DE3403145C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen von in Aufnahmemulden eines Förderers liegenden stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie durch Einleiten eines Luftstromes in die Stirnenden der Artikel, mit wenigstens einem dem Ende der Aufnahmemulden des Förderers zugekehrten, die Artikel während des Förderns abdichtenden, aus Gummi oder gummielastischen Stoffen bestehenden rotationssymme­ trischen Dichtungskörper veränderbaren Innendurchmessers, sowie Steuermitteln zum Ineingriffbringen des auf einem eine axiale Relativbewegung zum Förderer ausführenden Träger ange­ ordneten Dichtungskörpers mit den Artikeln.

Vorrichtungen der eingangs bezeichneten Art werden für die Umhüllungsprüfung, d. h. zum Prüfen der Unversehrtheit der Umhüllung von Zigaretten bzw. Filterzigaretten sowie auch zum Überwachen der sogenannten Klimazone der genannten Ar­ tikel eingesetzt, bei denen üblicherweise die Filter mit einer Perforierung versehen sind, deren Lochgröße und damit Luftdurchlässigkeit möglichst genau eingehalten werden soll. Besonders bei der letztgenannten Klimazonenprüfung ist eine einwandfreie Abdichtung der Artikelenden während des Prüf­ vorganges unerläßlich, da bei den geringen Prüfdruckschwan­ kungen schon kleine Undichtigkeiten das Prüfergebnis unzu­ mutbar verfälschen.

Bei bekannten Prüfvorrichtungen der eingangs bezeichneten 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 schlie­ ßen bzw. zu öffnen vgl. DE-GM 66 09 585, DE-OS 21 50 186, DE-OS 31 10 550, oder es wird bei stirnseitiger Abdichtung das Artikelende relativ stark beansprucht und u. U. deformiert und beschädigt (vgl. DE-OS 31 40 812).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im Aufbau einfache, in der Funktion zuverlässige und die Artikel schonende Prüfvorrichtung anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dichtungskörper einen bei axialer Beaufschlagung durch einen die Aufnahmemulden begrenzenden stirnseitigen Randabschnitt des Förderers den Innenraum des Dichtungskörpers radial ver­ engenden Wandringabschnitt aufweist, wobei sich der eine Anschlagsfläche für den Dichtungskörper bildende stirnseitige Randabschnitt des Förderers aus einer wenigstens den halben Artikelumfang umschließenden Ausformung der Aufnahmemulden ergibt.

Um einerseits eine definierte, versteifte Kontaktringfläche für die Axialbeaufschlagung und andererseits eine definierte ringförmige Dichtungszone des Dichtungskörpers zu erhal­ ten, wird dieser so ausgestaltet, daß der Dichtungskörper mit einem durch den Randabschnitt des Förderers beaufschlag­ ten Ringwulst und einem sich in Abhängigkeit von der axialen Verschiebung des Ringwulstes verformenden, geschwächten Wandringabschnitt versehen ist.

Die Schwächung des Wandringabschnittes könnte beispiels­ weise aus einem einvulkanisierten Materialstreifen beste­ hen, der im Verhältnis zum übrigen Wandmaterial weicher ist. Eine nach einem weiteren Vorschlag besonders einfache Ausführung besteht darin, daß der geschwächte Wandringab­ schnitt aus einem im Verhältnis zu den benachbarten Wand­ abschnitten des Dichtungskörpers verjüngten Wandquerschnitt gebildet ist.

Eine sichere Abdichtung bei einem relativ kurzen axialen Verschiebeweg bzw. axialer Stauchbewegung wird vorschlags­ gemäß dadurch erzielt, daß der in den Innenraum vorspringende Wandringabschnitt eine die äußere Mantelfläche des Dichtungskörpers einschnürende, im wesentlichen konvex/konkave Ausformung aufweist.

