DE3510119C2 - Vorrichtung zum Bohren von Löchern in stabförmige Gegenstände - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bohren von Lö­ chern in stabförmige Gegenstände gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist besonders geeignet für die Her­ stellung von Tabakwaren, insbesondere von Zigaretten.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist beispiels­ weise in der DE 33 13 064 A1 beschrieben. Bei dieser bekann­ ten Vorrichtung sind die Mulden über den Außenumfang einer zylindrischen Walze verteilt, die auf einer Hohlwelle ange­ ordnet ist, über die sie angetrieben wird. In dieser hohlen Antriebswelle ist eine weitere Hohlwelle drehbar gelagert. Diese innere Hohlwelle enthält in einem außerhalb der Außen­ welle liegenden Endabschnitt einen Strahlenteiler sowie einen diesem nachgeordneten Spiegel, denen jeweils eine Fokussierlinse zugeordnet ist. Diese Fokussierlinsen sind ebenso wie der Strahlenteiler sowie der Spiegel innerhalb des betreffenden Endabschnitts der inneren Hohlwelle ange­ ordnet. Die am anderen Ende der Hohlwellen angeordnete La­ serlichtquelle liefert einen pulsierenden Laserstrahl, der entlang der Wellenachse innerhalb der inneren Hohlwelle ver­ läuft. Durch den Strahlenteiler und den Spiegel wird dieser pulsierende Laserstrahl am anderen Ende der inneren Hohl­ welle in zwei Teilstrahlen aufgeteilt, die durch einen in der Welle vorgesehenen Schlitz auf den frei liegenden Filter einer jeweiligen Zigarette gerichtet werden. Durch die bei­ den in der inneren Hohlwelle vorgesehenen Fokussierlinsen werden diese Teilstrahlen auf zwei Ringbereiche des Filters fokussiert, um zwei in Längsrichtung der Zigarette hinter­ einanderliegende Perforationsringe zu bilden. Der Strahlen­ teiler, der Spiegel sowie die beiden Fokussierlinsen sind fest innerhalb der inneren Hohlwelle angeordnet, wobei diese schneller gedreht wird als die die Mulden aufweisende Walze. Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel dreht sich die innere Hohlwelle mit einer solchen Winkelgeschwindigkeit, daß sich die Zigaretten während einer vollständigen Umdrehung dieser Hohlwelle lediglich um einen Teilungsabstand weiterbewegen. Die Länge des Perforationsbogens, über dem der Perforations­ vorgang stattfindet, ist gleich dem Produkt aus dem Teilungs­ abstand und der Anzahl der Löcher in jedem Ring. Hierbei ist die Pulsfrequenz der Laserlichtquelle so gewählt, daß die Zigaretten während einer Umdrehung der inneren Hohlwelle je­ weils ein Loch erhalten, wobei die Löcher in den verschiede­ nen Zigaretten nacheinander erzeugt werden.

Bei einer aus der US 4 349 719 bekannten Vorrichtung zum Perforieren von Filterzigaretten werden die Zigaretten mit­ tels einer drehbaren Trommel nacheinander an einer statio­ nären optischen Einrichtung vorbeibewegt, durch die sämtli­ che Löcher des Perforationsringes einer jeweiligen Zigarette gleichzeitig erzeugt werden, sobald die Zigarette mit der optischen Einrichtung ausgerichtet ist. Die optische Ein­ richtung enthält einen kegelstumpfartigen Teiler mit einer Mehrzahl von über den Umfang verteilten Spiegelflächen, die gleichzeitig von einem einfallenden Laserstrahl beaufschlagt werden. Durch die Spiegelflächen wird der zur Achse der je­ weiligen Zigarette parallele einfallende Strahl in eine ent­ sprechende Anzahl von Teilstrahlen aufgeteilt, die im we­ sentlichen radial nach außen gerichtet sind und auf eine entsprechende Anzahl von Ablenkspiegeln treffen, die über den Innenumfang eines Tragringes der optischen Einrichtung verteilt sind. Diese Ablenkspiegel bewirken gleichzeitig ein Fokussieren der Teilstrahlen auf die betreffende Filterzi­ garette. Die Anzahl der Teilstrahlen sowie die Anzahl der Ablenkspiegel entspricht jeweils der Anzahl der in einem Perforationsring vorgesehenen Löcher. Die Zigaretten werden während des gesamten Perforationsvorgangs in am Außenumfang der Trommel vorgesehenen Mulden festgehalten.

