DE2366248C2

DE2366248C2 - Zigarettenprüfvorrichtung

Info

Publication number: DE2366248C2
Application number: DE19732366248
Authority: DE
Inventors: Uwe 2053 Schwarzenbek Heitmann; Heinz-Christen Dipl.-Ing. 2050 Hamburg Lorenzen
Original assignee: Hauni Werke Koerber and Co KG
Current assignee: Koerber AG
Priority date: 1973-04-06
Filing date: 1973-04-06
Publication date: 1982-11-18

Description

Die Erfindung betrifft eine Zigarettenprüfvorrichtun, mit einer Trommel, die die Zigaretten während des Prüfens trägt, und mit einem zweiten als Ringkörper ausgebildeten, die Drehachse der Trommel umgebenden drehbaren Bauteil, das Abdichtmittel für die Zigaretten beim Prüfen aufweist, um eine Druckdifferenz zwischen der Innen- und Außenseite der Zigaretten zu erzeugen.

Bei den stabförmigen Artikeln der Zigarettenindustrie — insbessndere bei Zigaretten und Filtern — hängt die Güte wesentlich von der Dichtigkeit des Umhüllungsmaterials ab. Dieses wird daher während der Produktion auf seine Dichtigkeit hin überprüft Wenn sich herausstellt, daß die Umhüllung undicht ist, wird der Artikel aussortiert und als Ausschuß behandelt

Die Prüfung der Dichtigkeit erfolgt vorzugsweise mit Prüfluft, die einseitig oder beidseitig in die Enden des zu prüfenden Artikels eingeleitet wird. Der während des Dürchströrriens des zu prüfenden Artikels auftretende Druckverlust ist ein Maß für die Dichtigkeit der Umhüllung. Falls also bei der Einleitung der Prüfluft in den zu prüfenden Artikel Druckverluste infolge unvollkommener Dichtungen auftreten, werden diese von den Drucksensoren wie eine Undichtigkeit der Umhüllung interpretiert, so daß der Artikel, der dieser Messung zugrundegelegen hat, als Ausschuß aussortiert wird.

Durch die DE-AS 16 57 248 und die DE-OS 16 57 265 sind Prüfvorrichtungen der eingangs genannten Art für Zigaretten bekanntgeworden, bei denen einer die Zigaretten tragenden Trommel mindestens ein Ringkörper benachbart ist, der die Drehachse der Trommel umgibt und Abdichtmittel zum Prüfen aufweist, um eine Druckdifferenz zwischen der Innen- und Außenseite der Zigaretten zu erzeugen. Die als feste Anschlußstücke oder e'astische schlauchfömiige Elemente ausgebildeten Dichtungen, die für jede Zigarettenaufnahme der Prüftrommel vorzusehen sind, werden mittels ebenfalls jeweils einer Aufnahme zugeordneter kurvenbetätigter Schiebemechanismen axial und gegen die Wirkung von Federn auf die Zigarettenenden zubewegt Der konstruktive Aufwand und der Platzbedarf sind bei solchen Schiebemechanismen nicht unbeträchtlich. Außerdem können infolge der Verwendung von Druckfedern die empfindlichen Zigarettenenden stärker als erwünscht mechanisch beansprucht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfvorrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß die Zigarettenenden betriebssicher, platzsparend und schonend abgedichtet werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Drehachse des Ringkörpers mit der Drehachse der Trommel in einem Winkel angeordnet ist derart, daß die Abdichtmittel im Prüfbereich nahe der Trommel liegen und außerhalb des Prüfbereiches einen Abstand von der Trommel haben. Die Prüfvorrichtung gemäß der Erfindung ist allgemein verwendbar für die Prüfung von stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie (z. B. auch für die Prüfung von Filterstäben), wobei anstelle einer Tromro. 1 auch ein anderer die Zigaretten im Prüfbereich fördernder umlaufender Förderer vorgesehen sein kann.
Sie weist den Vorteil auf, daß die Hin- und Herbewegung der Abdichtmittel durch einfaches Neigen der Drehachse des sie tragenden Ringkörpers relativ zur Trommeldrehachse bewirkt wird. Damit entfallen die bekannten für jede Mulde vorzusehenden Antriebe, die die Abdichtmittel einzeln relativ zur Trommel verschieben müssen. Es entfallen somit Verschleißprobleme durch Wegfall der Kurvenführungen; die Konstruktion wird platzsparend und mechanisch weniger aufwendig. Hierzu trägt auch bei, daß gemäß einer weiteren Ausgesta'tung der Ringkörper gemeinsam mit der Trommel antreibbar ist Ringkörper mit Abdichtmitteln können an beiden Enden der Trommel vorgesehen sein. Zum Zuleiten von Prüfluft zu den Zigaretten weisen die Abdichtmittel Öffnungen auf. Zum Steuern der Prüfluft ist der Ringkörper an einem ortsfesten Steuersegment mit einem Steuerschlitz zum zeitweiligen Beaufschlagen der Kanäle des Ringkörpers mit Prüfluft vorbeigeführt Eine sehr schonende Behandlung der Zigaretten beim Prüfen wird erreicht* indem die Abdichtmittel als aus flexiblem Material bestehende Tüllen ausgebildet sind, die eine als Abdichtfläche ausgebildete Stirnfläche mit

