DE69019461T2 - Perforiergerät für zylindrische Artikel. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Perforiervorrichtung zur Ausbildung einer Mehrzahl von Poren in der Umfangsfläche eines jeden von zylindrischen Artikeln entlang seinem Umfang mittels eines pulsierenden Laserstrahls.
• Einige Filterzigaretten haben eine große Anzahl von Poren in ihrer Umfangsfläche. Die Zigaretten dieser Art sind so ausgebildet, daß ein Raucher während des Rauchens eine große Menge von Luft durch diese Poren inhalieren und dadurch ein mildes Rauchempfinden genießen kann. In diesen Zigaretten kann darüber hinaus der Zigarettenrauch verdünnt und hinsichtlich der Temperatur und des Gehalts an schädlichen Inhaltsstoffen abgesenkt werden.
• Eine herkömmliche Vorrichtung zum Perforieren einer großen Anzahl von Poren in Filtern von Filterzigaretten ist in der EP-A-0 292 666 durch die Japan Tobacco offenbart. Diese Vorrichtung umfaßt eine drehbare Perforierscheibe, und eine Mehrzahl von Haltearmen sind umfangsmäßig auf dem Umfangskantenbereich der Scheibe angeordnet. Diese Haltearme halten Zigaretten, die von einem vorausgehenden Prozeß zugeführt sind und drehen sich um ihre eigene Achse, während sie sich um die Scheibe herum sowie zusammen mit dieser bewegen. Die Vorrichtung umfaßt ferner eine Impulslaserguelle zum Erzeugen von Laserimpulsen und ein optisches System. Das optische System teilt einen Laserimpulsstrahl mittels eines Strahlteilers, beispielsweise eines konischen vieleckigen Spiegels, radial auf und legt die resultierenden aufgeteilten Strahlen von dem zentralen Bereich der Perforierscheibe an die jeweiligen Umfangsflächen der Filter der Zigaretten radial an, die mittels der Haltearme gehalten werden.
• Bei der derart aufgebauten herkömmlichen Vorrichtung werden die pulsierenden Laserstrahlen an die Umfangsflächen der Filter der Zigaretten angelegt, die auf den Haltearmen gehalten sind, wenn sich die Zigaretten um ihre eigenen Achsen drehen, wodurch eine Mehrzahl feiner Poren mit feinen Zwischenräumen in die Umfangsflächen der Filter gebohrt werden. Bei dieser Vorrichtung drehen sich darüber hinaus sämtliche ihrer beweglichen Hauptteile, einschließlich der Perforierscheibe und der Haltearme derart, daß ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb problemlos ist, und die Zigaretten können in großer Menge verarbeitet werden.
• Wenn die Vorrichtung dieser Art in einer Produktionsstrecke von Zigaretten angeordnet wird, muß die Anzahl von Zigaretten, die pro Zeiteinheit von einem vorausgehenden Prozeß zugeführt wird, wie beispielsweise eine Zigarettenherstellungsvorrichtung, natürlicherweise gleich der Anzahl von Zigaretten sein, die pro Zeiteinheit in dieser Perforiervorrichtung verarbeitet werden. In der Zigarettenherstellungsstrecke ist die Zufuhr von Zigaretten pro Zeiteinheit sehr groß, so daß die Betriebsgeschwindigkeit der Vorrichtung so hoch wie möglich sein muß.