Demnach ist es bekannt, Zigaretten im Bereich des Filters mit einer Anzahl von Löchern zu versehen. Durch diese Maß­ nahme inhalieren die Raucher zusammen mit dem Rauch einen gewissen Anteil von Luft, wodurch der Rauch verdünnt wird und sowohl die Rauchtemperatur als auch der Gehalt an schäd­ lichen Bestandteilen verringert werden.

Bei den bekannten Bohrvorrichtungen besteht nun aber die Gefahr, daß die erzeugten Löcher unregelmäßig geformt und ungleichmäßig rund um die Zigaretten verteilt sind. Der Hauptgrund dafür ist, daß die Laserlichtquelle, die Fokus­ siervorrichtung und ein dieser üblicherweise zugeordneter Reflektor normalerweise in einer bestimmten Entfernung von den zu durchbohrenden Zigaretten angeordnet sind. Dies liegt daran, daß die Zigaretten längs ihres Bearbeitungsweges durch eine Transportvorrichtung weiterbewegt werden, die getrennt von der betreffenden Bohrvorrichtung geführt wird. Da die Bohrvorrichtung auf diese Weise von den Schwingungen, die den Zigaretten normalerweise durch die Transportvorrich­ tung erteilt wird, nicht beeinflußt wird, werden die Ziga­ retten in nicht vorausbestimmbarer Weise abweichend von der an sich gewünschten Weise durchbohrt.

In der DE 17 65 145 wird ein Verfahren zum Bearbeiten dünner Schichten mit Laserstrahlen beschrieben. Bei diesem bekann­ ten Verfahren wird ein vom Laser kommendes paralleles Licht­ bündel durch eine Zerstreuungslinse derart aufgefächert, daß das erzeugte Licht von einem virtuellen Brennpunkt auszuge­ hen scheint. Der Zerstreuungslinse sind mehrere, in einer Ebene liegende Sammellinsen nachgeordnet, durch die der vir­ tuelle Brennpunkt in eine Vielzahl von reellen Bildpunkten abgebildet wird, die auf zu bearbeitenden Schichten auf einem Substrat liegen.

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die Löcher stets gleich­ förmig und gleichmäßig in die stabförmigen Gegenstände ein­ bringbar sind.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Fokussiervorrichtung für jede der Mulden eine Sammellinse enthält, die Bestandteil der Transportvorrichtung ist und mit ihr längs eines vorgegebenen Arbeitswegs weiterbewegt wird.

Aufgrund dieser Ausbildung ist sichergestellt, daß bei even­ tuell auftretenden Vibrationserscheinungen die die stabför­ migen Gegenstände aufnehmenden Mulden auf die gleiche Weise wie die diesen Mulden zugeordneten Sammellinsen in Schwin­ gungen versetzt werden. Eine gegebenenfalls auftretende Ver­ lagerung der Mulden relativ zum von der Laserlichtquelle ausgesandten Laserstrahl wird in der Regel durch die den Mulden zugeordneten Sammellinsen vollständig kompensiert.

In bestimmten Fällen kann es zweckmäßig sein, wenn der Fokus­ siervorrichtung überdies Streumittel zugeordnet sind, um den Laserstrahl auf eine Mehrzahl der Sammellinsen zu richten.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungs­ varianten der Erfindung angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist im folgenden unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Frontansicht einer Bohrvorrichtung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Einzel­ heit aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Einzel­ heit von Fig. 3, wobei wegen der Übersichtlichkeit einzelne Teile entfernt sind.

Gemäß Fig. 1 ist als Transportvorrichtung zum Zuführen von stabförmigen Gegenständen, hier Zigaretten 2, eine Trommel 1 vorgesehen, die einen Teil einer Maschine 3 zum Zusammenstellen von Filtern bildet. Zusätzlich zur Trommel 1 ist eine Zuführungstrommel 4 und eine Entnahmetrommel 5 vorgesehen, die sich gleichförmig drehen und so angeordnet sind, daß sie zwei Punkte am Umfang der Trommel 1 berühren.

Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, bildet die Trommel 1 einen Teil einer Bohrvorrichtung, die als ganzes mit dem Bezugszeichen 6 versehen ist. Die Bohrvorrichtung 6 umfaßt eine pulsierende Laserlichtquelle 7, die einen Laserstrahl 8 längs der Achse einer Bohrung 9 in einer tabularartigen Welle 10 aussendet. Die Welle 10 trägt die umlaufende Trommel 1, durch einen Diffusor 11 gebildete Streumittel, eine Fokussiervorrichtung 12 und eine Drehvorrichtung 14. Der Diffusor 11 dient dazu, den Laserstrahl 8 radial nach außen abzulenken und ihn so zu formen, wie es weiter unten beschrieben ist. Die Fokussiervorrichtung 12 dreht sich mit der Trommel 1 und fokussiert den Laserstrahl 8 so auf Zigaretten 2, daß auf ihnen ein Ring von Lö­ chern 13 entsteht. Die Drehvorrichtung 14 dreht Ziga­ retten 2 um ihre Achse, während sie von der Trommel 1 weiterbewegt werden; die Trommel 1 dreht sich während­ dessen um die Achse der Welle 10.

Aus Fig. 3 ist zu entnehmen, daß die Bohrung 9 auf der der Laserlichtquelle 7 gegenüberliegenden Seite durch eine abgeschrägte Kappe 15 verschlossen ist. Ein Teil der Kappe 15 erstreckt sich in das Innere der Bohrung 9 und ist dort begrenzt durch eine um 45 Grad geneigte verspiegelte Oberfläche, die einen Spiegel 16 bildete. Der Spiegel 16 bildet einen Teil des Diffusors 11 und lenkt den Laserstrahl 8 durch einen Schlitz 17 durch die Wel­ le 10 nach außen. Der Schlitz 17 erstreckt sich, wie in Fig. 1 gezeigt, am Umfang der Welle 10 über einen Sektor, dessen Öffnung auf dem Umfang der Trom­ mel 1 einem Arbeitssektor entspricht, der mindestens gleich dem Dreifachen des Abstands zweier Zigaretten 2 ist.

Wie es aus Fig. 3 und besonders auch aus Fig. 2 zu entnehmen ist, umfaßt der Diffusor 11 eine erste Lin­ se 18, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als speziel­ le planzylindrische Linse ausgebildet ist. Die Längs­ achse der Linse 18 verläuft parallel zu der Achse der Welle 10. Der Diffusor 11 umfaßt weiter eine zweite Linse 19, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als ei­ ne andere spezielle planzylindrische Linse ausgebildet ist. Die Längsachse dieser zweiten Linse 19 steht senkrecht auf der Achse der Welle 10. Die beiden Linsen 18 und 19 sind in die Welle 10 eingegliedert; die zweite Linse 19 ist in Bezug auf die Achse der Welle 10 außerhalb der ersten Linse 18 angeordnet und dem Schlitz 17 längs dessen radialer Achse zugewandt. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, umfaßt die Fokussiervorrichtung 12 eine Anzahl von Sammellinsen 20, die auf der Trommel 1 gleichmäßig über deren Umfang verteilt angeordnet sind. Jede der Sammellinsen 20 ist einer entsprechenden Mul­ de 21 zugeordnet. Die Mulden 21 sind in axialer Richtung auf dem Umfang der Trommel 1 angeordnet und dienen zur Aufnahme einer entsprechenden Zigarette 2.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 erstreckt sich die Welle 10 von einer Seitenwand 22 der Maschine 3 aus und bildet an ihrem freien Ende einen äußeren Flansch 23. Mit dem Flansch 23 ist die Kappe 15 verbunden. Sie ist an ihrem äußeren Umfang mit dem inneren Ring eines ersten Lagers 24 verbunden, das die Trommel 1 trägt. Die Trommel 1 umfaßt eine im wesentlichen zylindrische Glocke 25, die koaxial zur Welle 10 angeordnet ist und mit ihrer der Seitenwand 22 zugewandten hohlen Seite auf die Welle 10 paßt. Die Glocke 25 stellt eine Stirnwand 26 dar, die eine axiale Bohrung 27 aufweist, in der das Lager 24 unter­ gebracht ist, und umfaßt weiter eine im wesentlichen zylindrische Seitenwand 28, die in ihrem der Stirnwand 26 zugewandten Teil eine ringförmige Rille 29 aufweist.

