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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Zigarettenherstellungsmaschinen.
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HINTERGRUND
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Verschiedene Typen manueller, halbautomatischer und vollautomatischer Zigarettenherstellungsmaschinen sind bekannt, bei denen loser Tabak zu einer stangenartigen Form verdichtet und in eine leere Zigarettenhülse zum Herstellen einer Zigarette transportiert wird. Bei vielen dieser Zigarettenherstellungsmaschinen wird zunächst loser Tabak in der Verdichtungskammer angeordnet, in der ein sich hin und her bewegendes Element den losen Tabak ergreift und auf einem Einführlöffel an der Unterseite der Verdichtungskammer in die stangenartige Form presst. Die stangenartige Form aus zusammengepresstem Tabak wird dann von dem Einführlöffel transportiert, der diesen durch die Verdichtungskammer bewegt, um die stangenartige Form von Tabak in eine leere Zigarettenhülse zu tragen, die außerhalb der Zigarettenherstellungsmaschine und benachbart zu der Kammer angeordnet ist. Hierzu sei beispielsweise auf die
DE 28 33 681 A1 oder die
CA 2 717 309 A1 verwiesen, die jeweils eine Vorrichtung zum Stopfen von Zigarettenhülsen zeigen.
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Bei manuellen Zigarettenherstellungsmaschinen werden sowohl das Zusammendrücken des losen Tabaks zu einer stangenartigen Form als auch das Transportieren der stangenartigen Tabakform in eine leere Zigarettenhülse manuell durch Betätigen eines Hebels der Maschine durchgeführt. Bei typischen halbautomatischen Zigarettenherstellungsmaschinen wird der lose Tabak in der Verdichtungskammer manuell zusammengedrückt, indem ein Hebel zum Zusammendrücken des losen Tabaks zwischen der Vorderkante eines Verdichtungselements und eines Einführlöffels, der in der Verdichtungskammer zum Bilden der stangenartigen Tabakform angeordnet ist, betätigt wird. Nach Abschluss des Schrittes des Zusammendrückens wird typischerweise ein Motor automatisch ausgelöst, um zu bewirken, dass sich der Einführlöffel durch die Verdichtungskammer bewegt und die stangenartige Tabakform in die leere Zigarettenhülse transportiert. Schließlich wird bei einer vollautomatischen Zigarettenherstellungsmaschine sowohl das Zusammendrücken von losem Tabak zu einer stangenartigen Form als auch das Transportieren der stangenartigen Tabakform in eine leere Zigarettenhülse durch Auslösen eines oder mehrerer Motoren durchgeführt, die zunächst ein Verdichtungselement zum Bilden einer stangenartigen Tabakform auf einem Einführlöffel antreiben und dann den Einführlöffel (oder eine andere Transportkomponente) zum Tragen der stangenartigen Tabakform in eine leere Zigarettenhülse antreiben.
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Während gut bekannt ist, dass für den Handel hergestellte Zigaretten in vielen verschiedenen Längen vorkommen, können halbautomatische oder vollautomatische Zigarettenherstellungsmaschinen zurzeit nur Zigaretten einer einzigen Länge herstellen, die im Allgemeinen der Länge der Verdichtungskammer entspricht. Daher müssen, um Zigaretten mehrerer Längen herzustellen, verschiedene halbautomatische und vollautomatische Maschinen speziell zum Herstellen einer gewünschten Zigarettenlänge verwendet werden. Dies ist umständlich, verschwenderisch und unwirtschaftlich.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Ausführungsformen eine halbautomatische oder vollautomatische Zigarettenherstellungsmaschine bereitzustellen, die Zigaretten unterschiedlicher Längen herstellen kann.
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Diese Aufgabe wird durch einen Verdichtungsmechanismus für Zigarettentabak zur Herstellung von Zigaretten in mehreren Längen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Zigarettenherstellungsmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 bzw. durch ein Verfahren zur Herstellung von Zigaretten in mehreren Längen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen. Solch ein Verdichtungsmechanismus für Zigarettentabak ist insbesondere ein Zigarettentabak-Verdichtungsmechanismus.
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KURZDARSTELLUNG
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Ausführungsformen der Erfindung schließen halbautomatische und vollautomatische Zigarettenmaschinen mit einer Verdichtungskammer zum Aufnehmen von losem Tabak sowie mit einem Verdichtungselement einer Breite ein, welche derjenigen der Kammer entspricht, das sich von der Oberseite zur Unterseite der Kammer zum Verdichten des losen Tabaks zu einer stangenartigen Form aus zusammengepresstem Tabak bewegt und diesen entnimmt. Bei halbautomatischen Zigarettenherstellungsmaschinen wird das Verdichtungselement manuell betrieben, um zuerst den losen Tabak zusammenzudrücken und dann manuell zu entnehmen. Bei vollautomatischen Zigarettenherstellungsmaschinen ist die Bewegung des Verdichtungselements zum Zusammendrücken von losem Tabak motorbetrieben, genauso wie die Entnahme des Verdichtungselements. Sowohl bei den vollautomatischen als auch halbautomatischen Maschinen wird nach Entnahme des Verdichtungselements die stangenartige Form aus zusammengepresstem Tabak durch eine Vertiefung transportiert, die sich von der Seite der Maschine in Kommunikation mit einem Durchgang in dem Einführende der Verdichtungskammer erstreckt. Das gegenüberliegende Ende der Verdichtungskammer ist verschlossen.