• Bei der herkömmlichen Perforiervorrichtung ist jeder Haltearm mit einem Vakuum-Festspannmechanismus zum Halten einer Zigarette versehen, einem Getriebemechanismus zum Drehen der Festspannmechanismen um ihre eigenen Achsen usw., weshalb die umfangsmäßigen Abstände der Anordnung der Arme nicht sehr kurz gemacht werden können. Wenn die Anzahl von Zigaretten, die pro Zeiteinheit durch die Haltearme aufgenommen wird, gleich der großen Anzahl von Zigaretten gemacht wird, die von dem vorausgehenden Prozeß zugeführt werden, wird die Drehzahl der Perforierscheibe deshalb extrem hoch. Dadurch wirkt auf die Zigaretten, die auf den Haltearmen gehalten werden, eine große Zentrifugalkraft ein, so daß die Arme die Fähigkeit verlieren, die Zigaretten zu halten. Die Grenze für die Betriebsgeschwindigkeit der herkömmlichen Vorrichtung hängt deshalb von der Grenze der Umfangsgeschwindigkeit der Perforierscheibe ab.
• Neben der Perforierscheibe sind darüber hinaus Zufuhr- und Abgabemechanismen angeordnet, wie beispielsweise eine Zufuhrwalze zum Zuführen der Zigaretten zu den Haltearmen, eine Abgabewalze zum Abgeben der Zigaretten von den Armen usw.. Die mittels der Haltearme gehaltenen Zigaretten müssen deshalb die Ausführung von zumindest einer Umdrehung um ihre eigenen Achsen beenden, wodurch die Perforation durchgeführt wird, bevor sie mittels der Abgabewalze abgegeben werden, nachdem sie von der Zufuhrwalze zugeführt worden sind. Wenn die Zufuhr- und Abgabewalzen unter einem Winkelabstand von beispielsweise 180º in bezug auf die Perforierscheibe angeordnet sind, wird die Perforierung der Zigaretten beendet, während sie zwischen diesen Walzen transportiert werden, das bedeutet während sich die Perforierscheibe um 180º dreht. Dadurch werden auf den Haltearmen in dem verbleibenden 180º- Bereich keine Zigaretten gehalten. Das optische System dieser Vorrichtung ist derart ausgebildet, daß der Strahlteiler die Laserstrahlen radial aufteilt und über den gesamten Umfang anlegt, das bedeutet über einen Bereich von 360º. In dem verbleibenden 180º-Bereich werden deshalb die Laserimpulse an nicht bestückte Haltearme angelegt, was zu einer Energieverschwendung der Laserstrahlen führt. Bei der herkömmlichen Perforiervorrichtung muß deshalb die Leistung der Laserimpulsquelle hoch genug gemacht werden, um einen Energieverlust der Laserimpulse zu kompensieren. Um die Betriebsgeschwindigkeit der Vorrichtung zu erhöhen, müßte jedoch die Drehzahl der Perforierscheibe erhöht werden, so daß die Zeitintervalle zwischen den Laserimpulsen verkürzt werden müssen. Die Energie jedes Impulses wird dadurch reduziert, wodurch auf die Form der resultierenden Poren ein schlechter Einfluß ausgeübt wird. Es ist deshalb zu erwarten, daß der vorstehend genannte Energieverlust der Laserimpulse minimiert werden wird.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Perforiervorrichtung für zylindrische Gegenstände, wie beispielsweise Zigaretten zu schaffen, die einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb bei reduziertem Verlust des eintreffenden Laserstrahls ausführen können.
• Um diese Aufgabe zu lösen, schafft die Erfindung eine Perforiervorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen 2 und 3 gekennzeichnet.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung, die derartig aufgebaut ist, werden die zwei zugeführten zylindrischen Gegenstände halb und halb zu den zwei Perforierscheiben übertragen, so daß die Drehzahl der Scheiben der halben herkömmlichen Drehzahl entspricht. Dadurch kann die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung problemlos erhöht werden. Ferner wird der Laserstrahl an die zylindrischen Gegenstände derart angelegt, daß er den Bereich von 180º vom Zentrum jeder Perforierscheibe überdeckt, nachdem er in die Strahlhälften aufgeteilt worden ist. Dadurch wird der Laserstrahl lediglich an den gewünschten Bereich derart angelegt, daß sein Energieverlust verhindert werden kann.
