DE3818959C2 - Maschine zum Anbringen von Zigarettenfiltern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Anbringen von Zigarettenfiltern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Maschine ist beispielsweise aus der US 4,614,198 bekannt. Mit dieser Maschine werden bevorzugt ovale Zigaretten verarbeitet. Solche Maschinen arbeiten relativ langsam.

Üblicherweise werden runde Zigaretten verarbeitet. Dabei werden die Papierstreifen rund um die Sätze gewickelt, während diese über einen Rollen- oder Walzenförderer laufen, an dem sie durch eine Saugwirkung innerhalb von an der Außenumfangsfläche der Walze ausgebildeten Sitzen gehalten werden. Eine koaxial zur Walze liegende gebogene Platte, die von der zylindrischen Fläche der Walze mit einem Abstand, der annähernd gleich dem Zigarettendurchmesser ist, getrennt ist, sorgt für ein aufeinanderfolgendes Entfernen der Sätze durch Reibung aus den jeweiligen Sitzen und für ein Rollen der Sätze längs der Oberfläche der Walze in den nächsten, an dieser befindlichen Sitz. Bei seinem Rollen längs der Walzenoberfläche wird jeder Satz in einen verbindenden Streifen gewickelt, der zuvor in der Nachbarschaft des die Oberfläche der Förderwalze berührenden Satzes angeordnet wurde.

Eine kontinuierliche Steigerung in der Durchsatzgeschwindig­ keit von Zigaretten-Fertigungsmaschinen hat zur Konstruk­ tion von immer schneller arbeitenden Maschinen zum Anbrin­ gen von Zigarettenfiltern geführt, um die Ausbildung von Zigaretten-Fertigungsstraßen zu ermöglichen, in denen die Ausgangsseite einer jeden Fertigungsmaschine mit der Eingangs­ seite einer zugeordneten Maschine zum Anbringen der Filter verbunden ist. Eine solche Verbesserung der oben erwähnten bekannten Maschinen zum Anbringen von Filtern hat eine Aus­ gangsleistung mit extrem hoher Geschwindigkeit ermöglicht, die jedoch nicht weiter durch unkomplizierte mechanische Mittel und Maßnahmen allein nach mehr gesteigert werden kann, ohne die Zigaretten einer unakzeptablen Belastung, insbesondere in der Stufe des Rollens, auszusetzen. Jegli­ che weitere Steigerung in der Rollgeschwindigkeit der Dop­ pel-Zigaretten, wie sie oben beschrieben wurde, würde tat­ sächlich unvermeidbar in einem Tabakverlust von den offenen Enden der Zigarettenlängen resultieren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart auszubilden, daß bei runden Zigaretten eine Steigerung gegenüber der gegenwärtigen Ausstoßgeschwindigkeit ermöglicht wird, während gleichzeitig eine sichere, schonende Rollgeschwindigkeit beibehalten wird, so daß ein Austritt von Tabak aus den offenen Enden der Zigarettenlängen verhindert wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf die Zeich­ nung anhand von bevorzugten, nicht beschränkenden Ausfüh­ rungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teils einer Ma­ schine zum Anbringen von Zigarettenfiltern gemäß den Lehren der Erfindung;

Fig. 2-6 eine Einzelheit aus der Fig. 1 in vergrößer­ tem Maßstab und in fünf verschiedenen Arbeits­ stellungen;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Teils einer Ma­ schine zum Anbringen von Filtern in einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Anbringen von Zigarettenfiltern, die an einer vertikalen Wand 2 einer Maschine 3 zum Anbringen der Filter gelagert ist.

Die Vorrichtung 1 umfaßt drei horizontale Rollen oder Walzen 4, 5 und 6, von denen die Walzen 4 sowie 5 im wesentlichen tangierend zueinander liegen und an zugeordneten Wellen 7 sowie 8, welche entgegen dem bzw. im Uhrzeigersinn drehen, gehalten sind. Die Walze 5 ist ebenfalls im wesentlichen tangierend zu der Walze 6 angeordnet, die sich auf einer entgegen dem Uhrzeigersinn drehenden Welle 9 befindet.

