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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Maschine zum Verarbeiten
von Tabakartikeln.
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Eine
automatische Maschine zum Verarbeiten von Tabakartikeln – z. B.
eine Zigarettenherstellmaschine, Filtermontagemaschine, Verpackungsmaschine
oder Zellophaniermaschine – umfasst
einen im Wesentlichen parallelepipedförmigen Stützrahmen, der eine vertikale
Vorderwand, eine vertikale Rückwand,
zwei vertikale Seitenwände,
eine horizontale, obere Wand und eine horizontale, untere Wand aufweist.
Im Wesentlichen befinden sich alle Betriebsvorrichtungen der Maschine
(Förderer,
Zuführvorrichtungen,
Faltvorrichtungen, Gummiervorrichtungen, usw.) an der Vorderwand,
die früher
freigelassen wurde, um schnellen, leichten Zugang zu allen Betriebsvorrichtungen
der Maschine zuzulassen, während
die anderen (seitlichen, oberen, unteren und hinteren) Wände des
Rahmens normalerweise durch abnehmbare Blechabdeckungen geschlossen
waren. Neuere, internationale Vorschriften zum Schutz der Gesundheit
und Sicherheit von Bedienern von automatischen Maschinen erfordern
allerdings mechanische Abdeckungen, um unbeabsichtigten Kontakt
mit beweglichen Teilen zu verhindern, und legen maximale Lärmpegel
innerhalb des Arbeitsplatzes fest.
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Dem
Inkrafttreten der oben genannten Vorschriften folgend, wurden alle
automatischen Maschinen zum Verarbeiten von Tabakartikeln mit einem Gehäuse ausgerüstet, das
die Vorderseite abdeckt und vollkommen einschließt, und welches durch eine feste
Stützstruktur
definiert ist, die eine Anzahl von stabilen schallisolierenden Abdeckungen
abstützt, wobei
mindestens einige davon an der Stützstruktur befestigt sind,
um, wenn die automatische Maschine abgeschaltet ist, leicht von
einer geschlossenen Position zu einer geöffneten Position bewegbar zu
sein, und Zugang zu den betreibenden Teilen der Maschine zu ermöglichen.
Ein Beispiel einer automatischen Tabakartikel-Verarbeitungsmaschine
mit einem Gehäuse
der obengenannten Art wird in den
US-Patentschriften 4,619,277 A1 ,
3,866,708 A1 und
4,671,299 A1 ,
und andere werden in den
US-Patentschriften 3,851,725
A1 ,
3,860,086
A1 ,
3,961,874
A1 ,
4,509,442
A1 und in
EP
0 737 620 A1 beschrieben.
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Um
den maximalen Lärmpegel
von automatischen Tabakartikel-Verarbeitungsmaschinen
weiter innerhalb des Arbeitsplatzes zu reduzieren wurde ebenfalls
vorgeschlagen, die Blechabdeckungen, die die seitlichen, oberen,
unteren und hinteren Wände des
Rahmens abschließen,
mit einer Schicht von schallisolierendem Material auszustatten,
wie in der Patentanmeldung
EP
1 082 915 A1 beschrieben.
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GB-1442751-A offenbart
eine Zigarettenherstellungsmaschine, die mit einer schallisolierenden, L-förmigen Umkapselung
bereitgestellt wird, die mindestens einen Lufteinlass und mindestens
einen Auslass aufweist; eine Absaugvorrichtung ist innerhalb der
der Umkapselung bereitgestellt, um Luftzirkulation zu verursachen.
Luft tritt durch eine Öffnung ein,
die sich oberhalb einer Filterbefestigungsvorrichtung in einem Schenkel
des L befindet und mehr Luft tritt durch einen Einlass in dem anderen
Schenkel ein; ein Gebläse
zieht Luft von dem Maschinenbett ab und drängt sie zu einem Auslass. Luft
wird ebenfalls zu dem Auslass durch ein Gebläse getrieben, welches ebenfalls
die verschiedenen Absaugvorrichtungen der Filterbefestigungsvorrichtung
betreibt.
