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Stw. : Prüftrommel -Anschlußstücke-selbsttätige UiIifangs-
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abdichtung-II Vorrichtung zum Prüfen von in Aufnahmen eines 1 ürderers
liegenden stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitender Industrie Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen von in Aufnahmen eines Förderers liegenden
stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie durch Einleiten eines Luftstromes
in die Stirnenden der Artikel mit an den Enden des Förderers angeordneten, die Artikel
während des Förderns abdichtenden Dichtelementen und mit Steuermitteln zum Ineingriffbringen
der Dichteleniente mit den Artikeln sowie mit den Dichtelementen zugeordneten aus
Gummi oder gummielastischen Stoffen bestehenden ringförmigen Abdichtgliedern veränderbaren
Innendurchmessers.
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Vorrichtungen der eingangs bezeichneten Art werden fur die Umhüllungsprdfung,
d. h. zum Prüfen der Unversehrtheit der Umhüllung von Zigaretten bzw. Filterzigaretten
sowie auch zum überwachen der sogenannten Klimazone der genannten Artikel eingesetzt,
bei denen üblicherweise die Filter mit einer Perforierung versehen sind deren Lochgröße
und damit Luftdurchlässigkeit möglichst genau eingehalten werden soll.
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Besonders bei der letztgenannten Kl imazonenprüfung ist eine einwandfreie
Abdichtung der Artikelenden während des Prüfvorganges unerläßlich, da bei den geringen
Priifdruckschwankungen schon kleine Undichtheiten das Prüfergebnis unzumutbar verfälschen.
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Bei den bekanntgewordenen prüfvorrichtungen, beispielsweise gemäß
den US-Patentschriften 3 386 281 und 3 769 832, werden elastische Dichtglieder über
die Artikelenden gestülpt
Stw.: Prüftrommel-Anschlußstücke-selbsttätige
Umfangsabdichtung-I I und der die Mantelfläche der Artikelenden konzentrisch umschließende,
elastisch verformbare Dichtring der Dichtglieder durch direkte pneumatische Beaufschlagung
oder indirekt durch mechanisch einwirkende Steuermittel eng an die Umfangsfläche
der Artikelenenden angelegt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute,
auch bei hohen Prüfgeschwindigkeiten bzw. Fördercjes<:hwi ridi gkei ten mo(lerner
Hochl eis tungs -Produkt i onsinasch i -nen zuverlässig funktionierende, sicher
abdichtende und damit unverfälschte Prüfergebnisse liefernde Prüfvorrichtung zu
erstellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abdichtglieder
mit einer durch eine Stirnseite der Artikel beaufschlagbaren, axial verschiebbaren
Bodenwand sowie mit einer sich in Abhängigkeit von der Verschiebung der Bodenwand
radial verformenden, ringförmigen Dichtlippe versehen sind.
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Bei der vorstehend genannten Ausbildung des Abdichtgliedes ist es
erwünscht, die Bodenwand so stabil wie möglich zu gestalten, um sie bei der Beaufschlagung
durch die Artikelenden so wenig wie möglich selbst zu verformen, sondern als gerade
Anschlagfläche unter Schonung der Ränder der Artikelenden lediglich axial zu verschieben.
Um unter dieser Voraussetzung einerseits eine die Stirnenden der Artikel schonende
Axialverschiebung der Bodenwand und andererseits eine im gleichen Maße flexibel
ansprechende Radialverformung der Dichtlippe zu gewährleisten, wird gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß
Stw.:
Prüftrommel-Anschlußstücke-selbsttätige Umfangsabdichtung-II die Bodenwand und die
Dichtlippe einerseits sowie die Dichtlippe und die Umfangswandung des Abdichtgliedes
andererse i ts jeweils über einen verjiingten Wandabschnitt mit -einander verbunden
sind.
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Um einerseits die Artikelenden vor dem Abdichten ohne Schwierigkeiten
mit den Abdichtgliedern in Eingriff bringen zu künnen bzw. um die Artikelenden sicher
in die Abdichtglieder einzuführen, wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Bodenwand
eine die Stirnseite der Artikel aufnehmende Anschlagfläche und die Dichtlippe eine
die Artikelenden umschließende Ringfläche aufweisen, welche im unbeaufschlagten
Zustand der Bodenwand im wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufen und bei
axialer Beaufschlagung der Bodenwand einen spitzen Winkel zwischen sich einschließen.
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Eine gute Dichtwirkung wird nach einer zweckmäßigen Wciterbildung
dadurch erzielt, daß die Dichtlippe im Quersthnitt einen sich zu einer Dichtkante
verjüngenden keilförmigen Verlauf aufweist.