Die Walzen 4 und 6, die hier auch als eine Zufuhr- bzw. Ab­ zieh- oder Austragwalze bezeichnet werden, weisen jeweils eine Anzahl von Außenumfangskehlen 10 und 11 auf, die paral­ lel zu den Achsen der Wellen 7 sowie 9 verlaufen und Sitze zur Aufnahme und zum festhalten von jeweils einem Satz 12 abgrenzen. Jeder Satz 12 besteht aus zwei koaxialen Zigaret­ tenlängen, die durch einen Filter getrennt sind, welcher die doppelte Länge des Filters einer fertigen Zigarette hat.

Von (nicht dargestellten) Bearbeitungsstationen werden die Sätze 12 in bekannter Weise in die jeweiligen Außenumfangs­ kehlen 10 an der Walze 4 zusammen mit einem zugeordneten, mit Klebemittel beschichteten Streifen 13 eingeführt. Die Streifen 13 werden ebenfalls in bekannter Weise herange­ führt und mit ihrem mit Bezug zur Drehrichtung der Walze 4 stromabwärtigen Ende am mittigen Teil des Außenumfangs eines jeweiligen Satzes befestigt, wobei das andere Ende an einem Saug-Halteelement 14, das am Umfang der Walze 4 unmittelbar stromoberhalb von einer jeweiligen Kehle 10 angeordnet ist, gehalten wird.

Die Walze 5 bildet einen Rollapparat zur Verbindung einer jeden Zigarettenlänge und des Filters in jedem Satz 12 durch Umhüllen des Filters und der benachbarten Enden der Ziga­ rettenlängen mit dem mit Klebemittel beschichteten Strei­ fen 13.

Wie die Fig. 1 zeigt, weist der Rollapparat 5 ein zylindri­ sches Bauteil 15 auf, das auf der Welle 8 angebracht ist und koaxial sowie in fester Weise ein Förder- und Rollele­ ment 16 trägt, das im wesentlichen aus einem zylindrischen, tragenden Körper besteht, der mit einer Anzahl von gleich beabstandeten, halbzylindrischen Außenumfangskehlen 17 ver­ sehen ist, deren jeweilige konkave Seiten dem tragenden Körper 16 zugewandt sind.

Innerhalb einer jeden Außenumfangskehle 17 lagert das zylin­ drische Bauteil 15 drehbar über eine mit der Welle 8 paral­ lele Welle 18 ein Tragglied 19, das aus einer zur jeweili­ gen Kehle 17 koaxialen Rolle besteht und zwei diametral ge­ genüberliegende Außenumfangsrinnen 20 sowie 21 aufweist, welche zwei Saugsitze zur Aufnahme und zum festhalten eines Satzes 12 bestimmen. Jedes Tragglied oder jede Tragrolle 19 und die zugehörige Kehle 17 sind mit gerändelten Ober­ flächen versehen, wobei der Durchmesser einer jeden Trag­ rolle 19 derart bemessen ist, daß zwischen dieser und der zugehörigen Kehle 17 ein im wesentlichen halbkreisförmiger Durchgang 22 begrenzt wird, der als Rollkanal bezeichnet wird. Die Größe oder Weite dieses Rollkanals 22 ist annä­ hernd gleich dem Durchmesser des Filters und der Zigaretten­ längen in jedem Satz 12.

Am einen Ende einer jeden Welle 18 ist außenseitig der Keh­ le 17 ein Zahnrad 23 befestigt, das mit einem zur Welle 8 koaxialen Zahnkranz 24 kämmt. Durch den Kämmeingriff der Zahnräder 13 mit dem Zahnkranz 24 bewirkt eine Drehung der Walze 5 ein Drehen der Tragrollen 19 im Uhrzeigersinn um ihre jeweiligen Achsen mit einer konstanten Geschwindigkeit. Die Zahnräder 23 und der Zahnkranz 24, die hier auch als die Antriebseinrichtung für die Tragrollen 19 bezeichnet werden, sind so bemessen, daß bei einem Drehen der Walze 5 jede Rolle 19 drei vollständige Umdrehungen um ihre Achse ausführt, während sie zwischen den Stellen, in denen die Walze 5 und die Walzen 4 sowie 6 im wesentlichen tangie­ rend zueinander liegen, umläuft.