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Sowohl bei den halbautomatischen als auch bei den vollautomatischen Ausführungsformen wird die nominale und maximale Länge der Tabakaufnahmeöffnung der Verdichtungskammer von einem Rechteck definiert, das sich zwischen der Oberseite und der Unterseite der Kammer und zwischen dem Ausgabe- und dem gegenüberliegenden geschlossenen Ende der Kammer erstreckt. Der Abstand zwischen dem Einführ- und dem gegenüberliegenden geschlossenen Ende entspricht der maximalen Zigarettenhülsenlänge, die von der Maschine gefüllt werden kann.
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Zum Aufnehmen sowohl der ersten längeren Zigarettenhülsenlänge als auch einer zweiten kürzeren Zigarettenhülsenlänge wird ein Reiter in die Kammer gegenüber der geschlossenen Kammer eingeführt, der sich zwischen der Oberseite und der Unterseite der Kammer erstreckt. Dieser Reiter reduziert die Länge der Kammer, die zum Aufnehmen von losem Tabak verfügbar ist, sodass eine kürzere Zigarettenhülse dieser reduzierten Länge mit der Maschine verwendet werden kann. Zwei gewöhnliche Zigarettenhülsenlängen sind 84 mm und 100 mm. Um diese Zigarettenhülsenlängen bereitzustellen, beträgt die Länge der Verdichtungskammer etwa 100 mm und die reduzierte Kammerlänge beträgt etwa 84 mm. Wie unten erläutert, können die Ausführungsformen mehr als zwei Zigarettenhülsenlängen bereitstellen.
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Die Aufnahme unterschiedlicher Zigarettenhülsenlängen durch Reduzieren der Länge der Verdichtungskammer stellt mindestens zwei Herausforderungen. Erstens weist das Verdichtungselement eine Breite auf, die der nominalen Breite der Verdichtungskammer entspricht. Wenn ein Reiter zum Reduzieren der Länge der Kammer eingeführt wird, stört dieser Reiter die Verdichtungsbewegung des Verdichtungselements. In Ausführungsformen wird dieses Problem durch Bilden eines Schlitzes gelöst, der sich von dem Verdichtungsrand des Verdichtungselements erstreckt und entlang des Verdichtungselements zum Aufnehmen des Reiters angeordnet ist. Dadurch ist das Verdichtungselement bei Betätigung in der Lage, sich von der Oberseite zu der Unterseite der Verdichtungskammer nur zum Verdichten des Tabaks in der reduzierten Kammerlänge zu bewegen, während der Reiter in dem Verdichtungselementschlitz aufgenommen ist. Wenn mehr als zwei Zigarettenhülsenlängen bereitzustellen sind, werden zusätzliche Schlitze bereitgestellt, die sich von dem Verdichtungsrand des Verdichtungselements zum Unterbringen von zusätzlichen Reitern erstrecken.
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Die nächste wichtige Herausforderung besteht in der Manipulation des Reiters innerhalb des begrenzten und komponentengefüllten Innenraums der Zigarettenherstellungsmaschine. Die Reitersteuerungen sind in Ausführungsformen von einer bequemen Stelle an der Außenseite der Maschine zugänglich und verwenden vorzugsweise eine flache Verbindung, die wenig Raum in Anspruch nimmt und einen zuverlässigen Betrieb sicherstellt.
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Figurenliste
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Zum leichteren Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung wird diese nun in Verbindung mit Ausführungsbeispielen davon mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben, in denen ähnliche Nummernbezeichnungen für ähnliche Merkmale stehen.
