Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur, vorzugsweise stichprobenartigen,
Entnahme von Rauchartikeln, insbesondere stabförmigen Rauchartikeln wie
Zigaretten, aus einer Prozesslinie, entlang derer die Rauchartikel mit einer
ersten Fördergeschwindigkeit bewegt werden.
Moderne Zigarettenherstellungsmaschinen sind mit On-Line-Prüfeinrichtungen
ausgestattet, die fortlaufend für jede Zigarette Qualitätsdaten wie z. B.
Gewicht, Durchmesser und Ventilationsgrad messen.
Es besteht vielfach der Bedarf, diese On-Line-Prüfeinrichtungen durch Off-Line
betriebene Prüfeinrichtungen zu überwachen. Derartige Off-Line-Prüfeinrichtungen
arbeiten in der Regel deshalb zuverlässiger, weil sie pro
Messung mehr Zeit zur Verfügung haben. Außerdem können Off-Line-Prüfeinrichtung
häufiger und einfacher kalibriert werden, weil zur Kalibrierung
nicht die Produktion unterbrochen werden muss.
Die eingangs genannte Vorrichtung wird in der Regel dazu verwendet,
Zigaretten aus dem Produktionsprozess zu Off-Line-Prüfeinrichtungen zu
überführen.
In der DE 39 08 827 A1 ist eine Stichprobeneinheit für zu prüfende Zigaretten
an einer Filter-Montagemaschine beschrieben, wobei diese Einheit zum
Zusammenwirken mit einem Zuführförderer, der die Zigaretten durch die Filter-Montagemaschine
transportiert, bestimmt und ausgebildet ist. Die
Stichprobeneinheit umfasst einen Probenstück-Förderer, der tangential zum
Zuführförderer angeordnet ist und eine gerade Anzahl von peripheren Sitzen
für die Zigaretten aufweist. Diese Sitze sind längs des Probenstück-Förderers
angeordnet und jeweils mit einer Saugeinrichtung versehen. Eine
Auswahlvorrichtung dient dazu, in ausgewählter Weise die Saugeinrichtung zu
aktivieren und dadurch vorbestimmte Zigaretten vom Zuführförderer
abzuziehen, so dass sie einer Prüfung unterworfen werden können.
Die DE 39 25 073 A1 offenbart eine Transporteinrichtung für selektiv
abgezogene Zigaretten, die die Zigaretten einer Anzahl Off-Line-Prüfeinrichtungen
zuführt. Die Transporteinrichtung besteht aus zwei
Muldentrommeln, die die selektiv aus dem Herstellungsprozess abgezogenen
Zigaretten an ein Muldenförderband zur Überführung an die Off-Line-Prüfeinrichtungen
übergeben.
Die DE 1 928 948 U1 beschreibt eine Vorrichtung mit programmierbaren
Steuermitteln zur automatischen Entnahme und Weiterleitung von Probezigaretten
zu einer Off-Line-Prüfeinrichtung. Die Proben werden mit einer
Muldentrommel von einem Muldenförderer abgenommen und nacheinander
der Off-Line-Prüfeinrichtung zugeführt.
Die DE 23 34 617 A1 offenbart ein selbsttätiges Entnehmen von
Probenzigaretten aus dem Produktionsprozess mit Hilfe einer ein Förderrohr
aufweisenden pneumatisch arbeitenden Transporteinrichtung zu einem
Prüflabor, wo die Probezigaretten selbsttätig aufeinanderfolgend aus dem
Förderrohr entnommen werden.
Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Entnahmeprozess
sicherer zu gestalten.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einer Vorrichtung der
eingangsgenannten Art mindestens eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme
von aus der Prozesslinie entnommenen Rauchartikeln und mindestens ein mit
variabler Geschwindigkeit bewegbares Übergabemittel zur Übernahme von
aus der Prozesslinie entnommenen Rauchartikeln und Übergabe der aus der
Prozesslinie entnommenen Rauchartikel an die Aufnahmeeinrichtung
vorgesehen sind, wobei das bewegliche Übergabemittel zur Übernahme der
Rauchartikel auf eine erste Geschwindigkeit beschleunigbar und für die
Übergabe der Rauchartikel an die Aufnahmeeinrichtung abbremsbar ist.