• Diese Erfindung läßt sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen besser verstehen; es zeigen:
• Fig. 1 eine Vorderansicht einer Perforiervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
• Fig. 2 eine Vertikalschnittansicht entlang der Linie 2-2 von Fig. 1,
• Fig. 3 eine Vertikalschnittansicht von Zwischenwalzen entlang der Linie 3-3 von Fig. 1 und
• Fig. 4 eine Vertikalschnittansicht von Zwischenabgabewalzen entlang der Linie 2-2 von Fig. 1.
• Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr in bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich um eine Perforiervorrichtung, die verwendet wird, um eine große Anzahl feiner Poren mit vorbestimmten feinen Zwischenräumen in der Außenumfangsfläche eines Filters einer jeden von Filterzigaretten mittels eines Laserstrahls auszubilden.
• In den Zeichnungen bezeichnen die Bezugsziffern 10, 11, 12 und 13 Trageplatten, die parallel zueinander angeordnet einen Teil eines Rahmens dieser Vorrichtung bilden. Zwei Buchsen 15a und 15b sind die Trageplatten 10 und 11 durchsetzend angebracht. Erste und zweite Hohlscheibenwellen 16a und 16b sind jeweils durch die Buchsen 15a und 15b hindurchgeführt. Diese Wellen sind in ihren entsprechenden Tragebuchsen 15a und 15b einzeln mittels Lagern 17 drehbar gelagert. Erste und zweite Perforierscheiben 14a und 14b sind jeweils an den distalen Endbereichen der Scheibenwellen 16a und 16b derart angebracht, daß sie sich zusammen mit ihren entsprechenden Wellen drehen können. Antriebszahnräder 18a und 18b sind jeweils an den proximalen Endbereichen der Scheibenwellen 16a und 16b angebracht. Diese Zahnräder sind mit einem (nicht gezeigten) Antriebsmechanismus derart verbunden, daß die ersten und zweiten Scheibenwellen 16a und 16b synchron sowie mit denselben Drehzahlen wie ihre entsprechenden ersten und zweiten Perforierscheiben 14a und 14b in Drehung versetzt werden.
• Eine Mehrzahl von Haltearmen 19 sind am Umfangskantenbereich jeder der Perforierscheiben 14a und 14b angeordnet. Der proximale Endbereich jedes Arms 19 ist an der entsprechenden Scheibe mittels eines Lagers 20 drehbar gelagert. Zahnräder 21, die einzeln auf den jeweiligen proximalen Enden der Arme 19 angebracht sind, stehen im Kämmeingriff mit Ringzahnrädern 22a und 22b. Die Ringzahnräder sind koaxial um die Außenumfangsflächen der Tragebuchsen 15a und 15b jeweils angeordnet und durch ihre jeweiligen Lager 23 drehbar gelagert. Die Zahnräder 22a und 22b sind mit dem vorstehend genannten (nicht gezeigten) Antriebsmechanismus derart verbunden, daß sie im Verband mit der Drehung der Perforierscheiben 14a und 14b gedreht werden. Bei dieser Anordnung bewegen sich beide Haltearme 19 um sowie zusammen mit den Scheiben 14a und 14b und drehen sich um ihre eigenen Achsen. Jeder Arm 19 führt drei Umdrehungen um seine eigene Achse aus, während seine entsprechende Perforierscheibe eine Umdrehung ausführt.
