DE2035157A1

DE2035157A1 - Verfahren und Einrichtung zum kontinuier lichen Versetzen von axial fluchtenden stab ahnlichen Artikeln

Info

Publication number: DE2035157A1
Application number: DE19702035157
Authority: DE
Inventors: Bologna Giatti. Filippo (Italien)
Original assignee: AMF Ine , New York, NY (V St A )
Priority date: 1969-07-15
Filing date: 1970-07-15
Publication date: 1971-01-28
Also published as: NL7010333A; US3712162A; CA924212A; FR2054387A5; DE2035157C3; GB1289574A; DE2035157B2

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, 203 5157

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

IGrA 8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

AKF INCORPORATED

261 Madison Avenue

New York, N.Y. 10016, V.St.A.

Verfahren und Einrichtung zum kontinuierlichen Versetzen von axial fluchtenden stabähnlichen Artikeln

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum kontinuierlichen Versetzen von axial fluchtenden stabähnlichen Artikeln, um diese dann in geordneter Weise einer Verwertungseinrichtung zuzuführen. Insbesondere betrifft die Erfindung Zigarettenfilter-Systeme, und zwar solche, in welchen ein Filterstück, welches zweimal so lang wie dasjenige an der fertigen Zigarette ist, zwischen zwei axial ausgerichtete Zigaretten eingesetzt wird, wobei ein mit Klebstoff versehenes Verbindungsband um die beiden Zigaretten und das Filterstück gewickelt wird und wobei dann die beiden an dem Filterstück hängenden Zigaretten durch einen quer geführten Schnitt in der Mitte In zwei Filterzigaretten getrennt werden. Die doppelt langen Filterstücke werden durch mehrfache Teilung von langen Filterstäben hergestellt. Die Teilung erfolgt durch Zerschneiden der Filterstäbe während diese in Rillen angeordnet sind, die sich längs über die Peripherie einer Trommel erstrecken. Diese

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Trommel wird die Schneidetrommel genannt. Die doppelt langen Filterstücke sind daher axial fluchtend ausgerichtet und stoßen mit ihren Enden aneinander.

Nachdem jeder lange Filterstab geschnitten ist, erhebt sich das Problem, die einzelnen axial fluchtenden doppelt langen Filterstücke zu versetzen, um sie einzeln, eines nach dem anderen, der in dem Prozess folgenden Verwertungseinrichtung zuzuführen. Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen zu-r Lösung dieses Probleme3 vorgeschlagen worden. Das Betriebsverhalten dieser Vorrichtungen ist jedoch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten kritisch. Insbesondere ergeben sich bei den Vorrichtungen, welche mit Übertragungselementen zum Versetzen der einzelnen doppelt langen Filterstücke versehen sind, die mit verschiedenen Übertragungsgeschwindigkeiten arbeiten, während des Aufnehmens der vielen axial ausgerichteten doppelt langen Filterstücke von der Schneidetrommel Schwierigkeiten. Schwierigkeiten sind ferner während der Übertragung der einzelnen doppelt langen Filterstücke zu der in dem Prozess folgenden Maschine zu verzeichnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung anzugeben, bei der diese Schwierigkeiten vermieden werden. Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zum kontinuierlichen Versetzen axial fluchtender stabförmiger Artikel, insbesondere doppelt langer Filterstücke für Zigarettenherstellungsmaschinen. Bei diesem Verfahren werden die zu versetzenden Reihen von axial fluchtend ausgerichteten doppelt langen Filterstücken in Rillen einer Drehtrommel eingeführt. Diese Rillen verlaufen in Achsrichtung der Trommel und sind, gegeneinander winkelversetzt gleichmäßig über der Peripherie der Trommel verteilt. Die Zuführung der Reihen der axial ausgerichteten doppelt langen Filterstücke erfolgt in der Weise, daß

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zunächst eine Reihe in eine Rille eingeführt wird und daß dann die nächste Reihe in eine Rille eingeführt wird, welche gegenüber der mit der ersten Reihe gefüllten Rille um so viel Rillen versetzt ist, wie jede Reihe Filterstücke enthält. Das heißt also, daß zwischen den Rillen zweier aufeinanderfolgender Reihen axial ausgerichteter Filterstücke eine Anzahl von Leer-Reihen ist, die gleich der Anzahl der Filterstücke jeder Reihe -1 ist. Dadurch ist es möglich, daß die Filterstücke nach dieser Verteilung der aus den axial fluchtend angeordneten Filterstücken "bestehenden Reihen so versetzt werden können, daß jedem Filterstück eine eigene Rille der Trommel zukommt.

