DE3542473A1

DE3542473A1 - Vorrichtung zur ueberfuehrung von stabfoermigen gegenstaenden

Info

Publication number: DE3542473A1
Application number: DE19853542473
Authority: DE
Inventors: Gastone Bologna Dall'osso; Riccardo Mattei
Original assignee: GD SpA
Current assignee: GD SpA
Priority date: 1984-12-06
Filing date: 1985-11-30
Publication date: 1986-06-12
Anticipated expiration: 2005-12-01
Also published as: JPS61139377A; CN85109269A; BR8506023A; FR2574384A1; IT8403647A0; GB2167935A; FR2574384B1; IT1181265B; US4693359A; DE3542473C2; GB2167935B; GB8528420D0; JPH0628584B2; CN1005753B

Description

PATENTANWÄLTE Pr-rer. nat. DIETER LOUIS Dipl.-Phyr. CLAUS POHLAU Dipl.-Ing. FRANZ LOHRENTZ Dipl.-Phys.WOLFGANG SEGETH

KESSLERPLATZ 1 3500 NÜRNBERG 20

G. D. Societä per Azioni Via Pomponia 10

I 40 100 Bologna/Italien Vorrichtung zur Überführung von stabförmigen Gegenständen Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Überführung von stabförmigen Gegenständen.

Der Erfindungsgegenstand findet in besonders vorteilhafter Weise Anwendung in der Herstellung von Rauchwaren, vor allem Zigaretten, und die folgende Beschreibung ist auf diesen Anwendungsfall abgestellt, ohne dadurch jedoch die weitergehende allgemeine Anwendbarkeit des Erfindungsgegenstandes einzuschränken.

Bei der Herstellung von Zigaretten ist es manchmal notwendig, den Zigaretten eine tran-slatorische Bewegung quer zu ihrer Achse und zugleich eine Drehbewegung um diese Achse für bestimmte Bearbeitungs- oder Handhabungsvorgänge zu vermitteln.

Zur Ausführung dieser Dreh- und Translationsbewegung ist es bekannt, eine überführungsvorrichtung zu verwenden, in

♦**

der die zu bearbeitenden Zigaretten von einer Einlaufwalze auf eine Überführungswalze, die tangential zur Einlaufwalze angeordnet sowie auf ihrem Äußenumfang mit einer Vielzahl von drehbaren Wiegen versehen ist, zu übertragen. Jede Wiege ist zur Aufnahme je einer Zigarette ausgebildet, die dann bei Beendigung der überführung auf eine Auslaufwalze, die tangierend zur Überführungswalze angeordnet ist, übergeben wird.

Wenn jede Wiege durch die Orte läuft, in denen sie sich in tangentialer Lage zur Einlauf- sowie Auslaufwalze befindet, liegt sie in einer bestimmten Winkelruhelage mit Bezug zur Überführungswalze, um den korrekten übergang der Zigarette von der Einlauf- zur Überführungs- und von dieser zur Auslaufwalze zu erleichtern. Bei dem Durchlauf eines mittleren Teils der Fortbewegungsbahn zwischen den zwei tangentialen Berührungspunkten wird jede Wiege zuerst mit ansteigender, dann mit konstanter und schließlich mit abnehmender Winkelgeschwindigkeit gedreht. Jede Zigarette unterliegt einer Behandlung, während sie längs der Bearbeitungsbahn fortbewegt wird, wobei auf dieser Bahn jede Wiege um ihre Achse mit der erwähnten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird. Bei der bekannten überführungsvorrichtungjwerden die Zigaretten bei ihrer Fortbewegung längs der Überführungswalze erheblichen positiven und negativen Winkelbeschleunigungen ausgesetzt, was ihre strukturelle Festigkeit oder Stabilität beeinträchtigen kann, und zumindest wird ein Verlust an Tabak hervorgerufen.

Als Ergebnis der Notwendigkeit, die Wiegen beschleunigen und dann verlangsamen zu müssen, ist darüber hinaus die Erstreckung des Handhabungs- oder Bearbeitungsbogens relativ klein.

