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Stw.: Prüftrommel-Umfangsabdichtung-Verformung durch Prüftrommel-IS
Hauni-Akte 1760 - Hamburg 80, den
Vorrichtung zum Prüfen von in Aufnahmen eines Förderers liegenden stabförmigen Artikeln
der tabakverarbeitenden 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
wenigstens einem dem Ende der Aufnahmen des Förderers zugekehrten, die Artikel während
des Förderns abdichtenden, aus Gummi oder gummielastischen Stoffen bestehenden rotations-symmetrischen
Dichtungskörper veränderbaren Innendurchmessers sowie mit Steuermitteln zum Ineingriffbringen
des auf einem eine Relativbewegung zum Förderer ausfihrenden Trager angeordneten
Dichtungskörpers mit den Artikeln.
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Vorrichtungen der eingangFbezeichneten Art werden für die Umhüllungsprüfung,
d. h. zum Prüfen der Unversehrtheit der Umhüllung von Zigaretten bzw. Filterzigaretten
sowie auch zum Oberwachen 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 Klimazonenprüfung ist eine einwandfreie
Abdichtung der Artikelenden während des Prüfvorganges unerläßlich, da bei den geringen
Prüfdruckschwankungen schon kleine Undichtigkeiten das Prüfergebnis unzumutbar verfälschen.
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Bei bekannten Prüfvorrichtungen der eingangs bez-eichneten Gattung
wird entweder ein relativ großer Aufwand getrieben, um den Dichtungskörper mittels
separater Steuermittel, wie Luftbeaufschlagung, mechanisch angreifende Schiebehülsen
oder dergleichen, um den Mantel des Artikels herum zu schließen bzw. zu öffnen,
oder es wird bei stirnseitiger Abdichtung das Antikerde end @@ @@
Stw.:
Prü.ftrommel-Umfangsabdichtung-Verformung durch Prüftrommel-It Hauni-Akte 1760 -
Hamburg 80, den
und beschädigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im Aufbau einfache,
in der Funktion zuverlässige und die Artikel schonende Prüfvorrichtung anzugeben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dichtungskörper
einen bei axialer Beaufschlagung durch einen die Aufnahmen begrenzenden stirnseitigen
Randabschnitt des Förderers den Innenraum des Dichtungskörpers radial verengenden
Wandringabschnitt aufweist.
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Die gleichzeitige Ausnutzung der Relativbewegung des Trägers zum Ineingriffbringen
des Dichtungskörpers mit den Artikeln und zur axialen bzw. radialen Verformung des
Dichtungskörpers wird auf einfache Weise dadurch erzielt, daß dem um eine erste
Achse umlaufenden, als Prüftrommel ausgebildeten Förderer stirnseitig ein synchron
zum Förderer umlaufender, die Dichtungskörper tragender Träger zugeordnet ist, und
daß der Träger um eine zweite Achse umläuft, die zu der ersten Achse des Förderers
in einem Winkel steht, so daß die Rotationsebenen von Förderer und Träger in diesem
Winkel zueinander geneigt sind Um in jedem Fall ein Verkanten des axial gestauchten
Endes des Dichtungskörpers zu verhindern, ist gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung
vorgesehen, daß den Aufnahmen an den Stirnflächen des Förderers Stützflächen zugeordnet
sind, die sich zu beiden Seiten der Aufnahmen in radialer Richtung des Förderers
mindestens bis zur Mitte der Artikel erstrecken.
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Um einerseits eine definierte, versteifte Kontaktringfläche für die
Axialbeaufschlagung und andererseits eine definierte ringförmige Dichtungszone des
Dichtungskörpers zu erhalten, wird weiterhin vorgeschlagen, daß der Dichtungskörper
mit einem durch den Randabschnitt des Förderers beaufschlag ten Ringwulst und einem
sich in Abhängigkeit von der axialen
Stw.: Prüftrommel-Umfangsabdichtung-Verformung
durch Prüftrommel-IL Hauni-Akte 1760 - Hamburg 80, den
Verschiebung des Ringwulstes verformenden, geschwächten Wandringabschnitt versehen
ist.
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Die Schwächung des Wandringabschnittes könnte beispielsweise aus einem
einvulkanisierten Materialstreifen bestehen, der im Verhältnis zum übrigen Wandmaterial
weicher ist. Eine nach einem weiteren Vorschlag besonders einfache Ausführung besteht
darin, daß der geschwächte Wandringabschnitt aus einem im Verhältnis zu den benachbarten
Wandabschnitten des Dichtungskörpers verjüngten Wandquerschnitt gebildet ist.
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Eine sichere Abdichtung bei einem relativ kurzen axialen Verschiebeweg
bzw. axialer Stauchbewegung wird vorschlagsgemäß dadurch erzielt, daß der Dichtungskörper
einen in den Innenraum vorspringenden Wandringabschnitt aufweist.
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Zweckmäßigerweise weist dieser Wandringabschnitt eine in den Innenraum
vorspringende, im wesentlichen konvexe bzw.
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die äußere Mantelfläche des Dichtungskörpers einschnürende, im wesentlichen
konkave Ausformung auf.