Die Funktionssicherheit bei der axialen Stauchbewegung des Dichtungskörpers wird noch dadurch erhöht, daß der Ring­ wulst mit einem Versteifungsring ausgestattet ist. Eine besonders einfache derartige Anordnung besteht vor­ schlagsgemäß darin, daß der Versteifungsring mit der Stirn­ fläche des Ringwulstes verbunden ist, wobei der Verstei­ fungsring zweckmäßigerweise aus einer metallischen Auflage besteht.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß die Prüfvorrichtung durch den Wegfall zusätzlicher Steuer­ mittel für die Abdichtung sehr einfach und störungssicher im Aufbau ist, wobei durch die Kombination der Funktionen des axialen Heranschiebens der Dichtungskörper an die Stirn­ fläche der Fördertrommel bzw. der dabei hervorgerufenen axialen Stauchung des Dichtungskörpers und des radialen Anlegens der ringförmigen Dichtfläche der Dichtungskörper an die Umfangsfläche der Artikel eine selbsttätige Zwangs­ abdichtung 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.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Prüftrommel im Bereich der Prüfstation,

Fig. 2 einen vergrößerten Teillängsschnitt durch die Prüfvorrichtung gesehen, in Richtung des Pfeils II ge­ mäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht auf den Bereich einer Aufnahmemul­ de der Fördertrommel nach der Linie III-III und

Fig. 4 die Prüfvorrichtung in der Betriebsstellung.

Der in Fig. 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 Zi­ garetten verbunden und die entstehenden Filterzigaretten auf die Dichtigkeit ihrer Umhüllungen bzw. auf eine vorge­ gebene Luftdurchlässigkeit ihrer Klimazone im Filterteil geprüft werden.

Die Prüftrommel 1 weist auf ihrer Mantelfläche Aufnahmen in Form von Stegmulden 2 auf, in denen die stabförmigen Arti­ kel 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 Filterzi­ garette 3 aufnehmen bzw. etwas mehr als den halben Umfang der Filterzigarette umschließen (Fig. 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 zy­ lindrischen Körper der Prüftrommel 1 und münden im Bereich der Nabe in den Kanal 4, der durch eine ortsfeste Hohlach­ se 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.

Auf der Hohlachse 7 einerseits und auf einer auf der Welle 9 gelagerten und mittels eines am Maschinenrahmen befestig­ ten 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 Nei­ gung der Lagersitze 18 ist auf beiden Seiten der Prüftrommel 1 gleichgroß.

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 Verbin­ dungssteg 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 die Prüftrommel 1 verschoben. Nichtgezeigte Klemmittel dienen zum Fixieren der Lagerringe 17 auf der Hohlachse 7 bzw. der Buchse 14.

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 kra­ genförmig der Luftzuführung dienende Düsen 28 umgeben, die über Prüfluftkanäle 29 mit Prüfluft versorgt werden. Diese verlaufen durch die Steuersegmente 22, auf denen ein Prüf­ luftanschluß 31 befestigt ist. Sie münden in einen Anschluß­ kanal 32, über den Prüfluft in die Düse 28 eingespeist wird. In der Dichtfläche 24 des Steuersegmentes 22 ist am Übergang vom Prüfluftkanal 29 in den Anschlußkanal 32 ein Steuer­ schlitz 33 vorgesehen, der kürzer als der Abstand zweier aufeinanderfolgender Stegmulden 2 auf der Prüftrommel 1 ist. Er erstreckt sich auf der vom Anschlußkanal 32 beschriebe­ nen Kreisbahn und steuert den Einlaß der Prüfluft in die Düse 28.

Die rotations-symmetrischen bzw. hohlzylindrischen Dichtungs­ körper 27 bestehen aus einem weichen flexiblen Material, beispielsweise Gummi, und sind in ihrem Innendurchmesser veränderbar. Gemäß Fig. 2 ist der Dichtungskörper 27 an seinem freien Ende mit einem Ringwulst 34 versehen an welchen stirnseitig in Form einer metallischen Auflage ein Verstei­ fungsring 36 angeklebt oder anvulkanisiert ist. Hinter dem Ringwulst 34 weist der Dichtungskörper 27 einen aus einem verjüngten Wandquerschnitt bestehenden geschwächten Wand­ ringabschnitt 37 auf, welcher als nach innen ragende konvexe bzw. die äußere Mantelfläche des Dichtungskörpers 27 konkav einschnürende Ausformung gestaltet ist.

In Fig. 3 ist erkennbar, daß die Filterzigaretten 3 mit etwas mehr als der Hälfte ihres Querschnittes in die Auf­ nahmemulden 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 stirn­ seitige Randabschnitt 38 der Prüftrommel 1 dient als An­ schlagfläche für den Ringwulst 34 des Dichtungskörpers 27. Die Träger 21 sind über Kupplungsbolzen 39 mit der Prüf­ trommel 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 ab­ stützen. 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 vonein­ ander entfernen.

