DE3444468C2 - Vorrichtung zum Überführen von längsaxial bewegten stabförmigen Artikeln in eine queraxiale Förderrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überführen von längsaxial geförderten, stabförmigen Artikeln der tabakver­ arbeitenden Industrie von einem die Artikel in einer Reihe längsaxial heranfördernden Längsfördermittel auf einen die Artikel queraxial abfördernden Querförderer, mit einem Paar rotierend antreibbarer, die Artikel einzeln queraxial beschleunigender Exzenterscheiben mit jeweils wenigstens einem ersten Umfangsabschnitt kleineren Radius und wenigstens einem zweiten Umfangsabschnitt zunehmenden Radius.

Unter stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Indu­ strie sollen im hier vorliegenden Zusammenhang im Strang­ verfahren hergestellte, von einem fortlaufend gebildeten Strang abgetrennte Artikel wie Zigaretten, Zigarillos, Filterstäbe und dergl. zu verstehen sein.

Es wird bei Strangmaschinen der tabakverarbeitenden In­ dustrie, wie Zigarettenstrangmaschinen oder Filterstrang­ maschinen, mit zunehmender Produktionsgeschwindigkeit immer schwieriger, die vom Strang abgetrennten Strangab­ schnitte aus ihrer längsaxialen Produktionsförderbahn in eine queraxiale Förderbahn für die Weiterverarbeitung zu überführen, da die Strangabschnitte in der dafür zur Verfü­ gung stehenden kurzen Zeit nicht mehr schnell genug auf den quer zur Strangförderbahn bewegten Querförderer über­ geführt werden können. Störungen des Förderflusses bis hin zu Beschädigungen oder gar Zerstörungen der übergeführten Strangabschnitte können die Folge sein.

Um die Umlenkung und Übergabe der Artikel aus ihrer längs­ axialen Förderrichtung auf einen Querförderer zu erleichtern, ist es bekannt, den Artikeln vor dem Einstoß in die Aufnahmen des Querförderers eine Bewegungskomponente quer zu ihrer längsaxialen Bewegungsrichtung parallel zur Bewe­ gung der Aufnahmen des Querförderers zu geben. In der DE-AS 12 28 978 ist eine Vorrichtung beschrieben, bei der am Ende der Längsförderstrecke ein rotierendes Saugrad mit einer schraubenartigen Nut an seinem Umfang angeordnet ist. Das Saugrad erfaßt die auf einem Fördermittel längsaxial bewegten Artikel von oben und beschleunigt sie zum Einstoß in die Aufnahmen des Querförderers sowohl längsaxial als auch queraxial. Ein wesentlicher Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, der die Artikel, bei denen es sich um Ziga­ retten handelt, jeweils nur an einem kurzen Längenabschnitt erfaßt werden. Da das Saugrad die Zigaretten zuerst an ihrem vorderen Ende erfaßt, werden diese von dem rotierenden Rad praktisch in die Querförderrichtung herumgerissen. Bei niederen Geschwindigkeiten mag dies vielleicht noch eine praktikable Methode sein, bei den hohen Geschwindigkeiten moderner Zigarettenmaschinen ist dieses Vorgehen aber nicht mehr geeignet, da die Zigaretten unter dem Saugrad mit der schraubenartigen Nut unkontrollierbare Bewegungen ausführen, wobei außerdem unzulässige Biege- und Knickbeanspruchungen auf die Zigaretten übertragen werden, was zu Beschädigungen und zu Störungen des Artikelflusses führen kann. Eine andere Vorrichtung, mit welcher Artikel sowohl längs- als auch queraxial beschleunigt werden, ist aus der DE-OS 27 49 225 bekannt. Hier werden die längsaxial angeförderten Artikel vor dem Einstoß in die Aufnahmen des Querförderers von einem Saugbandförderer erfaßt und längsaxial beschleu­ nigt. Gleichzeitig wirken zwei Exzenterscheiben von der Seite her auf die Artikel ein und verschieben sie quer­ axial in Förderrichtung des Querförderers, so daß sie ange­ nähert die Geschwindigkeit des Querförderers erhalten. Diese Vorrichtung ermöglicht zwar eine schonendere Obergabe der Artikel in die Aufnahmen des Querförderers, bewirkt aber noch eine relativ hohe mechanische Beanspruchung der Artikel, da sie gegen die vom Saugbandförderer ausgeübte Haltekraft verschoben und vom Saugbandförderer abgehoben werden müssen. Außerdem sind für die Längsbeschleunigung der Artikel und für ihre Querbeschleunigung getrennte Orga­ ne erforderlich, so daß der konstruktive Aufwand für die Vorrichtung relativ hoch ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, welche beim Oberführen der Artikel aus ihrer längsaxialen Bewegungsrichtung in eine queraxiale Bewegungsrichtung eine möglichst sichere und definierte Führung während der Quer­ beschleunigung gewährleistet und welche bei einfachem kon­ struktivem Aufbau einen größtmöglichen Schutz gegen mecha­ nische Beanspruchungen der Artikel bietet.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der ein­ gangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch, daß die Umfangsfläche jeder Exzenterscheibe wenigstens in dem Umfangsabschnitt zunehmenden Radius mit einer Unterdruckquelle verbundene radiale Saugluftöffnungen aufweist.