Im Betrieb werden die Sätze 12 und die teilweise an diesen haftenden Streifen 13 aufeinanderfolgend in bekannter Weise von den Kehlen oder Sitzen 10 an der Walze 4 zu den Rinnen oder Sitzen 20 an den Rollen 19 überführt, wobei die Sitze 20 von der Walze 5 nach auswärts gerichtet sind (Fig. 2), wenn die Sätze von der einen zur anderen Walze überführt werden.

Eine weitere Drehung der Walze 5 bewirkt, daß die Tragrol­ le 19, die einen Satz innerhalb der Rinne 20 aufnimmt, im Uhrzeigersinn in die in Fig. 3 gezeigte Stellung gedreht wird, wobei der Satz 12 im Rollkanal 22 erfaßt wird und durch Berührung der Oberfläche der Kehle 17 aus dem Sitz 20 herausgeholt sowie zwischen den gerändelten Flächen der Tragrolle 19 und der Umfangskehle 17 gerollt wird, wie die Fig. 4 zeigt. Bei diesem Vorgang wird der Streifen 13, der vorher mit lediglich einer Kante am Satz 12 haftend gehalten war, um den Satz 12 herum gewickelt, so daß die Zigaretten­ längen und der Filter miteinander verbunden werden. In der in Fig. 5 gezeigten Lage liegt der Satz 12 am Auslaß des Rollkanals 22 in einem Sitz oder einer Rinne 21, die dem Sitz 20 gegenüberliegt. Eine weitere Drehung der Rolle 19 um 90° bringt den Satz 12 in die in Fig. 6 gezeigte Lage, wobei dieser in exakt gleicher Weise wie in Fig. 1 angeord­ net ist, jedoch nunmehr im Sitz 21 und nicht im Sitz 20 auf­ genommen ist.

Bei dem Lauf einer jeden Rolle 19 zwischen den Punkten der Tangentialität mit den Walzen 4 und 6, d. h. bei einer Dre­ hung der Walze 5 um 180°, bewirkt die geeignete Bemessung der Zahnräder 23 und des Zahnkranzes 24 eine Drehung der Rolle 19 um ihre Achse mit einer vorgegebenen ganzen Zahl von Malen (zweimal im gezeigten Beispiel), so daß ein wieder­ holtes Rollen und eine feste Verbindung der jeden Satz Satz 12 bildenden Elemente ermöglicht werden. Bei jedem Roll­ vorgang wird jeder Satz 12 von seinem Ausgangssitz 20 oder 21 in den diametral entgegengesetzten Sitz an der Rolle 19 überführt. Wenn jede Rolle 19 die Stelle, in der zwischen den Walzen 5 und 6 im wesentlichen Tangentialität vorliegt, erreicht, ist der einen in den Streifen eingewickelten Satz 12 enthaltende Sitz so angeordnet, daß er auswärts von der Walze 5 gerichtet ist, wobei der Satz 12 in einen Sitz oder eine Kehle 11 an der Walze 6 überführt wird, durch die der Satz zu weiteren (nicht gezeigten) Bearbeitungsstationen transportiert wird.

Bei der Überführung der Sätze 12 durch die Walze 5 zwischen den Walzen 4 und 6 können sie folglich innerhalb des Roll­ kanals 22 mit einer geringeren Geschwindigkeit als bei be­ kannten Maschinen zum Anbringen von Filtern gerollt werden. Tatsächlich ist bei bekannten Maschinen die Laufgeschwindig­ keit der Sätze 12 während des Rollens extrem hoch, was dar­ auf beruht, daß sie gleich der Hälfte der Geschwindigkeit der Walze ist, an der der Rollvorgang durchgeführt wird. Bei der Maschine zum Anbringen von Filtern gemäß der Erfin­ dung kann jedoch diese Laufgeschwindigkeit erheblich vermin­ dert werden, was darauf zurückzuführen ist, daß diese nicht von der Geschwindigkeit der Walze 5, sondern von derjenigen der Rollen 10 innerhalb der Kehlen 17 abhängt. Diese Vermin­ derung kann durch eine geeignete Bemessung der Zahnräder 23 und des Zahnkranzes 24 erfolgen.