♦ ί! ♦ · · β*·»» 1

ϊ ■:♦«*♦ 5 · * »

Vom mechanischen Gesichtspunkt aus weist die bekannte Überführungsvorrichtung schließlich einen relativ komplizierten Aufbau auf, was darauf zurückzuführen ist, daß es notwendig ist, die Winkelgeschwindigkeit, mit der die Wiegen um ihre Achse drehen, zwischen Null und einem bestimmten konstanten Wert während jeder vollständigen Umdrehung der Überführungswalze um deren Achse zu verändern.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine überführungsvorrichtung zu schaffen, bei der die oben genannten Nachteile beseitigt sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Überführung von stabförmigen Gegenständen längs einer vorgegebenen Bahn, wobei die Gegenstände eine translatorische Bewegung längs wenigstens eines Teils dieser Bahn quer zu ihrer Längsachse und gleichzeitig eine Drehung um die Längsachse ausführen, mit einer überführenden Zwischenwalze und mit einer Einlauf- sowie Auslaufwalze, die in entgegengesetzten Richtungen zur Drehrichtung der Zwischenwalze drehbar sowie tangential zur Zwisebaiwalze entlang einer ersten und zweiten Mantellinie, welche längs des Außenumfangs der Zwischenwalze einen überführungsbogen sowie einen Rücklaufbogen bestimmen, die einander zugeordnet sind, angeordnet sind, mit einer zur Zwischenwalze koaxialen, in der Winkelrichtung fest mit dieser Walze gekoppelten Antriebswelle, mit einer die Antriebswelle mit konstanter Winkelgeschwindigkeit drehenden Antriebseinrichtung, mit einer Mehrzahl von tragenden Wiegen für je einen der Gegenstände, wobei die Wiegen um die Zwischenwalze herum gleichförmig verteilt und mit der Zwischenwalze so gekoppelt sind, daß sie mit Bezug zu dieser Zwischenwalze um ihre jeweiligen, zur Überführungsbahn querliegenden Längsachsen drehen, und mit einem zwischen die Antriebswelle sowie die tragenden Wiegen eingeschalteten Getriebe, das den Wiegen die Drehung um ihre jeweiligen Längsachsen vermittelt,

ι » ♦ ί »

dadurch gelöst, daß das Getriebe so ausgelegt ist, daß es jede der tragenden Wiegen bei einem vollständigen Umlauf dieser Wiege um die Achse der Antriebswelle mit mehreren •vollständigen Umdrehungen um ihre jeweilige Längsachse mit konstanter Winkelgeschwindigkeit dreht und daß die erste sowie zweite tangierende Mantellinie so angeordnet sind, daß die Länge eines jeden überführungs- sowie Rücklaufbogens entweder gleich dem oder jeweils ein ganzes Vielfaches von einem Basisbogen ist, den jede tragende Wiege während einer vollständigen Umdrehung um ihre eigene Längsachse um die Achse der Antriebswelle herum durchläuft.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnungen, in denen zwei beispielhafte, nicht beschränkende und bevorzugte Ausführungsformen dargestellt sind, erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Zigarettenüberführungsvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Axialschnitt einer Einzelheit von Fig. 1 in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 3 einen Axialschnitt einer Einzelheit von Fig. 1 in einer zweiten Ausführungsform.

Die Fig. 1 zeigt insgesamt eine überführungsvorrichtung 1, die es ermöglicht, stabförmige Gegenstände, z.B. Zigaretten 2, quer zu deren Achsen bei Drehung um diese in einer Zigaretten-Bearbeitungsmaschine weiterzufördern.

Die Vorrichtung 1 umfaßt eine Einlaufwalze 4 und eine gleichsinnig drehende Auslaufwalze 5, zwischen denen eine Zwischenwalze 6 tangierend zu den Walzen 4, 5 - und zwar an zwei voneinander getrennten Berührungspunkten 7 und 8 - angeordnet ist. Die Berührungspunkte 7, 8 bestimmen längs des Umfangs der Zwischenwalze 6 zwei wechselseitig einander zugeordnete Bogen, von denen der erste, zwischen den Punk-

- β

ten I_x und 8 in der Drehrichtung der Walze 6 sich erstrekkende Bogen der "Überführungsbogen" und der zweite, zwischen den Punkten 8 sowie 7 sich erstreckende Bogen der "Rücklaufbogen" ist.

Wie die Fig. 2 zeigt, umfaßt die Überführungsvorrichtung 1 des weiteren eine mittige Antriebswelle 9, die die Zwischenwalze 6 trägt, und eine Drehvorrichtung 10, die dazu dient, die Zigaretten 2 mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit während ihrer translatorischen, durch die Drehung der Walze 6 um die Welle 9 hervorgerufenen Bewegung um ihre Achsen zu drehen.