Es sind gemäß der Erfindung Steuermittel vorgesehen, welche jeweils die zum Artikel ausgerichteten Saugluftöffnungen an Unterdruck legen.

Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß beide Exzenterscheiben synchron und in gleicher Winkellage (vgl. DE-OS 27 49 225) angetrieben sind und die Artikel an unterschiedli­ chen Längenabschnitten gleichzeitig erfassen. Die Artikel wer­ den also vor den Einstoßen in die Aufnahmen des Querförderers gemäß der Erfindung während ihrer längs- und queraxialen Be­ schleunigung mittels Saugluft an den Umfangsflächen der Exen­ terscheiben festgehalten, so daß stets eine definierte Führung und Bewegung der Artikel gewährleistet ist. Die queraxiale Beschleunigung der Artikel erfolgt wegen des zunehmenden Radius der rotierenden Exzenterscheiben sanft und schonend. Da beide Exzenterscheiben die Artikel gleichzeitig und synchron erfassen, werden die Artikel während der queraxialen Beschleunigung paral­ lel zu ihrer ursprünglichen Förderrichtung in die Förderrich­ tung des Querförderers umgelenkt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Umfangsfläche jeder Exzenterscheibe in einem Umfangsbereich, der im Umfangs­ abschnitt kleineren Radius beginnt und sich bis in den Umfangs­ abschnitt zunehmenden Radius erstreckt, mit Saugluftöffnungen versehen. Dadurch wird erreicht, daß die längsaxial angeförder­ ten Artikel schon kurze Zeit vor ihrer queraxialen Beschleuni­ gung von den Exzenterscheiben erfaßt und gehalten werden und daß sie bei Erreichen ihrer maximalen queraxialen Geschwindig­ keit von den Exzenterscheiben freigegeben werden. Die Saugluft­ öffnungen in den Umfangsflächen der Exzenterscheiben sind also so angeord­ net, daß sie den Einstoß der queraxial beschleunigten Artikel in die Aufnahmen des Querförderers nicht behindern. Hierfür ist es auch von Vorteil, daß der die Saugluft­ öffnungen aufweisende Umfangsbereich in einem vorgegebenen Winkelabstand vor dem Umfangsabschnitt größten Radius endet. In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist als Längsfördermittel im Bereich und stromab der Ex­ zenterscheiben eine Gleitfläche mit zum Querförderer etwa tangential verlaufender Oberfläche vorgesehen. Diese Gleit­ fläche bietet der queraxialen Beschleunigung der Artikel nur geringe Reibungskräfte, so daß die mechanische Bean­ spruchung der Artikel bei ihrer queraxialen Beschleunigung minimal ist. Eine besonders vorteilhafte konstruktive Aus­ führungsform der Erfindung sieht vor, daß die Umfangsfläche jeder Exzenterscheibe in kurzem Abstand über der Gleit­ fläche und etwa senkrecht zu ihr verläuft, derart, daß der Umfangsabschnitt kleineren Radius die längsaxiale Bewegungs­ bahn der Artikel tangiert und der Umfangsabschnitt zuneh­ menden Radius unter paralleler Querverschiebung der Artikel in die längsaxiale Bewegungsbahn der Artikel hineinragt. Auf diese Weise ergibt sich eine sehr platzsparende und maschinell sehr wenig aufwendige Anordnung der Exzenter­ scheiben.

