt werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Einstelleinrichtung einen Aktuator zu einer wenigstens halbautomatischen Verstellung des Zwischenstücks aufweist. Durch den Aktuator kann die Verstellung des Zwischenstückes und damit der Steuerkante weiter vereinfacht und bei Verwendung entsprechender Sensorsignale und einer entsprechenden Genauigkeit des Aktuators hinsichtlich der Genauigkeit der Einstellung der Steuerkante weiter verbessert werden. Insbesondere kann dadurch auch eine erforderliche Zugänglichkeit der Einstelleinrichtung von außen entfallen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:
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1: Transportvorrichtung mit an der freien Stirnseite angeordnetem Deckel; und
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2: Transportvorrichtung aus 1 ohne Deckel; und
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3: Transportvorrichtung aus 1 in Schnittrichtung durch den Steuerflansch mit einem anliegenden Zwischenstück.
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In der 1 ist eine erfindungsgemäße Transportvorrichtung 1 mit einer rotatorisch antreibbaren Transporttrommel 2 zu erkennen. An der Transporttrommel 2 sind eine Vielzahl von parallel zu der Drehachse der Transporttrommel 2 ausgerichteten Mulden 3 und 4 vorgesehen. Die Transportvorrichtung 1 ist über einen Ringflansch 24 an einem nicht dargestellten Maschinenrahmen befestigbar. An der freien Stirnseite ist die Transportvorrichtung 1 mit einem Deckel 7 versehen, in dem eine Betätigungsöffnung 5 vorgesehen ist, unter der eine später noch beschriebene Einstelleinrichtung 6 angeordnet ist.
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In der Darstellung der 2 ist dieselbe Transportvorrichtung in einer Schnittdarstellung ohne den Deckel 7 zu erkennen. Die Transporttrommel 2 ist ringförmig ausgebildet und mittels einer nicht zu erkennenden Antriebseinrichtung rotatorisch antreibbar. Während der Antriebsbewegung dreht die Transporttrommel 2 um einen feststehenden Steuerflansch 9, welcher über den Ringflansch 24 an dem Maschinerahmen befestigt ist.
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In der 3 ist dieselbe Transportvorrichtung 1 in einer Schnittdarstellung durch den Steuerflansch 9 und die Transporttrommel 2 zu erkennen. In dem Steuerflansch 9 ist ein komplexes Druckluftleitungssystem vorgesehen, mit dem verschiedene Druckluftkammern 16 mit Überdruck oder Unterdruck beaufschlagbar sind. Die Transporttrommel 2 weist ebenfalls ein komplexes Druckluftleitungssystem mit einer Vielzahl von Druckluftleitungen 17 auf, welche jeweils in die Mulden 3 und 4 münden und an der radial inneren Seite der Transporttrommel 2 jeweils über Öffnungen zugänglich sind. Ferner ist zwischen dem Steuerflansch 9 und der Transporttrommel 2 ein feststehendes Zwischenstück 11 an dem Steuerflansch 9 gehalten. Das Zwischenstück 11 ist als ein Segment eines Ringes ausgebildet und liegt mit einer radial inneren Dichtfläche 21 auf einer radial äußeren im Querschnitt kreisbogenabschnittsförmigen Dichtfläche 22 des Steuerflansches 9 an. Ferner ist an dem Zwischenstück 11 radial außen eine feststehende Dichtfläche 19 vorgesehen, an der die ringförmige Transporttrommel 2 mit einer radial inneren Dichtfläche 20 anliegt. Während des Umlaufens der Transporttrommel 2 wird dadurch in bestimmten ersten Abschnitten des Umfanges des Steuerflansches 9 eine strömungstechnische Verbindung zwischen den Druckluftkammern 16 hergestellt und in bestimmten zweiten Abschnitten des Umfanges des Steuerflansches 9 wieder aufgehoben. Das Zwischenstück 11 weist ferner zwei seitlich abragende Stifte 13 und 14 auf, an denen jeweils eine Feder 10 und 12 mit einem ersten Ende eingehängt ist. Die Federn 10 und 12 sind mit ihren anderen zweiten Enden an dem Steuerflansch 9 befestigt und ziehen das Zwischenstück 11 an den Steuerflansch 9 heran, so dass das Zwischenstück 11 mit einer Anpresskraft an der Dichtfläche 22 des Steuerflansches 9 anliegt.
