DE3723407A1 - Verfahren zur bildung von gruppen von filterzigaretten in einer verpackungsmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bildung von Gruppen von Filterzigaretten in einer Verpackungsmaschine.

In der folgenden Beschreibung wird der Ausdruck "Gruppe von Zigaretten" verwendet, um die Zigaretten zu bezeich­ nen, welche den Inhalt einer Packung bilden und dieselbe Anordnung haben, die sie im Inneren der fertigen Packung annehmen. Im allgemeinen besteht jede Gruppe von Zigaret­ ten aus zwanzig Zigaretten, die in drei übereinanderlie­ genden Schichten, jede zu sechs oder sieben Zigaretten, angeordnet sind.

Die bekannten Verpackungsmaschinen weisen im allgemeinen einen Einlauftrichter auf, welchem die Zigaretten lose quer zu ihren Achsen zugeführt werden. Dieser Trichter besitzt für jede der genannten Schichten eine Austritts­ mündung, welche durch innere Trennwände in eine Vielzahl von Kanälen unterteilt ist, die nebeneinander in einer Anzahl gleich der der Zigaretten in der betreffenden Schicht angeordnet sind.

Jede Schicht bildet sich auf Grund der Schwerkraft ober­ halb einer im wesentlichen horizontalen Wand, die unter­ halb eines Austrittsendes der betreffenden Ausmündung des Trichters und in einem Abstand von derselben, der etwas größer ist als der Durchmesser einer Zigarette angeord­ net ist. Sobald die genannte Schicht gebildet ist, wird sie durch einen Schieber parallel zur Achse der betref­ fenden Zigaretten in das Innere einer Tasche eines Förde­ rers geschoben, welcher schrittweise quer zur Achse der Zigarette angetrieben wird.

Die Einführung einer Zigarettenschicht in das Innere ei­ ner Vorschubtasche des genannten Förderers erfordert die Lösung einiger technischer Probleme, wenn man will, daß die Zigaretten nicht nur ohne sich zu verformen oder anderswie beschädigt zu werden, mit der Spitze in Berührung mit einem Anschlag, der an einem Ende der betreffenden Tasche angeordnet ist, gelangen sollen, sondern auch bei Berührung mit dem genannten Anschlag, ohne umzukippen, anhalten, um der betreffenden Gruppe, sobald sie einmal gebildet ist, eine vollkommen geordne­ te Gestalt zu verleihen.

Bei den bekannten Verpackungsmaschinen hat man versucht, die genannten technischen Probleme in verschiedener Wei­ se zu lösen, wobei jedoch Ergebnisse erzielt wurden, die nicht voll zufriedenstellend waren. Eine erste, allge­ mein angewendete Lösung zu dem Zweck, zu vermeiden, daß die Zigaretten, wenn der betreffende Schieber am Ende seiner Einschiebbewegung langsamer wird und/oder stehen bleibt, sich auf Grund der Trägheit weiterbewegen und heftig gegen den erwähnten Anschlag anstoßen und als Folge davon beim Zurückspringen der Zigaretten die Spit­ ze verformt wird, war die, den genannten Anschlag als in­ tegrierten Bestandteil eines Gegenschiebers auszubilden, welcher den Schieber während seiner Bewegung beglei­ tet. Eine solche Lösung hat jedoch nicht die erhofften Ergebnisse gebracht, weil die Zigaretten, am Ende der Einschiebbewegung, auf Grund der Trägheit elastisch ge­ gen den Gegenschieber drückten, sich an der Spitze ver­ formten, und sodann, sobald sie vom Schieber verlassen wurden, elastisch zurücksprangen.