einer öffnung für den Durchtritt von Prüfluft aufweisen. Die von den Stirnflächen der Tüllen wegkragenden Teile sind hierbei aus einem hochelastischen Material hergestellt

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Filteransetzmaschine mit einer Prüftrommel,

F i g. 2 einen Schnitt durch die obere Hiilfte der Prüftrommel,

F i g. 3 einen Querschnitt durch die PrüFtrommel entlang der Schnittlinie III-III in F i g. 2,

F i g. 4 einen Querschnitt durch die PrüFtromrr.sl entlang der Schnittlinie IV-IV in F i g. 2,

F i g. 5 eine Variante der Prüftrommel, bei der der zu prüfende Artikel mit einem Ende an einer glatten Fläche ohne Abdichtmittel anliegt

In der tabakverarbeitenden Industrie werden auf Filteransetzmaschinen (Fig. 1) vorgefertigte Filter mit Zigaretten verbunden und die entsprechenden Filterzigaretten auf die Dichtigkeit ihrer Umhüllungen geprüft Eine Filteransetzmaschine übernimmt auf einer Ablegertrommel 1 die auf einer Zigarettenherstellmaschine produzierten Zigaretten und übergibt sie an zwei Staffeltrommeln 2. Diese entStaffeln die gestaffelt zugeführten Zigaretten und geben diese in Reihen zu je zwei Stück mit einem Zwischenraum zwischen den Zigaretten an eine Zusammenstelltrommel 3 ab. Die Filterstäbe gelangen aus einem Magazin 4 auf eine Schneidtrommel 6, werden von zwei Kreismessern 7 zu Filterstopfen doppelter Gebrauchslänge geschnitten, auf drei Staffeltrommeln 8 zu einer Reihe hintereinanderliegender Stopfen gestaffelt, von einer SchiebetromnTil 9 auf gleiche Lage ausgerichtet, von einer Zwischentrommel 11 einer Beschleunigertrommei 12 zugeführt und von dieser in die Zwischenräume der Zigarettenreihen auf der Zusammenstelltrommel 3 abgelegt Die Zigarette-Filter-Zigarette-Gruppen werden zusammengeschoben, so daß sie axial dicht an dicht liegen. Anschließend werden sie von einer Übergabetrommel 13 übernommen. Ein Belagpapier wird von einer Belagpapierbobine 14 mittels Abiugswalze 16 und Andrückwalze 17 abgezogen, von einer Beleimvorrichtung 18 beleimt und auf einer 3elagwalze 19 von einer Messertrommel 21 geschnitten. Die geschnittenen Belegblättchen werden an die Zigaretten-Filter-Gruppen auf der Obergabetrommel 13 angeheftet und auf einer Rolltrommel 22 mittels einer Rollhand 23 um die Zigaretten-Filter-Gruppen herumgerollt Die fertigen Gruppen Doppelfilterzigaretten laufen über eine Zwischentrommel 24 auf eine Schneidtrommel 26, auf der sie durch mittiges Schneiden durch die Filterstopfen hindurch zu Einzelfilterzigaretten konfektioniert werden. Eine Wendetrommel 27 wendet eine Fiiterzigarettenreihe und überführt sie gleichzeitig in die ungewendete Reihe. Über eine Zwischentrommel 28 gelangen die Filterzigaretten zu einer Prüftrommel 29. Eine Ablegertrommel 31 legt die Filterzigaretten auf ein Ablegerband 32.
Im Schnittbild der Prüftrommel 29 gemäß F i g. 2 ist eine einen Förderer bildende Trommel 40 zu sehen, die auf ihrer Mantelfläche Mulden 41 aufweist, in denen die stabiörmigen Artikel (Filterzigaretten) 42 von einem Unterdruck festgehalten werden. Dieser wird von einer nicht dargestellten Unterdruckquelle erzeugt und pflanzt sich über Kanäle 43,44 bis in die Mulden 41 fort Die Kanäle 44 verlaufen radial im zylindrischen Körper der Trommel 40 und münden im Bereich der Nabe in den Kanal 43, der durch eine ortsfeste Hohlachse 46 axial nach außen verläuft Innerhalb der Hohlachse 46 dreht sich in Lagern 47 eine Antriebswelle 48, die über ein ringförmiges Verbindungsstück 49 und Schrauben 51 mit der Trommel 40 fest verbunden ist

