DE3542283C2 - Verfahren zur Ausbildung von Löchern in stangenförmigen Artikeln, insbesondere in Zigaretten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung von Lö­ chern in stangenförmigen Artikeln gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches Verfahren ist u. a. vorteilhaft bei der Herstel­ lung von Rauchwaren, insbesondere von Zigaretten anwendbar.

Bei der Herstellung von Zigaretten ist es bekannt, sogenann­ te belüftete Zigaretten anzufertigen. Das sind Zigaretten, die in der Filterzone eine Vielzahl von Löchern haben, über die beim Rauchen ein Anteil an Außenluft zusammen mit dem Zigarettenrauch inhaliert wird. Dadurch ergibt sich der dop­ pelte Vorteil der Verdünnung und der Temperaturverringerung des inhalierten Rauches, wodurch der Gehalt des Rauches an schädlichen Elementen verringert wird.

Für die Herstellung der Ventilationslöcher ist es bekannt, Perforierungsvorrichtungen zu verwenden, bei denen eine vorzugsweise gepulste Laserquelle sowie eine Fokussierein­ richtung Verwendung finden, über die der Laserstrahl auf die Zigaretten bei deren Bewegung längs eines bestimmten Weges gerichtet wird, wobei die Zigaretten eventuell um ihre Achse gedreht werden.

Insbesondere ist eine Perforierungsvorrichtung bekannt ge­ worden, bei der die zu perforierenden Zigaretten über eine Zufuhrwalze an eine Perforierungswalze abgegeben werden, die tangential bezüglich der Zufuhrwalze angeordnet ist. An ih­ rem Umfang weist die Perforierungswalze eine Vielzahl von drehbaren Mulden auf, in die jeweils eine der Zigaretten eingelegt wird. Sind die Löcher in den Zigaretten angeord­ net, so werden diese zu einer Abgabewalze transportiert, die sich ebenfalls tangential zur Perforierungswalze erstreckt.

Beim Weg zu denjenigen Positionen, in denen sich die Mulden tangential zu der Zufuhrwalze bzw. zu der Abgabewalze befin­ den, nehmen die Mulden eine vorbestimmte winkelige Haltepo­ sition relativ zur Perforierungswalze ein, um die richtige Übergabe der Zigaretten zwischen den drei Walzen sicherzu­ stellen. Wenn die Mulden eine mittlere Lage zwischen den beiden Tangenten durchlaufen, so wird jede Mulde zunächst mit einer wachsenden Winkelgeschwindigkeit gedreht, dann mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit und darauf mit einer sich verringernden Winkelgeschwindigkeit. Jede Zigarette wird bei ihrem Transport längs eines Perforierungsbogens perforiert, längs dessen die jeweilige Mulde um ihre Achse mit der konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, so daß nach und nach bestimmte Punkte des Umfangs der Zigarette der Wirkung des pulsierten Laserstrahls ausgesetzt werden. Bei dieser bekannten Vorrichtung unterliegen die Zigaretten aber beträchtlichen Winkelbeschleunigungen bzw. Winkelver­ zögerungen, während sie an der Perforierungswalze gehalten werden. Dadurch kann ihre strukturelle Stabilität leiden, zumindest kann Tabak aus den Zigaretten herausfallen. Weil die Mulden zunächst beschleunigt und dann wieder verzögert werden müssen, ist der Perforierungsbogen verhältnismäßig kurz. Es müssen daher sehr starke Laser eingesetzt werden, weil die für das Anbringen der Löcher notwendige Energie jeder Zigarette innerhalb einer nur kurzen Zeit mitgeteilt werden muß.

Schließlich ist diese bekannte Vorrichtung konstruktiv ver­ hältnismäßig kompliziert aufgebaut, und zwar weil die Win­ kelgeschwindigkeit der Drehung der Mulden sich zwischen Null und einem bestimmten konstanten Wert bei jeder vollständigen Umdrehung der Perforierungswalze um ihre Achse ändern muß.