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Die Umfangsstelle, an der die Strömungsverbindung zwischen der beispielhaft dargestellten Druckluftkammer 16 bei einer Drehbewegung der Transporttrommel 2 im Uhrzeigersinn unterbrochen wird, ist in der vorliegenden Ausführungsform durch die Lage einer an dem Zwischenstück 11 vorgesehenen Steuerkante 15 definiert.
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Ferner ist an der Transportvorrichtung 1 eine Einstelleinrichtung 6 in Form eines drehbar an dem Steuerflansch 9 gelagerten Zahnrades vorgesehen. Das Zwischenstück 11 wiederum weist an der radial inneren Dichtfläche 21 eine Ausnehmung 23 mit einer in dem Grund der Ausnehmung 23 angeordneten Verzahnung 18 auf, in der das Zahnrad kämmt. Das Zahnrad umfasst ferner eine durch die Betätigungsöffnung 5 freigelegte Kraftangriffsfläche, z.B. in Form einer innen oder außen liegenden Schlüsselfläche, durch welche das Zahnrad von außen verdreht werden kann. Durch die Verdrehung des Zahnrades kann das Zwischenstück 11 über die Verzahnung 18 in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Zahnrades entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn gegenüber dem Steuerflansch 9 verschoben werden. Durch die Verschiebung des Zwischenstückes 11 kann die Lage der Steuerkante 15 und damit die Umfangsstelle, an der die Druckluftleitung 17 verschlossen wird, verstellt werden. Da die Einstelleinrichtung 6 durch die Betätigungsöffnung 5 von außen zugänglich ist, muss die Transportvorrichtung 1 zur Verstellung der Lage der Steuerkante 15 nicht demontiert werden. Der Verstellbereich der Einstelleinrichtung 6 ist durch die Bemessung der Länge der Verzahnung 18 vorgegeben und wird durch eine Anzeige 8 von außen erkennbar abgebildet. Die Anzeige 8 repräsentiert die Stellung der Steuerkante 15 nach außen, so dass die Lage der Steuerkante 15 durch eine visuelle Kontrolle über die Anzeige 8 feineingestellt werden kann. Die Federn 10 und 12 üben im Wesentlichen eine radial nach innen gerichtete Zugkraft auf das Zwischenstück 11 aus. Bei einer Verstellung des Zwischenstückes 11 in Umfangsrichtung ändern sich die Ausrichtungen der Federn 10 und 12 jedoch zumindest geringfügig in eine Schrägstellung in Richtung des Umfanges, so dass die Federn 10 und 12 auch eine in Richtung der Mittenlage gerichtete Rückstellkraft auf das Zwischenstück 11 ausüben. Dadurch erfolgt die Einstellbewegung der Steuerkante 15 ausgehend von einer Mittenlage immer gegen eine Federkraft, welche die Einstellbewegung geringfügig erschwert, aber dafür die Genauigkeit der Einstellbewegung verbessert.
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Die Verstellbewegung des Zwischenstückes 11 kann weiter verbessert werden, indem zwischen dem Zwischenstück 11 und dem Steuerflansch 9 eine in Richtung der Verstellbewegung gerichtete Führung vorgesehen ist. Diese Führung kann z.B. durch eine Gruppierung aus Nuten und Rippen in den Dichtflächen 21 und 22 gebildet sein. Alternativ kann die Führung auch in der Einstelleinrichtung 6 vorgesehen sein. Ferner kann die Einstelleinrichtung 6 ein die Einstellbewegung untersetzendes Getriebe umfassen, wodurch die Feineinstellung vereinfacht wird.
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Die Einstelleinrichtung 6 umfasst in der vorliegenden Ausführungsform ein von außen zugängliches Zahnrad. Sofern die Einstelleinrichtung 6 auch einen Aktuator umfasst, welcher von außen angesteuert bzw. betätigt werden kann, ist eine unmittelbare Zugänglichkeit der Einstelleinrichtung von außen nicht erforderlich. In diesem Fall gewinnt die Anzeige 8 eine zusätzliche Bedeutung, da diese dann eine Kontrolle der aktuellen Position des Zwischenstückes 11 bzw. der Steuerkante 15 trotz der fehlenden Zugänglichkeit ermöglicht. Ferner kann die Anzeige 8 in diesem Fall auch unter Verwendung von Sensorsignalen einer die Stellung des Zwischenstückes 11 oder der Steuerkante 15 sensierenden Sensoreinrichtung erzeugt werden, wobei die Sensorsignale dann auch im Wege einer automatischen Steuerung der Lage der Steuerkanten 15 zur Ansteuerung des Aktuators genutzt werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011082621 A1 [0004]