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Die Funktionssicherheit bei der axialen Stauchbewegung des Dichtungskörpers
wird noch dadurch erhöht, daß der Ringwulst mit einem Versteifungsring ausgestattet
ist.
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Eine besonders einfache derartige Anordnung besteht vorschlagsgemäß
darin, daß der Versteifungsring mit der Stirnfläche des Ringwulstes verbunden ist,
wobei der Versteifungsring zweckmäßigerweise aus einer metallischen Auflage besteht.
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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 Dichtungskörper an die Stirnfläche der Fördertrommel bzw. der
dabei hervorgerufenen axialen Stauchung des Dichtungskörpers und des radialen QnlPn,znc
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Stw.: Prüftrommel-Umfan4sabdichtuns-verformunq
durch Prüftrommel-IL Hauni-Akte 1760 - Hamburg 80, den
an die Umfangsfläche der Artikel eine selbsttätige Zwangsabdichtung zwischen Prüfkopf
und Artikel gewährleistet ist.
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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-Umfangsabdichtung-Verformung durch Prüftrommel-I
L Hauni-Akte 1760 - Hamburg 80, den
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Hierbei zeigt: Figur 1 einen Teillängsschnitt durch eine Prüftrommel
im Bereich der Prüfstation, Figur 2 einen vergrößerten Teillängsschnitt durch die
Prüfvorrichtung in Richtung des Pfeils II gemäß Figur 1 Figur 3 eine Ansicht auf
den Bereich einer Aufnahmemulde der Fördertrommel nach der Linie III-IIt und Figur
4 die Prüfvorrichtung in der Betriebsstellung.
Stw.: Prüftrommel-Umfanqsabdichtunq-Verformunq
durch Prüftrommel-II Hauni-Akte 1760 - Hamburg 80, den
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 entstehenden 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
Stegmulden 2 auf, in denen die stabförmigen Artikel in Form von Filterzigaretten
3 von einem Unterdruck festgehalten werden. Die Stegmulden 2 sind so tief, daß sie
etwas mehr als die Hälfte des Querschnitts einer Filterzigarette 3 aufnehmen bzw.
etwas mehr als den halben Umfang der Filterzigarette umschließen (Figur 3). 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 der Prüftrommel 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 der Prüftrommel 1 fest
verbunden ist.
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Auf der Hohlachse 7 einerseits und auf einer auf der Welle 9 gelagerten
und mittels eines am Maschinenrahmen befestigten Hebels 13 festgehaltenen Buchse
14 andererseits sind mit Federverbindungen 16 Lagerringe 17 befestigt, auf denen
schräg zur Längsachse der Antriebswelle 9 beiderseits der Prüftrommel 1 Lagersitze
18 vorgesehen sind. Sie neigen sich/in Richtung auf die Prüftrommel 1, so daß die
auf ihnen angebrachten Lager 19 in Ebenen verlaufen, die auf einer Seite der Prüftrommel
1 spitzwinklig aufeinander zu und auf der gegenüberliegenden Seite auseinander verlaufen.
Die Neigung der Lagersitze 18 ist auf beiden Seiten der Prüftrommel 1
Stw.:
Prüftrommel-Umfangsabdichtung-Verformung durch Prüftrommel - II Hauni-Akte 1760
- Hamburg 80, den 14 Dezember 1983
gleichgroß.
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Die Lager 19 dienen zur Lagerung von Trägern 21 , die in den beschriebenen,
schräg zur Antriebswelle 9 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 Feinjustierung 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 die Prüftrommel 1 verschoben. Nichtgezeigte Klemmittel 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 Dichtungskörper
27 auf, welche kragenförmig der Luftzuführung dienende Düsen 28 umgeben, die über
Prüfluftkanäle 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 Prüfluft in die Düse 28 eingespeist wird.
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In der Dichtfläche 24 des Steuersegmentes 22 ist am Obergang vom Prüfluftkanal
29 in den Anschlußkänal 32 ein Steuerschlitz 33 vorgesehen, der kürzer als der Abstand
zweier aufeinanderfolgender Stegmulden 2 auf der Prüftrommel 1 ist.
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Er erstreckt sich auf der vom Anschlußkanal 32 beschriebenen Kreisbahn
und steuert den Einlaß der Prüfluft in die Düse 28.
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Die ratations-symmetrischen bzw. hohlzylindrischen Dichtungskörper
27 bestehen aus einem weichen flexiblen Material, beispielsweise Gummi, und sind
in ihrem Innendurchmesser veränderbar. Gemäß Figur 2 ist der Dichtungskörper 27
an seinem freien Fnde mit einem Dingwullet 24 verschen an welchen
Stw.:
Prüftrommel-Umfanqsabdichtuna-Verformunq durch Prüftrommel -11 Hauni-Akte 1760 -
Hamburg 80, den
stirnseitig in Form einer metallischen Auflage ein Versteifungsring 36 angeklebt
oder anvulkanisiert ist. Hinter dem Ringwulst 34 weist der Dichtungskörper 27 einen
aus einem verjüngten Wandquerschnitt bestehenden geschwächten Wandringabschnitt
37 auf, welcher als nach innen ragende konvexe bzw. die äußere Mantelfläche des
Dichtungskörpers 36 konkav einschnürende Ausformung gestaltet ist.