Bei einem in der älteren, nachveröffentlichten DE 35 10 119 A1 beschriebenen Verfahren der eingangs genannten Art wird das vom Laserstrahl beaufschlagte Reflexionselement durch einen Spiegel gebildet, der innerhalb einer feststehenden Hohlwel­ le angeordnet ist, auf der die Zwischenwalze drehbar gelagert ist. Der auf den feststehenden Spiegel auftreffende Laser­ strahl wird durch einen in der Welle vorgesehenen Schlitz radial nach außen abgelenkt. Der Spiegel ist Teil eines Diffusors, der überdies hintereinanderliegende Streulinsen umfaßt, durch die der vom Spiegel abgelenkte Laserstrahl zu­ nächst in einer Richtung senkrecht zur Wellenachse und an­ schließend in Richtung der Wellenachse gestreut wird. Auf­ grund der Streuung in der Richtung senkrecht zur Wellenachse werden von dem aufgeweiteten Laserstrahl stets mehrere Fo­ kussierlinsen erfaßt, die jeweils einer zu perforierenden Zigarette zugeordnet und im Bereich der betreffenden Mulde angeordnet sind. Bevor die Zigaretten in den sektorförmigen Bohrbereich gelangen, werden sie um ihre eigene Achse ge­ dreht, bis sie eine im wesentlichen konstante Drehgeschwin­ digkeit erreicht haben. Diese konstante Drehgeschwindigkeit wird über den Bohrbereich hinweg eingehalten. Anschließend wird die Drehgeschwindigkeit wieder allmählich bis auf Null herabgesetzt. Während der Zeit, in der die Zigaretten über den sektorförmigen Bohrbereich wandern, werden sie im we­ sentlichen einmal um ihre Achse gedreht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ausbildung von Löchern in stangenförmigen Artikeln der ein­ gangs genannten Art anzugeben, durch das die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Perforierungsvorgangs ohne die zuvor ge­ nannten Nachteile mit einfachen Mitteln weiter erhöht werden.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Reflexionselement um die Achse der Zwischenwalze drehbar ist und mit einer Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, die größer ist als diejenige der Zwischenwalze.

Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zum Perforieren in einer Stirnansicht;

Fig. 2 einen Axialschnitt durch die hierbei verwendete Zwischenwalze in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 3 einen Längsschnitt entsprechend Fig. 2 bei einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 4 einen Teil-Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform;

Fig. 5 einen Teil-Axialschnitt durch eine gegenüber Fig. 4 abermals abgeänderte Ausführungsform;

Fig. 6 eine Stirnansicht entsprechend Fig. 1 zur Erläuterung von Abänderungen von Einzelheiten der Fig. 2, 3, 4 und 5.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Perforieren von Zigaretten 2 oder stangenförmigen Artikeln gezeigt. Die Vorrichtung 1 ist ein Teil einer Maschine 3 zum Herstellen von Filterzigaretten. Die Vorrichtung 1 weist eine Zufuhrwalze 4 auf sowie eine Abgabewalze 5, die in gleicher Richtung dreht wie die Zufuhrwalze 4. Zwischen diesen beiden Walzen 4, 5 ist eine Zwischenwalze 6 angeordnet, und zwar tangen­ tial zu den beiden anderen Walzen 4, 5. Dadurch werden zwei voneinander getrennte tangentiale Übergabestellen 7, 8 zwischen den Walzen ausgebildet. Diese definieren längs des Umfangs der Zwischenwalze 6 zwei sich ergänzende Bogen, von denen der erste Bogen, der sich zwischen den Übergabestellen 7, 8 in Drehrichtung der Zwischenwalze 6 erstreckt, im folgenden als Perforierungsbogen bezeichnet wird. Der zweite Bogen wird im folgenden als Rückkehrbogen bezeichnet.