Vorzugsweise ist die mit Rillen versehene Trommel so ausgebildet, daß die Filterstücke auf der Trommel durch Zerschneiden eines einzigen längeren Filterstabes hergestellt werden. In diesem Fall besteht das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen aus folgenden Verfahrensschritten: Die Filterstäbe werden in die Trommelrillen so eingeführt, daß der jeweils nächstfolgende Filterstab in die n-te Rille nach der zuletzt gefüllten Rille eingeführt wird, wobei η die Anzahl der Filterstücke ist, in die der Stab unterteilt werden soll. Dann wird der Stab auf der Trommel in η doppelt lange Filterstücke unterteilt. Darauf werden aus jeder Rille η - 1 doppelt lange Filterstücke herausgenommen und in die η - 1 freien Rillen eingesetzt, wobei jedem Filterstück eine eigene Reihe zugeordnet wird. Das Einlegen der herausgenommenen Filterstücke in die freien Rillen erfolgt durch ein - in Rotationsrichtung der Trommel gesehen - Zurücksetzen der Filterstücke.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.

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Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zum kontinuierlichen Versetzen von axial fluchtend angeordneten stabförmigen Artikeln;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Einrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Abwicklung eines Teiles des Umfanges der Einrichtung nach Fig. 1 in dem Bereich, in dem die Filterstücke versetzt werden;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet.

In den Zeichnungen ist mit 1 eine Drehtrommel bezeichnet, auf deren Umfang eine Anzahl von axial verlaufenden Rillen vorgesehen ist. Die Rillen haben gegeneinander gleichen Abstand und sind gleichmäßig über den Umfang der Trommel verteilt.

Die Trommel wird in Richtung des Pfeiles durch geeignete Antriebsmittel, die nicht dargestellt sind, in Rotation versetzt. Die Trommel (siehe Fig. 2) besteht aus drei Teilen, die alle auf der Antriebswelle 2 sitzen. Die drei Teile sind der Mittelteil 3 und die beiden Seitenteile 4 und 5. Der Mittelteil 3 ist mit vier den Umfang umspannenden Ringen 103, 203, 303, 403 versehen. Die Ringe weisen Rillen auf, welche gegeneinander um den gleichen Winkel versetzt sind. Die entsprechenden Rillen der vier Ringe fluchten axial miteinander. Die beiden Seitenteile sitzen zu beiden Seiten des Mittelteiles und haben eine zylindrische Form. Jedes der beiden Seitenteile ist mit einem den

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Umfang umspannenden Ring 104 bzw. 105 versehen. Die beiden Ring 104 und 105 sind mit der gleichen Zahl von Rillen versehen, wie die Ringe des Mittelteiles 3. Auc& die Ausrichtung der Rillen auf den Ringen der beiden Seitenteile 4 und 5 ist die gleiche wie die der Rillen 103, 403, so daß sämtliche Rillen in Achsrichtung der Trommel fluchten.

Die Seitenteile 4 und 5 haben einen axialen Abstand von dem Mittelteil 3, so daß zwischen ihnen Arme 6 und 7 durchgreifen können. Die Arme 6 und 7 sind in ihrem mittleren Bereich an Lagern 106, 107 befestigt, welche auf der Welle 2 sitzen. Das eine Ende der beiden Arme 6 und 7 ist an einer geraeinsamen Einstellstange 167 befestigt, während an dem anderen Ende der Arme mit Rillen versehene Scheiben 8 und 9 sitzen, welche frei rotieren können.

Diese Scheiben werden von der Welle 2 über entsprechende Zahnräder 10, 11, 12 und 13, 14» 15 angetrieben, deren Übertragungsverhältnis so ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Scheiben und der Trommel gleich groß sind.

Die Rillen an den Scheiben 8 und 9 sind um gleiche Winkel gegeneinander versetzt und ihr Abstand ist der gleiche wie derjenige der Rillen an der Trommel 1. Die Scheiben rotieren also frei um eine zu der Welle 2 parallele Achse und überragen zum Teil die Umfangsfläche der zusammengesetzten Trommel 1.