Die Zwischenwalze 6 ist mit einer inneren, ringförmigen Stirnplatte 11 versehen, deren Innenumfang starr mit dem Außenumfang einer kreisförmigen Stirnplatte 12 der Welle 9 verbunden ist, welche sich durch die Walze 6 erstreckt und an dem von der Verbindungsstelle mit dieser Walze 6 entfernt gelegenen Ende ein Zahnrad 13 trägt, das in nicht näher gezeigter Weise an eine Antriebsquelle angeschlossen ist.

Ein innerer Zwischenabschnitt der Welle 9 ^erstreckt sich durch ein Loch 14 in einer festen Wand 15 der Bearbeitungsmaschine 3. An der äußeren Stirnfläche der Wand 16 ist starr ein Ringbund 16 einer zur Antriebswelle 9 koaxialen Hülse 17, die durch das Loch 14 in Richtung zum Zahnrad 13 ragt, befestigt. Durch mehrere axial verlaufende Schrauben 18, von denen in Fig. 2 zur eine zu sehen ist, ist ein weiterer ringförmiger Hohlkörper 19 koaxial zur Hülse 17 an der auswärts gerichteten Stirnfläche des Ringbundes 16 befestigt, wobei der Hohlkörper 19 und die Hülse 17 zusammen die Antriebswelle 9 über zwei Lager 20 abstützen. Das eine dieser Lager ist in der Hülse 17, das andere im Hohlkörper 19 festgelegt.

Γ₉ :

Die Zwischenwalze 6 ist mit einer Seitenwand 21 versehen, die sich vom Außenumfang der ringförmigen Stirnplatte 11 zur Wand 15 hin erstreckt und von einem ersten Zylinderabschnitt 22, der außerhalb des Hohlkörpers 19 angeordnet ist, von einem zweiten Zylinderabschnitt 23, der einen größeren Durchmesser hat als der erste Zylinderabschnitt 22 und außerhalb des Ringbundes 16 verläuft, sowie von einem Zwischenringsteg 24, der die einander zugewandten Stirnflächen der Zylinderabschnitte 22, 23 verbindet und in einer zur Achse der Walze 6 rechtwinkligen Ebene verläuft, gebildet wird.

Die Drehvorrichtung IO weist eine Vielzahl von Tragelementen in Form von drehenden Wiegen oder Trögen 25 auf, die gleichförmig über den Außenumfang des Zylinderabschnitts 22 verteilt und mit je einer längsliegenden, einen Sitz für eine zugeordnete Zigarette 2 bildenden Kehle 26 versehen sind. Die Zigaretten 2 werden in der Kehle 26 durch eine Saugwirkung festgehalten, wozu eine mit einer nicht gezeigten Saugvorrichtung verbundene Saugleitung 27 vorgesehen ist.

Die Wiegen 25 erstrecken sich parallel zur Achse der Zwischenwalze 6 und sind an ihrem der Wand 15 zugewandten Ende mit einem Kopf 28 ausgestattet, von dem ein Achszapfen 29 vorragt, der in einer im Zwischenringsteg 24 der Seitenwand 21 ausgebildeten Bohrung 30 drehbar gelagert ist.

Auf das innenseitig der Seitenwand 21, d.h. des zweiten Zylinderabschnitts 23 dieser Wand, befindliche Ende eines jeden Achszapfens 29 ist ein Zahnrad 31 aufgekeilt, das von einem Planeten- oder Umlaufgetriebe 32, dessen Sonnenrad 33 auf die Antriebswelle 9 gekeilt ist, angetrieben wird. Das Planetengetriebe 32 umfaßt einen Planetenradsatz 34, der an seinen beiden Enden von der Hülse 17 und dem ringförmigen Hohlkörper 19, die eine feste Lagerung bilden, drehbar getragen wird sowie in einem von der Hülse 17 und dem

Hohlkörper 19 abgegrenzten Hohlraum 3 6 aufgenommen ist. Der Planetenradsatz 34 besteht aus einem mit dem Sonnenrad 33 kämmenden ersten Planetenrad 35 und einem zweiten Planetenrad 37, das über ein in dem Hohlraum 36 in nicht näher dargestellter Weise gelagertes Zwischenzahnrad 38 mit dem Innen-Zahnkranz 39 eines äußeren Ringrades 40 gekoppelt ist. Das Ringrad 40 ist koaxial zur Welle 9 angeordnet und wird über Lager 41 drehbar von der Hülse 17 sowie dem ringförmigen Hohlkörper 19 getragen. Ein Außen-Zahnkranz 42 des Ringrades 40 kämmt mit den Zahnrädern 31 aller Achszapfen 29.