Fig. 2 zeigt, daß die Vorrichtung 1 einen gepulsten Laser­ generator 9 aufweist, der einen Laserstrahl 10 längs der Achse einer Mittelbohrung 11 in einer hohlen Mittelwelle der Walze 6 aussendet. Eine Reflektoranordnung 13 lenkt den Laserstrahl 10 im wesentlichen in radialer Richtung um. Eine Fokussieranordnung 14 ist drehbar mit der Zwischenwalze 6 angeordnet und fokussiert den Laserstrahl 10 nacheinander auf die Zigaretten 2 der Artikel zwecks Ausbildung wenigs­ tens eines Ringes von Löchern 15 in den Zigaretten. Eine Vorrichtung 16 zum Drehen dreht die Zigaretten 2 mit einer vorbestimmten Winkelgeschwindigkeit während der Bewegung der Zigaretten 2 um ihre Achse, welche Translationsbewegung von der Drehung der Zwischenwalze 6 um die Achse einer Welle 12 her­ vorgerufen wird.

Fig. 2 zeigt, daß die Zwischenwalze 6 einen inneren, ringförmigen Endflansch 17 hat. Der innere Umfang des Endflansches 17 ist starr mit dem äußeren Umfang eines ringförmigen Endflansches 18 der Welle 12 verbunden. Die Welle 12 erstreckt sich durch die Zwischenwalze 6. An ihrem anderen Ende trägt die Welle 12 ein Zahnrad 19, das mit einer nicht näher dargestellten Antriebsquelle verbunden ist.

Ein mittlerer Teil der Welle 12 erstreckt sich durch ein Loch 20 in einer festen Wand 21 der Maschine 3. Mit der Außenfläche der Wand 21 ist starr ein Flansch 22 eines Rohrstücks 23 verbunden, das sich koaxial zur Welle 12 und durch das Loch 20 zum Zahnrad 19 erstreckt. Über mehrere axiale Schrauben 24, von denen in Fig. 2 nur eine gezeigt ist, ist ein weiteres Rohrstück 25 fest mit der anderen Fläche des Flansches 22 verbunden, und zwar koaxial zum Rohrstück 23. Zusammen mit diesem Rohrstück 25 trägt das erstgenannte Rohrstück 23 die Welle 12 über zwei Lager 26, von denen das erste Lager am Rohrstück 23 anliegt und das zweite Lager am Rohrstück 25.

Die Zwischenwalze 6 hat eine Seitenwand 27, die sich von äußeren Umfang des Endflansches 17 zur Wand 21 erstreckt. Sie besteht aus einem ersten zylindrischen Teil 28, das sich nach außen zum Rohrstück 25 erstreckt. Ein zweiter zylindrischer Teil 29 mit einem größeren Durchmesser als der erste zylindrische Teil 28 ist vorgesehen und erstreckt sich nach außen zum Flansch 22. Außerdem ist ein mittlerer, flacher Ringteil 30 vorgesehen, der die einander gegenüberliegenden Enden der zylindrischen Teile 28, 29 miteinander verbindet. Dieser Ringteil 30 erstreckt sich in einer Ebene senkrecht zur Achse der Zwischenwalze 6.

Die Drehvorrichtung 16 umfaßt eine Vielzahl von Aufnahmen oder Mulden 31, die rings um die Außenfläche des ersten zylindrischen Teils 28 gleichförmig angeordnet sind und die jeweils mit einer in Längsrichtung verlaufenden Rille 32 versehen sind, die einen Sitz für jeweils eine der Zigaretten 2 ausbilden. Diese ist in ihrer Rille 32 durch Saugkraft gehalten, die der Rille über eine Leitung 33 zugeführt wird, die wiederum mit einer zeichnerisch nicht dargestellten Saugquelle verbunden ist.

Die Mulden 31 erstrecken sich parallel zur Achse der Zwischen­ walze 6. Sie haben jeweils an denjenigen Ende, das der Wand 21 gegenüberliegt, einen Kopf 34, von dem sich ein axialer Stift 35 erstreckt. Dadurch sind sie in Bohrungen 36 drehbar gelagert, die im Ringteil 30 der Wand 27 ange­ legt sind.

An demjenigen Ende jedes Stiftes 35, der an der Innenseite der Wand 27 liegt, ist mit dem Stift ein Zahnrad 37 verkeilt das ein Ende eines Getriebezugs 38 ausbildet. Das andere Ende 39 des Getriebezugs ist mit der Welle 12 verkeilt. Der Getriebezug 38 umfaßt ein erstes Zahnrad 40, das fest auf einer Welle 41 aufsitzt, die drehbar an ihren Enden über die zylindrischen Teile oder Rohrstücke 23, 25 gehalten ist. Das Zahnrad 40 ist in einem Hohlraum 42 aufgenommen, der zwischen diesen Rohrstücken 23, 25 ausgebildet ist.

