DE3048475A1 - Vorrichtung zur automatischen entnahme einzelner kontrollmuster von bei ihrer herstellung kontinuierlich gefoerderten filter- oder zigarettenabschnitten - Google Patents

Description

Vorrichtung zur automatischen Entnahme einzelner Kontrollmuster von bei ihrer Herstellung kontinuierlich geförderten Filter- oder Zigarettenabschnitten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Entnahme einzelner Kontrollmuster von bei ihrer Herstellung kontinuierlich geförderten Filter- oder Zigarettenabschnitten gemäss Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei der Herstellung von Zigarettenfiltern ist es erforderlich, wiederholte Kontrollen der verschiedenen Parameter der Filter durchzuführen, insbesondere deren Druckabfall und ihre Dichte, um den Ausschuss zu begrenzen und Fabrikationsfehler zu vermeiden, und zwar durch eine geeignete Einstellung der Maschinen.

Derartige Filter werden in Form eines kontinuierlichen Stranges aus Celluloseacetat, erforderlichenfalls kombiniert mit anderen Filterelementen, hergestellt. Die beste Möglichkeit wäre eine direkte kontinuierliche Kontrolle dieses Stranges. Hierfür sind Einrichtungen bekannt (CH-PS 576 242), wobei die durchgeführte optische Kontrolle jedoch auf die erhaltenen Informationen begrenzt ist, die praktisch nur die Feststellung der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Produktes in dem Filterstrang angeben.

Man hat auch schon diese Kontrolle auf der gerillten Verteilertrommel durchgeführt, welche die Filterabschnitte nach Auftrennung des Filterstranges am Ausgang der Herstellungsmaschine aufnimmt. Die Möglichkeiten zur Messung von Parametern der Dichte und des Druckabfalles auf der Verteilertrommel sind jedoch wegen der hierzu erforderlichen Genauigkeit begrenzt.

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Weiterhin hat man schon Muster von Zigaretten auf einem Transportband mittels eines schwenkbaren, an eine Unterdruckquelle angeschlossenen Entnahmearmes entnommen, um eine Gewichtskontrolle durchzuführen (US-PS 2 256 598). Dieser Entnahmearm bewegt sich über dem Zigarettenstrom in Richtung der Strömungsrichtung. Das zu entnehmende Muster muss mit einer verhältnismässig grossen Kraft angesaugt werden, denn der Ansaugschlitz befindet sich in einem bestimmten Abstand von diesem Muster. Diese Vorrichtung gestattet aber nicht die Durchführung anderer Kontrollen, insbesondere einer Kontrolle des Druckabfalles und der Dichte des entnommenen Musters.

Zur Durchführung einer genauen Kontrolle musste man bisher einen Filterabschnitt von Hand entnehmen, um ihn an einer Messstelle zu prüfen.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Möglichkeit zur automatischen Entnahme von Filterabschnitten nach ihrem Verlassen der Herstellungsmaschine von einem Förderband, um eine automatische Kontrolle ihrer Parameter auszuführen. Hierfür müssen die Bewegungen so gering wie möglich gehalten werden, was insofern von wesentlicher Bedeutung ist, als die Vorgänge pneumatisch gesteuert werden und die Trägheit der bewegten Teile zu überwinden ist. Auch muss jeder Stillstand oder eine Zwischenlagerung vermieden werden.

Hierzu ist eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäss gekennzeichnet durch Merkmale, wie sie im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 aufgeführt sind.

Zweckmässige Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Dabei kann beispielsweise die Kontrolle des Druckabfalles eines Filterabschnittes in einer bestimmten Winkelstellung

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einer Scheibe erfolgen. Fällt eine solche Kontrolle positiv aus, kann der Filterabschnitt wieder auf den Entnahmearm zurückbefördert werden, um in den Weiterverarbeitungsablauf zurückzukehren. Eine derartige Vorrichtung gestattet die Durchführung von Kontrollen in sehr kurzen Abständen bei einem Mindestanfall an Ausschuss. Der Filterabschnitt kann auch von der Scheibe zu einer anderen Kontrollstelle weiterbefördert werden, und zwar mittels einer anderen Scheibe oder mittels derselben Scheibe in einer anderen Winkelstellung.