Auf der Hohlachse 46 einerseits und auf einer auf der Antriebswelle 48 gelagerten und mittels eines am Ma schinenrahmen befestigten Hebels 45 festgehaltenen Buchse 50 andererseits sind mit Federverbindungen 52 Lagerringe 53 befestigt, auf denen schräg zur Längsachse der Antriebswelle 48 beidseits der Trommel 40 Lagersitze 54 vorgesehen sind. Sie neigen sich in Richtung auf die Trommel 40, so daß die auf ihnen angebrachten Lager 57 in Ebenen verlaufen, die mit den Stirnflächen der Trommel 40 einen spitzen Winkel bilden. Die Neigung der Lagersitze 54 ist auf beiden Seiten der Trommel 40 gleich groß.
Die Lager 57 dienen zur Lagerung von Prüfringen (Ringkörpern) 58, die in den beschriebenen, zur Trommel 40 geneigten Ebenen verlaufen. Die Prüfringe 58 werden von Steuersegmenten 59 beaufschlagt, die mit den ortsfesten Lagerringen 53 über einen Verbindungssteg 61, 63 fest verbunden sind. Die Steuersegmente 59 liegen über Dichtflächen 62 an den Prüfringen 58 an. Zur Feinjustierung der Prüfringe 58 könnp" die Lagerringe 53 in ihrer Lage gegenüber der Hoh!a"hse 46 auf den Federverbindungen 52 verschoben werden. Dadurch werden die Prüfringe 58 je nach der Länge der zu prüfenden Artikel mehr oder minder nahe in Richtung auf die Trommel 40 verschoben. Nicht gezeigte KJemmittel dienen zum Fixieren der Lagerringe 53 auf der Hohlachse 46 bzw. der Buchse 50.
Zur Einleitung von Prüfluft in die zu prüfenden stabförmigen Artikel 42 sind an jedem Prüfring 58 Abdichtmittel 64 vorgesehen. Diese umgeben kragenförmig der Luftzuleitung dienende Düsen 66, die über Prüfluftkanäle 67 mit Prüfluft versorgt werden. Diese verlaufen durch die Steuersegmente 59, auf denen jeweils ein Prüfluftanschluß 68 befestigt ist In den Dichtflächen 62 der Steuersegmente 59 ist jeweils ein Steuerschlitz 70 vorgesehen, der kürzer als der Abstand zweier aufeinanderfolgender Mulden 41 auf der Trommel 40 ist Die Steuerschlitze 70 steuern den Einlaß der Prüfluft in mit jeweils einer Düse 66 verbundene Kanäle 69 in den Prüfringen 58.

Die / .bdichtmittel 64 bestehen zweckmäßigerweise aus einem weichen, fllexiblen Material, über das ein sanfter Abdichtdruck auf die Enden 71 der zu prüfenden Artikel 42 ausgeübt werden kann. Dabei kann es sich beispielsweise um Gummimanschetten handeln, die nacii den Enden 71 der Artikel 42 hin mit Abdichtflächen 72 versehen sind. Diese sind mit Luftöffnungen 73 versehen, so daß einerseits eine gute Abdichtung der Enden gegenüber den Düsen 66 erreicht wird und andererseits genügend Prüfluft in die zu prüfenden Artikel 42 eintreten kann