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Versuche
haben gezeigt, dass die obengenannte Lösung normalerweise geeignet
ist, den Lärmpegel
von derzeit benutzten, automatischen Tabakartikel-Verarbeitungsmaschinen
innerhalb des Arbeitsplatzes auf ein Maximum von 84 bis 88 dB zu reduzieren.
Bestimmte Situationen fordern allerdings einen maximalen Lärmpegel
von 79 dB. Außerdem, angesichts
der ständigen
Erhöhung
der Betriebsgeschwindigkeit (zur Zeit gleichbedeutend mit dem Verarbeiten
von 20.000 Zigaretten pro Minute), neigen moderne, automatische
Maschinen dazu, mehr Lärm zu
erzeugen, derart, dass das Herstellen einer modernen, automatischen
Maschine mit einem maximalen Lärmpegel
von 79 dB, indem die oben genannten, bekannten Lärmminderungslösungen benutzt
werden, äußerst schwierig
und teuer ist.
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EP-1 422 145-A1 offenbart
eine Raumeinheit, welche eine Zigarettenproduktionslinie vollkommen
umkapselt, derart, dass die Innenseite temperiert gehalten werden
kann; im Besonderen können unterschiedliche
Bereiche im Innern der Raumeinheit auf unterschiedlichen Temperaturen
gehalten werden. Ein Sensor kann bereitgestellt werden, um Luftfeuchtigkeit,
-druck und/oder -temperatur im Innern des Raumelements zu messen.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine automatische Maschine
zum Verarbeiten von Tabakartikeln bereitzustellen, die gestaltet
ist, um die vorangehend erwähnten
Nachteile zu beseitigen, und welche im Besonderen kostengünstig und leicht
herzustellen ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine automatische Maschine zum Verarbeiten von Tabakartikeln
bereitgestellt, wie in den angefügten
Ansprüchen
beansprucht.
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Eine
Anzahl von nicht-einschränkenden
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben, wobei:
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1 zeigt
eine schematische Ansicht in der Perspektive einer automatischen
Maschine zum Verarbeiten von Tabakartikeln gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt
eine schematische Ansicht in der Perspektive eines äußeren Gehäuses der
automatischen Maschine von 1 in einer
vollkommen geschlossenen Anordnung;
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Die 3 und 4 zeigen
zwei schematische Ansichten in der Perspektive des äußeren Gehäuses von 2 in
zwei teilweise geöffneten
Anordnungen;
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Die 5 und 6 zeigen
Seitenabschnitte des äußeren Gehäuses von 2,
wobei Teile zur Übersichtlichkeit
weggelassen wurden;
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Die 7, 8 und 9 zeigen
eine Einzelheit des äußeren Gehäuses von 2 in
drei verschieden Betriebsanordnungen;
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10 zeigt
eine Vorderansicht einer Abwickel- und Druckstation der automatischen
Maschine von 1;
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Die 11 und 12 zeigen
schematische Ansichten in der Perspektive der Abwickel- und Druckstation
in zwei unterschiedlichen Betriebsanordnungen.
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Die
Ziffer 1 in 1 kennzeichnet als Ganzes ein
Herstellungssystem für
Filterzigaretten, das eine Herstellungsmaschine 2 und eine
Filtermontagemaschine 3 umfasst.
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Die
Herstellungsmaschine 2 umfasst einen Stützrahmen 4 mit einer
Vorderwand 5; und eine Anzahl von Betriebsvorrichtungen 6 zum
Verarbeiten von Tabak, die an der Vorderwand 5 angeordnet
sind. Insbesondere umfassen die Betriebsvorrichtungen 6 einen
Tabakbehälter 7;
einen Strangformungsträger 8;
eine Abwickel- und Druckstation 9 zum Abwickeln und Bedrucken
eines Papierstreifens 10 (ausführlich in 10 gezeigt);
und eine Strangabschneideeinheit 11.