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In Figur 3 ist erkennbar, daß die Filterzigaretten 3 mit etwas mehr
als der Hälfte ihres Querschnittes in die Aufnahmemulden 2 eintauchen, d. h. daß
die Aufnahmemulden 2 so tief ausgeformt sind, daß sie etwas mehr als die Hälfte
des Umfangs der Filterzigaretten 3 umschließen. Der auf diese Weise entstehende,
die Aufnahmemulden 2 begrenzende stirnseitige Randabschnitt 38 der Prüftrommel 1
dient als Anschlagfläche für den Ringwulst 34 des Dichtungskörpers 27.
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Die Träger 21 sind über Kupplungsbolzen 39 mit der Prüftrommel 1 verbunden.
Diese ragen mit ihren freien Enden in Ausnehmungen 41 der Prüftrommel 1 die so groß
bemessen sind, daß die Enden der Kupplungsbolzen 39 sich beim pendelnden Umlauf
der Träger 21 frei in ihnen bewegen können. Außerdem sind Druckfedern 42 vorgesehen,
über die sich die Träger 21 bei ihrer Pendelbewegung gegenüber der Prüftrommel 1
abstützen. Sie werden im Bereich der Annäherung des Trägers 21 an die Prüftrommel
1 zusammengeschoben und entspannen sich, wenn sich der Träger 21 und die Prüftrommel
1 voneinander entfernen.
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Die Prüfluftanschlüsse 31 sind mit einer Prüfluftleitung 43 verbunden.
In dieser liegt ein Manometer 44 hinter einer Drossel 46 zur Festlegung und Bestimmung
des Druckes. Ein Ventil 47 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, 2 und 4: über einen
nicht dargestellten Antrieb wird die Antriebs-
Stw.: Prüftrommel-Umfangsabdichtung-Verformung
durch Prüftrommel -tI Hauni-Akte 1760 - Hamburg 80, den
welle 9 in Umdrehung versetzt. Sie treibt über das Verbindungsstück 11 die Prüftrommel
1 an, die sich mit der gleichen Drehzahl wie die Antriebswelle 9 dreht. Nun wird
über den in der Hohl achse 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 der Prüftrommel 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 der Prüftrommel 1 aufgrund ihrer Schräglage
entfernt haben. Während der Umdrehung der Prüftrommel 1 , bei der die Träger 21
über die Kupplungsbolzen 39 mitgenommen werden, bewegen sich diese aufeinander zu,
so daß sich die Dichtungskörper 27 bis über den Wandringabschnitt 37 hinaus über
die Filterzigarette 3 schieben, wobei der Wandri ngabschni tt 37 zunächst noch die
Filterzigarette 3 mit geringem Abstand umschließt.
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Bei der weiteren Einwärtsbewegung der Träger 21 legt sich der Ringwulst
34 bzw. der Versteifungsring 36 der Dichtungskörper 27 gegen den die Aufnahmemulde
2 begrenzenden stirnseitigen Randabschnitt 38 der Prüftrommel 1, wobei gemäß Figur
4 der Dichtungskröper 27 axial gestaucht wird, so daß sich demnach innen ragende
Wandringabschnitt 37 verformt und sich dabei radial einwärts in den Innenraum des
Dichtungskörpers 27. vorschiebt und sich eng um die Mantelfläche der Filterzigarette
3 dichtend herumlegt. In dieser Stellung wird zur Dichtigkeitsprüfung der Umhüllung
des Artikels 3 bzw. zur Prüfung der Luftdurchlässigkeit der durch eine Perforierung
48 gebildeten Klimazone des Filters 49 des Artikels 3 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
44 als genaues Maß für die Dichtigkeit der Umhüllung bzw. der Luftdurchlässigkeit
der Perforierung 48 angesehen werden kann.
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Stw : Prüftrommel-Umfanqsabdichtunq-Verformunq
durch Prüftrommel-IL Hauni-Akte 1760 - Hamburg 80, den
die Träger 21 im Bereich der Dichtungskörper 27 wieder voneinander, wobei der Ringwulst
34 der Dichtungskörper 27 zunehmend vom Gegendruck des stirnseitigen Randabschnittes
38 der Prüftrommel 1 entlastet wird und sich axial in seine Ausgangslage zurückbewegt.
In gleichem Maße wird der Wandringabschnitt 37 des Dichtungskörpers 27 wieder radial
aufgeweitet und die Umfangs-fläche des Artikels 3 freigegeben.
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Zum Obergeben des Artikels 3 auf eine nicht dargestellte Fördertrommel
wird der Haltedruck in den Stegmulden 2 abgebaut. Falls die Prüfung ergeben hat,
daß die vorgegebenen Prüfungssollwerte nicht eingehalten werden, wird der als fehlerhaft
erkannte Artikel auf bekannte, nicht weiter dargestellte Weise von einer gesteuerten
Auswerfvorrichtung aus dem weiteren Produktionsgang ausgeschieden.