Die Abdichtmittel 64 und die Enden 71 der Artikel 42 sind vor· 'eweils einer Staudruckkammer 77 (siehe auch F i g. 3 und 4) umgeben, in die jeweils über einen Stutzen 78 Dichtluft eingelegt wird. Die Staudruckkammer 77 wird von einer Abdeckung 79 gebildet, db mit der Maschinenwand der Filteransetzmaschine fest verbunden ist Die Abdeckung 79 ragt mit einer die hintere Begrenzung bildenden Wandung 81 bis unmittelbar an die Oberkante drs Prüfringes 58 heran, so daß lediglich ein schmaler, keinen wesentlichen Druckverlust erzeugen·» der Spalt 82 entsteht Die der hinteren Wandung 81 gegenüberliegende Vorderwand 83 ragt bis unmittelbar an die von den Mulden 41 unterbrochene Mantelfläche der Trommel 40 herab-, so daß auch hier lediglich ein schmaler, das Entstehen eines großen Druckverlustes verhindernder Spalt 84 entsteht In der Staudruckkam-

mcr 77 wird ein Staudruck aufgebaut) der dem Druck des Prüfluftstromes in diesem Bereiche des zu prüfenden Artikels entspricht Dadurch wird einerseits Vorhin* dert, daß der Prüfluftstrom durch Undichtigkeiten am Abdichtmittel 64 entweichen kann. Andererseits tritt auch die gestaute Dichtluft nicht in die ggf. schadhafte Umhüllung des zu prüfenden Artikels ein. Durch ein solches Vermischen des Prüfluftstromes mit eingedrungener Abdichtluft würde das Meßergebnis verfälscht, so daß kein exaktes Kriterium für die Auswahl beschädige ter Umhüllungen gegeben wäre.

Die Prüfringe 58 sind über Kupplungsbolzen 74 mit der Trommel 40 verbunden. Diese ragen mit ihren freien Enden in Ausnehmungen 75 der Trommel 40, die so groß bemessen sind, daß die Enden der Kupplungsbolzen 74 sich beim pendelnden Umlauf der Prüfringe 58 frei in ihnen bewegen können.

Außerdem sind Druckfedern 76 vorgesehen, über die

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genüber der Trommel 40 abstützen. Sie schieben sich im Bereich der weitesten Annäherung der Prüfringe 58 an die Trommel 40 zusammen und ziehen sich im Bereich der weitesten Entfernung auseinander.

Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß Fig.2 bis 4: Über einen nicht dargestellten Antrieb wird die Antriebswelle 48 in Umdrehung versetzt Sie treibt über das Verbindungsstück 49 die Trommel 40 an, die sich mit der gleichen Drehzahl wie die Antriebswelle 48 dreht Nun wird über den in der ortsfesten Hohlachse 46 verlaufenden Kanal 43 die Luft aus den Kanälen 44 abgesaugt Mit dem auf diese Weise in den Mulden 41 erzeugten Unterdruck werden die zu prüfenden Artikel 42 auf der Trommel 40 festgehalten. Diese werden von der Zwischentrommel 28 in die Mulden 41 in dem Augenblick eingelegt, in dem die Prüfringe 58 sich voneinander und von der Trommel 40 aufgrund ihrer Schräglage entfernt haben. Während der Umdrehung der Trommel 40, bei der die Prüfringe 58 über die Kupplungsbolzen 74 mitgenommen werden, bewegen sich diese aufeinander zu, so daß die Abdichtmittel 64 die Enden 71 der Artikel 42 mit dem benötigten Abdichtdruck beaufschlagen In dieser Stellung wird die Prüfluft ohne wesentliche Leckverluste in die zu prüfenden Artikel 42 eingeleitet, so daß ggf. innerhalb der Artikel 42 auftretende Druckverluste als genaues Maß für die Dichtigkeit der Umhüllung angesehen werden können.

Die Enden 71 der Artikel 42 werden von der in der Staudruckkammer 77 vorhandenen Dichtluft beaufschlagt Auf diese Weise wird verhindert, daß Prüfluft zwischen den Enden 71 und den Abdichtflächen 72 entweichen kann, wtiui sich z. B. ein Tabakpartikel auf der Abdichtfläche 72 festgesetzt hat Der Einwirkungsbereich des Staudruckes auf die Enden 71 ist so gewählt, daß auch Undichtigkeiten in unmittelbarer Nachbarschaft der Enden 71 nicht zum Aussortieren des zu prüfenden Artikels 42 führen. Derartige Undichtigkeiten in den Umhüllungen an den Enden 71 der Artikel 42 vermindern deren Qualität nicht, da die Endzonen der Artikel 42 entweder — im Mundstückbereich — beim Rauchen von den Lippen des Rauchers abgedeckt werden oder — im Anzündungsbereich — bereits beim Anzünden des Artikels verbrannt werden.