- 1 und 2 zeigen perspektivische Ansichten einer Ausführungsform, wobei in 2 die schützende Systemklappe für eine bessere Anzeige der Verdichtungskammer und ihrer Umgebungen entfernt wurde;
- 3A zeigt eine untere perspektivische Ansicht, bei der das untere Maschinengehäuse entfernt wurde, um die Betriebskomponenten auf einer Abstützplatte darzustellen;
- 3B entspricht 3A, außer dass der Nocken- und Einführlöffel-Steuerarm entfernt wurde, um den Verdichtungsantriebsmechanismus besser darzustellen;
- 4 entspricht 3A und 3B, außer dass der Einführlöffel-Steuerarm entfernt wurde und der Nocken in Position ist, um den Betrieb des Nockens gemeinsam mit dem Verdichtungsantriebsmechanismus besser darzustellen;
- 5A zeigt eine perspektivische Ansicht der Zusammenstellung an der Oberseite der Platte aus 3A, 3B und 4, die ein einziehbares Bemessungselement einschließt;
- 5B zeigt eine vergrößerte Ansicht des proximalen Endes des einziehbaren Bemessungselements entlang des Kreises mit unterbrochener Linie, der in 5A angezeigt wird;
- 6 zeigt einen hinteren Aufriss des Gehäuses der Ausführungsform aus 1 und 2;
- 7A und 7B zeigen perspektivische Ausschnittansichten der Ausführungsform aus 1 bzw. 2, welche den einziehbaren Reiter des Bemessungselements in der Position in der Verdichtungskammer und aus der Verdichtungskammer ausgezogen zeigen;
- 7C zeigt eine vergrößerte Teilansicht des distalen Endes der Bemessungskammer;
- 7D zeigt eine vergrößerte Teilansicht des Bemessungselements, das in einem Kanal in der Unterseite des Gehäuses aus 1 und 2 verschoben wird;
- 8 zeigt eine perspektivische Ansicht, die 2 entspricht, aber die länglichen Verbindungen und Reiter von zwei einziehbaren Bemessungselementen aufweist;
- 9 zeigt einen hinteren Aufriss, der dem aus 6 entspricht und Steuerarme und -knöpfe von zwei einziehbaren Bemessungselementen zeigt; und
- 10A und 10B zeigen perspektivische und vergrößerte Ansichten, die 5A und 5B entsprechen, aber Details von zwei einziehbaren Bemessungselementen zeigen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Die unten beschriebenen Ausführungsformen sollen nicht umfassend oder auf die präzisen Strukturen und offenbarten Betriebsabläufe eingeschränkt sein. Vielmehr wurden die beschriebenen Ausführungsformen ausgewählt, um die Prinzipien der Erfindung und ihrer Anwendung und des Betriebs und der Verwendung der Ausführungsformen der Erfindung zu erläutern, um anderen Fachleuten zu ermöglichen, diesen Lehren bestmöglich folgen zu können.
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Mit Bezug auf die Figuren sind 1 und 2 perspektivische Ansichten einer vollautomatischen Zigarettenherstellungsmaschine 10 mit einer oberen Oberfläche 12, einer Verdichtungskammer-Zugangsöffnung 14 und einer Verdichtungskammer 18, die unter der Zugangsöffnung liegt. Die Seitenwand 20 des Maschinengehäuses, die benachbart zu einem Ende der Verdichtungskammer liegt, weist einen hohlen Stutzen 22 in Kommunikation mit der Verdichtungskammer auf. Leere Zigarettenhülsen (nicht dargestellt) können auf den Stutzen geschoben werden, um gehalten zu werden, während sie von einem Verriegelungsarm 24 gefüllt werden.
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Die Zigarettenherstellungsmaschine 10 wird durch Anordnen von losem Tabak (nicht dargestellt) durch die Verdichtungskammer-Zugangsöffnung 14 und in die Verdichtungskammer 18 betrieben. Die leere Zigarettenhülse kann entweder vor oder nach diesem Schritt auf dem Stutzen angeordnet werden.
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Die Maschine 10 kann auch eine schützende Systemklappe 26 zum Schützen eines Benutzerfingers vor Verletzung an der Verdichtungskammer während des Tabakzusammendrückprozesses aufweisen. Die Klappe 26 ist schwenkbar an ihrem unteren Rand 28 mit der Vorderseite 30 des Maschinengehäuses über Scharnierelemente (nicht dargestellt) befestigt. Die Klappe 26 kann einen nach unten gerichteten Stift auf der unteren Oberfläche 32 aufweisen und die Maschine 10 kann einen Druckknopfschalter 16 (oder einen anderen druckbetriebenen Schalter) aufweisen, der auf der oberen Oberfläche 12 angeordnet ist, um von dem Stift in Eingriff gebracht zu werden, wenn die Klappe geschlossen ist.
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Wenn die Verwendung einer Maschine mit optionalem Schutzsystem gewünscht wird, kann die Klappe 26 erst von der Verdichtungskammer-Zugangsöffnung 14 weg geschwenkt werden, sodass die Verdichtungskammer mit Tabak gefüllt werden kann, und dann zu der Verdichtungskammer-Zugangsöffnung geschwenkt werden. Wenn die Klappe ihre Ruheposition erreicht und den Zugang von oben zu der Zugangsöffnung versperrt (und daher verhindert, dass die Finger des Benutzers in die Verdichtungskammer gelangen), drückt der Stift auf der unteren Oberfläche der Klappe nach unten, woraufhin der Druckknopfschalter 16 den automatischen Betrieb der Zigarettenherstellungsmachine startet. Wenn die Klappe vor Abschluss des Tabakeinführzyklus angehoben wird, wird der automatische Betrieb der Maschine angehalten, bis die Klappe erneut geschlossen wird. In alternativen Ausführungsformen kann der Druckknopfschalter über die obere Oberfläche 12 vorstehen, sodass ein unterer Oberflächenabschnitt nach unten gedrückt wird und den vorstehenden Druckknopfschalter betätigt.
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Das Schutzsystem kann entweder als ein Sperrsystem benutzt werden, um jeden motorbetriebenen automatischen Betrieb einer Zigarettenherstellungsmaschine zu verhindern, wenn die Klappe 24 nicht geschlossen ist (und daher den versehentlichen Zugang zu der Kammerzugangsöffnung versperrt), oder als ein Schutzsystem wie beschrieben und ein Auslösesystem dienen, um den motorbetriebenen automatischen Betrieb zu starten, wenn die Klappe geschlossen ist.