Drehfest auf der Welle 41 befindet sich ein zweites Zahnrad 43, das über ein Zahnrad 44 ebenfalls im Hohlraum 42 unter­ gebracht ist. Die Halterung für das Zahnrad 44 ist zeichnerisch nicht dargestellt. Das Zahnrad 44 kämmt mit der Innenverzahnung 45 eines zylindrischen Zahnringes 46, der sich koaxial zur Welle 12 erstreckt und der über Lager 47 und die Rohrstücke 23, 25 an der Innenseite gehalten wird. Der Zahnring 46 weist auch eine Außenverzahnung 48 auf, die mit den Zahn­ rädern 37 aller Stifte 35 kämmt.

Durch die Welle 12 erstreckt sich eine rohrförmige Welle 50, die über Lager 49 drehbar gelagert ist. Ein erstes Ende der Welle 50 tritt aus der Welle 12 heraus, und zwar an dem Ende, an dem auch das Zahnrad 19 vorgesehen ist. Dort trägt die Welle 50 ein weiteres Zahnrad 51, das drehfest auf der Welle 50 aufsitzt und mit einer nicht gezeigten Antriebs­ quelle verbunden ist. Das andere Ende der Welle 50 tritt im Bereich des Endflansches 17 ebenfalls durch die Welle 12 und hat dort einen Längsschlitz 52. Die Welle 50 wird in ihrem Inneren vom Laserstrahl 10 durchquert, der außerhalb der Welle 50 über den Längsschlitz 52 und die Reflektoranordnung 13 abgelenkt wird.

Die Reflektoranordnung 13 weist einen geneigten Spiegel oder ein geneigtes Reflexionselement 53 auf, das sich innerhalb der Welle 50 im Strahlengang des Laserstrahls 10 befindet. Dadurch wird der Laserstrahl nach außen in einer im wesentlichen radialen Richtung durch den Längsschlitz 52 abgelenkt und in eine Ringkammer 54, die an einer Seite durch den Endflansch 17 und an der anderen Seite durch eine Ringwand 55 definiert wird, die sich parallel zum Endflansch 17 erstreckt und sich außerhalb der Welle 6 befindet.

Der Außenumfang der Ringwand 55 ist starr mit dem Endflansch 17 über ein rohrförmiges Element 56 verbunden, das sich koaxial zur Welle 12 erstreckt. In der Mitte ist eine Axialbohrung 57 vorgesehen, in die ein Ende der Welle 50 drehbar ein­ greift.

Das rohrförmige Element 56 bildet die Stütze für die Fokussieranordnung 14 aus, die einen Ringe aus Fokus­ sierlinsen 58 aufweist, die jeweils in einer radialen Durchgangsbohrung 59 aufgenommen sind, die im rohrförmigen Element 56 in einer Position vorgesehen sind, die dem zu perforierenden Endteil einer Zigarette 2 gegenüberliegen. Die Zigarette 2 steht von ihrer Mulde 31 um ein geeignetes Maß vor. Ist die Vorrichtung 1 in Betrieb, so liegt der zu per­ forierende Teil der Zigarette 2 der betreffenden Fokussierlinse 58 zwischen dem Endflansch 17 und der Ringwand 55 gegenüber.

Im Betrieb dreht sich das Zahnrad 19 und mit ihm die Welle 12 und die Zwischenwalze 6, und zwar mit einer im wesentlichen konstanten Winkelgeschwindigkeit. Diese Drehbewegung wird über den Getriebezug 38 auf die Zahnräder 37 übertragen. Die Drehung des Zahnrades 19 bewirkt also eine Translations­ bewegung der Mulden 31 quer zu deren Längsachsen, und zwar über die Zwischenwalze 6. Zusätzlich dreht sich jede Mulde 31 um ihre Achse mit einer vorbestimmten Winkelgeschwindigkeit, und zwar bewirkt durch das Drehmoment, das über den Getriebezug 38 auf die Mulden 31 bertragen wird.