Im Betrieb werden das Zahnrad 13, mit diesem die Antriebswelle 9 und somit die Zwischenwalze 6 mit einer im allgemeinen konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht, und diese Drehung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit wird über das Planetengetriebe 3 2 auf die Zahnräder 31 übertragen. Als *· Ergebnis der Drehung des Zahnrades 13 wird somit den Wiegen 25 eine translatorische Bewegung quer zu ihren von der Zwischenwalze 6 getragenen Achsen vermittelt, und jede Wiege dreht sich um ihre Achse mit einer ganz bestimmten Winkelgeschwindigkeit, was auf das durch das Planetengetriebe jeder Wiege übertragene Drehmoment zurückzuführen ist.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist jede Wiege 25 in ihrer Winkellage mit Bezug zur Zwischenwalze 6 so eingestellt, daß, wenn bei Drehung der Walze 6 eine Wiege 25 den Berührungspunkt 7 erreicht, die Höhlung ihrer Kehle 26 jeweils radial nach außen gerichtet ist, so daß in dieser jeweils eine Zigarette 2 von der Einlaufwalze 4 weg aufgenommen werden kann. Die überführung der Zigaretten 2 von der Einlaufwalze 4 in die Kehle 26 einer Wiege 25 erfolgt in bekannter Weise durch Ansaugen.

Nach Aufnahme von jeweils einer Zigarette 2 läuft jede Wiege 25 vom Berührungspunkt 7 längs des überführungsbogens

"I * Ä

zum Berührungspunkt 8, wobei die Wiege quer zu ihrer Achse durch die Drehwirkung der Walze 6 bewegt und um sich selbst mit Bezug zur Walze 6 gedreht wird. Das Übersetzungsverhätnis des Planetengetriebes 3 2 wird so gewählt, daß eine bestimmte ganze Zahl an vollständigen Umdrehungen einer jeden Wiege 25 um ihre Achse einer vollständigen Drehung der Zwischwalze 6 entspricht.

Der Grund hierfür liegt darin, daß die Kehle 26 einer jeden Wiege 25 nicht nur am Berührungspunkt 7 radial nach außen gerichtet sein muß, sondern auch am Berührungspunkt 8, damit es möglich ist, die jeweilige Zigarette 2 von der Zwischenwalze 6 auf die Auslaufwalze 5 zu übertragen, worauf eine Rückkehr in dieselbe Winkelstellung erfolgen muß, wenn die Wiege wieder den Berührungspunkt 7 durchläuft.

Die Anzahl der vollständigen Umdrehungen muß mindestens gleich zwei sein, was dann gilt, wenn gemäß einer nicht gezeigten Abwandlung der überführungs- und der Rücklaufbogen sich jeweils über 180° erstrecken.

Das Planetengetriebe 32 muß deshalb so ausgelegt sein, daß es für jede Wiege 25 wenigstens eine vollständige Umdrehung um ihre Achse bei Durchlauf durch den Überführungsbogen sowie wenigstens eine vollständige Umdrehung bei Durchlauf durch den Rücklaufbogen bewirkt, und der Überführungs-sowie Rücklaufbogen müssen Längen haben, die gleich einem oder ein Vielfaches von einem als "Basisbogen" zu bezeichnenden Bogen sind,-der von jeder Wiege 25 während einer vollständigen Umdrehung um ihre Achse durchlaufen wird.

Bei der zweiten, in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist ein außerhalb des ringförmigen Hohlkörpers 19 verlaufender Ringkragen 44 starr mit dem Außenumfang der Stirnplatte 11 verbunden und weist in Übereinstimmung mit jeder Wiege

25 eine axiale Bohrung 45 auf, in der das Ende einer Führungsstange 46 für einen Schieber 47 befestigt ist, der zwischen dem Ringkragen 44 und dem äußeren Ringrad 40 verschiebbar ist sowie je einen Achszapfen 29 drehbar trägt. Das Zahnrad 31 am Achszapfen 29 ist in verschiebbarem Eingriff mit dem Außen-Zahnkranz 42 des Ringrades 40 und hat eine solche Breite, daß es immer mit dem Zahnkranz 42 kämmt, gleichgültig welche axiale Stellung der Schieber 47 einnimmt. An seiner innenliegenden Fläche trägt jeder Schieber 47 einen radialen Kurvenrollstößel 48, der gegen ein von einer Kurvennut 49 in der Außenfläche des ringförmigen Hohlkörpers 19 gebildetes Druckelement anliegt. Im Betrieb unterliegt jede Zigarette 2 bei ihrer Vorbewegung längs des Überführungsbogens einer bestimmten radialen Verlagerung mit Bezug zur Zwischenwalze 6.