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3A ist eine perspektivische Unteransicht der Zigarettenherstellungsmaschine aus 1 bis 2, bei der die untere Abdeckung des Maschinengehäuses entfernt wurde, um bestimmte Arbeitsteile der Vorrichtung aufzuzeigen. Aus dieser Ansicht ist die Verdichtungskammer 18 (2) eine im Allgemeinen rechteckige Tasche, die über einer festen Platte 34 mit Seitenwänden 40a und 40b, einer oberen Platte 40c und einer unteren Platte 34 liegt. Die Verdichtungskammer-Zugangsöffnung 14 ist in der oberen Platte 40c ausgebildet. Ein Verdichtungselement 36, vorzugsweise eine nach innen gekrümmte Vorderkante, damit der Tabak in eine runde, stangenartige Form geformt werden kann, ist zur Bewegung durch die Verdichtungskammer angeordnet, beginnend bei einer anfänglichen Ruheposition (in 3B dargestellt), in der das Verdichtungselement im Allgemeinen außerhalb der Verdichtungskammer angeordnet ist. Die Seitenränder 40a und 40b sind Wände der Verdichtungskammer, um den Tabak seitlich in der Kammer zu begrenzen, und unterstützen die Bewegung des Verdichtungselements innerhalb der Kammer. Der obere Rand 40d der Verdichtungskammer ist offen, damit das Verdichtungselement 36 außerhalb der Kammer ruhen kann, wenn es sich in der anfänglichen Ruheposition befindet.
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Während das Verdichtungselement in dieser anfänglichen Ruheposition angeordnet ist, wird loser Tabak in der Verdichtungskammer angeordnet und liegt auf einem Einführlöffel 38 in der anfänglichen Position an der Unterseite der Kammer. Sobald der Tabak platziert wurde, bewegt sich das Verdichtungselement durch die Verdichtungskammer und hält an der vollständig erweiterten Position an (die mit gestrichelten Linien in 3B dargestellt ist), wobei der lose Tabak zu einer stangenartigen Form verdichtet wird und auf dem Einführlöffel 38 in seiner abschließenden erweiterten Position liegt (mit gestrichelten Linien dargestellt).
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Die Bewegung des Verdichtungselements zu seiner abschließenden erweiterten Position zum Zusammendrücken des losen Tabaks und zum Zurückkehren des Verdichtungselements zu seiner Ausgangsposition wird in der dargestellten Ausführungsform durch einen Verdichtungsantriebsmechanismus 42 erreicht, der über die Drehung einer Antriebswelle 44 des Elektromotors 41 (unter der Platte 43 montiert) angetrieben wird, wie in 5A zu sehen ist. Die Antriebswelle 44 des Motors 43 steht über die Platte 43 vor und ist in 3A und 3B dargestellt.
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Bei einer vollautomatischen Maschine kann die dargestellte Antriebswelle
44 die Welle eines Motors sein, wie bereits angemerkt. Bei einer halbautomatischen Maschine oder bei einer rein manuellen Maschine kann die Antriebswelle manuell betätigt werden, indem diese von oben gedreht wird, wie z. B. im
US-Patent Nr. 2.731.971 beschrieben. Die Lehren und Offenbarungen dieses Patents sind hierin durch Bezugnahme darauf aufgenommen. Egal ob manuell betrieben oder motorbetrieben wird die Bewegung des Verdichtungselements durch die Verdichtungskammer, wie z. B. in
3B dargestellt, von dem Verdichtungsantriebsmechanismus
42 betrieben, der entweder mit der motorbetriebenen Antriebswelle
44 (
1) oder einer manuell betätigten Antriebswelle verbunden ist.
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Der Verdichtungsantriebsmechanismus 42 weist einen Nocken 46 auf, der an der Antriebswelle 44 befestigt ist, wie am besten in 4 zu sehen. Der Nocken 46 weist eine gekrümmte Vertiefung 48 mit gegenüberliegenden Rändern 50a und 50b auf, die zum Eingreifen in und Führen eines Stutzens 52 angeordnet sind, der nach oben aus der Querverbindung 54 einer Doppelkniehebelanordnung 5 vorsteht (3B). Der Nocken 46 weist auch Ausschnittsbereiche 74a und 74b mit nach oben gerichteten Anschlägen 76 und 78 auf, die während des Einführprozesses der Maschine ins Spiel kommen und die unten erläutert werden. Die Doppelkniehebelanordnung wird wie unten beschrieben an dem Verdichtungselement 36 befestigt, um eine im Allgemeinen parallele Bewegung des Verdichtungselements innerhalb der Verdichtungskammer 18 zu erreichen.
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Wie am besten in 3B zu sehen, weist der Doppelkniehebelmechanismus 56 untere Verbindungen 58a und 58b auf, die drehbar an ersten Verbindungsenden 60a und 60b neben den lateralen Seiten des oberen Abschnitts 64 des Verdichtungselements und an den gegenüberliegenden zweiten Verbindungsenden an den Kniedrehachsen 62a und 62b entlang der Querverbindung 54 eingesteckt sind.
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Die Doppelkniehebelanordnung weist auch obere Verbindungen 66a und 66b auf, die jeweils an ihren ersten Enden 63a und 63b mit den Kniedrehachsen 62a und 62b verbunden sind und an ihren zweiten gegenüberliegenden Enden drehbar über die Bolzen 65a und 65b in die Platte 43 eingesteckt sind.