Fig. 1 zeigt, daß jede Mulde 31 relativ zur Zwischenwalze 6 in ihrer Phase winkelförmig versetzt ist derart, daß beim Drehen der Walze jede Mulde 31 beim Erreichen der Übergabe­ stelle 7 so angeordnet ist, daß der Hohlraum ihrer Rille 32 radial nach außen weist. Sie kann daher die Zigarette 2 von der Zufuhrwalze 4 übernehmen.

Die Zigaretten 2 werden von der Zufuhrwalze 4 in bekannter Weise mit Hilfe von Saugkraft an die Rillen 32 übergeben.

Wenn die Mulden 31 ihre Zigaretten 2 übernommen haben, so werden sie von der Übergabestelle 7 längs des Perforierungsbogens zur Übergabestelle 8 bewegt, wobei sie durch die Drehung der Zwischenwalze 6 einer Translationsbewegung unterliegen, und zwar quer zu ihrer Achse. Gleichzeitig werden sie relativ zur Zwischenwalze 6 um sich selbst gedreht. Das Übersetzungsverhältnis des Getriebezuges 38 ist notwendigerweise so eingerichtet, daß wenigstens zwei genaue, vollständige Umdrehungen jeder Mulde 31 um ihre Achse einer vollständigen Umdrehung der Zwischenwalze 6 entsprechen. Dies ist so eingerichtet, weil jede Mulde 31 mit ihrer Rille 32 nicht nur an der Übergabestelle 7, sondern auch an der Übergabestelle 8 nach außen weisen muß, so daß die betreffende Zigarette 2 auch von der Zwischenwalze 6 zur Abgabewalze 5 übergeben werden kann. Die Mulde 31 muß dann zur selben Winkelstellung wieder zurückkehren, wenn sie die Übergabestelle 8 passiert. Der Getriebezug 38 muß daher so dimensioniert sein, daß jede Mulde 31 wenigstens eine voll­ ständige Umdrehung um ihre Achse durchführt, wenn die Mulde 31 den Perforierungsbogen überstreicht, sowie wenigstens eine weitere vollständige Umdrehung, wenn diese Mulde 31 den Rückgabebogen überstreicht.

Bei der Drehung der Zwischenwalze 6 wird die Welle 50 über das Zahnrad 51 mit im wesentlichen konstanter Winkelgeschwindigkeit gedreht, die größer ist als die der Zwischenwalze 6. Die Drehung der Welle 50 bewirkt, daß das starr mit ihr verbundene, durch einen Spiegel gebildete Reflexionselement 53 sich ebenso wie die Walze 50 dreht, so daß der kontinuierlich vom Lasergenerator 9 ausgesendete Laserstrahl 10 den Perforierungsbogen und den Rückkehrbogen überstreicht, wobei die in den Mulden 31 verteilt längs des Perforierungsbogens angeordneten Zigaretten 2 nach und nach vom Laserstrahl 10 getroffen werden. Der vom Reflexionselement 53 abgelenkte Laserstrahl 10 trifft dann auf die Fokussierlinsen 58 und wird von jeder der Fokussierlinsen 58 nacheinander auf einen festen Brennpunkt fokussiert, der sich jeweils am Umfang einer der Zigaretten 2 befindet, und zwar für die gesamte Zeit, die der Strahl benötigt, um die Fokussierlinse 58 zu überstreichen.

Weil sich also das Reflexionselement 53 mit einer größeren Geschwindigkeit bewegt als die sich quer zu ihrer Achse längs des Perforierungsbogens bewegende Zigarette 2, erreicht der vom Reflexionselement 53 abgelenkte Laserstrahl 10 die Zigaretten 2 und wird von den Fokussierlinsen 58 nacheinander auf deren Oberflächen fokussiert. Dadurch wird in jeder der Zigaretten 2 eines der Löcher 15 ausgebildet, und zwar bei jedem Durchgang durch die betreffende Fokussierlinse 58.