Bei der Ausführungsform von Fig. 7 ist eine Antriebseinrich­ tung, die aus zwei Zwischenzahnrädern 25 und 26 besteht, zwischen jedes Zahnrad 23 und den Zahnkranz 24 eingefügt, wobei die Bemessung derart getroffen wird, daß eine vollstän­ dige Umdrehung der Walze 5 einer vollständigen Umdrehung einer Rolle 19 entspricht.

Ein vollständiger Rollvorgang von einem Satz 12 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 7 erläutert, wobei damit begonnen wird, wenn dieser Satz 12 mit seinem zugehörigen nachlaufen­ den Streifen 13 in den Sitz oder die Rinne 20 an der Stelle, an der die Walzen 4 und 5 tangierend zueinander liegen, einge­ führt wird. Aus Gründen der Vereinfachung zeigt die Fig. 7 eine Rolle 19 in vier unterschiedlichen Betriebsstellun­ gen, die um 90° voneinander beabstandet sind. Anschließend an die erste Vierteldrehung der Walze 5 und Rolle 19 nach Verlassen der Stelle der Tangentialität ist der Satz 12 am Einlaß des Rollkanals 22 angeordnet. An der Stelle, an der die Walze 5 und die Walze 6 einander im wesentlichen tangie­ ren, hat sich der Sitz 20 in die Position bewegt, die vorher der Sitz 21 eingenommen hat, und der Satz 12 befindet sich auf halbem Weg zwischen dem Einlaß des Kanals 22 und dem Sitz 20. Im Anschluß an eine dritte Vierteldrehung der Walze 5 und der Rolle 19 befindet sich der Sitz 20 am Auslaß und der Satz 12 auf halbem Weg längs des Kanals 22. Im Anschluß an eine vierte Vierteldrehung der Walze 5 hat sich der Sitz 20 zu seiner vorherigen Lage zurückbewegt, um einen weiteren Satz 12 aufzunehmen, während der erste Satz 12 sich auf hal­ bem Weg zwischen dem Auslaß des Kanals 22 und dem Sitz 21 befindet. Anschließend an eine weitere Drehung um 90° der Walze 5 und der Rolle 19 bewegt sich der Satz 12 am Auslaß des Kanals 22 in den Sitz 21, von dem er am Ende der nächsten Vierteldrehung der Walze 5 in einen Sitz 11 an der Austrag­ walze 6 eingebracht wird. Die obigen Vorgänge werden klarer­ weise für jeden vom der Walze 4 in einen Sitz 20 an einer Rolle 19 eingebrachten Satz wiederholt.

Es ist klar, daß dem Fachmann bei Kenntnis der durch die Erfindung vermittelten Lehre Abwandlungen an der beschrie­ benen Maschine zum Anbringen von Filtern an die Hand gegeben sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Beispielsweise kann das die Zahnräder 23 und den Zahnkranz 24 - und möglicherweise die Zahnräder 25 und 26 - enthalten­ de Getriebe durch irgendeine Art eines Getriebes ersetzt werden, das dazu ausgelegt ist, die Rolle 19 in der gefor­ derten Richtung und mit der geforderten Geschwindigkeit zu­ sammen mit einer Drehung der Walze 5 zu drehen. Auch können die Rollen 19 irgendeine Anzahl von Saugsitzen und nicht nur die im gezeigten Beispiel vorhandenen zwei Sitze, auf­ weisen, wie auch die Kanäle 22 eine andere Erstreckung als über einen Bogen von 180° haben können. Durch geeignete Be­ mesung der Zahnräder 23 und des Zahnkranzes 24 - und mögli­ cherweise der Zahnräder 25 und 26 - kann die Umlaufgeschwin­ digkeit der Rollen 10 ersichtlicherweise derart geregelt werden, daß die Rollen 19 mit irgendeiner Zahl von Malen zwischen den tangierenden Stellen zwischen der Walze 5 so­ wie den Walzen 4 und 6 gedreht werden, womit die Umlaufge­ schwindigkeit der Sätze 12 nach Erfordernis geregelt wer­ den kann.