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Das Einleiten von Prüfluft in die Artikelenden ist auf einfache Weise
dadurch gewährleistet, daß die Bodenwand mit einer Prüfluftzuführung versehen ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Wirkungsweise der Abdichtglieder können
die Steuermittel zum Ineingriffbringen der Dichtelemente mit den Artikeln relativ
einfach ausgebildet sein.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind demnach die Dichtelemente
und die Artikel durch in axialer Richtung des als Prüftrommel ausgebildeten Förderers
angreifende, zum Förderer geneigt angeordnete Träger aufeianderzubewegbar.
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Stw.: Prüftrommel-Anschlußstücke-selbsttätige Umfangsabdichtung-I
I .. . ^ Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß die Prüfvorrichtung
durch den Wegfall zusätzlicher Steuermittel für die Abdichtung sehr einfach und
störungssicher im Aufbau ist, wobei durch die Kombination der Funktionen des axialen
Heranschiebens der Dichtelemente an die Artikelenden und des radialen Anlegens der
ringförmigen Dichtfläche der Dichtelemente an die Umfangsfläche der Artikel eine
selbsttätige Zwangsabdichtung zwischen Prüfkopf und Artikel gewährleistet ist. Durch
die Einsparung eines separaten Steuerungsschrittes wird auch bei einer großen Förderfrequenz
von Artikeln durch die Prüfstation zwischen Prüfkopf und Artikel in jedem Fall eine
sichere Abdichtung erzielt.
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Stw.: Prüftrommel-Anschlußstücke-selbsttätige Umfangsabdichtung-II
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines -in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
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Hierbei zeigt: Figur 1 einen Teillängsschnitt durch eine Prüftrommel
im Bereich der Prüfstation und Figur 2 einen Längsschnitt durch ein Dtchtglied im
unbeaufschlagten sowie im verformten Zustand.
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Stw.: Prüftrommel-Anschlußstücke-selbsttätige Umfangsabdichtung-II
Der in Figur 1 dargestellte, als Prüftrommel 1 ausgebildete Förderer ist Bestandteil
einer in der tabakverarbeitenden Industrie allgemein bekannten, nicht weiter dargestellten
Filteransetzmaschine, auf der vorgefertigte Filter mit Zigaretten verbunden und
die entstehe-nden Filterzigaretten auf die Dichtigkeit ihrer Umhüllungen bzw. auf
eine vorgegebene Luftdurchlässigkeit ihrer Klimazone im Filterteil geprüft werden.
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Die Prüftrommel 1 weist auf ihrer Mantelfläche Aufnahmen in !Form
von Stegiiiulden 2 auf, in denen die stabförmigen Artikel in Form von Filterzigaretten
3 von einem Unterdruck festgehalten werden. Der Unterdruck wird von einer nicht
dargestellten Unterdruckquelle erzeugt und pflanzt sich über Kanäle 4, 6 bis in
die Stegmulden 2 fort. Die Kanäle 6 verlaufen im wesentlichen radial im zylindrischen
Körper des Förderers 1 und münden im Bereich der Nabe in den Kanal 4, der durch
eine ortsfeste Hohlachse 7 axial nach außen verläuft. Innerhalb der Hohlachse 7
dreht sich in Lagern 8 eine Antriebswelle 9, die über ein ringförmiges Verbindungsstück
11 und Schrauben 12 mit dem Förderer 1 fest verbunden ist.
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Auf der Hohlachse 7 einerseits und auf einer auf der Welle 9 gelagerter
und mittels eines dni Maschinenrahmen befestigten Hebels 13 festgehaltenen Buchse
14 andererseits sind mit Federverbindungen 16 Lagerringe 17 befestigt auf denen
schräg zur Längsachse der Antriebswelle 9 beiderseits des Förderers 1 Lagersitze
18 vorgesehen sind. Sie neigen sich in Richtung auf den Förderer 1 , so daß die
auf ihnen angebrachten Lager 19 in Ebenen verlaufen, die auf einer Seite des Förderers
1 spitzwinklig aufeinander zu und auf der gegenüberliegenden Seite auseinander verlaufen.
Die Neigung
Stw. : Prüftrommel -Anschlußstücke-sel bsttäti ge Umfangsabdich-tuno-
II der Lagersitze 18 ist auf beiden Seiten des Förderers 1 gleich groß.