• Der distale Endbereich jedes Haltearms 19, der stabförmig ist, springt axial von der Vorderseite seiner entsprechenden Perforierscheibe 14a oder 14b vor. Eine Haltenut 28 mit einem im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt ist im distalen Endbereich jedes Arms 19 ausgebildet, und eine große Anzahl von Sauglöchern 29 ist in die Basis der Nut 28 gebohrt. Im Haltearm 19 ist ein Hohlraum ausgebildet, der einen Vakuumdurchlaß 24 bildet, mit dem die Sauglöcher 29 in Verbindung stehen. Jeder Vakuumdurchlaß 24 ist mittels einer bogenförmigen Verbindungsnut 25 in der Trageplatte 10 und einem Vakuumrohr 26 mit einem (nicht gezeigten) Vakuummechanismus verbunden. Dadurch kann eine Zigarette C in der jeweiligen Haltenut 28 der Haltearme 19 durch Ansaugen unter Unterdruck einzeln gehalten werden. Die Verbindungsnuten 25 sind lediglich in solchen Bereichen ausgebildet, in denen die Zigaretten C zum Perforieren gehalten werden, z.B. jene Bereiche, die dem oberen 240º-Bereich der ersten Perforierscheibe 14a und dem unteren 240º-Bereich der zweiten Perforierscheibe 14b entsprechen, wie in Fig. 1 gezeigt.
• Eine Zufuhrwalze 30 und erste und zweite Zwischenzufuhrwalzen 31a und 31b sind in der Umgebung der Perforierscheiben 14a und 14b angeordnet. Die Zufuhrwalze 30, die die Form einer Scheibe hat, hat eine Mehrzahl von Haltenuten 32 auf ihrer Umfangsfläche. Zigaretten C, die von einem vorausgehenden Prozeß abgegeben werden, werden durch die Zufuhrwalze 30 aufgenommen und in den Haltenuten 32 unter Unterdruck gehalten, wie im Fall der Haltearme 19. Die zweite Zufuhrwalze 31b ist zwischen der Walze 30 und der zweiten Perforierscheibe 14b derart angeordnet, daß sie sich im Kontakt mit den jeweiligen Außenumfangsflächen der anderen beiden befindet. Die Zwischenwalzen 31a und 31b dienen dazu, die Zigaretten C von der Walze 30 halb und halb zu den ersten und zweiten Perforierscheiben 14a und 14b derart abwechselnd zu übertragen, daß die halbierten Zigaretten in die Haltearme 19 der Scheiben verteilt werden.
• Fig. 3 zeigt die Anordnung der Zwischenzufuhrwalzen 31a und 31b. Die Walzen 31a und 31b sind jeweils an den distalen Endbereichen der Walzenwellen 40a und 40b angebracht. Die Wellen 40a und 40b, welche die Trageplatten 10 und 11 durchsetzen, sind mittels ihrer jeweiligen Lager 41 drehbar gelagert. Synchronisierzahnräder 42a und 42b sind jeweils an den proximalen Endbereichen der Walzenwellen 40a und 40b angebracht. Diese Zahnräder 42a und 42b, die sich im Kämmeingriff miteinander befinden, sind dazu ausgelegt, daß sich die Wellen 40a und 40b entlang ihren entsprechenden ersten und zweiten Zwischenzufuhrwalzen 31a und 31b in entgegengesetzten Richtungen synchron miteinander drehen können. Antriebszahnräder 47a und 47b sind jeweils an den proximalen Enden der Walzenwellen 40a und 40b angebracht. Das Zahnrad 47a an der Seite der ersten Zwischenzufuhrwalze 31a ist mit dem Ringzahnrad 22a an der Seite der ersten Perforierscheibe 14a mittels Zwischenzahnrädern 44a, 45a und 46a verbunden und wird im Verbund mit der Drehung der Scheibe 14a und der Drehung ihres Haltearms 19 an ihren eigenen Achsen gedreht. In ähnlicher Weise ist das Zahnrad 47b an der Seite der zweiten Zwischenzufuhrwalze 31b mit dem Ringzahnrad 22b an der Seite der zweiten Perforierscheibe 14b mittels Zwischenzahnrädern 44b, 45b und 46b verbunden und wird in Verbund mit der Drehung der Scheibe l4b und der Drehung ihres Haltearms 19 um ihre eigenen Achsen gedreht. Die Scheiben 14a und 14b und die Walzen 31a, 31b und 30 werden derart eingestellt, daß sie sich mit derselben Umfangsgeschwindigkeit drehen.