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Die
Herstellungsmaschine 2 umfasst ebenfalls ein inneres Gehäuse 12,
das geöffnet
werden kann, durch den Stützrahmen 4 abgestützt ist,
zwischen einer geöffneten
Position und einer geschlossenen Position (in 1 gezeigt)
beweglich ist, alle Betriebsvorrichtungen 6 mit beweglichen
Teilen abdeckt, und mit bekannten Sicherheitseinrichtungen (nicht
ausführlich
gezeigt) zum Abschalten des Betriebs der Herstellungsmaschine 2,
wenn das innere Gehäuse 12 nicht
in der geschlossenen Position ist, ausgerüstet ist. Die Herstellungsmaschine 2 umfasst ebenfalls
ein äußeres Gehäuse 13,
das geöffnet
werden kann, unabhängig
von dem inneren Gehäuse 12 ist,
dem inneren Gehäuse 12 zugewandt
und ihm nahe liegend angeordnet ist, und einen Teil des inneren
Gehäuses 12 in
der Form einer Ummantelung abdeckt. Insbesondere deckt das äußere Gehäuse 13 das
innere Gehäuse 12 am
Tabakbehälter 7,
Strangformungsträger 8 und
Abwickel- und Druckstation 9 ab.
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Das
innere Gehäuse 12 sorgt
für das
Reduzieren des Lärmpegels
der Herstellungsmaschine 2 innerhalb des Arbeitsplatzes
und wirkt ebenfalls als eine Sicherheitseinrichtung zum Schützen des
Bedieners der Herstellungsmaschine 2. Tatsächlich kann,
wie angegeben, die Herstellungsmaschine 2 nur betrieben
werden, wenn das innere Gehäuse 12 in
der geschlossenen Position ist. Das äußere Gehäuse 13 dient demgegenüber allein
dazu, den Lärmpegel
der Herstellungsmaschine 2 innerhalb des Arbeitsplatzes
zu reduzieren, und kann deshalb zu jeder Zeit geöffnet werden, selbst wenn die
Herstellungsmaschine im Betrieb ist.
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Wie
in den 2, 3 und 4 gezeigt, umfasst
das äußere Gehäuse 13 eine
vordere Abdeckung 14, die der vertikalen Vorderwand 5 des
Rahmens 4 zugewandt ist und in Bezug auf den Rahmen 4 zwischen
einer geschlossenen oder unteren Grenzposition – in welcher sie, vorzugsweise
eng anliegend, den Boden berührt,
auf dem der Rahmen 4 steht, und von dem inneren Gehäuse 12 durch
einen Abstand getrennt ist, der die Tiefe einer schallisolierenden
Luftkammer definiert – und
einer offenen oder oberen Grenzposition beweglich ist, und einen
Zugang zu der Vorderwand 5 des Rahmens 4 und des inneren
Gehäuses 12 freilegt
und zulässt.
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Es
wurde festgestellt, dass die den Boden berührende, untere Grenzposition
der Abdeckung 14 den ansonsten ziemlich hohen Lärmpegel,
der durch das Unterteil der Herstellungsmaschine 2 erzeugt wird,
beträchtlich
reduziert.
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Die
Abdeckung 14 ist im Wesentlichen vertikal und ist befestigt,
um zwischen der geschlossenen und der offenen Position entlang von
zwei im Wesentlichen vertikalen Führungen 15 des Rahmens 4 zu
gleiten, die auf gegenüberliegenden
Seiten der Abdeckung 14 angeordnet sind. Insbesondere umfasst
die Abdeckung 14 einen Metallrahmen 16, der die
Glasfenster 17 abstützt.
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Das äußere Gehäuse 13 umfasst
ebenfalls eine vertikale Abdeckung 18, die höher als
Abdeckung 14 ist, wenn die Abdeckung 14 in der
geschlossenen Position ist, und die an den Gelenken 19 befestigt
ist, um um eine horizontale Achse 20 zu schwingen. Während der
eigentlichen Benutzung wird die Abdeckung 18 um die horizontale
Achse 20 in Richtung der Herstellungsmaschine 2 (wie
in 3 gezeigt) gedreht, um der Abdeckung 14 zu
erlauben, sich von der geschlossenen zu der offenen Position zu
bewegen.