Man hat sodann daran gedacht, die Trägheitsbewegungen der Zigaretten in bezug auf den Schieber zu eliminieren, in­ dem man die Zigaretten mit einer Bremswirkung beauf­ schlagte. Zu diesem Zweck wurden jedem Schieber zwei "Presser" (stringitori), bestehend aus zwei parallel zu den Zigaretten der betreffenden Schicht und an entgegen­ gesetzten Seiten in bezug auf die Schicht angeordneten Stäben, zugeordnet, die während der Einschiebephase der Schicht in das Innere der genannten Tasche zueinander verschoben wurden, um einen Durchlaß von einer etwas ge­ ringeren Breite als der der betreffenden Schicht zu defi­ nieren und eine Kompression in Querrichtung der Zigaret­ ten gegeneinander herbeizuführen. Auf diese Weise wurden Reibungskräfte aufgebaut, die bestrebt waren, den Axial­ vorschub der Zigaretten unter dem Schub des betreffenden Schiebers und jedwede Trägheitsbewegung der Zigaretten selbst in bezug auf den Schieber zu behindern. In der Praxis mußte man feststellen, daß die Kräfte in Querrich­ tung, die auf die Zigaretten mittels der genannten Preß­ elemente ausgeübt werden mußten und die erforderlich waren, um die genannten Trägheitsrelativbewegungen der Zigaretten in bezug auf den Schieber vollständig zu eli­ minieren, größer waren als die, welche die Zigaretten in der Lage waren auszuhalten, ohne sich in dauerhafter Wei­ se zu verformen und/oder zu brechen.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Verbesserung der zuletztbeschriebenen Lösung in einer Weise, daß sich die Zigaretten einer jeden Gruppe in perfekt geordneter Wei­ se und ohne im Inneren der betreffenden Vorschubtasche Schaden zu erleiden, anordnen können.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Bil­ dung von Gruppen von Filterzigaretten in einer Verpa­ ckungsmaschine, wobei jede der Gruppen in das Innere einer betreffenden Vorschubtasche eines Förderers eingespeist wird und aus einer Vielzahl von übereinanderliegenden Schichten, die in das Inneren der betreffenden Tasche mittels Schiebern eingespeist werden, besteht, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die Phasen vorgesehen werden, auf jede Schicht von Zigaretten in der Phase des Eintritts in das Innere der Tasche zwei aufeinanderfolgende Querkompressionen auszuüben, von denen die erste eine weitgehende gegenseitige Annäherung in Querrichtung der Zigaretten in jeder der Schichten be­ wirkt und die zweite, energischere als die erste, einzig auf die Filter zur Anwendung gebracht wird.

Die Erfindung wird nun unter Hinweis auf die beiliegen­ den Zeichnungen, die ein nicht einschränkendes Ausfüh­ rungsbeispiel veranschaulichen, beschrieben, in denen die Fig. 1 im Grundriß mit der Deutlichkeit halber weg­ gelassenen Teilen einen Ausschnitt einer Verpackungsma­ schine für Zigaretten, mit welcher das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, zeigt,

• - die Fig. 2 im Seitenaufriß den Ausschnitt gemäß Fig. 1 veranschaulicht und
• - die Fig. 3, 4 und 5 schematisch im Grundriß und in größerem Maßstab einen Teil des Ausschnittes gemäß den Fig. 1 und 2 in drei verschiedenen Betriebsstellungen zeigen.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Eingangsabschnitt 1 einer in ihrer Gesamtheit mit 2 bezeichneten Verpackungs­ maschine für Zigaretten.

Der Eingangsabschnitt 1 weist einen Eintrittstrichter 3 auf, von dem ein unterer Austrittsendteil aus drei sich nach unten verjüngenden Ausmündungen 4 besteht, von de­ nen jede innen Trennwände 5 aufweist, welche die betref­ fende Ausmündung 4 in eine Vielzahl von Kanälen 6 unter­ teilt.

Wie insbesondere in Fig. 2 gezeigt ist, werden entlang eines jeden Kanals 6 auf Grund der Schwerkraft in Säulen­ form angeordnete Zigaretten 7 quer zu ihrer Längsachse nach unten bewegt und ordnen sich die unteren Zigaretten einer jeden Säule in Berührung mit einer Platte 8 an (siehe Fig. 2), die unter der betreffenden Ausmündung 4 und in einem Abstand zu dieser angeordnet ist, der knapp größer ist als der Durchmesser der Zigaretten 7. Auf den Platten 8, die in absteigenden Niveaus, welche sich un­ tereinander um eine Höhe von im wesentlichen gleich dem Durchmesser einer Zigarette 7 unterscheiden, bilden sich folglich jeweils Schichten 9 von Zigaretten (Fig. 3, 4 und 5), die in einer Höhe unter jener des unteren Endes der betreffenden Ausmündung 4 zwischen der betreffenden Platte 8 und dem unteren Ende der Ausmündung 4 angeord­ net sind.