• Eine Mehrzahl von Haltenuten 33, von denen jede einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt hat, ist auf der Umfangsfläche jeder der Zwischenzufuhrwalzen 31a, 31b ausgebildet. Die Umfangszwischenräume der Anordnung der Nuten 33 sind gleich denjenigen der Haltenuten 32 der Zufuhrwalze 30 und nehmen die Hälfte derjenigen der Haltearme 19 der Perforierscheiben 14a und 14b ein. Die Vakuumdurchlässe 34a stehen mit den jeweiligen Basisbereichen der aufeinanderfolgenden Haltenuten 33 der ersten Zwischenzufuhrwalze 31a mittels einer Mehrzahl von Sauglöchern 49 in Verbindung. Die jeweiligen distalen Endbereiche dieser Durchlässe 34a stehen mit dem (nicht gezeigten) Vakuummechanismus mittels einer bogenförmigen Verbindungsnut 35 in Verbindung. Ferner stehen die Vakuumdurchlässe 34b mit den jeweiligen Basisbereichen von aufeinanderfolgenden Haltenuten der zweiten Zwischenzufuhrwalze 31b mittels eines weiteren Satzes von Sauglöchern 49 in Verbindung. Die jeweiligen distalen Endbereiche dieser Durchlässe 34b stehen mit dem Vakuummechanismus mittels einer bogenförmigen Verbindungsnut 38 in Verbindung. Die jeweiligen Basisbereiche der verbleibenden aufeinanderfolgenden Haltenuten 33 der zweiten Zwischenwalze 31b stehen einzeln mit Vakuumdurchlässen 36b mittels Sauglöchern in Verbindung. Die jeweiligen distalen Endbereiche der Vakuumdurchlässe 36b stehen mit dem Vakuummechanismus mittels einer bogenförmigen Verbindungsnut 39 getrennt von der Nut 38 in Verbindung. Die Verbindungsnut 35 der ersten Zwischenzufuhrwalze 31a verläuft zwischen der Position, in der die Walze 31a sich in Kontakt mit der zweiten Zwischenzufuhrwalze 31b befindet, und der Position, in der die Walze 31a sich in Kontakt mit der ersten Perforierscheibe 14a befindet. Die Verbindungsnut 38 der zweiten Zwischenzufuhrwalze 31b verläuft ihrerseits zwischen der Position, in der die Walze 31b sich in Kontakt mit der Zufuhrwalze 30 befindet und der Position, in der die Walze 31b sich in Kontakt mit der zweiten Perforierscheibe 14b befindet. Die Verbindungsnut 39 verläuft zwischen der Position, in der die zweite Zwischenzufuhrwalze 31b sich in Kontakt mit der Zufuhrwalze 30 befindet und der Position, in der die Walze 31b sich in Kontakt mit der ersten Zwischenzufuhrwalze 31a befindet.
• Dadurch werden die einzeln in den Haltenuten 32 der Zufuhrwalze 30 gehaltenen Zigaretten C zunächst zu den einzelnen Haltenuten 33 der zweiten Zwischenzufuhrwalze 31b geliefert und werden in die Nuten 33 gesaugt gehalten. Wie vorstehend erwähnt, verläuft die Verbindungsnut 39 lediglich bis hin zu der Position, in der die zweite Zwischenzufuhrwalze 31b sich in Kontakt mit der ersten Zwischenzufuhrwalze 31a befindet. Wenn sich die aufeinanderfolgenden Haltenuten 33 der zweiten Zwischenzufuhrwalze 31b zu dieser Position bewegen, werden deshalb die Zigaretten C in diesen Nuten von der Halterung durch Saugen freigegeben und zu den aufeinanderfolgenden Haltenuten 33 der ersten Zwischenzufuhrwalze 31a abgegeben. Die durch die Walze 31a aufgenommenen Zigaretten C werden daraufhin zu den einzelnen Haltearmen 19 der ersten Perforierscheibe 14a abgegeben. Die Zigaretten C, die in den verbleibenden aufeinanderfolgenden Rückhaltenuten 33 der zweiten Zwischenzufuhrwalze 31b gehalten werden, bewegen sich zwischenzeitlich wie sie sind, und werden einzeln zu den Haltearmen 19 der zweiten Perforierscheibe 14b abgegeben. Auf diese Weise übertragen die Zwischenzufuhrwalzen 31a und 31b abwechselnd die Zigaretten C von der Walze 30 halb und halb zu den ersten und zweiten Perforierscheiben 14a und 14b derart, daß die halbierten Zigaretten in die Haltearme 19 der Scheiben verteilt werden.