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Ein
Oberteil des äußeren Gehäuses 13 ist mit
einer horizontalen Abdeckung 21, die an Gelenken 22 befestigt
ist, ausgestattet, um um eine horizontale Achse 23 zwischen
einer geschlossenen Position (1 und 2)
und einer offenen Position (3) zu schwingen;
und eine äußere Seite
des äußeren Gehäuses 13 ist
mit zwei vertikalen Abdeckungen 24 ausgestattet, von denen
beide an Gelenken 25 befestigt sind, um um eine vertikale
Achse 26 zwischen einer geschlossenen Position (1 und 2)
und einer offenen Position (3) zu schwingen.
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Wie
in den 5 und 6 gezeigt sind die Führungen 15 und
die Abdeckung 14 bogenförmig, und
die Abdeckung 14 ist an zwei Gleitstücken 27 (nur eines
ist in 6 gezeigt) befestigt, von denen beide in eine
entsprechende Führung 15 eingreifen und
mit einer angetriebenen Kette 28 verbunden sind, die um
zwei Endritzel 29 umgelenkt ist. Während der eigentlichen Benutzung
wird eines der Ritzel 29 durch einen Elektromotor gedreht,
um die Kette 28 zu bewegen und so das entsprechende Gleitstück zusammen
mit der Abdeckung 14 entlang der entsprechenden Führung 15 zu
bewegen.
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Die
Abdeckung 14 ist mit einer weiteren vertikalen Abdeckung 30 verbunden,
die höher
als die Abdeckung 14 ist, wenn die Abdeckung 14 in
der geschlossenen Position ist, und die an zwei Gleitstücken 31 befestigt
ist (nur eines ist in den 5 und 6 gezeigt),
welche frei entlang von zwei entsprechenden, vertikalen Führungen 32 (nur
eine ist in den 5 und 6 gezeigt)
auf gegenüberliegenden Seiten
der Abdeckung 30 laufen. Wie die Führungen 15 und Abdeckung 14 sind
die Führungen 32 und
Abdeckung 30 bogenförmig,
und die Führungen 32 sind parallel
zu den Führungen 15.
Die Abdeckung 14 weist eine Kupplungsvorrichtung 33 auf,
welche in die Abdeckung 30 eingreift, um die Abdeckung 30 entlang
der Führungen 32 zu
bewegen, während
sich Abdeckung 14 von der geschlossenen zu der offenen Position
bewegt. Mit anderen Worten, wenn sie sich von der geschlossenen
zu der offenen Position entlang der Führungen 15 bewegt,
gleitet die Abdeckung 14 derart über die Abdeckung 30,
dass die Kupplungsvorrichtung 33 in die Abdeckung 30 eingreift, um
die Abdeckung 30 entlang der Führungen 32 zu gleiten
zu lassen.
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Die
Filtermontagemaschine 3 umfasst einen Stützrahmen 34 mit
einer Vorderwand 35; und eine Anzahl von Betriebsvor richtungen 36 zum
Verarbeiten von Tabak, die an der Vorderwand 35 angeordnet sind.
Insbesondere umfassen die Betriebsvorrichtungen 36 eine
Anzahl von Trommeln zum Fördern
von Zigaretten zwischen einer Abfolge von Verarbeitungsstationen.
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Die
Filtermontagemaschine 3 umfasst ebenfalls ein Gehäuse 37,
das geöffnet
werden kann, zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen
Position (in 1 gezeigt) beweglich ist, alle
Betriebsvorrichtungen 36 mit beweglichen Teilen abdeckt,
und mit bekannten Sicherheitsvorrichtungen zum Abschalten des Betriebs
der Filtermontagemaschine 3, wenn das Gehäuse 37 nicht
in der geschlossenen Position ist, ausgerüstet ist. Das Gehäuse 37 sorgt
für das
Reduzieren des Lärmpegels der
Filtermontagemaschine 3 innerhalb des Arbeitsplatzes und
wirkt ebenfalls als eine Sicherheitseinrichtung zum Schützen des
Bedieners der Filtermontagemaschine 3. Tatsächlich kann,
wie angegeben, die Filtermontagemaschine 3 nur betrieben
werden, wenn das Gehäuse 37 in
der geschlossenen Position ist.