Claims (5)

1. Maschine zum Anbringen von Zigarettenfiltern mit einer einen aus zwei koaxialen, durch einen Doppelfilter getrennten Zigarettenlängen bestehenden Satz (12) heranführenden Zufuhrwalze (4), mit einem Wickelapparat (5) zur Verbindung der Zigarettenlängen und des Doppelfilters mittels eines um den Doppelfilter sowie die Enden der Zigarettenlängen gewickelten, mit Klebemittel beschichteten Streifens (13) und mit einer die Sätze (12) vom Wickelapparat (5) abziehenden Austragwalze (6), wobei der Wickelapparat (5) einen tragenden, für eine Drehung um eine zu den Achsen der Zufuhr- sowie Austragwalze parallele Achse ausgebildeten Körper (16) umfaßt, wobei der Wickelapparat (5) mit einer Anzahl von am Außenumfang des tragenden Körpers (16) ausgebildeten, gleich beabstandeten, bogenförmigen Kehlen (17), deren Achsen parallel zur Drehachse des tragenden Körpers (16) verlaufen, um mit einer Anzahl von gleich beabstandeten Traggliedern (19), die aufeinanderfolgend die Sätze (12) von der Zufuhrwalze (4) aufnehmen und diese längs einer vorgegebenen Bahn transportieren, versehen ist, jedes Tragglied (19) koaxial sowie drehbar innerhalb einer Außenumfangskehle (17) aufgenommen ist,
eine Antriebseinrichtung (23-26) zur Drehung der Tragglieder (19) um ihre eigenen Achsen während einer Drehung des tragenden Körpers (16) vorgesehen ist und
wobei mindestens eine zur Achse der jeweiligen Außenumfangskehle (17) parallele Rinne (20, 21) an der Außenumfangsfläche eines jeden Tragglieds (19) ausgebildet ist, die die Sätze (12) von der Zufuhrwalze (4) abnehmen,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wickelapparat als Rollapparat (5) ausgebildet ist, bei dem jedes Tragglied (19) mit der Außenumfangskehle (17) des tragenden Körpers (16) einen Rollkanal (22) abgrenzt, dessen Weite annähernd gleich dem Durchmesser eines Satzes (12) ist, und bei dem wenigstens zwei gleich beabstandete Rinnen (20, 21) an der Außenumfangsfläche eines jeden Traggliedes (19) ausgebildet sind, die die Sätze (12) in den Rollkanal (22) während einer kontinuierlichen Drehung des Traggliedes (19) um seine eigene Achse transportieren.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Tragglied aus einer zwei diametral gegenüberlie­ gende Rinnen (20, 21) aufweisenden Rolle (19) besteht, von denen im Betrieb eine Rinne mit Bezug zum tragenden Körper (16) bei Erreichen derjenigen Stelle durch die Rolle (19), in der der Rollapparat (5) und die Zufuhr- sowie die Austragwalze (4, 6) im wesentlichen tangierend zueinander liegen, auswärts gerichtet ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein erstes, fest sowie ko­ axial mit jedem Tragglied (19) verbundenes Zahnrad (23) und einen zweiten, ortsfesten, zum tragenden Körper (16) koaxialen sowie mit dem ersten Zahnrad (23) kämmenden Zahnkranz (24) umfaßt.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder von der Zufuhrwalze (4) in die Außenumfangsrinne (20, 21) am Tragglied (19) eingebrach­ te Satz (12) im Betrieb bei seinem Eintritt in den Roll­ kanal (22) ausgestoßen, bei Drehung des Tragglieds (19) um seine eigene Achse längs des Rollkanals (22) gerollt und in eine unterschiedliche Rinne (21, 20) am Tragglied (19) am Auslaß des Rollkanals eingebracht wird.

5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufgeschwindigkeit der Tragglieder (19) gleich der Umlaufgeschwindigkeit des tragenden Körpers (16) ist.