Die Anzahl der Löcher 15 in jeder Zigarette 2 beim Durchgang durch den Perforierungsbogen ist gleich der Anzahl der vollständigen Umdrehungen, die die Welle 50 während dieser Zeit durchführt. Weil die Zigaretten 2 über ihre Mulden 31 kontinuierlich um ihre Achsen gedreht werden, werden die Löcher 15 an jeder Zigarette 2 längs eines kreisförmigen Ringes verteilt.

In Praxis wird das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeit der Welle 50 zu der Winkelgeschwindigkeit der Welle 12 so eingerichtet, daß es sich in der Größenordnung der Anzahl der Zigaretten 2 befindet, die zu jeder Zeit längs des Perforierungsbogens angeordnet sind. Ist der Getriebe­ zug 38 so konstruiert, daß jede Mulde 31 eine einzige, vollständige Umdrehung um ihre Achse durchführt, wenn die Mulde durch den Perforierungsbogen hindurchgeht, so ist das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeit der Welle 50 ge­ teilt durch die Winkelgeschwindigkeit der Welle 12 gleich der Zahl der längs des Perforierungsbogens verteilten Zigaretten. Dagegen muß dieses Verhältnis von der Anzahl der Zigaretten 2, die längs des Perforierungsbogens verteilt sind, unterschiedlich sein, wenn die Mulden 31, wie beim Beispiel nach Fig. 1, mehr als eine vollständige Umdrehung um ihre Achse durchführen, wenn sie quer längs des Per­ forierungsbogens bewegt werden, um zu verhindern, daß die bei der Drehung der Zigaretten 2 hergestellten Löcher 15 mit den vorhergehend hergestellten Löchern 15 räumlich zusammen­ fallen.

In Praxis wird der Lasergenerator 9 nicht kontinuierlich erregt, sondern gepulst, so daß der Laserstrahl 10 nur dann ausgesendet wird, wenn das Reflexionselement 53 einer der Fokussierlinsen 58 gegenüberliegt.

Dies kann leicht dadurch erreicht werden, daß geeignete Pulssequenzen für den Lasergenerator 9 ausgewählt werden.

Es wird aber ein hiervon abweichendes Verfahren bevorzugt, das darin besteht, daß die Winkellage des Reflexionselements 53 gemessen wird, wobei dann der Lasergenerator 9 nur dann eingeschaltet wird, wenn das Reflexionselement 53 einer Fokussierlinse 58 gegenüberliegt. Hierfür gibt es mehrere praktizierbare und bekannte Verfahren.

Fig. 6 zeigt eine sehr einfache, elektromechanische Vor­ richtung zur Durchführung dieses Verfahrens, wobei ein Aktivator oder eine Auslösevorrichtung verwendet wird, die im folgenden erläutert wird.

In Fig. 6 ist eine Scheibe 60 koaxial zur Welle 12 angeordnet, die starr mit dem Endflansch 17 verbunden ist. Die Scheibe 60 befindet sich innerhalb der Ringkammer 54. Sie hat eine Vielzahl von an ihrem Umfang vorgesehenen Zähnen 61. Jeder der Zähne 61 fluchtet radial mit jeweils einer der Fokussierlinsen 58. Eine Halterung 62 ist vorgesehen, die der Scheibe 60 gegenüberliegt und die sich radial innerhalb der Ringkammer 54 von der Welle 50 erstreckt. Sie trägt ein Induktionselement 63, das längs des Ringes der Zähne 61 verschiebbar ist. Wenn das Induktionselement 63 vor jedem Zahn 61 vorbeigeht, so wird ein elektrisches Signal ausgesendet, das für die Steuerung der Pulsation des Lasergenerators 9 verwendet werden kann.

Es wurde bereits erwähnt, daß die Wellen 12, 50 zueinander phasenverschoben werden müssen, wenn die Mulden 31 sich mehr als einmal um ihre Achse drehen, während sie längs des Perforierungsbogens verschoben werden, und zwar um zu verhindern, daß die Löcher 15, die während einer vollstän­ digen Umdrehung der Zigarette 2 um ihre Achse hergestellt werden, sich den jeweils vorher hergestellten Löchern 15 überlagern.