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.

Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 1 , 2 und 4:
Über einen nicht dargestellten Antrieb wird die Antriebs­ welle 9 in Umdrehung versetzt. Sie treibt über das Verbin­ dungsstück 11 die Prüftrommel 1 an, die sich mit der glei­ chen 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 der Prüftrommel 1 festgehalten.

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. Wäh­ rend 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 Filterzi­ garette 3 schieben, wobei der Wandringabschnitt 37 zunächst noch die Filterzigarette 3 mit geringem Abstand umschließt. Bei der weiteren Einwärtsbewegung der Träger 21 legt sich der Ringwulst 34 bzw. der Versteifungsring 36 der Dichtungs­ körper 27 gegen den die Aufnahmemulde 2 begrenzenden stirn­ seitigen Randabschnitt 38 der Prüftrommel 1, wobei gemäß Fig. 4 der Dichtungskörper 27 axial gestaucht wird, so daß sich der nach innen ragende Wandringabschnitt 37 verformt und sich dabei radial einwärts in den Innenraum des Dich­ tungskörpers 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 Ar­ tikels 3 die Prüfluft ohne Leckverluste in die beiden Enden des zu prüfenden Artikels 3 eingeleitet, so daß gegebenen­ falls aus dem Artikel 3 austretende Luft und damit ein Ab­ sinken des Druckes am Manometer 44 als genaues Maß für die Dichtigkeit der Umhüllung bzw. der Luftdurchlässigkeit der Perforierung 48 angesehen werden kann.

Bei der weiteren Umdrehung der Prüftrommel 1 entfernen sich die Träger 21 im Bereich der Dichtungskörper 27 wieder von­ einander, wobei der Ringwulst 34 der Dichtungskörper 27 zu­ nehmend vom Gegendruck des stirnseitigen Randabschnittes 38 der Prüftrommel 1 entlastet wird und sich axial in seine Ausgangslage zurückbewegt. In gleichem Maße wird der Wand­ ringabschnitt 37 des Dichtungskörpers 27 wieder radial auf­ geweitet und die Umfangsfläche des Artikels 3 freigegeben. Zum Übergeben des Artikels 3 auf eine nicht dargestellte Fördertrommel wird der Haltedruck in den Stegmulden 2 ab­ gebaut. 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.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Prüfen von in Aufnahmemulden eines Förde­ rers liegenden stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie durch Einleiten eines Luftstromes in die Stirnenden der Artikel, mit wenigstens einem dem Ende der Aufnahmemulden des Förderers zugekehrten, die Artikel während des Förderns abdichtenden, aus Gummi oder gummielastischen Stoffen beste­ henden rotationssymmetrischen Dichtungskörper veränderbaren Innendurchmessers, sowie mit Steuermitteln zum Ineingriffbringen des auf einem eine axiale Relativbewegung zum Förderer ausführenden Träger angeordneten Dichtungskörper mit den Artikeln, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper (27) einen bei axialer Beaufschlagung durch einen die Aufnahmemulden (2) begrenzenden stirnseitigen Randabschnitt (38) des Förderers (1) den Innen­ raum des Dichtungskörpers radial verengenden Wandringabschnitt (37) aufweist, wobei sich der eine Anschlagfläche für den Dichtungskörper (27) bildende stirnseitige Randabschnitte (38) des Förderers (1) aus einer wenigstens den halben Artikelumfang umschließenden Ausformung der Aufnahmemulden (2) ergibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper (27) an seinem freien verformbaren Ende mit einem stirnseitigen Ringwulst (34) versehen ist, der in den konzentrisch einwärtsgekrümmten Wandringabschnitt (37) übergeht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandringabschnitt (37) aus einem im Verhältnis zu den benachbarten Wandabschnitten des Dichtungskörpers (27) ver­ jüngten Wandquerschnitt gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Wandringabschnitt (37) eine in den Innenraum vorspringende, die äußere Mantelfläche des Dichtungskörpers (27) einschnürende, im wesentlichen konvex/konkave Ausformung aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringwulst (34) mit einem Versteifungsring (36) ausgestattet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsring (36) mit der Stirnfläche des Ringwulstes (34) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsring (36) aus einer metallischen Auflage besteht.