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Der Führungsstutzen 52 auf der Querverbindung 54 erstreckt sich in die gekrümmte Vertiefung 48 des Nockens 46, wie in 4 dargestellt. Daher ist, beginnend an der Ausgangsposition des Verdichtungselements 28, die Doppelkniehebelanordnung ausgerichtet, wie durch die durchgezogenen Linien in 3B dargestellt. Nach dem Platzieren von losem Tabak in der Verdichtungskammer 18 wird die Antriebswelle 44 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, entweder durch Betreiben eines Motors, wie in der dargestellten Ausführungsform, oder manuell. Dies bewirkt die Drehung des Nockens 46 gegen den Uhrzeigersinn, sodass der Führungsstutzen 52 von dem Rand 50a der Vertiefung in Eingriff gebracht wird, wodurch sich der Stutzen in den Figuren nach unten bewegt (oder durch die Verdichtungskammer). Da der Stutzen an der Querverbindung 54 angebracht ist und die Verbindung zur parallelen Bewegung in der Doppelkniehebelanordnung 56 angebracht ist, bewirkt dies, dass sich das Verdichtungselement 36 ebenso nach unten in der Figur (oder durch die Verdichtungskammer) zu der vollständig erweiterten Position des Verdichtungselements bewegt, wie durch die gestrichelte Linie in 3B dargestellt. Der Schlitz 48 ist konfiguriert, damit der Führungsstutzen das abgerundete Ende 51 des Schlitzes erreicht, wenn sich das Verdichtungselement in der vollständig erweiterten Position befindet.
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Zurück in 3A ist ein Einführlöffel-Steuerarm 80 zum freien Schwenken an der Antriebswelle 44 und an seinem äußeren Rand mit dem Einführlöffel über eine Verbindung 82 drehbar angebracht dargestellt, die schwenkbar am Arm 80 bei Stift 84 gesichert ist. Dieser Arm wird durch die Feder 86 in der Ruheposition aus 3A gehalten, die an der Platte 43 am Pfosten 88 und am Steuerarm durch Loch 90 befestigt ist. Entsprechend dreht sich, während der Nocken 46 weiter gegen den Uhrzeigersinn dreht, der Richtungsbolzen 52 in dem abgerundeten Schlitzende 51, während die Querverbindung 54 vor Ort in dem Verdichtungselement in der vollständig erweiterten Position bleibt, und der Anschlag 76 greift in den Rand 92 des Steuerarms 80 ein. Durch die fortgesetzte Drehung des Nockens gegen den Uhrzeigersinn drückt der Anschlag 76 den Arm gegen den Uhrzeigersinn, wodurch der Einführlöffel seitlich durch die Verdichtungskammer über die Verbindung 82 gezogen wird, um den verdichteten Tabak in Stangenform seitlich durch den Stutzen 22 und in die leere Zigarettenhülse zu tragen, die an dem Stutzen angebracht ist. Dieser Schritt kann wie in der dargestellten Ausführungsform motorbetrieben sein oder manuell durchgeführt werden.
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Nach Platzieren des verdichteten Tabaks in Stangenform in der leeren Hülse wird der Vorgang umgekehrt, sodass der Einführlöffel aus der nun gefüllten Zigarettenhülse entnommen wird und zu seiner Anfangsposition in der Verdichtungskammer zurückkehrt, woraufhin das Verdichtungselement aus der Verdichtungskammer zurückgezogen wird, um zu seiner Anfangsposition aus 3B zurückzukehren. Dies wird durch Umkehren der Drehrichtung der Antriebswelle 44 im Uhrzeigersinn erreicht, sodass der Nocken 46 sich im Uhrzeigersinn dreht, der Führungsbolzen 52 in den Figuren nach oben zum Zurücksetzen der Querverbindung 54 und somit des Verdichtungselements in die Anfangsposition bewegt wird. Nach Zurücksetzen des Verdichtungselements in die Anfangsposition bringt die weitere Drehung im Uhrzeigersinn des Nockens den Anschlag 78 mit dem Hakenvorsprung 94 des Einführarms 80 in Kontakt, sodass die fortgesetzte Drehung des Nockens den Einführarm zurück in seine Anfangsposition bringt, wodurch der Einführlöffel aus der gefüllten Zigarette entnommen wird, die nun von dem Stutzen 22 entfernt werden kann. Wie zuvor angemerkt, kann bei halbautomatischen und automatischen Maschinen die Aktion des Verdichtungsantriebsmechanismus und/oder Einführantriebsmechanismus motorbetrieben sein, und bei einer vollständig manuellen Maschine können beide Schritte manuell durchgeführt werden, indem der automatische Betrieb des Motors 41 durch manuelle Aktivierung und Steuerung ersetzt wird.