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Die Lager 19 dienen zur Lagerung von Trägern 21, die in den beschriebenen,
schräg zur Antriebswelle geneigten Ebenen umlaufen. Sie werden von Steuersegmenten
22 beaufschlagt, die mit den ortsfesten Lagerringen 17 über einen Verbindungssteg
23 fest verbunden sind. Die Steuersegmente 22 liegen über Dichtflächen 24 an den
Trägern 21 an. Zur Fein-Justierung der Träger 21 können die Lagerringe 17 in ihrer
Lage gegenüber der Hohlachse 7 auf den Federverbindungen 16 verschoben werden. Dadurch
werden die Träger 21 je nach der Länge der zu prüfenden Artikel mehr oder weniger
nahe in Richtung auf den Förderer 1 verschoben. Nicht gezeigte Klemmmittel dienen
zum Fixieren der Lagerringe 17 auf der Hohlachse 7 bzw. der Buchse 14.
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Zur Einleitung von Prüfluft in den zu prüfenden Artikel 3 sind an
jedem Träger 21 Dichtelemente 26 vorgesehen. Die Dichtelemente 26 weisen Abdichtglieder
27 auf, welche kragenförmig der Luftzuführung dienende Düsen 28 umgeben die über
Prüfl uftkanäl e 29 mit Prüfluft versorgt werden. Diese verlaufen durch die Steuersegmente
22, auf denen ein Prüfluftanschluß 31 befestigt ist. Sie münden in einen Anschlußkanal
32, über den die Prüfluft in die Düse 28 eingespeist wird. In der Dichtfläche 24
des Steuersegmentes 22 ist am Obergang vom Prüfluftkanal 29 in den Anschlußkanal
32 ein Steuerschlitz 33 vorgesehen, der kürzer als der Abstand zweier aufeinanderfolgender
Stegmulden 2 auf dem Förderer 1 ist. Er erstreckt sich auf der vom Anschlußkanal
32 beschriebenen Kreisbahn und steuert den Einlaß der Prüfluft in die Düse 28.
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SEw. Prüftrommel-Anschlußstücke-selbsttätige Umfangsabdichtung-II
Sie ringförmigen bzw. hohlzylindrischen Abdichtglieder?' 27 bestehen aus einem weichen
flexiblen Material, beispielsweise Gunumi und sind in ihrem Innendurchmesser veränderbar.
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Gemäß Figur 2 sind die Abdichtglieder 27 an einer Stirnseite mit einer
axial verschiebbaren Bodenwand 34 versehen, welche eine durch eine Stirnseite des
Artikels 3 beaufschlagbare Anschlagfläche 36 aufweist. Die Bodenwand 34 geht übef
einen verjüngten Wandabschnitt 37 in eine radial verformbare ringförmige Dichtlippe
38 über, die mit einer im Ruhezustand bzw. im unbeaufschlagten Zustand der Bodenwand
34 rechtwinklig zur Anschlagfläche 36 der Bodenwand 34 verlaufenden Ringfläche 39
versehen ist, deren Durchmesser im Ruhezustand des Abdichtgliedes 27 geringfügig
größer ist als der durch Iiiesser eines Artikels 3. Die Dichtlippe 38 geht über
einen anderen verjüngten Wandabschnitt 41 in die Umfangswandung des Abdichtgliedes
27 über. Im Querschnitt weist die Dichtlippe 38 einen sich zu einer Dichtkante 42
verJüngenden keilförmigen Verlauf auf. Die Bodenwand 34 ist mit einer Prüfluftzuführung
in Form einer zentralen Bohrung 43 versehen.
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Die Träger 21 sind über Kupplungsbolzen 44 mit dem Fö?---rderer 1
verbunden. Diese ragen mit ihren freien Enden in Ausnehmungen 46 des Förderers 1,
die so groß bemessen sind daß die Enden der Kupplungsbolzen 44 sich beim pendelnden
Umlauf der Träger 21 frei in ihnen bewegen können. Außerdem sind Druckfedern 47
vorgesehen, über die sich die Träger 21 bei ihrer Pendel bewegung gegenüber dem
Förderer 1 abstützen.
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Sie werden im Bereich der Annäherung des Trägers 21 an den Förderer
1 zusammengeschoben und entspannen sich, wenn sich der Träger 21 und der Förderer
1 voneinander entfernen.
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Stw. : Prüftrommel-Anschlußstücke-selbsttätige Umfangsabdichtung-II
Die Prüfluftanschlüsse 31 sind mit einer Prüfluftleitung 48 verbunden. In dieser
liegt ein Manometer 49 hinter einer D-rossel 51 zur Festlegung und Bestimmung des
Druckes. Ein Ventil 52 dient zum Absperren der Prüfluft, die über die beiden Prüfluftanschlüsse
31 von beiden Seiten in den zu prüfenden Artikel 3 eintritt.