Mit Hilfe der Erfindung werden demnach Rauchartikel, insbesondere
Proberauchartikel, unter einer höheren Geschwindigkeit aus der Prozesslinie
entnommen und bei einer niedrigeren Geschwindigkeit oder sogar bei
Stillstand an eine Aufnahmeeinrichtung übergeben. Demnach wird
erfindungsgemäß bei der Entnahme von Rauchartikeln die Transportgeschwindigkeit
für die Übergabe an die Aufnahmeeinrichtung reduziert, wozu
das mit variabler Geschwindigkeit bewegbare Übergabemittel vorgesehen ist.
Denn gewöhnlich ist es nicht erforderlich, den Transport von aus der
Prozesslinie insbesondere stichprobenweise entnommenen Rauchartikeln zu
einer entfernt gelegenen Verarbeitungseinrichtung wie z. B. einer Off-Line-Prüfeinrichtung
mit derselben Geschwindigkeit wie in der Prozesslinie
auszuführen. Vielmehr kann die Transportgeschwindigkeit der entnommenen
Rauchartikel deutlich geringer als die Fördergeschwindigkeit in der
Prozesslinie sein, was insbesondere auch aus Gründen einer höheren
Zuverlässigkeit und eines geringeren konstruktiven Aufwandes erwünscht ist.
Diesem Umstand trägt die vorliegende Erfindung Rechnung.
Die Aufnahmeeinrichtung kann vorzugsweise eine Off-Line-Prüfeinrichtung
aufweisen oder so ausgebildet sein, dass sie die entnommenen Proberauchartikel
zu einer entfernt gelegenen Off-Line-Prüfeinrichtung befördert.
Nach alledem ermöglicht es die Erfindung den Entnahmeprozess sicherer und
zuverlässiger zu gestalten, und zwar derart, dass die aus der Prozesslinie
entnommenen Rauchartikel taktgenau und unter Aufrechterhaltung ihrer
Reihenfolge und Zuordnung zum Prozesstakt entsprechend abgeführt werden
können.
Vorzugsweise ist das Übergabemittel zur Aufnahme der Rauchartikel,
insbesondere aus dem Stillstand, auf eine erste Geschwindigkeit
entsprechend der ersten Fördergeschwindigkeit beschleunigbar, so dass die
Geschwindigkeit des Übergabemittels mit der Geschwindigkeit der in der
Prozesslinie transportierten Rauchartikeln im wesentlichen synchronisiert wird,
um dann selektiv Rauchartikel zu übernehmen. Diese Ausführung hat den
Vorteil, dass das Übergabemittel Rauchartikel direkt aus der Prozesslinie
entnimmt und somit auf eine Zwischenschaltung von weiteren Fördermitteln
verzichtet werden kann, wodurch sich eine einfache Konstruktion ergibt.
Zweckmäßigerweise ist das Übergabemittel eine um eine Drehachse drehbar
gelagerte und mit variabler Umfangsgeschwindigkeit antreibbare Übergabetrommel,
an deren Umfang zumindest abschnittsweise die Rauchartikel,
vorzugsweise parallel zur Drehachse, nebeneinanderliegend lösbar halterbar
sind. Da bei dieser Ausführung das Übergabemittel als Übergabetrommel
vorgesehen ist, handelt es sich hier bei der Geschwindigkeit des
Übergabemittels um die Umfangsgeschwindigkeit der Übergabetrommel,
deren Rotation dementsprechend zur Übernahme der Rauchartikel auf eine
erste Geschwindigkeit beschleunigbar und für die Übergabe der Rauchartikel
an die Aufnahmeeinrichtung abbremsbar ist. Bei einer Weiterbildung dieser
Ausführung, bei welcher das Übergabemittel zur Übernahme der Rauchartikel
aus dem Stillstand auf die erste Geschwindigkeit beschleunigbar ist, sollte
hierfür weniger als eine Umdrehung benötigt werden, wodurch eine besonders
schnelle Synchronisation realisierbar ist.