Die Wellen 12, 50 können aber phasengleich gehalten werden, d. h. das Verhältnis ihrer Winkelgeschwindigkeiten kann gleich der Anzahl der längs des Perforierungsbogens vorge­ sehenen Zigaretten sein, wenn die Löcher 15 nicht nur in Umfangsrichtung, sondern auch axial längs der Zigaretten 2 verteilt angeordnet sein sollen.

Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen drei verschiedene Verfahren, mit denen dies erreicht werden kann.

Fig. 3 zeigt, daß ein Kreisring 64 sich außerhalb des Teils oder Rohrstücks 25 erstreckt und starr mit dem Außenumfang des Endflansches 17 verbunden ist. Entsprechend jeder Mulde 31 hat der Ring eine Axialbohrung 65, in der das Ende einer Führungsstange 66 befestigt ist, die ein Gleitstück 67 führt, das zwischen dem Kreisring 64 und dem Zahnring 46 verschiebbar ist. Außerdem trägt es drehbar jeweils einen der Stifte 35. Das Zahnrad 37 des Stiftes 35 steht in gleitendem Eingriff mit der Außenverzahnung 48 des Zahnringes 46. Es hat eine Länge derart, daß es stets mit der Außenverzahnung 48 kämmt, und zwar unabhängig von der vom Gleitstück 67 eingenommenen axialen Lage.

Jedes Gleitstück 67 trägt eine radiale Exzenterrolle 68, die mit seiner Innenfläche verbunden ist. Die Exzenterrolle 68 legt sich an eine Exzenterrille 69 an, die in der Außen­ fläche des Rohrstücks 25 angelegt ist.

Wenn im Betrieb jede Zigarette 2 längs des Perforierungs­ bogens bewegt wird, so wird der Zigarette 2 eine vorbestimmte Axialverschiebung relativ zum Brennpunkt der Fokussierlinsen 58 mitgeteilt, wodurch vermieden wird, daß die Löcher 15 zusammenfallen.

Die Löcher 15 werden vielmehr entweder längs einer im wesent­ lichen schraubenförmigen Linie verteilt oder in Gestalt von nebeneinander befindlichen Ringen, je nachdem ob die Exzenterrille 69 kontinuierlich durchgeht oder ein gestuftes Profil hat.

Dieses Resultat kann auch erhalten werden, wenn man die Mulden 31 axial fixiert und die Fokussierlinsen 58 an einer Scheibe befestigt, die relativ zur Zwischenwalze 6 axial beweglich ist, und zwar mit Hilfe einer Exzenteranordnung ähnlich derjenigen der Exzenterrille 69.

Die Fig. 4 und 5 zeigen, daß das rohrförmige Element 56 mehr als einen Ring der Fokussierlinsen 58 trägt. Bei diesr Ausführungsform sind zwei benachbarte Ringe der Fokussierlinsen 58 vorgesehen, wobei angenommen wird, daß die Mulden 31 zwei vollständige Umdrehungen um ihre Achsen durchführen, wenn sie längs des Perforierungsbogens bewegt werden.

Eine Betätigungsstange 71 einer Betätigungsvorrichtung 72 ist gleitend durch einen Verschlußstopfen 70 der Welle 50 angeordnet und mit dem Reflexionselement 53 verbunden. Fig. 4 zeigt, daß das Reflexionselement 53 axial längs der Welle 50 verschiebbar ist, und zwar unter der Einwirkung der Betätigungsstange 71 zwischen zwei Positionen, so daß der Laserstrahl 10 wahlweise auf die eine oder die andere der benachbarten Fokussierlinsen 58 gerichtet werden kann, die in Wirkverbindung mit jeder Mulde 31 stehen. Die Betätigungsvorrichtung 72 wird so gesteuert, daß ein Zusammenfallen der Löcher 15 in den Zigaretten 2 verhindert wird.

In Fig. 5 bewirkt die Betätigungsstange 71, daß das durch einen Spiegel gebildete Reflexionselement 53 zwei getrennte Winkellagen relativ zur Welle 50 um ein Gelenk 73 annimmt, dessen Achse senkrecht zur Welle 50 verläuft. Das Gelenk 73 verbindet das Reflexionselement 53 mit der Welle, so daß der Laserstrahl 10 wahlweise auf die eine oder die andere der Linsen jedes Paares der benachbarten Fokussierlinsen 58 gelenkt wird.