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Die dargestellte Ausführungsform weist auch einen optionalen selbstreinigenden, im Allgemeinen horizontalen Schlitz 100 auf, der sich durch die Verdichtungskammerplatte 34 erstreckt. Vorzugsweise verläuft der Schlitz 100 im Allgemeinen senkrecht zu der Plattenfläche und weist eine Länge auf, die der Breite der Verdichtungskammer entspricht oder größer ist, obwohl der Schlitz in Bezug auf die Plattenfläche abgewinkelt sein kann und eingreifende Verstärkungsabschnitte aufweisen kann, wie dargestellt. Die Höhe des Schlitzes kann variieren, sollte aber ausreichend flach sein, dass nur wenig oder kein loser Tabak aus dem Schlitz entweichen kann, wenn sich das Verdichtungselement in der Verdichtungskammer bewegt. Auch kann der Schlitz horizontal in der Platte abgewinkelt sein.
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Die Funktion und der Betrieb des selbstreinigenden Schlitzes 100 ist das Entfernen von Feinteilen und anderen Materialien, die sich an der Oberfläche des Verdichtungselements benachbart zum Schlitz ansammeln. Daher bewegt sich, wenn das Verdichtungselement aus der Verdichtungskammer eingezogen wird, die äußere Oberfläche über den selbstreinigenden Schlitz 100 und bewirkt, dass angesammelte Tabakfeinteile und klebrige Materialien an den Rändern des Schlitzes abgeschabt werden, sodass die Materialien aus der Verdichtungskammer durch den Schlitz ausgegeben werden und zu der Unterseite der Zigarettenherstellungsmaschine fallen, wo sie keine Schwierigkeiten verursachen. Der selbstreinigende Schlitz hilft beim Sicherstellen eines durchgehenden Langzeitbetriebs der Zigarettenherstellungsmaschine ohne unnötige Reibung aufgrund der Ansammlung von Feinteilen und klebrigen Materialien.
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Mit Bezug auf 5A ist der Motor 41 an der Rückseite der Platte 43 angebracht dargestellt. Der Motor ist mit einer PC-Leiterplatte 110 verbunden, mit der entsprechenden Schaltung zum Steuern des Motorbetriebs und zum automatischen Zurücksetzen des Systems zur Startposition im Fall einer Verstopfung, sodass die Verstopfung angemessen beseitigt werden kann. Die PC-Leiterplatte erhält Strom aus einem externen AC-Anschluss 112, der mit der PC-Leiterplatte verdrahtet ist und eine im Allgemeinen flache und starre Verbindung 126 aufweist.
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Ein einziehbares Bemessungselement 120 wird zwischen der oberen Oberfläche der Platte 43 und der Unterseite der oberen Oberfläche 12 des Maschinengehäuses erfasst. Das einziehbare Bemessungselement weist einen Reiter 122 an seinem proximalen Ende 124 auf, der nach Wunsch in die oder aus der Verdichtungskammer 18 bewegt werden kann, um die Länge der Kammer zu variieren, um den zwei unterschiedlichen Zigaretten-/Zigarettenhülsenlängen zu entsprechen. Wenn gewünscht wird, Zigaretten in mehr als zwei Längen herzustellen, können mehrere einziehbare Bemessungselemente verwendet werden. Die mehreren einziehbaren Bemessungselemente können Seite an Seite aufgereiht sein und auf die gleiche Weise wie das einziehbare Bemessungselement 120 strukturiert/abgestützt sein.
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Wie in der vergrößerten Teilansicht aus 5B zu sehen, verläuft der Reiter 122 im Allgemeinen senkrecht zu einer starren, flachen länglichen Verbindung 126 und erstreckt sich nach oben von der Verbindung 126 in die Verdichtungskammer zum Verkürzen der Länge der Kammer, wenn notwendig, um eine Zigarette einer entsprechenden kürzeren Länge zu füllen. Der Reiter 122 fährt durch den Schlitz 128 in der oberen Wand 40c der Verdichtungskammer. Außerdem weist das Verdichtungselement 36 einen Abstandsschlitz 129 auf. Wenn sich der Reiter 122 in Position befindet, wie in 5B dargestellt, ermöglicht der Schlitz 129 dem Verdichtungselement, den Reiter 122 bei der Bewegung durch die Verdichtungskammer zu reinigen.
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Das Bemessungselement 120 ist in den Schnittansichten aus 7A und 7B zu sehen und weist das distale Ende 132 des Bemessungselements auf. Das distale Ende 132 des Elements 120 erstreckt sich durch einen Schlitz 154 in der hinteren Wand 31 des Maschinengehäuses. Das distale Ende weist ein Scharnier 134 auf. Ein externer Steuerarm 136 ist in der Nähe angeordnet und von der Oberfläche 138 der Hinterseite des Maschinengehäuses zugänglich. Der externe Steuerarm weist einen länglichen Abschnitt 140 mit einem Bolzenarm 150 auf, der sich im Allgemeinen senkrecht von der hinteren Oberfläche 144 des länglichen Abschnitts 140 erstreckt. Das distale Ende des Bolzenarms ist drehbar an der Verbindung 126 am Scharnier 134 befestigt. Vorzugsweise erstreckt sich der obere Abschnitt von dem externen Steuerarm 136 über die hintere Maschinenoberfläche und weist einen Knopf 152 auf.