Dabei kann die Übergabetrommel zwischen einer ersten Position zur
Übernahme der Rauchartikel und einer zweiten Position zur Übergabe an die
Aufnahmeeinrichtung, vorzugsweise im Wesentlichen quer zu Ihrer
Drehachse, verfahrbar angeordnet sein. Hierzu kann die Übergabetrommel
bevorzugt an mindestens einem schwenkbar gelagertem Arm sitzen. Diese
Ausführung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn in der ersten Position zur
Übernahme der Rauchartikel die Übergabetrommel mit einer Fördertrommel in
der Prozesslinie oder einer zwischengeschalteten Fördertrommel operativ
gekoppelt werden muss, während diese operative Kopplung für die Übergabe
der aufgenommenen Rauchartikel von der Übergabetrommel an die
Aufnahmeeinrichtung dann wieder gelöst werden muss. Letzteres geschieht
bei dieser Ausführung dadurch, dass die Übergabetrommel von der ersten
Position in die zweite Position zur Übergabe an die Aufnahmeeinrichtung
verfahren wird.
Zur Übergabe der Rauchartikel an die Aufnahmeeinrichtung kann das
Übergabemittel auf eine zweite Geschwindigkeit abgebremst werden, die
kleiner als die erste Geschwindigkeit ist. Diese Ausführung ist insbesondere
dann zweckmäßig, wenn bereits während der Übergabe an die Aufnahmeeinrichtung
die Rauchartikel einer weiteren Förderbewegung zum Abtransport
unterworfen werden, was vorzugsweise mit der zweiten Geschwindigkeit
erfolgt.
Alternativ ist es aber auch denkbar, das Übergabemittel zur Übergabe an die
Aufnahmeeinrichtung bis zum Stillstand abzubremsen. Diese Ausführung ist
insbesondere in solchen Fällen denkbar, in denen die an die Aufnahmeeinrichtung
übergebenen Rauchartikel erst jeweils nach Beendigung der
Übergabe insbesondere taktweise abtransportiert werden.
Zweckmäßigerweise weist die Aufnahmeeinrichtung mindestens ein
Fördermittel auf, dass zur Übernahme der Rauchartikel vom Übergabemittel
vorgesehen und zum Abtransport der Rauchartikel bewegbar ist. Ein solches
Fördermittel kann sich mit einer zweiten Fördergeschwindigkeit bewegen, die
etwa der zweiten Geschwindigkeit des Übergabemittels entspricht.
Das Fördermittel kann beispielsweise mindestens ein Tablett mit,
vorzugsweise mulden- oder nutenförmigen, Aufnahmeabschnitten zur
Aufnahme der vom Übergabemittel übernommenen Rauchartikel aufweisen.
Vorzugsweise ist ein solches Tablett im Wesentlichen in Richtung seiner
Längserstreckung bewegbar angeordnet. Gewöhnlich sind mehrere
gegeneinander austauschbare Tabletts vorgesehen, wobei sich jeweils
mindestens ein Tablett an der Position der Übernahme der Rauchartikel vom
Übergabemittel befindet, während gleichzeitig mindestens ein weiteres Tablett
sich auf dem Weg zu einer entfernt gelegenen Verarbeitungseinrichtung wie z.
B. einer Off-Line-Prüfeinrichtung befindet oder dort die Rauchartikel ablädt.
Für einen kontinuierlichen Abtransport der übernommenen Rauchartikel kann
das Fördermittel mindestens ein Förderband aufweisen, dass sich in Richtung
seiner Längserstreckung bewegt.
Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, dass das Fördermittel
mindestens eine drehbar gelagerte Trommel mit an ihrem Umfang
vorgesehenen nebeneinanderliegenden, vorzugsweise mulden- oder
nutenförmigen, Aufnahmeabschnitten zur lösbaren Halterung der Rauchartikel
aufweist. Bei einer gegenwärtig besonders bevorzugten Weiterbildung einer
solchen Ausführung kann die Trommel in einem stationären zylindrischen
Gehäuse drehbar gelagert werden, das an einer Stelle, an der Rauchartikel
vom Übergabemittel übernommen werden, eine Öffnung aufweist.