In den beigefügten Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungsmöglichkeiten einer erfindungsgemäss ausgebildeten Entnahmevorrichtung schematisch dargestellt, wobei zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Seitenansicht einer

ersten Ausführungsform,

Figur 2 eine gleiche Darstellung einer anderen

Aus führungs form,

Figur 3 eine Seitenansicht eines Teiles der Aus

führungsform nach Figur 2,

Figur 4 eine gleiche Darstellung wie Figur 3 mit

einer zusätzlichen Wiegeeinrichtung,

Figur 5 eine Seitenansicht im Schnitt einer wei

teren Ausführungsmöglichkeit und

Figur 6 einen Schnitt nach VI-VI in Figur 5 mit

der Verteilertrommel.

Figur 1 zeigt eine geriffelte Verteilertrommel 1, wie sie an sich bekannt ist und welche die ankommenden Filterabschnitte 2 aufnimmt, nachdem der in der Herstellungsmaschine kontinuier-

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lieh geformte Filterstrang aufgetrennt ist. Diese Filterabschnitte 2 werden durch Sog während eines Teiles der Trommeldrehung gehalten und dann auf einem Transportband 3 abgelegt, welches sie der Weiterverarbeitung zuführt.

Die eigentliche Entnahmevorrichtung besitzt vor allem einen Entnahmearm 4, welcher aus einer rechteckigen Platte besteht und schwenkbar um eine horizontale Achse 5 parallel zu den Filterstäben 2 gelagert ist. Dieser Entnahmearm 4 ist in einem vertikalen Gestell 6 angeordnet, welches auch die nicht dargestellten pneumatischen Einrichtungen zum Antrieb der Schwenkbewegung des Armes 4 enthält.

Der untere horizontale Rand des Entnahmearmes 4 besitzt eine konkav abgerundete Einbuchtung 7, deren Boden etwa einem Viertelkreisbogen entspricht, dessen unteres Ende rechtwinklig zu dem Transportband 3 steht, während sein oberer Rand 7a leicht nach oben zeigt, um die Aufnahme von Filterstäben 2 am Boden der Abrundung 7 zu erleichtern. Diese Abrundung 7 steht über Oeffnungen 8 und einer Leitung 9 mit einem Schlauch 10 in Verbindung, welcher an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist.

In dem Gestell 6 ibt ferner eine drehbare Kreis scheibe 11 angeordnet, welche mittels einer üblichen und nicht dargestellten pneumatischen Einrichtung zwischen zwei Winkelstellungen um 90° verdrehbar ist, wie der Doppelpfeil Fl andeutet. Diese Scheibe besitzt eine diametrale Querbohrung 12, welche in ihrer horizontalen Arbeitsstellung vor einer Oeffnung 13 mit gleichem Durchmesser in dem Gestell 6 steht. In der vertikalen Arbeitsstellung 12' mündet die Querbohrung 12 mit ihrem unteren Ende in eine Oeffnung 14 mit einer Schlauchleitung 15, die an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist. An ihrem oberen Ende mündet diese Querbohrung 12 in eine Gestellöffnung 16 und einen Stutzen 17 mit einer nicht dargestellten Schlauchleitung, welche zu einer Kontrollstelle für die Filterabschnitte führt.

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Das Gestell 6 trägt ferner einen Stössel 18 an einem Träger 19 mit einem nicht dargestellten pneumatischen Kolben, welcher den Stössel 18 in Richtung des Pfeiles F2 drücken kann. Die verschiedenen beweglichen Teile werden alle pneumatisch betätigt und von einer üblichen Steuerstelle gesteuert.