Claims

4 0 ί * PATE NTANWÄLTI Dr. r»r. nat. DIETER LOUIf Dlpl.-Phys. CLAUS PDHtAü DIpt.-lng. FRANZ LOHRENTZ Dlpi.-Phys.WOLFGANG SEGETH KESSLERPLATZ 1 3500 NÜRNBERG 20 G. D. Societä per Azioni Via Pomponia 10 40 100 Bologna/Italien Vorrichtung zur überführung von stabförmigen Gegenständen Patentansprüche

1. Vorrichtung zur überführung von stabförmigen Gegenständen längs einer vorgegebenen Bahn, wobei die Gegenstände eine translatorische Bewegung längs wenigstens eines Teils dieser Bahn quer zu ihrer Längsachse und gleichzeitig eine Drehung um die Längsachse ausführen, mit einer überführenden Zwischenwalze und mit einer Einlauf-sowie Aus laufwalze, die in entgegengesetzten Richtungen zur Drehrichtung der Zwischenwalze drehbar sowie tangential zur Zwischenwalze entlang einer ersten und zweiten Mantellinie, welche längs des Außenumfangs der Zwischenwalze einen überführungsbogen sowie einen Rücklaufbogen bestimmen, die einander zugeordnet sind, angeordnet sind, mit einer zur Zwischenwalze koaxialen, in der Winkelrichtung fest mit dieser Walze gekoppelten Antriebswelle, mit einer die Antriebswelle mit konstanter Winkelgeschwindigkeit drehenden Antriebseinrichtung, mit einer Mehrzahl von tragenden Wiegen für je einen der Gegenstände, wobei die Wiegen um die Zwischenwalze herum gleichförmig ver-

teilt und mit der Zwischenwalze so gekoppelt sind, daß sie mit Bezug zu dieser Zwischenwalze um ihre jeweiligen, zur Überführungsbahn querliegenden Längsachsen drehen, und mit einem zwischen die Antriebswelle sowie die tragenden Wiegen eingeschalteten Getriebe, das den Wiegen die Drehung um ihre jeweiligen Längsachsen vermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (32) so ausgelegt ist, daß es jede der tragenden Wiegen (25) bei einem vollständigen Umlauf dieser Wiege um die Achse der Antriebswelle (9) mit mehreren vollständigen Umdrehungen um ihre jeweilige Längsachse mit konstanter Winkelgeschwindigkeit dreht, und daß die erste sowie zweite tangierende Mantellinie so angeordnet sind, daß die Länge eines jeden Überführungs- sowie Rücklaufbogens entweder gleich dem oder jeweils ein ganzes Vielfaches von einem Basisbogen ist, den jede tragende Wiege (25) während einer vollständigen Umdrehung um ihre eigene Längsachse um die Achse der Antriebswelle (9) herum durchläuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede tragende Wiege (25) seitwärts offen ist und daß das Getriebe (32) sowie jede Wiege (25) derart gekoppelt sind, daß die seitwärtige öffnung von der überführenden Zwischenwalze radial auswärts gerichtet ist, wenn die Wiege mit jeder der tangierenden Mantellinien übereinstimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (32) ein auf die Antriebswelle (9) gekeiltes Sonnenrad (33), eine ortsfeste Radlagerung (17, 19) sowie ein zur Antriebswelle koaxiales, mit Bezug zu dieser drehbares äußeres Ringrad (40) umfaßt und daß jede tragende Wiege (25) ein zu ihrer Längsachse koaxiales Zahnrad (31) aufweist, das mit einem zur Antriebswelle (9) koaxialen, drehfest mit dem äußeren Ringrad (40) verbundenen Außen-Zahnkranz (42) kämmt.

. Γ-

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede tragende Wiege (25) mit einem zu ihrer Längsachse koaxialen Achszapfen (29) versehen ist, der drehbar und axial verschiebbar an der überführenden Zwischenwalze (6) gehalten ist, und daß die Zwischenwalze eine Stößeleinrichtung (49) aufweist, die der tragenden Wiege (25) eine axiale Hin- und Herbewegung in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Verhältnis vermittelt.