Durch den Boden der ringförmigen Rille 29 führen Durchgangslöcher 30, die gleichmäßig rund um die Achse der Welle 10 angeordnet sind und in ihrer Anzahl der Zahl der Mulden 21 entsprechen; in jede von ihnen ist eine entsprechende Sammellinse 20 eingesetzt.

Die Seitenwand 28 der Glocke 25 umfaßt auf der Seite, auf der sich die Rille 29 befindet, einen Teil 31 von ge­ ringerem Durchmesser; ein weiterer Teil 32 ist der Sei­ tenwand 32 zugewandt. Den Übergang zwischen dem Teil 31 und dem Teil 32 bildet eine ringförmige Schulter 33.

Von der inneren Oberfläche der Seitenwand 28 der Glocke 25 erstrecken sich zwei ringförmige Flansche 34 und 35 radial nach innen. Der erste Flansch 34 liegt nahe an der Schulter 33, der zweite Flansch 35 ist nahe am frei­ en Ende der Seitenwand 28 der Seitenwand 22 zugewandt und bildet ein zylindrisches Loch 36, das konzentrisch zur Welle 10 liegt und in dem ein zweites Lager 37 untergebracht ist. Das zweite Lager 37 ist auf der Welle 10 befestigt und trägt die Trommel 1.

Am Flansch 35 bildet die Seitenwand 28 der Glocke 25 einen äußeren Zahnkranz 38. Dieser Zahnkranz 38 steht im Ein­ griff mit einem Zahnrad 39, das in der Seitenwand 22 drehbar gelagert ist. Das Zahnrad 39 ist mit einer nicht gezeigten Antriebseinheit verbunden, die die Trommel 1 mit einer vorgegebenen konstanten Geschwindigkeit um ih­ re Achse dreht, und zwar in umgekehrter Richtung zu den Trommeln 4 und 5.

Die Drehvorrichtung 14, die als Beispiel in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, ist in zwei Getriebegruppen 40 und 41 aufgeteilt, die ihrerseits zwei entsprechenden ver­ schiedenen Paaren von Mulden 21 zugeordnet sind. Wenn also eines der Paare von Mulden 21 beispielsweise mit einer Getriebegruppe 40 im Eingriff steht, stehen die zwei be­ nachbarten Gruppen von Mulden 21 im Eingriff mit der Getrie­ begruppe 41.

Jede Getriebegruppe 40 umfaßt einen Hebel oder Hebelarm 42, der sei­ nerseits wieder mit einem Lagerstift 43 versehen ist. Die Achse des Lagerstifts 43 verläuft parallel zur Achse der Glocke 25. Jeder Lagerstift 43 greift drehbar in ein ent­ sprechendes Durchgangsloch 44 ein, das in den Flansch 34 eingeformt ist, und ist mit seinem der Stirnwand 26 der Glocke 25 zugewandten Ende Bestandteil eines Arms 45, der senkrecht auf dem Lagerstift 43 steht und an seinem frei­ en Ende mit einer Rolle 46 verbunden ist. Die Rolle 46 bewegt sich längs einer Kurvenscheibe oder eines Nockens 47. Der Nocken 47 ist Bestandteil der Welle 10 und stellt eine Arbeitsfläche dar, die rings um die Achse der Welle 10 ausgebildet ist.

Das der Seitenwand 22 zugewandte Ende jedes Lagerstifts 43 ist Bestandteil eines zweiten Arms, der aus einem Zahn­ segmentrad 48 besteht und eine Rolle 49 trägt. Das Zahnsegmentrad 48 erstreckt sich in einer Ebene senk­ recht zur Achse der Welle 10, die Rolle 49 bewegt sich längs eines Nockens 50. Der Nocken 50 ist Bestandteil der Welle 10 und stellt eine Arbeitsfläche dar, die rings um die Achse der Welle 10 ausgebildet ist.