Diese Vorrichtung arbeitet in folgender Weise:

Sobald eine Entnahme ausgeführt werden soll, wird der Entnahmearm 4 abgesenkt in seine untere vertikale Stellung, wie sie in ausgezogenen Linien dargestellt ist. Sein abgerundeter Rand 7 trifft auf einen Filterabschnitt 2, welcher an diesem Rand durch Unterdruck gehalten wird. Der Arm 4 schwenkt dann um 180 in Richtung des Pfeiles F3 und nimmt eine obere Arbeitsstellung 4¹ ein, wie sie in strichpunktierten Linien eingezeichnet ist. Das Erreichen dieser Arbeitsstellung löst einen Vorschub des Stössels 18 aus, welcher den Filterabschnitt 2 durch die Oeffnung 13 in die Querbohrung 12 der Scheibe 11 befördert. Beim Erreichen des Endpunktes der Stösselbewegung wird die Verdrehung der Scheibe 11 um 90 ausgelöst. Der Filterabschnitt 2 wird hierauf unmittelbar durch Druckluft aus der Druckluftleitung 15 zu der Kontrollstelle befördert.

Die zweite Ausführungsform nach den Figuren 2 und 3 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform nur durch ein zweites Gestell 20, welches in gleicher Weise wie das Gestell 6 ausgebildet und mit diesem kombiniert ist. Dieses zweite Gestell 20 trägt ebenfalls eine verdrehbare Scheibe 21, welche koaxial zu der Scheibe 11 angeordnet und ebenfalls mit einer diametralen Querbohrung 22 versehen ist. In dieser diametralen Querbohrung 22 sitzt ein metallisches Rohr 23, welches an seinen beiden Enden offen und dessen Wandung durchlöchert ist. Dieses Rohr 23 ist innen mit einer Gummimanschette ausgekleidet, deren beide Enden umgerollt sind und

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zwei Ringdichtungen 24 und 25 um die Enden des durchlöcherten Rohres 23 bilden. Sie verschliessen auf diese Weise wie Dichtungsringe die Enden der Ringkammer 26 um das Rohr 23. Diese Ringkammer 26 steht über eine Oeffnung 27 rechtwinklig zur Scheibenebene mit einem nicht dargestellten Schlauch in Verbindung, welcher an eine pneumatische Einrichtung angeschlossen ist, die in der Ringkammer sowohl ein Ueberdruck als auch ein Unterdruck erzeugen kann.

Das durchlöcherte Rohr 23 wird in der Querbohrung 22 mittels zweier Muttern 28 und 29 gehalten. Hiervon ist die Mutter 29 ausserdem mit einer Ringdichtung 30 versehen, welche sich in gleicher Ebene wie die Umfangsflache der Scheibe 21 befindet.

Wie die Scheibe 11 kann auch die Scheibe 21 zwischen zwei Winkelstellungen um 90 verschwenkt werden. In einer dieser Arbeitsstellungen befindet sich das Rohr 23 in horizontaler Lage und mündet mit einem seiner Enden in eine horizontale Oeffnung 31 des Gestelles und mit seinem anderen Ende in eine Oeffnung 32, welche an eine Druckluftquelle angeschlossen ist. In der zweiten Arbeitsstellung der Scheibe 21 liegt das Rohr 23 mit seinem unteren Ende an einem Ventil 33 am Ende eines Schwenkarmes 34 in einer Ausnehmung 47 des Gestelles 20 unter der Scheibe 21. Dieser Schwenkarm 34 wird betätigt durch einen pneumatischen Kolben 35 und ist mit einer Mittelöffnung versehen, die über einen Schlauch 36 an eine dauernd blasende Druckluftquelle angeschlossen ist. Mit seinem anderen Ende mündet dieses Rohr 23 in eine kalibrierte Ableitung 37.

Das Gestell 20 trägt darüberhinaus ebenfalls einen Stössel 38, welcher gleich dem Stössel 18 in dem Gestell 6 ist.