• Wie in den Fig. 1 und 4 gezeigt, sind erste und zweite Zwischenabgabewalzen in Positionen symmetrisch zu den Zwischenzufuhrwalzen 31a und 31b in bezug auf die ersten und zweiten Perforierscheiben 14a und 14b angeordnet. Diese Walzen 51a und 51b, die denselben Aufbau wie die Walzen 31a und 31b haben, arbeiten entgegengesetzt zu den Walzen 32a und 31b. Mehr im einzelnen nehmen die Walzen 51a und 51b die perforierten Zigaretten C von den Haltearmen 19 der ersten und zweiten Perforierscheibe 14a und 14b auf und geben sie en bloc zu einer Verdünnungstrommel 52 in der nächsten Stufe ab. Da die Zwischenabgabewalzen 51a und 51b in derselben Weise wie die Zwischenzufuhrwalzen 31a und 31b aufgebaut sind, wie vorstehend erwähnt, sind gleiche Bereiche von ihr mit den gleichen Bezugsziffern in Fig. 4 bezeichnet, und eine detaillierte Beschreibung dieser Bereiche erübrigt sich. Die Verdünnungstrommel 52 dient zum Messen der Luftmenge, die durch die Poren zuströmt, die in die Zigaretten C gebohrt sind, und zum Bestimmen, ob der Zustrom in einem vorbestimmten Bereich liegt. Eine detaillierte Beschreibung der Anordnung der Trommel 52 wird weggelassen, weil sie keine unmittelbare Verbindung mit der vorliegenden Erfindung hat.
• Die Perforiervorrichtung ist ferner mit einem optischen System zum Bohren einer großen Anzahl von Poren in die Außenumfangsfläche des Filters jeder Zigarette C versehen, die durch die Haltearme der Perforierscheiben 14a und 14b gehalten sind, mittels eines Laserstrahls. Es folgt eine Beschreibung der Anordnung dieses optischen Systems.
• In Fig. 2 bezeichnet die Bezugsziffer 61 eine Laserquelle, die einen Impulsstrahl 64 pulsierend erzeugt, der einen kreisförmigen Querschnitt unter vorbestimmten Zeitintervallen hat.
• Ein Tragelement 62 steht von der Tragplatte 11 vor, und ein vorgeschalteter Strahlteiler 63 ist am distalen Ende des Elements 62 angebracht. Der vorgeschaltete Strahlteiler 63, der ein zickzackförmiges Profil mit einem vertikalen Winkel von 90º hat, ist dazu ausgelegt, den kreisförmigen Laserstrahl 64 von der Laserquelle 61 in zwei Strahlhälften 65a und 65b mit halbkreisförmigem Querschnitt aufzuteilen, und die Strahlhälften unter einem Winkel von 90º zu reflektieren. Diese Strahlhälften 65a und 65b werden durch Reflektoren 66a und 66b zusätzlich unter einem Winkel von 90º reflektiert, um auf die jeweiligen Mitten der hohlen Scheibenwellen 16a und 16b der ersten und zweiten Perforierscheiben 14a und 14b axial aufzutreffen.