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Die Bemessungselementverbindung ist seitlich mittels Zusammenwirken zwischen den Seitenrändern des Schlitzes 154 und eines Kanals 156 begrenzt, der in die hintere Oberfläche des Gehäuses in einem flachen Abschnitt 158 des Gehäuses oberhalb der Verdichtungskammer-Zugangsöffnung 14 (7D) geschnitten ist. Die Bewegung des Bemessungselements zum Positionieren oder Entfernen des Reiters 122 aus der Verdichtungskammer wird auf einer Ebene durch Begrenzen der länglichen Verbindung 126 zwischen der Platte 43, der Oberfläche des Kanals 156 und dem oberen Rand 154a von Schlitz 154 beibehalten.
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Wie auch in 7D zu sehen, weist die längliche Verbindung 126 eine nach oben vorstehende Auswölbung 160 auf, die entlang der Oberfläche des Kanals 156 in der Unterseite 158 der Oberseite des Maschinengehäuses verläuft. Da die längliche Verbindung per Spannung an der Kanaloberfläche gehalten wird, während sie sich entlang der länglichen Richtung bewegt, wenn das Bemessungselement zu der Rückseite des Maschinengehäuses und in die in 7B dargestellte Position bewegt wird, bewegt sich die Auswölbung 160 über den Kanalrand 162. Da sich die Auswölbung über den Rand bewegt, erzeugt sie ein „Schnapp“-Signal sowie ein taktiles Signal für einen Benutzer, das anzeigt, dass das einziehbare Bemessungselement in eine vorbestimmte Ruheposition bewegt wurde, wobei der Reiter 122 außerhalb der Verdichtungskammer angeordnet ist.
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Daher kann die dargestellte Ausführungsform der Erfindung Zigaretten mit zwei unterschiedlichen Längen herstellen. Die längere Länge wird durch Entnehmen des Bemessungsreiters aus der Verdichtungskammer erhalten, wie in 7B dargestellt. In dieser Ausführungsform ist die effektive Breite der Verdichtungskammer ihre vollständige Breite, die im Allgemeinen der Länge der Zigarettenhülse, die gefüllt werden soll, entspricht.
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Wenn eine Zigarette einer zweiten kürzeren Länge gefüllt werden soll, wird der Bemessungsreiter in die Verdichtungskammer bewegt, indem der Steuerarm 136 zu der Rückwand der Maschine zu der in 7A dargestellten Position bewegt wird. Wenn sich der Steuerarm in dieser Position befindet, wird die effektive Länge des Verdichtungselements reduziert, weil der Reiter 122 sich nun in die Verdichtungskammer erstreckt. Diese reduzierte Länge entspricht der gewünschten kürzeren Zigarettenhülsenlänge. Wenn der Benutzer beim nächsten Zigarettenfüllbetrieb wünscht, zu einer längeren Hülsenlänge zurückzukehren, kann er einfach seinen Fingernagel hinter den Bolzen 142 schieben und den Steuerarm weg von der Rückseite des Maschinengehäuses ziehen, wodurch der Reiter 122 aus der Verdichtungskammer entnommen wird, die nun zum Füllen der längeren Hülsenlänge bereit ist.
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Wie oben angemerkt, können zwei oder mehr einziehbare Bemessungselemente in den Ausführungsformen verwendet werden, um drei oder mehr unterschiedliche Zigarettenlängen durch schrittweises Einstellen (Kürzen) der effektiven Breite der Verdichtungskammer herzustellen, die den unterschiedlichen Zigarettenlängen entspricht. Daher zeigen 8 und 9 Reiter 122 und 122a von zwei einziehbaren Bemessungselementen 120 und 120a (obschon mehr als zwei ähnlich strukturierte Bemessungselemente eingesetzt werden können), Abschnitte der länglichen Verbindungen 126 und 126a, Steuerarme 136 und 136a und Steuerarmknöpfe 152 und 152a. 10A und 10B zeigen zwei einziehbare Bemessungselemente 120 und 120a, die Reiter des Bemessungselements 122 und 122A, die proximalen Bemessungselementenden 124 und 124a, die länglichen Verbindungen 126 und 126a, die oberen Wandschlitze der Verdichtungskammer 128 und 128a, die Reiterabstandsschlitze des Verdichtungselements 129/129a und die distalen Bemessungselementenden 132/132a.
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In einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zur Verwendung der verbesserten einführartigen Zigarettenherstellungsmaschine bereitgestellt. Bei diesem Verfahren wird loser Tabak in der Verdichtungskammer angeordnet und eine Papierzigarettenhülse einer ausgewählten Länge auf dem Stutzen der Maschine angeordnet. Sobald Tabak und Hülse in Position sind, betätigt der Benutzer das einziehbare Bemessungselement, das oben beschrieben wurde, um die Länge der Verdichtungskammer auf eine Größe einzustellen, die der Länge der Zigarettenhülse entspricht. Dann wird loser Tabak in der Verdichtungskammer angeordnet. Wenn eine Schutzklappe vorhanden ist, wird die Klappe vor Einführen des Tabaks geöffnet. Bei einer vollautomatischen Maschine wird die Maschine dann durch Drücken des entsprechenden Schalters, oder, wenn eine Schutzklappe vorhanden ist, durch Schließen der Schutzklappe eingeschaltet. Bei einer halbautomatischen Maschine wird die Maschine manuell betätigt, um das Verdichtungselement durch die Verdichtungskammer zu bewegen, um eine Tabakstange zu bilden, wonach ein Motor ausgelöst wird, um den Tabaklöffel zum Einführen des Tabaks in die Zigarettenhülse zu betreiben. Bei einer vollständig manuellen Maschine werden die Verdichtungs- und Einführschritte manuell gesteuert.