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Das
Gehäuse 37 umfasst
eine vertikale Abdeckung 38, welche geöffnet werden kann; und eine vertikale
Abdeckung 39, welche geöffnet
werden kann, ist höher
als die Abdeckung 38, wenn Abdeckung 38 in einer
geschlossenen Position ist, und ist an Gelenken 40 befestigt,
um um eine horizontale Achse 41 zwischen einer geöffneten
Position und einer geschlossenen Position (1 bis 4)
zu schwingen. Wie in den 7, 8 und 9 gezeigt
wird die Abdeckung 38 durch einen Arm 42 abgestützt, der
an einem Ende drehbar an dem Rahmen 34 angebracht ist,
um um eine horizontale Achse 43 zu drehen, und ist drehbar
an dem gegenüberliegenden
Ende an der Abdeckung 38 angebracht, um um eine horizontale
Achse 44 parallel zur Achse 43 zu drehen. Während der
eigentlichen Benutzung wird, um die Abdeckung 38 von der
geschlossenen Position (1 bis 4 und 7)
zu der offenen Position (9) zu bewegen, die Abdeckung 38 zuerst
in Bezug auf den Arm 42 um die Achse 44 (8)
gedreht, um die Abdeckung 38 in Bezug auf die Abdeckung 39 zu
bewegen; Arm 42 wird dann in Bezug auf Rahmen 34 um
die Achse 43 gedreht, und, zur gleichen Zeit wird Abdeckung 38 in
Bezug auf Arm 42 um die Achse 44 (9)
gedreht, um die Abdeckung 38 in die offene Position zu
bewegen.
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Wie
in 10 gezeigt umfasst die Abwickel- und Druckstation 9 vier
nebeneinander liegende Betriebseinheiten 45, die eine Abwickeleinheit 46,
eine Druckeinheit 47, eine Druckeinheit 48 und
eine Fördereinheit 49 umfassen.
Die Abwickeleinheit 46 wickelt den Streifen 10 in
einer gesteuerten Art und Weise von einer Rolle 50 ab;
die Druckeinheiten 47 und 48 drucken fortlaufend
eine Serie von Kennzeichen auf eine Fläche des Streifens 10,
indem Tinten mit zwei unterschiedlichen Farben (eine für jede Druckeinheit 47, 48)
benutzt werden; und Fördereinheit 49 fördert den
Streifen unter einer gesteuerten Zugspannung zum Strangformungsträger 8.
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Die
Betriebseinheiten 45 sind vorzugsweise modular und von
gleicher Größe. Im Besonderen sind
in der Ausführungsform
von 10 die Abwickeleinheit 46 und die Druckeinheiten 47 und 48 modular
und von gleicher Größe.
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In
einer nicht gezeigten, alternativen Ausführungsform umfasst die Abwickeleinheit 46 eine
weitere Druckeinheit zum fortlaufenden Drucken einer Serie von Kennzeichen
auf einer Fläche
des Streifens 10, indem Tinte von einer dritten Farbe benutzt
wird, die von den zwei Farben abweicht, die in den Druckeinheiten 47 und 48 benutzt
werden.
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Wie
in den 11 und 12 gezeigt,
ist jede Betriebseinheit 45 an einem entsprechenden Rahmen 51 angebracht,
welcher an entsprechenden teleskopischen, horizontalen Führungen 52 befestigt ist,
die fest mit dem Rahmen 4 der Herstellungsmaschine 2 verbunden
sind, um sich so zwischen einer Arbeitsposition (11)
und einer Wartungsposition (12), in
welcher die Betriebseinheit 45 vollkommen aus dem Rahmen 4 herausgelöst ist,
zu bewegen.