Bei der weiteren Umdrehung der Trommel 40 entfernen sich die Prüfringe 58 im Bereich der Abdichtmittel 64 wieder voneinander und geben dabei die Enden 71 frei. Wenn sich die geprüften Artikel 42 der Ablegertrommel 31 genähert haben, wird der in den Mulden 41 wirkende Unterdruck abgeschaltet, so daß die Artikel 42 übergeben werden können. Falls die Prüfung ergeben hat, daß die Dichtigkeit der Umhüllung den zu stellenden Ansprüchen nicht genügt, wird ein als fehlerhaft erkannter Artikel 42 mittels einer automatisch gesteuerten Ausblasvorrichtung aus der Mulde 41 ausgeblasen und aus dem weiteren Produktionsgang ausgeschieden. Außer mit Prüfdruckluft kann zur Prüfung des Artikels 42 auch Prüfsaugluft Verwendung finden. Diese wird über die Abdichtflächen 72 aus den Enden 71 gesaugt.

Dabei ist es denkbar, beide Enden 71 mit Saugluft zu beaufschlagen. Die Saugluft kann allerdings auch nur über ein Ende 71 eingeleitet werden, während das andere Ende g'"gen eine entsprechende Abdichtfläche 72 gedrückt wird.

Die Prüfung kann gemäß F i g. 5, in der Teile, die mit denen der Fig.2 übereinstimmen, mit denselben Bezugszeichen, vermehrt um 100, bezeichnet sind, auch in der Weise vorgenommen werden, daß in die zu prüfenden Artikel 142 nur einseitig Priifluft eingeleitet wird und das andere Ende 171 gegen eine Abdichtfläche 186 eines Dichtringes 187 gedrückt wird. Diese kann luftundurchlässig sein, so daß beim Einleiten der Luft in die zu prüfenden Artikel 142 ein Staudruck erzeugt wird, der ein Maß für die Dichtigkeit der Umhüllung darstellt In diesen Fällen kann es auch ausreichen, einen pendelnden Prüfring 158 nur auf der einen Seite der Trommel 140 anzuordnen. Dieser drückt mit ausreichender Kraft gegen das ihm benachbarte Ende 171 und erzeugt auf diese Weise auch am gegenüberliegenden Ende des Artikels 142 eine ausreichende Abdichtung. Ein einseitig pendelnd angebrachter Prüfring 158 kann auch ausreichen, wenn zur Prüfung ein Luftstrom durch die zu prüfenden Artikel 142 geleitet wird, wozu der gegenüberliegende Prüfring entsprechende Bohrungen aufweisen muß. Auch in diesen Fällen reicht der auf die Artikel 142 einseitig ausgeübte Druck aus, um an beiden jnden 71 eine ausreichende Abdichtung herbeizuführen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zigarettenprüfvorrichtung mit einer Trommel, die die Zigaretten während des Prüfens trägt, und mit einem zweiten als Ringkörper ausgebildeten, die Drehachse der Trommel umgebenden drehbaren Bauteil, das Abdichtmittel für die Zigaretten beim Prüfen aufweist, um eine Druckdifferenz zwischen der Innen- und Außenseite der Zigaretten zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des Ringkörpers (58, 158) mit der Drehachse der Trommel (40, 140) in einem Winkel angeordnet ist derart, daß die Abdichtmittel (64, 164) im Prüfbereich nahe der Trommel liegen und außerhalb des Prüfbereichs einen Abstand von der Trommel haben.

2. Zigarettenprüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (58, 158) gemeinsam mit der Trommel (40,140) antreibbar ist

3. ZigareitenprüfvorrichUing nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der Trommel (40) Ringkörper (58) mit Abdichtmittein (64) vorgesehen sind.

4. Zigarettenprüfvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß d'e Abdichtmittel (64, 164) öffnungen (73,173) zum Zuleiten von Prüfluft zu den Zigaretten aufweisen.

5. Zigarettenprüfvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (58, 158) an einem ortsfesten SteuersegmeDt (59,159) mit einem Steuerschlitz (70, 170) zum zeitweiligen Beaufschlagen von Kanälen (69,169) d-is Rir.gkörpers (58,158) mit Prüfluft vorbeigeführt ist.

6. Zigarettenvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtmittel (64, 164) als aus flexiblem Material bestehende Tüllen ausgebildet sind, die eine als Abdichtfläche (72,172) ausgebildete Stirnfläche mit einer Öffnung (73,173) für den Durchtritt von Prüfluft aufweisen.

7. Zigarettenprüfvorrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die von den Stirnflächen der Tüllen wegkragenden Teile aus einem hochelastischen Material hergestellt sind