Die Erfindung bietet den besonderen Vorteil , daß die in den Querförderer zu überführenden Artikel während ihrer queraxialen Beschleunigung sicher gehalten und geführt sind und somit vor ihrem Einstoß in die Aufnahmen des Querförderers eine definierte Bewegung in queraxial er Richtung ausführen. Hinzu kommt, daß die Artikel während der Beschleunigung sowohl in Längs- als auch in Querrich­ tung wegen der glatten Oberfläche der Gleitfläche nur geringen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, da kaum Reibung auf die Oberfläche der Artikel einwirkt. Die queraxiale Beschleunigung der Artikel auf die Umfangsge­ schwindigkeit des Querförderers bewirkt außerdem, daß Biege- und Knickbeanspruchungen während der Oberführung der Artikel in die Aufnahmen des Querförderers weitgehend ausgeschlossen sind. Hinzu kommt ein sehr einfacher und platzsparender konstruktiver Aufbau der Vorrichtung.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang II-II der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Exzenterscheibe.

Mit 1 in Fig. 1 ist eine nicht näher dargestellte Strangmaschine üblicher Bauart bezeichnet. Mittels eines nicht gezeigten Messerapparats von einem fortlaufend hergestellten Filterstrang abgetrennte Filter­ abschnitte bzw. Artikel 2 werden auf einer mit einer keilförmigen Nut 3 versehenen Prismenschiene 4 längsaxial auf einen Querför­ derer in Form einer umlaufenden Einstoßtrommel 6 zuge­ fördert. Der vordere, stromabwärtige Teil der Prismen­ schiene 4 ist als Gleitfläche 7 ausgebildet, die sich tan­ gential zur Umfangsfläche der Einstoßtrommel 6 erstreckt. Seitlich der Gleitfläche 7 sind nebeneinander auf einer Montageplatte 8 zwei identisch gestaltete Exzenterscheiben 9 und 11 gelagert, die mittels eines Zahnriemens 12 von einem nicht gezeigten Antrieb synchron und in gleicher Winkellage angetrieben werden. Jede Exzenterscheibe 9 und 11 weist einen ersten Umfangsabschnitt 13 mit einem klei­ neren Radius und einen zweiten Umfangsabschnitt 14 mit einem von diesem kleineren Radius ausgehenden sich ver­ größernden Radius auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der zweite Umfangsabschnitt mit sich ver­ größerndem Radius über einen Winkel von etwa 90°. Die Exzenterscheiben sind so ausgebildet und seitlich der Gleitfläche 7 angeordnet, daß ihr erster Umfangsabschnitt 13 mit kleinerem Radius die längsaxial angeförderten Artikel 2 gerade tangiert und daß ihr zweiter Umfangsab­ schnitt 14 mit zunehmendem Radius diese Artikel 2 aus der längsaxialen Förderrichtung über die Gleitfläche 7 seitwärts beschleunigt.

Die Umfangsfläche der Einstoßtrommel 6 ist mit achsparalle­ len Aufnahmen 16 für die Aufnahme der queraxial weiterzu­ fördernden Artikel 2 versehen.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht entlang II-II der Fig. 1, wobei hier auch in Figur der Übersichtlichkeit halber fortgelassene Teile dargestellt sind. Gleiche Teile sind in Fig. 2 mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1.

Fig. 2 zeigt die am nicht dargestellten Maschinenrahmen befestigte Montageplatte 8, welche ein Lagergehäuse 17 für die Aufnahme der Exzenterscheiben 9 u. 11 trägt. In dem Lager­ gehäuse 17 ist mittels Lagerringen 18 und Lagerbuchsen 19 die Antriebswelle 21 der Exzenterscheibe 11 drehbar ge­ lagert. Die auf einer Seite die Exzenterscheibe 11 tragende Antriebswelle 21 trägt auf ihrer anderen Seite eine Zahn­ riemenscheibe 22, auf welche von einem nicht dargestellten Antriebsmittel über den Zahnriemen 12 ein vorgegebenes Drehmoment übertragen wird.