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Alle Bezüge, einschließlich Veröffentlichungen, Patentanmeldungen und Patente, die hierin zitiert sind, werden hiermit durch Bezugnahme auf dieselben in dem Maße aufgenommen, als ob auf jede Bezugnahme einzeln oder spezifisch als durch Bezugnahme aufgenommen hingewiesen worden wäre und diese in ihrer Gesamtheit hierin wiedergegeben worden wäre.
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Der Ausdruck „ein“, „einer“, „eine“ und „der“, „die“ und „das“ und ähnliche Bezeichnungen im Kontext der Beschreibung der Ausführungsformen (insbesondere im Kontext der folgenden Ansprüche) sind so zu verstehen, dass sowohl Singular als auch Plural abgedeckt sind, sofern hierin nicht anderweitig angegeben oder durch den Kontext eindeutig widerlegt. Man wird verstehen, dass die dargestellten Ausführungsformen rein beispielhaft sind und nicht als den Schutzumfang der Erfindung einschränkend ausgelegt werden dürfen. Alle hierin beschriebenen Verfahren können in einer beliebigen geeigneten Reihenfolge ausgeführt werden, sofern hierin nicht anderweitig angegeben oder durch den Kontext eindeutig widerlegt. Die Verwendung eines oder aller hierin bereitgestellten Beispiele oder beispielhafter Sprache (zum Beispiel „wie“) soll die Erfindung lediglich besser verständlich machen und den Schutzumfang der Erfindung nicht einschränken, sofern nicht anderweitig beansprucht. Die Sprache in der Spezifikation ist nicht so zu verstehen, dass ein nicht beanspruchtes Element als für die Umsetzung der Erfindung wesentlich angegeben wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Zigarettenherstellungsmaschine
- 12
- obere Oberfläche der Maschine
- 14
- Verdichtungskammer-Zugangsöffnung
- 16
- Druckschalter
- 18
- Verdichtungskammer
- 20
- Seitenwand
- 22
- hohler Hülsenstutzen
- 24
- Verriegelungsarm
- 26
- Systemschutzklappe
- 28
- unterer Klappenrand
- 30
- Maschinenvorderseite
- 31
- Rückwand des Maschinengehäuses
- 32
- untere Klappenoberfläche
- 34
- Verdichtungskammer-Bodenplatte
- 36
- Verdichtungselement
- 38
- Einführlöffel
- 40a und 40b
- Seitenränder der Verdichtungskammer
- 40c
- obere Platte der Verdichtungskammer
- 40d
- oberer Rand der Verdichtungskammer
- 41
- Elektromotor
- 42
- Verdichtungsantriebsmechanismus
- 43
- Platte
- 44
- Antriebswelle
- 46
- Nocken
- 48
- gekrümmte Vertiefung im Nocken
- 50a, 50b
- Ränder der Nockenvertiefung
- 51
- abgerundetes Schlitzende
- 52
- Führungsbolzen
- 54
- Querverbindung
- 56
- Doppelkniehebelanordnung
- 58A, 58B
- untere Verbindungen der Kniehebel
- 60A, 60B
- erste untere Verbindungsenden
- 62a, 62b
- Kniedrehachse
- 63a, 63b
- erste obere Verbindungsenden
- 64
- oberer Abschnitt des Verdichtungselements
- 65a, 65b
- Bolzendrehachsen
- 66a, 66b
- obere Verbindungen
- 74a, 74b
- Nocken-Ausschnittsbereiche
- 76, 78
- Endanschläge
- 80
- Einführlöffel-Steuerarm
- 82
- Verbindung
- 84
- Stift
- 86
- Feder
- 88
- Pfosten
- 90
- Loch
- 92
- Einführarmrand
- 94
- Vorsprung
- 100
- horizontaler Schlitz
- 110
- PC-Leiterplatte
- 120/120a
- einziehbare Bemessungselemente
- 122/122a
- Reiter
- 124/124a
- proximale Enden der Bemessungselemente
- 126/126a
- längliche Verbindungen
- 128/128a
- Schlitz in der oberen Wand der Verdichtungskammern
- 129/129a
- Reiterabstandsschlitz im Verdichtungselement
- 132/132a
- distale Enden der Bemessungselemente
- 134
- Scharnier
- 136/136a
- Steuerarme
- 138
- hintere Wandoberfläche des Maschinengehäuses
- 140
- verlängerter Abschnitt des Steuerarms
- 144
- hintere Oberfläche des länglichen Abschnitts
- 150
- Bolzenarm
- 152/152a
- Steuerarmknöpfe
- 154
- Reiterschlitz
- 154a
- oberer Schlitzrand 154
- 156
- Kanal in Gehäuseunterseite
- 158
- Gehäuseunterseite
- 160
- Auswölbung
- 162
- Kanalrand