Diese Ausführungsform arbeitet in folgender Weise:

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Wenn die Messung des Druckabfalles eines Filterabschnittes vorgesehen ist, schwenkt der Entnahmearm 4 über seine obere Arbeitsstellung 4¹ hinaus in die weitere Arbeitsstellung 4" und bringt den Filterabschnitt 2 vor die Oeffnung 31. Hierauf wird dieser Filterabschnitt 2 von dem Stössel 38 in das Rohr 23 befördert. Ein üeberdruck in der Ringkammer 26 drückt die Manschette um den Filterabschnitt, um diesen in dem Rohr zu halten. Die Scheibe 21 schwenkt dann um 90 und gelangt in die Arbeitsstellung, wie sie in ausgezogenen Linien dargestellt ist. Gleichzeitig legt sich das Ventil 33 am unteren Ende des Rohres 23 an die Mutter 29 an. Die Messung des Druckabfalles erfolgt dann in üblicher Weise.

Die Scheibe 21 kehrt dann in ihre Ausgangslage zurück, in welcher die Manschette durch Unterdruck von dem Filterabschnitt abgehoben wird. Dieser wird dann mittels Pressluft aus der Leitung 32 aus dem Rohr 23 gedruckt, um wieder von dem Entnahmearm aufgenommen zu werden, welcher ihn zurück in den Weiterverarbeitungsablauf bringt. Es ist auf diese Weise möglich, Messungen sehr häufig ohne Abfall durchzuführen.

Statt der beiden Gestelle 6 und 20 und der beiden Scheiben 11 und 21 ist es selbstverständlich möglich, ein einziges Gestell und eine einzige Scheibe vorzusehen, die dann mit zwei parallelen Querbohrungen versehen wird.

Figur 4 zeigt eine Einrichtung zur Bestimmung des Gewichtes eines Filterabschnittes, welche mit der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung kombiniert werden kann. Diese Einrichtung besitzt ein Metallrohr 39, welches an seinen beiden Enden offen und mit einer inneren Gummimanschette 40 versehen ist. Ueber einen Schlauch 41 ist dieses Rohr an eine pneumatische Einrichtung angeschlossen, womit zwischen dem Rohr und der Manschette sowohl ein üeberdruck als auch ein Unterdruck erzeugt werden kann. Dieses Rohr 39 sitzt fest am Ende eines

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horizontalen Armes 42 an einem pneumatischen Kolben 43. Ein Anschlag 44, welcher mittels eines pneumatischen Kolbens 45 einziehbar ist, kann in das Rohr 39 eintreten. Zur Bestimmung des Gewichtes dient eine schematisch dargestellte Waage 46.

Diese Vorrichtung arbeitet folgendermassen:

Die Querbohrung 22 mit dem Innenrohr 23, welches einen Filterabschnitt enthält, wird in die vertikale Arbeitsstellung gebracht und das Ventil 33 vom unteren Querbohrungsende abgehoben. Dadurch fällt der Filterabschnitt frei in das Metallrohr 39, welches sich in Verlängerung des Rohres 23 unter diesem befindet. Der Filterabschnitt fällt in dem Rohr 39 auf den Anschlag 44. Hierauf wird er von der Manschette 40 durch Ueberdruck gehalten und der Anschlag 44 eingezogen. Das Rohr 39 wird dann von dem Kolben 43 in die Arbeitsstellung 39' verschoben. Die Manschette 40 gibt den Filterabschnitt frei, dessen Gewicht dann von der Waage 46 bestimmt werden kann. Das Rohr 39 wird anschliessend wieder nach links verschoben und lässt den Filterabschnitt nach unten herausfallen.

Es ist auch möglich, den Filterabschnitt mittels eines mechanischen Stössels oder pneumatisch in das Rohr 23 der Scheibe 21 zurückzufordern.