Die Innenfläche der Umfangswand 24 der topfartig ausgebildeten Exzenter­ scheibe 11 gleitet bei der Rotation dichtend an einem zy­ lindrisch ausgebildeten Gehäuseteil 26 des Lagergehäuses 17 und umschließt mit dem Gehäuseteil 26 einen Hohlraum 27 für die Unterdruckzuführung zu einem feststehenden Steuer­ schlitz 28 im Gehäuseteil 26 und zu radialen Saugluft­ öffnungen 29 in der Umfangswand 24 der Exzenterscheibe 11. Der Innenraum 27 ist durch einen Anschluß 31 mit einer Unterdruckquelle 32 verbunden. Fig. 2 zeigt die tangen­ tial zu der Exzenterscheibe 11 verlaufende Gleitfläche 7 und, mit einer strichpunktierten Linie angedeutet, einen Ausschnitt des Umfangs des Querförderers in Form einer umlaufenden Einstoßtrommel 6 mit achs­ parallelen Aufnahmen 16.

Ein auf der Montageplatte 8 befestigter Befestigungswinkel 33 trägt eine Abdeckung 34, welche die beschriebene Vorrichtung umgibt und schützt.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Exzenterscheibe 11. Sie ist als Topfscheibe mit einer zylindrischen Umfangswand 24 ausgebildet, deren Innenfläche gleitend an dem geschnitten dargestellten, stationären Gehäuseteil 26 anliegt. Der Gehäuseteil 26 weist auf seiner der Bewegungsbahn der Artikel 2 zugewandten Seite einen Steuerschlitz 28 auf. Die Exzenterscheibe 11 ist auf die Antriebswelle 21 aufgekeilt und wird von dieser in Richtung des Pfeils 36 angetrieben. Im Umfangsabschnitt 14 ist die Exzenterscheibe 11 mit einem kontinuierlich zunehmenden, exzentrischen Steg 37 versehen, welcher eine in Umfangsrichtung verlaufende Führungsnut 38 aufweist. In seinem Umfangsbereich 39 sind in der Umfangswand 24 radiale Saugluftöffnungen 29 angeordnet, die im Umfangsabschnitt 14 durch den exzentrischen Steg 37 verlaufen und in der Führungsnut 38 münden. Die Saugluftöffnungen 29 korrespondieren bei der Rotation der Exzenterscheibe 11 nacheinander mit dem stationären Steuerschlitz 28 im Gehäuseteil 26, so daß sie nacheinander mit dem im Hohlraum 27 herrschenden Unterdruck beaufschlagt werden. Der Hohlraum 27 steht auf die in Fig. 2 dargestellte Weise mit der Unterdruckquelle 32 in Verbindung.