Jedes Zahnsegmentrad 48 steht in dem Eingriff mit zwei Zahnrädern 51, von denen jedes auf eine ent­ sprechende Welle 52 gesetzt ist. Die Wellen 52 ver­ laufen parallel zu der Welle 10 und sind an einem En­ de in einer Durchgangsbohrung in der Glocke 25 in der Nähe der Schulter 33 und an ihrem anderen Ende in einem Durchgangsloch 54 im Flansch 35 drehbar ge­ lagert.

Das der Stirnwand 26 zugewandte Ende der Wellen 52 erstreckt sich aus der Glocke 25 durch entsprechende Durch­ gangsbohrungen 53 und ist einstückig mit einem Fortsatz 55 ausgebildet. Der Fortsatz 55 ragt über die Außen­ seite des Teils 31 der Außenwand 28 der Glocke 25 und weist eine axial verlaufende Nut auf, die eine entsprechen­ de Mulde 21 bildet. Die Mulde 21 hat eine Absaugnut 56, die an der Nut in Längsrichtung verläuft und mit einem Kanal 57 in Verbindung steht. Der Kanal 57 verläuft in der zugehörigen Welle 52 und steht seinerseits an seinem der Seitenwand 22 zugewandten Ende mit einer Absaugnut 58 in Verbindung. Die Absaugnut 58 ist an eine nicht gezeigte Absaugvorrichtung angeschlossen.

Die Absaugnut 58 ist in die Oberseite einer ring­ förmigen Verteilerplatte 59 eingelassen und erstreckt sich axial rings um die Welle 10 im wesentlichen über den gesamten Sektor zwischen den Berührungs­ punkten der Trommeln 4 und 5 mit der Trommel 1.

Die Verteilerplatte 59 ist axial gleitend auf einer zylindrischen Büchse 60 konzentrisch zur Welle 10 als Bestandteil der Seitenwand 22 ausgebildet. Die Verteilerplatte 59 wird mit Hilfe einer Anzahl von Federn 61 federnd gegen die Enden der Wellen 52 gedrückt. Jede Getriebegruppe 41 umfaßt eine Anzahl von Hebeln oder Hebelarmen 62, von denen jeder einen Lagerstift 63 umfaßt. Die Lagerstifte 63 greifen drehbar in ein entsprechendes Durchgangsloch 64 im Flansch 35. Die Hebelarme 62 sind im wesentlichen identisch mit den Hebelarmen 42. Jeder umfaßt einen ersten Arm 65, ähnlich dem Arm 45, mit der Rolle 66 und ein Zahnsegment­ rad 67, ähnlich dem Zahnsegmentrad 48, mit der Rolle 68.

Jede Rolle 68 ist so angeordnet, daß sie auf der Arbeitsfläche des Nockens 50 aufliegt. Jede Rolle 66 steht in Verbindung mit einem weiteren Nocken 69, der Bestandteil der Welle 60 ist und deren Arbeitsfläche rings um die Achse der Welle 10 verläuft.

Jedes Zahnsegmentrad 67 steht im Eingriff mit zwei Zahnrädern 51, die auf entsprechenden Wellen 52 ange­ ordnet sind. Die Wellen 52 beziehen sich auf ein Paar von Mulden 21, die zwischen zwei benachbarten Paaren von Mulden 21 liegen. Die benachbarten Mulden 21 werden durch entsprechende Zahnsegmenträder 48 gesteuert.

Wie in Fig. 4 gezeigt, sind die Nocken 47 und 69 identisch, und sie werden durch die Rollen 46 und 66 wei­ terbewegt. Jede der beiden Nocken 47 und 69 hat ei­ ne Arbeitsfläche, die aus einem unterem Bereich 70, einem oberen Bereich 71 und zwei geneigten Übergangs­ bereichen 72 besteht. Ein Mittelteil einer der bei­ den Übergangsbereiche 72 wird durch die Rollen 46 und 66 schrittweise weiterbewegt, wenn die entsprechenden Mulden 21 über einen solchen sektorförmigen Bohrbe­ reich 73 laufen, dessen Öffnung im wesentlichen dem des Schlitzes 17 entspricht.