• Köpfe 67a und 67b sind jeweils an den distalen Endbereichen der Scheibenwellen 16a und 16b angebracht, und Strahlteiler 70a und 70b sind jeweils an den Köpfen 67a und 67b angebracht. Die Strahlteiler 70a und 70b, die in den jeweiligen Mitten der Perforierscheiben 14a und 14b angeordnet sind, haben eine konische Form und eine große Anzahl von reflektierenden Oberflächen. Die Strahlteiler 70a und 70b teilen die einfallenden kreisförmigen Laserstrahlen in eine große Anzahl von Perforierstrahlen 68a und 68b auf und reflektieren sie radial über den Umfang. Wie vorstehend erwähnt, handelt es sich jedoch bei den Strahlhälften 65a und 65b, die auf den Strahlteilern 70a und 70b auftreffen, um zwei Teilstrahlen, von denen jeder einen halbkreisförmigen Querschnitt derart hat, daß sie auf einen halben Bereich jedes entsprechenden Strahlteilers auftreffen, und die Perforierstrahlen 68a und 68b werden lediglich für einen Halbkreis radial reflektiert, das bedeutet lediglich über den Bereich von 180º. Diese Perforierstrahlen 68a und 68b werden mittels einer Mehrzahl von Linsen 71a und 71b zur Konvergenz gebracht, die jeweils an den Köpfen 67a und 67b angebracht sind, entsprechend den Haltearmen 19. Die kleine Flecke bildenden Strahlen 68a und 68b werden deshalb an die jeweiligen Umfangsflächen der Filterbereiche der Zigaretten C angelegt, die mittels den Haltearmen 19 zur Perforation gehalten werden. Die Emissionsbereiche der Perforierstrahlen 68a und 68b fallen mit den Bereichen zusammen, in die die von den Zwischenzufuhrwalzen 31a und 31b gelieferten Zigaretten sich bewegen, bevor sie zu den Zwischenabgabewalzen 51a und 51b geliefert werden, das bedeutet, die Bereiche der oberen Hälfte der ersten Perforierscheibe 14a und der unteren Hälfte der zweiten Perforierscheibe 14b, wie in Fig. 1 gezeigt. Die Zigaretten C führen deshalb zusammen mit ihren Haltearmen 19, die sie halten, eine Umdrehung um ihre eigenen Achsen aus, während sie sich in diesen Bereichen bewegen. Wenn dies erfolgt ist, werden die pulsierenden Perforierstrahlen 68a und 68b aufeinanderfolgend an die Außenumfangsoberflächen der Filter derart angelegt, daß eine große Anzahl feiner Poren umfangsmäßig mit feinen Zwischenräumen in der Umfangsfläche jedes Filters ausgebildet werden.
• Bei der vorstehend genannten Ausführungsform werden sämtliche von den Zufuhrwalze zugeführte Zigaretten durch die zweite Zwischenzufuhrwalzen aufgenommen, und die aufeinanderfolgenden Zigaretten auf der zweiten Zwischenzufuhrwalze werden durch die erste Zwischenzufuhrwalze aufgenommen. Alternativ können die ersten und zweiten Zwischenzufuhrwalzen jedoch derart angeordnet sein, daß sie die Zigaretten beispielsweise direkt von der Zufuhrwalze durch Drehungen aufnehmen. Das optische System zum Führen des Laserstrahls ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, und es können verschiedene andere optische Systeme mit derselben Funktion in Abhängigkeit der verschiedenen Bedingungen verwendet werden. Darüberhinaus ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Anordnung für Zigaretten beschränkt, sondern kann auch auf eine Vorrichtung zum Ausbilden feiner Poren in der Außenumfangsfläche eines anderen zylindrischen Gegenstands angewendet werden.