Seitlich zu den Platten 8 erstreckt sich das obere Trum eines Bandförderers 10, der durch nicht dargestell­ te Betätigungseinrichtungen schrittweise vorbewegt wird und gleichmäßig verteilte Vorschubtaschen 11 trägt. Je­ de Tasche 11 erstreckt sich quer zur mit dem Pfeil 12 in Fig. 1 gezeigten Laufrichtung des Förderers 10 und ist derart angeordnet, daß ihr Eintrittsende der Platte 8 gegenüberliegt und ihr entgegengesetzten Ende im we­ sentlichen eine fixe Anschlagplatte 13 berührt, die sich parallel zum Pfeil 12 erstreckt.

Jede Tasche 11 wird vom Bandförderer 10 in einer Weise vorgeschoben, daß sie vor jeder der Platten 8 anhält und aufeinanderfolgend drei Schichten 9 aufnimmt, die sich im Inneren der genannten Tasche 11 übereinanderlegen, um eine (nicht gezeigte) Gruppe von Zigaretten 7 zu bilden, welche den Inhalt einer (nicht gezeigten) Packung dar­ stellt.

Die Einführung einer jeden Schicht 9 in das Innere der betreffenden Tasche 11 erfolgt mittels eines Schiebers 14, der mit einer Betätigungsquerstange 15 verbunden und in der zurückgezogenen Ruhestellung an der in bezug auf den Bandförderer 10 entgegengesetzten Seite des Trich­ ters 3 angeordnet ist. Jeder Schieber 14 ist mit einer Alternativbewegung zwischen der genannten zurückgezoge­ nen Stellung und einer vorgeschobenen Stellung bewegbar, in welcher der Schieber 14, wie insbesondere in den Fig. 2 bis 5 gezeigt ist, den Raum zwischen dem unteren Ende der betreffenden Ausmündung 4 und der zugehörigen Platte 8 einnimmt. In seiner vorgeschobenen Stellung ist wei­ ters jeder Schieber 14 mit seinem freien Ende in Berüh­ rung mit einem Ende einer Schicht 9 von Zigaretten angeordnet, die gerade in die betreffende Tasche 11 ein­ getreten ist und mit dem anderen Ende in Berührung mit der Wand 13 stehen. Während seiner Verschiebung zwischen der zurückgezogenen und der vorgeschobenen Stellung ver­ schiebt sich jeder Schieber 14 oberhalb der betreffenden Platte 8 und zwischen zwei Querschiebern 16 und 17, so­ genannten "Preßelementen". Wie insbesondere in Fig. 2 gezeigt ist, sind alle Preßelemente 16 fest mit dem obe­ ren Ende von Bügeln 18 verbunden, die entlang einer Wel­ le 19 befestigt sind, welche parallel zum Pfeil 12 ver­ läuft und axial verschiebbar in Endführungen 20 montiert ist, wogegen alle Preßelemente 17 fest mit den oberen En­ den von Bügeln 21 verbunden sind, die entlang einer Wel­ le 22 befestigt sind, welche parallel zur Welle 19 ver­ läuft und axial verschiebbar in Endführungen 23 montiert ist.

Die Wellen 19 und 22 werden durch entsprechende Betäti­ gungsvorrichtungen 24 mit einer axialen Alternativbewe­ gung angetrieben, von welchen Vorrichtungen jede eine An­ triebswelle 25 besitzt, die quer zu den Wellen 19 und 22 angeordnet und mit einer stetigen Bewegung um die eigene Achse drehbar ist. Auf der Antriebswelle 25 ist eine Frontalkurve 26 befestigt, die eine Führungsringnut 27 für eine Stößelrolle 28 aufweist, die mit dem Ende eines Schwinghebels 29 verbunden ist, der an einer Mittelstel­ le auf einer fixen, parallel zur Antriebswelle 25 verlau­ fenden Welle 30 angelenkt ist. Das obere Ende des Schwinghebels 29 ist über eine Schubstange 31 mit dem un­ teren Ende eines Bügels 32 verbunden, der fest mit der betreffenden Welle 19 oder 22 verbunden ist.