Andererseits wird der Nocken durch die Rollen 49 und 68 abwechselnd weiterbewegt, und er bildet wie die Nocken 47 und 69 eine Arbeitsfläche, die aus einem unteren Bereich 74, einem oberen Bereich 75 und zwei geneigten Übergangsbereichen 76 besteht. Ein Mittelteil einer der Übergangsbereiche 76 wird durch die Rollen 49 und 68 schrittweise weiterbewegt, wenn die entsprechenden Rollen 46 und 66 längs dem Mittel­ teil des oben erwähnten geneigten Übergangsbereichs 72 auf dem betreffenden Nocken 47 oder 69 fahren.

Wenn die Glocke 25 mit Hilfe des dem Antrieb dienenden Zahnrads 39 gedreht wird, werden die Rollen 46 und 66 veranlaßt, längs der Arbeitsfläche des zugehörigen Nockens 47 bzw. 69 zu rollen; die Rollen 49 und 68 rollen dann in ent­ sprechender Weise längs der Arbeitsfläche des Nockens 50.

Wenn eine Rolle 46 aus dem unteren Bereich 90 auf dem Nocken 47 rollt und längs eines Übergangsbereichs 72 zu rollen beginnt, rollt die entsprechende Rolle 49 aus dem entsprechenden unteren Bereich 74 des Nockens 50, und sie beginnt längs einem entsprechenden Übergangsbereich 76 des Nockens 50 zu rollen.

Wenn die Rollen 46 und 49 aber längs der entsprechen­ den Übergangsbereiche 72 und 76 rollen, werden die entsprechenden Hebel oder Hebelarme 42 und infolgedessen das ent­ sprechende Zahnsegmentrad 48 allmählich um die Ach­ se des zugehörigen Lagerstifts 43 gedreht, und zwar zwischen zwei verschiedenen Endwinkeln. Die beiden zugehörigen Fortsätze 55 werden dadurch veranlaßt, sich dementspre­ chend um ihre Achsen zu drehen.

Das Übersetzungsverhältnis zwischen jedem der Zahnseg­ menträder 48 und dem zugehörigen Zahnrad 51 ist übli­ cherweise so gewählt, daß der Ausschlag des Zahnsegment­ rads 48 zwischen seinen beiden erwähnten Endwinkeln eine Drehung der Fortsätze 55 um ihre Achse um über 360 Grad verursacht.

Wenn die Rollen 46 und 49 längs dem anderen Paar von zu­ gehörigen Übergangsbereichen 72 und 76 rollen, werden die Fortsätze 55 - wie es klar ersichtlich ist - in ent­ gegengesetzter Richtung in ihre ursprünglichen Stellun­ gen gedreht.

In der oben geschilderten Anordnung werden drei Nocken 47, 50 und 69 allein aus speziellen Konstruktionsgründen gebraucht. Ein einzelner Nocken 50, der an seinen gegen­ überliegenden Seitenflächen zwei Nuten für eine Zwei- Weg-Führung von Rollen 49 und 68 hätte, würde beispiels­ weise ausreichen, den Winkelausschlag der Zahnsegmenträ­ der 48 und 67 zu steuern. Die Nocken 47 und 69 und die Rollen 46 und 66 würden dadurch entbehrlich gemacht.