• Bei der vor stehend beschriebenen Perforiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden von dem vorausgehenden Prozeß zugeführte zylindrische Gegenstände aufeinanderfolgend halb und halb auf die zwei Zwischenzufuhrwalzen übertragen, und die übertragenen Partien werden zur Perforierung zu den zwei Perforierscheiben geliefert. Dadurch kann die Drehzahl der Perforierscheiben halbiert werden, ohne die Verarbeitungsgeschwindigkeit für den Gegenstand zu reduzieren. Dadurch kann die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung entsprechend erhöht werden.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird außerdem der von der Laserquelle emittierte Laserstrahl halbiert, und die Strahlhälften werden einzeln an die Perforierscheiben abgegeben und lediglich an den Bereich angelegt, wo die zylindrischen Gegenstände transportiert werden. Dadurch kann die Energie des Laserstrahls wirksam ausgenützt werden, das heißt, sein Verlust kann reduziert werden.

Claims (3)

1. Perforiervorrichtung zum Ausbilden einer Mehrzahl von Poren in der Umfangsfläche eines jeden von zylindrischen Gegenständen entlang seinem Umfang mittels eines pulsierenden Laserstrahls (64) mit

- ersten und zweiten getrennten Perforierscheiben (14a, 14b), die synchron miteinander gedreht werden,

- einer Mehrzahl von Haltearmen (19), die umfangsmäßig auf dem Umfangskantenbereich jeder Perforierscheibe (14a, 14b) angeordnet ist, wobei sich die Haltearme (19) sowohl um die sich drehenden Scheiben (14a, 14b) herum sowie zusammen mit diesen bewegen und sich um ihre eigenen Achsen derart drehen, daß sich die dadurch gehaltenen zylindrischen Gegenstände (C) um die Scheiben (14a, 14b) herum bewegen und sich um ihre eigenen Achsen drehen,

- einem optischen System, das einen vorgeschalteten Strahlteiler (63) zum Aufteilen des Laserstrahls (64) von der Laserquelle (61) in zwei Strahlhälften (65a, 65b) auf einer Ebene umfaßt, die die Achse des Strahls enthält, und zum einzelnen Abgeben der Strahlhälften an Strahlteiler (70a, 70b), die in den jeweiligen Mittenbereichen der ersten und zweiten Perforierscheiben (14a, 14b) angeordnet sind, wobei jeder der Strahlteiler (70a, 70b) die Strahlhälften (65a, 65b) lediglich in einem Bereich von 180º in eine Mehrzahl von radialen Perforierstrahlen (68a, 68b) radial reflektiert und die Perforierstrahlen (68a, 68b) an die zylindrischen Gegenstände (C) anlegt, die mittels der Haltearme (19) gehalten sind,

- einer Zufuhrwalze (30), die dazu ausgelegt ist, die zylindrischen Gegenstände (C) aufzunehmen, die zu dieser von einem vorausgehenden Prozeß kontinuierlich zugeführt werden, und sie vorübergehend zu halten,

- ersten und zweiten Zwischenzufuhrwalzen (31a, 31b), die zwischen der Zufuhrwalze (30) und den Perforierscheiben (41a, 41b) angeordnet und dazu ausgelegt sind, eine Hälfte des zylindrischen Gegenstands (C) von der Zufuhrwalze (30) abwechselnd aufzunehmen und die aufgenommene Hälfte den Perforierscheiben (14a, 14b) zuzuführen und

- ersten und zweiten Zwischenabgabewalzen (51a, 51b), die nahe zu den Perforierscheiben (14a, 14b) angeordnet und dazu ausgelegt sind, die perforierten zylindrischen Gegenstände (C) von diesen aufzunehmen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Laserquelle (61) emittierte Laserstrahl (64) einen kreisförmigen Querschnitt hat und durch den vorgeschalteten Strahlteiler (63) in zwei Strahlhälften (65a, 65b) mit halbkreisförmigem Querschnitt aufgeteilt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltearme (19) die zylindrischen Gegenstände (C) durch Saugen unter Verwenden eines Vakuums gehalten werden.