Claims (8)

1. Verfahren zur Ausbildung von Löchern in stangenförmigen Artikeln, insbesondere in Zigaretten,

• - bei dem die Artikel (2) quer zu ihren Achsen längs einer Bahn bewegt werden, die von wenigstens drei Walzen (4, 5, 6) definiert wird, die um ihre Achsen drehbar sind, von denen eine erste Walze (4) als Zufuhrwalze ausgebildet ist, eine zweite Walze (5) als Abgabewalze und eine Zwischen­ walze (6) in einer Zwischenlage zwischen den beiden ande­ ren Walzen (4, 5) angeordnet ist, und zwar an zwei Posi­ tionen mit ihrem Umfang tangential zu dem jeweiligen Umfang der beiden anderen Walzen (4, 5), wobei diese Positionen die Enden eines Perforierungsbogens definieren,
• - wobei die Artikel (2) bei ihrer Translationsbewegung längs der Zwischenwalze (6) jeweils von Mulden (31) aufgenommen werden, die um ihre Achse gedreht werden und die am Umfang der Zwischenwalze (6) in gleichen Abständen angeordnet sind,
• - bei dem die Mulden (31) um ihre Achsen mit einer gleich­ bleibenden Winkelgeschwindigkeit gedreht werden, die gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Winkelgeschwin­ digkeit der Zwischenwalze (6) ist, derart, daß jede Mulde (31) bei ihrer Bewegung längs des Perforierungsbogens eine ganzzahlige Anzahl von Umdrehungen um ihre Achse erfährt und
• - bei dem ein Lasergenerator (9) verwendet wird, der einen gepulsten Laserstrahl (10) erzeugt, wobei wenigstens ein Reflexionselement (53) vorgesehen ist, das den Laserstrahl (10) selektiv auf jeden Artikel (2) richtet, wobei er in den Artikeln (2) bei deren Bewegung längs des Perforie­ rungsbogens wenigstens einen Ring aus Löchern (15) an­ bringt,

dadurch gekennzeichnet, daß das Reflexionselement (53) um die Achse der Zwischenwalze (6) drehbar ist und mit einer Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, die größer ist als die­ jenige der Zwischenwalze (6).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Artikel (2) und der Brennpunkt des Laserstrahls (10) bei der Bewegung der Artikel (2) längs des Perforierungsbogens relativ zueinander in Richtung der Drehachse der Zwischen­ walze (6) verschoben werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulden (31) axial verschiebbar mit der Zwischenwalze (6) verbunden sind und mit einem Betätigungselement (68, 69) verbunden sind, das die Axialverschiebung beim Durchwandern des Perforierungsbogens bewirkt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwalze (6) eine Fokussieranordnung (14) trägt, die für jeden Artikel (2) wenigstens zwei Fokussierlinsen (58) trägt, die in Richtung parallel zur Achse der Zwischen­ walze (6) nebeneinander angeordnet sind, wobei die Relativ­ verschiebung dadurch erfolgt, daß das Reflexionselement (53) relativ zur Zwischenwalze (6) derart verschoben wird, daß der reflektierte Laserstrahl (10) in einem vorbestimmten Ver­ hältnis von der einen zu der anderen Linse (58) versetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Reflexionselements (53) in einer Trans­ lationsbewegung in Richtung der Achse der Zwischenwalze (6) besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Reflexionselements (53) in einer Dreh­ bewegung um eine Achse senkrecht zur Drehachse der Zwischen­ walze (6) besteht.

7. Verfahren nach nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lasergenerator (9) mit Hilfe des Signals eines Stellungsmelders (60-63) gepulst wird, der mit dem Reflexionselement (53) verbunden ist und der die Aussen­ dung eines Laserimpulses immer dann veranlaßt, wenn der La­ serstrahl (10) durch das Reflexionselement (53) auf einen der Artikel (2) gelenkt werden kann.