Weiter dienen die zwei Getriebegruppen 40 und 41 le­ diglich der Forderung, den Durchmesser der Trommel 1 innerhalb bestimmter Grenzen zu halten. Wenn nämlich der Durchmesser der Trommel 1, und damit zwangsläufig auch der Nocken, erheblich vergrößert würde, könnten alle Hebelarme 42 und 62 auf derselben Seite des Nockens 50 untergebracht werden.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, trifft der Laser­ strahl 8 nach seiner radialen Ablenkung mit Hilfe des Spiegels 16 durch den Schlitz 17 auf die Linse 18, die in einer Richtung senkrecht zur Achse der Welle 10 streut. Beim Auftreffen auf die Linse 19 wird der so aufgeweitete Strahl parallel zur Achse der Welle 10 weiter gestreut, und zwar so, daß er einen Lichtfleck bildet. Die Ausdehnung dieses Lichtflecks kann belie­ big konstant gehalten werden und ist mindestens gleich dem Durchmesser der Sammellinsen 20. Weiterhin ist wenig­ stens in der gezeigten Anordnung die Ausdehnung des auf­ geweiteten Strahls in der Ebene senkrecht zur Achse der Welle 10 und entsprechend der Größe des sektorför­ migen Bohrbereichs 73 mindestens so groß, daß er zur gleichen Zeit vier aufeinanderfolgende Sammellinsen 20 über­ deckt.

Wenn sich die Trommel 1 dreht, wandern die Zigaretten 2 nacheinander über den sektorförmigen Bohrbereich 73, zur gleichen Zeit drehen sie sich um ihre Achse dank der Rol­ len 46 und 49 oder 68 und 66, die längs den Übergangsbe­ reichen 72 und 76 auf den Nocken 47, 50 und 69 rollen.

Im folgenden werden noch Einzelheiten geschildert. Bevor die Zigaretten 2 in den sektorförmigen Bohr­ bereich 73 gelangen, beginnen sie sich um ihre ei­ gene Achse zu drehen, bis sie eine im wesentlichen konstante Drehgeschwindigkeit erreicht haben. Die­ se konstante Drehgeschwindigkeit wird über den ge­ samten Bohrbereich eingehalten, danach geht sie allmählich wieder auf Null zurück. Darüberhinaus ist der Winkelausschlag der Hebelarme 42 und 62 über den Übergangsbereichen 72 und 76 so gewählt, daß die Zigaretten 2 eine im wesentlichen volle Umdrehung um ihre Achse ausführen während der Zeit, in der sie über den sektorförmigen Bohrbereich 73 wandern.

Schließlich ist die Pulsfrequenz der Laserlicht­ quelle 7 so gewählt, daß die Zahl der während der Zeit aus­ gesandten Impulse, die jede Zigarette 2 für ihre Fortbewegung über den sektorförmigen Bohrbereich 73 benötigt, gleich der Zahl der Löcher 13 ist, die in jede Zigarette gebohrt werden sollen.

In Verbindung mit der vorangegangenen Beschreibung sollte darauf hingewiesen werden, daß durch die spe­ zielle Drehvorrichtung 14 die Zigaretten 2 ohne ei­ ne Verformung durch das Abrollen um ihre eigene Achse gedreht werden und daß die gebohrten Löcher 13 außerordent­ lich sauber und genau sind, da im wesentlichen keine Relativbewegung zwischen jeder Zigarette 2 und ihrer Sammel­ linse 20 besteht.

In Verbindung mit den Linsen 18 und 19 sollte erwähnt werden, daß ein solcher gestreckter Lichtfleck, wie ihn die beiden Linsen 18 und 19 erzeugen und wie er anhand des Ausführungsbeispiels beschrieben ist, auch dadurch erreicht werden kann, daß nur eine Linse oder eine größere Anzahl von Linsen verwendet wird. Ein solcher Lichtfleck wird sich dann in keiner Weise von dem unterscheiden, der durch die beiden Linsen 18 und 19 gebildet wird.

In Verbindung mit der Länge des Lichtflecks, das heißt der Länge des Bohrsektors 73, sollte darauf hingewiesen werden, daß die Übereinstimmung des Bohrsektors 73 mit dem Platz, der durch wenigstens vier Linsen belegt ist, lediglich auf Konstruktionsgründen beruht. Auf der einen Seite soll eine möglichst kleine Laserlichtquelle 7 benötigt werden, auf der anderen Seite soll die axiale Drehgeschwindigkeit der Zigaretten 2 während der Zeit, in der sie sich über den Bohr­ sektor 73 bewegen, innerhalb bestimmter Grenzen gehalten werden.