Die Rille 27 einer jeden Kurve 26 weist drei aufeinander­ folgende Abschnitte auf, die aneinander anschließen und mit R 1, R 2 und R 3 bezeichnete abnehmende Radien aufwei­ sen.

Im Betrieb, wenn drei aufeinanderfolgende Taschen 11 des Förderers 10 vor den betreffenden Ausmündungen 4 stehen bleiben und die Schieber 14 gleichzeitig von der Quer­ stange 15 betätigt werden, um sich, jeder, gegen den Raum zwischen der betreffenden Ausmündung 4 und der betreffen­ den Platte 8 hin zu verschieben, um zu beginnen, die be­ treffende Schicht 9 gegen die Anschlagplatte 13 zu schie­ ben, ist jede der Stößelrollen 28 der Schwinghebel 29 entlang des Abschnittes mit dem Radius R 1 der betreffen­ den Kurve 26 angeordnet. Dieser Stellung der Stößelrol­ len 28 entspricht die in Fig. 3 gezeigte Stellung der Preßelemente 16 und 17, in welcher jedes Paar von Pres­ sern 16 und 17 einen fixen Zuführungskanal 33 definiert, dessen Breite im wesentlichen gleich der Breite der be­ treffenden Ausmündung 4 entspricht.

Sobald, wie in Fig. 4 gezeigt ist, die Zigaretten 7 ei­ ner jeden Schicht 9 vollständig den betreffenden Kanal 33 eingenommen haben und beginnen, auf Grund des Schubes durch den betreffenden Schieber 14 in die betreffende Tasche einzulaufen, gehen die Stößelrollen 28 vom Ab­ schnitt mit dem Radius R 1 in den Abschnitt mit dem Ra­ dius R 2 über und bewirken mittels der Schwinghebel 29 und den Wellen 19 und 22 eine Annäherung zwischen dem Preße­ lement 16 und dem ihm zugeordneten Preßelement 17. In dieser in Fig. 4 gezeigten angenäherten Stellung weist der Kanal 33, definiert von jedem Paar von einander zuge­ ordneten Preßelementen 16 und 17, eine Breite auf, die sich fast der Summe der Durchmesser der Zigaretten 7 der betreffenden Schicht 9 annähert. Im Endeffekt werden also die Zigaretten 7 einer jeden Schicht 9 wenigstens über einen Teil ihrer Vorbewegung entlang des Kanals 33 von den betreffenden Preßelementen 16 und 17 untereinander in seitlicher Berührung gehalten und leicht gegeneinanderge­ drückt.

Wenn, wie in Fig. 5 gezeigt ist, die Zigaretten 7 zum größten Teil ihrer Länge in das Innere des betreffenden Taschen 11 eingetreten sind und praktisch nur mehr die Filter 35 die betreffenden Kanäle 33 besetzen, beginnt die Schubbewegung der Querstange 15 in Richtung des in den Fig. 1, 4 und 5 gezeigten Pfeiles langsamer zu werden, indem allmählich der Weg der Schieber 14 zu verlangsamen, bevor diese eine vorgeschobene Wegendstel­ lung erreichen, welcher eine Stellung der Zigaretten 7 entspricht, in der sie sich in Berührung mit der Anschlagplatte 13 befinden.

Als Folge der Verlangsamung der Schieber 14 würden sich die Zigaretten 7 auf Grund der Trägheit von diesen ablö­ sen und mit Heftigkeit auf die Anschlagplatte 13 auftref­ fen und dadurch beschädigt werden und zurückspringen, wenn nicht die betreffenden Preßelemente 16 und 17 in dem Sinne intervenieren würden, daß sie sie immer in Berüh­ rung mit den Schiebern 14 halten und es ihnen somit mög­ lich ist, allmählich langsamer zu werden, bis sie in Be­ rührung mit der Platte 13 anhalten.