Weiterhin kann man auch einen festen Anschlag 44 vorsehen, welcher nicht bis in das Rohr 39 hineinreicht.

Die Anzahl der Scheiben ist keineswegs auf zwei beschränkt, denn es ist möglich, noch wenigstens eine dritte Scheibe wie die Scheiben 11 und 21 vorzusehen, um eine weitere Kontrolle oder eine andere Funktion auszuführen. Statt der Verwendung mehrerer Scheiben oder nur einer Scheibe mit mehreren paralellen Querbohrungen ist es weiterhin auch möglich, eine einzige Scheibe mit einer einzigen Querbohrung vorzusehen,

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welche mittels geeigneter Antriebseinrichtungen in mehrere Winkelstellungen verschwenkbar ist, in denen die verschiedenen Kontrollen oder Funktionen ausführbar sind. So kann man beispielsweise eine erste Arbeitsstellung bei 45° zur Weiterförderung des Pilterabschnittes zu einer Kontrollstelle, eine zweite Arbeitsstellung bei 90 zur Bestimmung des Gewichtes und eine dritte Arbeitsstellung bei 135 zur Kontrolle des Druckabfalles vorsehen.

Bei der Ausfuhrungsform nach den Figuren 5 und 6 ist der Entnahmearm 48 schwenkbar um eine Achse 49 gelagert, welche parallel zur Förderrichtung der Filterabschnitte 2 an der Seite des Transportbandes 3 angeordnet ist. Dieser Entnahmearm 48 besitzt ebenfalls eine unterdruckkammer 50 zum Halten der Filterabschnitte 2. Das Ende des Entnahmearmes 48 nahe seiner Schwenkachse 49 ist mit einer Blasdüse 51 versehen, welche über einen Schlauch 52 an eine Druckluftquelle angeschlossen ist. Nach Aufnahme eines Filterabschnittes 2 schwenkt der Entnahmearm 48 in die vertikale Arbeitsstellung 48" und die Blasdüse 51 fördert den Filterabschnitt 2 in ein Rohr 53, welches in einen Schlauch 54 mündet und an seinem unteren Ende mit einem Ventil 55 versehen ist. Dieses Ventil 55 verschliesst das untere Ende des Rohres 53, nachdem der Filterabschnitt 2 eingeführt ist. Dieses Ventil 55 ist mit einer weiteren Blasdüse 56 versehen, um den Filterabschnitt durch die Schlauchleitung 54 zu einer Kontrollstelle zu fördern.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen einer erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung können in gleicher Weise verwendet werden zur Kontrolle von Zigaretten.

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Claims (10)

PATENTANSPRUECHE

1. Vorrichtung zur automatischen Entnahme einzelner Kontrollmuster von bei ihrer Herstellung kontinuierlich geförderten Filter- oder Zigarettenabschnitten mittels eines schwenkbaren, an eine Unterdruckquelle angeschlossenen Entnahmearmes, dadurch gekennzeichnet, dass der Entnahmearm (4;48) einen konkav abgerundeten Rand (7) als Anschlag für die zu entnehmenden Muster (2) aufweist und von einer Antriebseinrichtung aus einer das Muster aufnehmenden Arbeitsstellung in wenigstens eine andere Arbeitsstellung verschwenkbar ist, in welcher sich das Muster vor einem Aufnahmerohr (12,22;53) befindet und von einer Fördereinrichtung (18,38;51) unter Führung durch den konkav abgerundeten Entnahmearmrand in dieses Aufnahmerohr gefördert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Entnahmearm (4) um eine Achse (5) parallel zu seinem konkav abgerundeten Rand (7) schwenkbar und das Aufnahmerohr in einer drehbaren Scheibe (11) als diametrale Querbohrung (12) ausgebildet ist, welche zwischen einer horizontalen Arbeitsstellung zur Aufnahme des Musters (2) und wenigstens einer anderen Arbeitsstellung zur Weiterförderung und bzw. oder Durchführung einer Kontrolle verschwenkbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei drehbare Scheiben (11,21) in wenigstens einem Gestell (6, 20) vertikal parallel nebeneinander angeordnet und mit je einer diametralen Querbohrung (12,22) versehen sind, von denen die Querbohrung (12) der einen Scheibe (11) in ihrer zweiten Arbeitsstellung mit einem ihrer Enden vor einem Druckluftaustritt (14,15) und mit ihrem anderen Ende vor einer Leitung (16,17) zur Weiterförderung des Musters steht und von denen