Der Dnrohmesser der Scheibe 9 ist so gewählt, daß seine Rillen in Positionen A und B mit denen der Trommel 1 fluchten. Es besteht also die Bedingung, daß die Zahl der Zwischenräume zwischen den Rillen auf der Scheibe 9 im Bogenbereich AB die Anzahl der Zwischenräume auf der

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Trommel 1 in dem gleichen Bogenabschnitt AB um zwei Einheiten übersteigt. Der Durchmesser der Scheibe 8 ist so gewählt, daß die Rillen der Scheibe 8 mit den Rillen der Trommel 1 in Positionen C und D fluchten. Hier besteht die Bedingung, daß die Anzahl der Zwischenräume zwischen den Rillen auf der Scheibe 8 in dem Bogenbereich GD die Anzahl der Zwischenräume zwischen den Rillen auf der Trommel 1 in dem gleichen Bogenbereich CD um eine Einheit übersteigt.

In die Rillen der Trommel 1 werden beispielsweise Filterstäbe F eingeführt, welche die 6-fache Länge der an den fertigen Zigaretten sitzenden Filterstückchen haben. Die Zuführung erfolgt mit Hilfe einer mit Rillen versehenen Übertragungsrolle 18 (s. Fig. 4). Die Zuführungsgeschwindigkeit ist so gewählt, daß ein Filterstab F in jede dritte Rille der Trommel 1 eingelegt wird. Während der Phase, in der der jeweilige Filterstab in einer Rille der Trommel 1 ruht, wird er in drei Filterstücke F1, F2 und F3 zerschnitten. Das Zerschneiden erfolgt durch zwei rotierende Schneidblätter 16 und 17, welche koaxial und mit Abstand zueinander angeordnet sind. In Fig. 1 ist ein Filterstab F gezeigt, der in drei doppelt lange Filterstücke F1, F2 und F3 zerschnitten wird.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird das Filterstück F3 an dem Koinzidenzpunkt A zwischen den Rillen der Trommel 1 und denjenigen der Scheibe 9 nach vorn in Rotationsrichtung der Trommel in eine Rille der Scheibe 9 übergeführt. Da der Transportweg des Filterstückes F3 auf der Scheibe 9 um zwei Rillen-Abstände länger ist als derjenige, den das Filterstück durchlaufen würde, wenn es in der Rille der Trommel 1 geblieben wäre, setzt die Scheibe 9 das Filteratück F3 auf der Trommel 1 an dem

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anderen Kcänzidenzpunkt B in der zweiten leeren Rille gerechnet in Rotationsrichtung der Trommel - hinter derjenigen Rille der Trommel F1 ab, in der sich das Filteriück F3 ursprünglich befand und in der das mittlere Filterstiick F2 geblieben ist.

In analoger V/eise wird das Filterstück P1 an dem Koinzidenzpunkt C von einer Rille der Scheibe 8 aufgenommen. Da der Weg dieses Filterstückes auf der Scheibe 8 um einen Rillen-Ab3tand langer ist als derjenige, den das Filterstück F1 durchlaufen hätte, wenn es in der entsprechenden Rille der Trommel 1 geblieben wäre, setzt die Scheibe 8 das Filterstück F1 am Koinzidenzpunkt D in einer leeren Rille der Trommel 1 ab, welche - in Rotationsrichtung der Trommel gesehen - um einen Rillen-Abstand hinter derjenigen Rille der Trommel 1 liegt, in welcher sich das Filterstück F1 vorher befand.

Auf diese Weise ist es also möglich, die Filterstücke F1, F2 und F3, die zum Zeitpunkt des Schneidens noch axial ausgerichtet in einer einzigen Rille der Trommel 1 liegen, in drei aufeinanderfolgende Rillen zu versetzen, wobei jedem einzelnen Filterstück eine separate Rille zukommt.

Die so versetzten Filterstücke werden dann von der Trommel 1 an eine mit Rillen versehene Übertragungstrommel 19 abgegeben. Die Rillen der Übertragungstrommel 19 liegen jeweils seitlich an den entsprechenden Rillen der Trommel 1 an.