Der Antrieb der Exzenterscheiben 9 und 11 ist so mit dem Maschinenantrieb synchronisiert, daß der exzentrische Steg 37 beider Exzenterscheiben 9 und 11 in dem Moment wirksam wird, wenn ein Filterstab bzw. Artikel 2 etwa die in Fig. 1 gezeigte Position erreicht hat. In dem Moment liegt der Filterstab bzw. Artikel 2 am Umfang beider Exzenterscheiben 9 und 11 an und wird nun bei weiterer Drehung der Exzentersscheiben 9 und 11 quer zu seiner längsaxialen Förderrichtung beschleunigt, bis er die in Fig. 1 angedeutete Geschwindigkeit V₂ erreicht hat. Bei dieser queraxialen Beschleunigung gleitet der Filterstab bzw. Artikel 2 parallel zu seiner ursprünglichen Förderrichtung auf der Gleitfläche 7 mit einer Bewegungskomponente in Richtung V₁ und einer zunehmenden Bewegungskomponente in Richtung V₂ entlang. Die Endgeschwindigkeit V₂ ist etwa gleich der Umfangsgeschwindigkeit V_T der Einstoßtrommel 6. Sobald der Filterstab 2 die vorgesehene queraxiale Geschwindigkeit V₂ erreicht hat, gleitet er in eine Mulde 16 der Einstoßtrommel 6 und wird von dieser aufgenommen, ohne daß Rückhaltekräfte oder Biege- oder Knickbeanspruchungen auf den Filterstab bzw. Artikel wirken. Auf diese Weise ist auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten der Strangmaschine ein sanfter Übergang der Artikel 2 aus ihrer längsaxialen Förderrichtung in die queraxiale Förderrichtung auf dem Querförderer 6 gewährleistet. Dabei ist während der kritischen Phase der queraxialen Beschleunigung für eine sichere Führung des Artikels 2 gesorgt, da die im Bereich des exzentrischen Steges 37 der Exzenterscheiben 9 und 11 wirkende Saugluft die Artikel 2 am Umfang der Exzenterscheiben 9 und 11 hält und führt. Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, sind schon im Umfangsabschnitt 13 mit kleinerem Radius einige Saugluftöffnungen 29 angeordnet, so daß der Artikel 2 schon vor Beginn der Querbeschleunigung von dem Umfang der Exzenterscheiben 9 und 11 erfaßt wird. Der Umfangsbereich 39, in dem die Saugluftöffnungen 29 angeordnet sind, endet, wie Fig. 3 zeigt, schon vor dem Abschnitt größter Exzentrizität, so daß die Artikel 2 von den Exzenterscheiben 9 und 11 gleichzeitig ohne weiteres freikommen, sobald sie von den betreffenden Aufnahmemulden 16 der Einstoßtrommel 6 erfaßt sind und mitgenommen werden. Gleichzeitig werden die von der Einstoßtrommel 6 bereits erfaßten Artikel 2 aber von dem exzentrischen Steg 37 noch in Förderrichtung (vgl. V_T) der Einstoßtrommel 6 geschoben, was ebenfalls eine Verbesserung der Überführung der Artikel 2 aus der längsaxialen in die queraxiale Bewegungsrichtung fördert.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Überführen von längsaxial geförderten, stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie von einem die Artikel in einer Reihe längsaxial heranfördernden Längsfördermittel auf einen die Artikel queraxial abfördernden Querförderer, mit einem Paar rotierend antreibbarer, die Arti­ kel einzeln queraxial beschleunigender Exzenterscheiben mit jeweils wenigstens einem ersten Umfangsabschnitt kleineren Radius und wenigstens einem zweiten Umfangsabschnitt zunehmen­ den Radius, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche jeder Exzenterscheibe (9, 11) wenigstens in dem Umfangsabschnitt (14) zunehmenden Radius mit einer Unterdruckquelle (32) verbundene radiale Saugluftöffnungen (29) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Steuermittel (26, 28) vorgesehen sind, welche jeweils die zum Artikel (2) ausgerichteten Saugluftöffnungen (29) an Unterdruck legen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Exzenterscheiben (9, 11) synchron und in gleicher Winkellage angetrieben sind und die Artikel (2) an unterschied­ lichen Längsabschnitten gleichzeitig erfassen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche jeder Exzenterscheibe (9, 11) in einem Umfangsbereich (39), der im Umfangsabschnitt (13) kleineren Radius beginnt und sich bis in den Umfangsabschnitt (14) zunehmenden Radius erstreckt, Saugluftöffnungen (29) auf­ weist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugluftöffnungen (29) aufweisende Umfangsbereich (39) in einem vorgegebenen Winkelabstand vor dem Umfangsabschnitt größten Radius endet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Längsfördermittel im Bereich und strom­ ab der Exzenterscheiben (9, 11) eine Gleitfläche (7) mit zum Querförderer (6) etwa tangential verlaufender Oberfläche vorge­ sehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche jeder Exzenterscheibe (9, 11) in kurzem Ab­ stand über der Gleitfläche (7) und etwa senkrecht zu ihr ver­ läuft, derart, daß der Umfangsabschnitt (13) kleinen Radius die längsaxiale Bewegungsbahn der Artikel (2) tangiert und der Umfangsabschnitt (14) zunehmenden Radius unter paralleler Quer­ verschiebung der Artikel (2) in die längsaxiale Bewegungsbahn der Artikel (2) hineinragt.