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die andere Querbohrung (22) der anderen Scheibe (21) eine pneumatische Einrichtung (23 bis 27) zum radialen Halten des Musters aufweist, in ihren zweiten Arbeitsstellung mit einem ihrer Enden an einen steuerbaren Druckluftaustritt (33 bis 36) bestimmten Druckes anschliessbar und an ihrem anderen Ende mit einer Leitung (37) zur Bestimmung des Druckabfalles durch das Muster verbindbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querbohrung (22) in der zweiten Scheibe (21) in ihrer horizontalen Arbeitsstellung mit ihrem dem Mustereintritt gegenüberliegenden Ende vor einem Druckluftaustritt (32) steht, welcher nach Durchführung der Kontrolle und Rückschwenkung der Querbohrung in ihre horizontale Arbeitsstellung das Muster (2) in Richtung des Entnahmearmes (4) in den Weiterverarbeitungsablauf zurückbefördert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querbohrung (22) in der zweiten Scheibe (21) seitlich mit einem Druckluftaustritt (27) verbunden ist und ein durchlöchertes Rohr (23) mit einer elastischen Manschette enthält, deren umgefaltete Enden (24,25) eine Ringkammer (26) zwischen dem Rohr und der Querbohrung abdichten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gestell (20) der zweiten Scheibe (21) ein Schwenkarm (34) gelagert ist, zu dessen einem Hebelarm die Druckluftleitung (36) bestimmten Druckes zur Messung des Druckabfalles führt und womit der Druckluftaustritt (33) an das eine Querbohrungsende anschliessbar und hiervon abhebbar ist (Figur 3).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Querbohrung (22) der zweiten Scheibe (21) in der zweiten Arbeitsstellung in vertikaler Lage befindet und ko-

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axial darunter ein vertikales, an beiden Enden offenes Rohr (39) angeordnet ist, welches eine pneumatische Einrichtung (40,41) zum radialen Halten des Musters aufweist und zwischen einer Arbeitsstellung über einem axialen Anschlag (44) zur Aufnahme eines Musters aus der darüber befindlichen Querbohrung und einer zweiten Arbeitsstellung über einer Waage (46) verschiebbar ist, wo das Muster zum Wiegen freigegeben wird (Figur 4).

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Entnahmearm (48) um eine horizontale Achse (49) rechtwinklig zu seinem konkav abgerundeten Rand schwenkbar und an einem Ende mit einer in Achsrichtung der konkaven Randbohrung blasenden Blasdüse (51) versehen ist und dass das Aufnahmerohr aus einem an beiden Enden offenen Rohr (53) besteht, dessen Eintrittsöffnung mit einem Ventil (55,56) einer Druckluftleitung verschliessbar ist und dessen Ausgangsöffnung in eine Leitung (54) zur Weiterförderung des Musters mündet (Figur 5).

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Entnahmearm aus einer rechteckigen Platte (4; 48) besteht und die konkave Randabrundung einen Abschnitt mit wenigstens einem Viertelkreisbogen aufweist, dessen Enden rechtwinklig zur Randkante und einer Seitenfläche stehen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (11) in wenigstens drei Winkelstellungen verdrehbar ist, wobei in einer ersten das Muster zu einer Kontrollstelle weiterbeförderbar, in einer zweiten unmittelbar der Druckabfall durch das Muster messbar und in einer dritten das Gewicht des Musters bestimmbar ist.

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