Bei der in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungsform rotieren die Scheiben 8 und 9 in derselben Richtung wie die Trommel 1. Die Scheiben 8 und 9 übertragen, wie oben

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ausgeführt, die Filterstücke F1 und F3 in zwei leere Rillen, die - in Rolafcionsrichtung der Trommel gesehen hinter derjenigen Rille liegen, in der sich ursprünglich alle drei axia^4ueinander ausgerichteten Filterstücke befanden.

In Fig. 4 ist schematisch eine Variante der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemaßen Einrichtung gezeigt. Bei dieser Variante entsprechen mit Rillen versehene Trommeln 108 und 109 funktionell den Scheiben 8 und 9, nur, daß die Trommeln 108 und 109 in entgegengesetzter Richtung wie die Trommel 1 rotieren. Bei dieser Anordnung führt eine Trommel 18 der Trommel 1 Filterstücke F zu, welche die 6-fach Länge der Filterstücke haben, die an den fertigen Zigaretten sitzen. Dabei wird jede dritte Rille der Trommel 1 mit einem Filterstab F besetzt. Der Filterstab wird dann in drei Filterstücke F1, F2 und F3 durch rotierende Schneidblätter 16 und 17 geteilt.

Eine Trommel 109 nimmt von der Trommel 1 das Filterstück F3 auf und führt es einer Rille der Trommel 1 wieder zu, die - in Rotationsrichtung der Trommel gesehen - die fünfte Rille hinter der Rille der Trommel 1 ist, in der sich das Filterstück F3 zuvor befunden hat.

Eine mit Rillen -versehene Trommel 108 nimmt von der Trommel 1 das Filterstück F1 ab und führt es einer Rille der Trommel F1 wieder zu, welche - in Rotationsrichtung der Trommel gesehen - die vierte Rille hinter derjenigen Rille ist, aus der das Filterstück F1 von der Trommel 108 aufgenommen wurde.

Die in Fig. 4 dargestellte Anordnung erfordert offenbar die Verwendung von pneumatischen Mitteln zum Halten der Filterstücke F1 und F3 in den Rillen der Trommeini, 108,

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109 und 19. Es muß außerdem ausgeführt werden, du diese Einrichtung nach, dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet, jedoch insofern eine Variante darstellt, als die Übertragung der Filterstücke nicht in zwei leere Rillen erfolgt, welche - in Rotationsrichtung der Trommel 1 gesehen - unmittelbar hinter derjenigen Rille liegen, in der sich die Filterstücke ursprünglich axial ausgerichtet befanden. Vielmehr werden die aufgenommenen Filterstücke in zwei leere Rillen versetzt, welche - in Rotationsrichtung der Trommel gesehen - unmittelbar hinter derjenigen Rille der Trommel 1 liegen, welche die folgenden drei axial ausgerichteten Filterstücke enthält.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern in weiten Grenzen geändert werden kann und auch in anderen Gebieten Verwendung findet, die nicht die Produktion von Filterzigaretten betreffen.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum kontinuierlichen Versetzen von axial hintereinander angeordneten stabförmigen Artikeln, insbesondere FiIterstücken für Zigarettenherstellungsmaschinen, wobei die zu versetzenden ötabförmigen Artikel zunächst in Reihen mit je η axial hintereinanderliegenden Artikeln angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Reihen nacheinander in entsprechende Rillen einer beweglichen Übertragungseinheit eingelegt werden, wobei die Rillen der Übertragungseinheit quer zu deren Bewegungsrichtung angeordnet sind und ihre Zahl nicht geringer als die Zahl der Artikel ist, die axial hintereinanderliegend eine Reihe bilden, daß das Einlegen der Artikel-Reihen in die Rillen mit einer solchen Füllrate erfolgt, daß jeweils die nächstfolgende Artikel-Reihe in der folgenden n-ten Rille zu liegen kommt, daß darauf η - 1 Artikel aus jeder mit einer Artikel-Reihe belegten Rille herausgenommen werden, und daß die herausgenommenen Artikel schließlich in die noch leeren Rillen der Übertragungseinheit mit einer solchen Füllrate eingelegt werden, daß in jeder der freien Rillen entweder - in Bewegungsrichtung der Übertragungseinheit gesehen - vor oder hinter derjenigen Rille, in welche die Artikel-Reihe zunächst eingelegt worden war, ein Artikel dieser Reihe zu liegen kommt.

2. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch^kennzeichnet, daß die Übertragungseinheit eine Drehtrommel (1) ist, welche mit in Achsrichtung verlaufenden Rillen versehen ist, welche äq»idistant über dem Umfang der Drehtrommel (1) verteilt sind,

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daß die Drehtrommel kontinuierlich in einer vorbestimmten Richtung angetrieben ist, daß Zuführungsmittel vorgesehen sind, welche den Rillen der Drehtrommel (1) Reihen aus η zu versetzenden axial hintereinander liegenden Artikeln (F1,F2,F3) in der Weise zuführen, daß in jeder folgenden η-ten Rille eine Artikel-Reihe zu liegen kommt, daß η - 1 bewegliche Übertragungselemente vorgesehen sind, welche mit der Drehtrommel synchron in der Y/eise zusammenwirken, daß jedes dieser Übertragungselemente aus jeder mit einer Artikel-Reihe gefüllten Rille einen Artikel (F1,F2,F3) entnimmt und diesen in eine solche leere Rille der Drehtrommel (1) überträgt, welche - in Drehrichtung der Drehtrommel (1) gesehen - vor oder hinter derjenigen Rille der Drehtrommel (1) liegt, die zunächst mit der A_rtikel-Reihe belegt worden ist.

Einrichtung nach Anspruch 2, wobei die Artikel-Reihen von z. B. Filterstäben gebildet sind, welche die Länge von mehreren einzelnen Zigarettenfilterstücken haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehtrommel (1) mit Schneidelementen, vorzugsweise mit Rotationsschneüdblättern (16,1?) versehen ist, welche die Filterstäbe (P) in einzelne doppelt lange Zigarettenfilterstücke (P1,P2,F3) zerschneiden, welche dann versetzt werden.

Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungselemente von mit Rillen •ersehenen, sich drehenden Scheiben (8,9) gebildet sind, welche sich in quer zur Achsrichtung verlaufenden Schlitzen der Drehtrommel (1) befinden und über den Umfang der Drehtrommel (1) aus den Schljteen herausragen, daß der Rillen-Abatand an den Scheiben (8,9) der gleiche ist, wie an der Drehtrommel (1), und daß die Scheiben (8,9) kinematisch mit der Rotationsachse der Drehtrommel (1) so gekoppelt sind, daß sie mit der gleichen Urafangsgeschwin-

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digkeit angetrieben werden, wie die Drehtrommel (1).

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rillen jeder Scheibe (8,9) periodisch in zwei Koinzidenzpunlcten mit zwei entsprechenden Rillen der Behtrommel (1) fluchten, wobei der über den Umfang gemessene Abstand zwischen den beiden Koinzidenzpunkten gleich einem geradzahligen Vielfachen des Rillenabstandes ist, und daß die Zahl der Rillenabstände, welche auf jeder der Scheiben (8,9) einerseits und auf der Drehtrommel (1) andererseits den Bereich zwischen den beiden Koinzidenzpunkten durchläuft, zwischen 1 und η - 1 differiert, wobei η die Anzahl der zu versetzenden Artikel bzw, Filterstücke (F1,F2,F3) ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Scheiben (8,9) und die Drehtrommel (1) in der gleichen Richtung drehen, so daß jeder Artikel einer Reihe aus η zu versetzenden Artikeln (F1,F2,F3) in eine derjenigen η - 1 Rillen der Drehtrommel (1) übertragen wird, welche - in Drehrichtung der Drehtrommel (1) gesehen - hinter (stromaufwärts) derjenigen Rille liegt, welche zunächst mit der Artikel-Reihe beaufschlagt war.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß sich die Scheiben (8,9) in entgegengesetzter Richtung wie die Drehtrommel (1) drehen, so daß jeder der η - 1 Artikel (F1,F2,F3) einer Reihe von η zu versetzenden Artikeln in eine derjenigen leeren Rillen der Drehtrommel (1) übertragen wird, welche - in Drehrichtung der Drehtrommel (1) gesehen - hinter (stromaufwärts) der Rille liegen, die als nächste mit einer aus η zu versetzenden Artikeln (F1,F2,F3) bestehenden Reihe belegt worden war.

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