Zu diesem Zweck gehen die Stößelrollen 28, wenn die Querstange 15, die sich immer noch in Richtung des Pfei­ les 35 vorbewegt, beginnt, langsamer zu werden und nur­ mehr die Filter 35 der Zigaretten 7 die betreffenden Ka­ näle 33 besetzen, über, den Abschnitt mit dem Radius R 3 der betreffenden Kurven 26 zu durchlaufen, wodurch eine weitere Annäherung zwischen jedem Preßelement 16 und dem zugeordneten Preßelement 17 bewirkt wird, bis daß die in Fig. 5 gezeigte Stellung erreicht ist, in welcher jedes Paar von Preßelementen 16 und 17 an die Filter 35 der Zi­ garetten 7 der betreffenden Schicht 9 angreift und sie relativ stark gegeneinanderdrückt, um eine solche Rei­ bungskraft zu erzeugen, daß die Möglichkeit des Auftre­ tens irgendeines Trägheitsmoments der Zigaretten in be­ zug auf die Schieber 14 vermieden wird.

Wenn die Zigaretten 7 in Berührung mit der Anschlagplat­ te 13 gelangen, wird die Bewegung der Querstange 15 umge­ kehrt und die Stößelrollen 28 gehen über, den Abschnitt mit dem Radius R 1 der betreffenden Kurven 26 zu durchlau­ fen und verbleiben auf diesem Abschnitt, bis daß die Querstange 15 neuerlich beginnt, sich in Richtung des Pfeiles 34 zu verschieben.

Die vorstehende Beschreibung zeigt deutlich, daß es, nachdem die Verschiebungen der Wellen 19 und 22 unterein­ ander immer gleich und entgegengesetzt sind, möglich wäre, eine einzige Kurve 26 mit zwei Rillen 27 zu verwen­ den. Alternativ könnte eine Kurve 26 weggelassen werden und die beiden Wellen 19 und 22, von denen nur eine von der verbleibenden Kurve 26 gesteuert werden könnte, wären mittels eines in seinem Mittelbereich angelenkten Schwinghebels miteinander verbunden.

Claims (3)

1. Verfahren zur Bildung von Gruppen von Filterzigaret­ ten (7) in einer Verpackungsmaschine (2), wobei jede der Gruppen in das Innere einer betreffenden Vorschubtasche (11) eines Förderers (10) eingespeist wird und aus einer Vielzahl von übereinanderliegenden Schichten (9), die in das Inneren der betreffenden Tasche (11) mittels Schie­ bern (14) eingespeist werden, besteht, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Phasen vorgesehen werden, auf jede Schicht (9) von Zigaretten (7) in der Phase des Ein­ tritts in das Innere der Tasche (11) zwei aufeinanderfol­ gende Querkompressionen auszuüben, von denen die erste eine weitgehende gegenseitige Annäherung in Querrichtung der Zigaretten (7) in jeder der Schichten (11) bewirkt und die zweite, energischere als die erste, einzig auf die Filter (35) zur Anwendung gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schichten (9) in das Innere der betreffenden Tasche (11) entlang eines Zuführungskanals (33) einge­ speist wird, der seitlich von zwei Preßelementen (16, 17) definiert ist, die zueinander relativ bewegbar sind, um die Breite des genannten Kanals (33) zu variieren und die genannten zwei Querkompressionswirkungen zur Anwendung zu bringen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Querkompressionswirkung auf die Zigaretten (7) einer jeden Schicht (9) angewendet wird, wenn die Ziga­ retten (7) den betreffenden Kanal (33) in einer Länge einnehmen, die größer ist als die ihrer Filter (35), wo­ gegen die genannte zweite Querkompressionswirkung auf die Zigaretten (7) nur dann angewendet wird, wenn lediglich die Filter (35) der Zigaretten (7) den betreffenden Kanal (33) einnehmen.