Schließlich ist die Tatsache, daß jedes Zahnsegment­ rad 48 und 67 zwei aufeinanderfolgenden Mulden 21 zugeordnet ist, ebenfalls durch konstruktive Gründe bedingt. Eine Drehvorrichtung, auf der jede Mulde einem entsprechenden Zahnsegment zugeordnet ist, könnte ebenso wie eine Drehvorrichtung, auf der jedes Zahnsegment drei oder mehr Mulden 21 steuert, ohne weiteres hergestellt werden.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Bohren von Löchern (13) in stabförmige Gegenstände (2), insbesondere Zigaretten, mit einer Trans­ portvorrichtung für die Gegenstände (2), einer Anzahl von bewegbaren Mulden (21), die quer zu ihrer Vorschubrich­ tung auf der Transportvorrichtung angeordnet sind und von denen jede einen der Gegenstände (2) aufnehmen kann, einer auf der Transportvorrichtung gelagerten Drehvor­ richtung (14) zum Drehen der Mulden (21) um ihre Achse, einer Laserlichtquelle (7) zum Aussenden eines pulsierenden Laserstrahls (8) und mit einer Fokussiervorrichtung (12) zum Fokussieren des Laserstrahls (8) auf die bewegbaren Gegen­ stände (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussiervor­ richtung (12) für jede der Mulden (21) eine Sammellinse (20) enthält, die Bestandteil der Transportvorrichtung ist und mit ihr längs eines vorgegebenen Arbeitswegs weiterbe­ wegt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fokussiervorrichtung (12) überdies Streumittel (11) zu­ geordnet sind, um den Laserstrahl (8) auf eine Mehrzahl der Sammellinsen (20) zu richten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Transportvorrichtung eine Trommel (1) vorgesehen ist, die sich um ihre Achse dreht und an ihrem Umfang eine Anzahl von Mulden (21) für die Gegenstände (2) aufweist, wobei jede Mulde (21) ein Schiffchen umfaßt, das mit der Drehvorrich­ tung (14) verbunden ist und sich um seine Längsachse paral­ lel zur Rotationsachse der Trommel (1) dreht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Streumittel (11) feste Linsen (18, 19) umfassen, die längs des von den Sammellinsen (20) zurückgelegten Arbeits­ wegs einen Lichtfleck bilden, dessen Länge, längs dem Ar­ beitsweg gemessen, größer als der Durchmesser der Sammel­ linsen (20) und dessen Weite, quer zur Vorschubrichtung ge­ messen, im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Sammel­ linsen (20) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Lichtflecks längs des Arbeitswegs so bemessen ist, daß er gleichzeitig wenigstens drei dieser Sammellin­ sen (20) einschließt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - die Drehvorrichtung (14) umfaßt eine Anzahl von Getriebe­ gruppen (40, 41),
• - die Getriebegruppen (40, 41) sind auf der Transportvor­ richtung gelagert,
• - jede der Getriebegruppen (40, 41) ist mit wenigstens einer der Mulden (21) verbunden,
• - die Drehvorrichtung (14) umfaßt weiter Nocken (47, 50, 69),
• - die Getriebegruppen (40, 41) sind in vorbestimmter Weise durch die Nocken (47, 50, 69) antreibbar,
• - die Mulden (21) sind durch die Getriebegruppen (40, 41) drehbar,
• - wobei die Mulden (21) im wesentlichen einmal um ihre Achse drehbar sind, während die zugehörigen Sammellinsen (20) über den Lichtfleck bewegt werden.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sammellinsen (20) und die zuge­ hörigen Mulden (21) gleichmäßig über den Umfang der Trommel (1) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Getriebegruppe (40, 41) einen Hebelarm (42, 62) umfaßt, der an der Transportvor­ richtung angelenkt ist und an einem Ende mit den Nocken (47, 69) in Verbindung stehende Rollen (46, 66) und am ande­ ren Ende ein Zahnsegmentrad (48, 67) trägt, und daß an jede Mulde (21) ein Zahnrad (51), das mit einem Zahnsegmentrad (48, 67) in Verbindung steht, einstückig angeformt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zahnsegmentrad (48, 67) mit wenigstens zwei Zahnrädern (51) in Wirkungsverbindung steht.