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Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß Figuren 1 und 2: Über einen nicht
dargestellten Antrieb wird die Antriebswelle 9 in Umdrehung versetzt. Sie treibt
über das Verbindungsstück 11 den Förderer 1 an, der sich mit der gleichen Drehzahl
wie die Antriebswelle 9 dreht. Nun wird über den in der Hohlachse 7 verlaufenden
Kanal 4 die Luft aus den Kanälen 6 abgesaugt. Mit dem auf diese Weise In den Stegmulden
2 erzeugten Unterdruck werden die zu prüfenden Artikel 3 auf dem Förderer 1 festgehalten.
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Die Artikel 3 werden in dem Augenblick in die Stegmulden 2 gelegt,
in dem die Träger 21 sich voneinander und von dem Förderer 1 aufgrund ihrer Schräglage
entfernt haben. Während der Umdrehung des Förderers 1 bei der die Träger 21 über
die Kupplungsbolzen 44 mitgenommen werden, bewegen sich diese aufeinander zu, so
daß sich die Abdichtglieder 27 mit ihrer Bodenwand 34 gegen die Stirnseite der Artikel
3 legen, wobei die Ringfläche 39 der Abdichtglieder 27 den Umfang der Artikel 3
zunächst mit Abstand umschließt. Im weiteren Verlauf der aufeinanderzugerichteten
axialen Taunlelbewegung der Abdichtglieder 27 beaufschlagen die Stirnseiten des
Ar-Artikels 3 derart die Anschlagflächen 36 des Abdichtgliedes 27, daß die Bodenwand
34 axial nach innen in die in Figur 2 mit 341 bezeichnete Stellung verschoben wird,
was durch den
Stw.: Prüftrommel-Anschlußstücke-selbsttätige Umfangsabd
ichtunq-I 1 verjüngten Wandabschnitt 37 am Übergang von der Bodenwand 34 zur Dichtlippe
38 erleichtert wird. Im gleichen Maße bzw. in Abhängigkeit von dieser Axialverschiebung
der Bodenwand 34 wird die Dichtlippe 38 unter Verformung des verjüngten Wandabschnittes
41 zwischen der Dichtlippe 38 und der Umfangswandung des Abdichtgliedes 27 radial
nach innen gezogen bzw. die Ringfläche 39 derart verengt, daß sich gemäß der gestrichelten
Darstellung 38 gemäß Figur 2 die Dichtkante 42 des Abdichtgliedes 27 dichtend an
den Umfang des Artikels 3 anlegt. In dieser Stellung wird zur Dichtigkeitsprüfung
der Umhüllung des Artikels 3 bzw. zur Prüfung der Luftdurchlässigkeit der durch
eine Perforierung 53 gebildeten Klimazone des Filters 54 des Artikels 27 die Prüfluft
ohne Leckverluste in die beiden Enden des zu prüfenden Artikels 3 eingeleitet, so
daß gegebenenfalls aus dem Artikel 3 austretende Luft und damit ein Absinken des
Druckes am Manometer 49 als genaues Maß für die Dichtigkeit der Umhüllung bzw. der
Luftdurchlässigkeit der Perforierung 53 angesehen werden kann.
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Bei der weiteren Umdrehung des Förderers 1 entfernen sich die Träger
21 im Bereich der Abdichtglieder 27 wieder voneinander wobei die Bodenwand 34 der
Abdichtglieder 27 zunehmend vom Gegendruck der Stirnseiten der Artikel 3 entlastet
wird und sich axial in ihre Ausgangslage zurückbewegt. Im gleichen Maße werden die
Dichtlippen- 38 wieder radial aufgeweitet und die Umfangsfläche des Artikels 3 von
der Dichtkante 42 der Dichtlippe 38 entlastet bzw. freigegeben. Zum Obergeben des
Artikels 3 auf eine nicht dargestellte Fördertrommel wird der Haltedruck in den
Stegmulden 2
Stw.: Prüftrommel-Anschlußstücke-sel bsttätige Umfangsabdichtung-I
1 abgebaut. Falls die Prüfung ergeben hat, daß die vorgegebenen Prüfungssollwerte
nicht engehlten wurden, wird der als fehlerhaft erkannte Artikel auf bekannte, nicht
weiter dargestellte Weise von einer gesteuerten Auswerfvorrichtung aus dem weiteren
Produktionsgang ausgeschieden.