Vorzugsweise ist die Trommel in der Aufnahmeeinrichtung lösbar befestigt.
Bei dieser Ausführung werden gewöhnlich mehrere solche vom Gehäuse
umschlossene Trommeln verwendet, die jeweils für die Übernahme der
Rauchartikel an der entsprechenden Position in der Aufnahmeeinrichtung
befestigt und anschließend für den Transport zu einer entfernt gelegenen
Verarbeitungseinrichtung wie z. B. einer Off-Line-Prüfeinrichtung entfernt
werden, nachdem sie eine maximal mögliche Anzahl von Rauchartikeln
aufgenommen haben. In der entfernt gelegenen Verarbeitungseinrichtung wird
dann die Trommel entsprechend geleert. Während des Transportes von der
Aufnahmeeinrichtung zur entfernt gelegenen Verarbeitungseinrichtung sorgt
das Gehäuse dafür, dass die Rauchartikel sich nicht unbeabsichtigt von der
Trommel lösen und dabei gleichzeitig vor unerwünschten äußeren,
insbesondere mechanischen, Einflüssen geschützt sind. Das Abnehmen und
befestigen der Trommel sowie deren Transport kann vorzugsweise manuell
erfolgen.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der
beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- schematisch im Längsschnitt eine Filteransetzmaschine;
- Figur 2
- eine erste Ausführung einer Probenzigarettenentnahmevorrichtung
in verschiedenen Betriebszuständen (a bis j)
sowie ein zugehöriges Drehzahl-Zeit-Diagramm (k);
- Figur 3
- eine gegenüber der ersten Ausführung von Figur 2
modifizierte zweite Ausführung einer Probenzigarettenentnahmevorrichtung
in schematischer Gesamtdarstellung (a)
und eine Einzeldarstellung der hier verwendeten
Aufnahmetrommel (b);
- Figur 4
- Ansichten einer Aufnahmetrommel in einer ersten
modifizierten Ausführung;
- Figur 5
- eine ausschnittsweise Einzelteildarstellung einer
Aufnahmetrommel in einer gegenüber der Ausführung von
Figur 4 modifizierten zweiten Ausführung;
- Figur 6
- eine schematische Querschnittsansicht einer Aufnahmetrommel
in einer dritten modifizierten Ausführung;
- Figur 7
- eine dritte Ausführung einer Probezigarettenentnahmevorrichtung
in zwei unterschiedlichen Betriebszuständen (a
und b); und
- Figur 8
- eine vierte Ausführung einer Probezigarettenentnahmevorrichtung.
In Figur 1 ist beispielhaft eine Filteransetzmaschine 2 gezeigt, die Teil einer
nicht dargestellten Zigarettenproduktionslinie ist, welche unter anderem On-Line-Meßsysteme
zum Messen diverser Zigaretten-Parameter wie z. B.
Durchmesser, Tabakstockgewicht und Ventilationsgrad enthält.
Am Ausgang der Filteransetzmaschine, welcher sich am linken Rand von
Figur 1 befindet, ist eine Entnahmetrommel 10 angeordnet, durch die bei
Bedarf stichprobenweise Zigaretten von einer Fördertrommel 12 entnommen
werden. Die Entnahmetrommel 10 ist Teil einer in Figur 1 nicht dargestellten,
jedoch nachfolgend näher beschriebenen Probezigarettenentnahmevorrichtung,
welche dazu dient, die stichprobenweise entnommenen
Zigaretten an eine nicht dargestellte entfernt gelegene Verarbeitungsstation
weiterzuleiten, in der unter anderem ein Off-Line-Meßsystem zur Off-Line-Prüfung
der entnommenen Probezigaretten enthalten ist. Die Entnahmetrommel
10 ist insbesondere deshalb am Ausgang der Filteransetzmaschine 2
angeordnet, damit die von ihr stichprobenweise entnommenen Zigaretten
bereits alle On-Line-Meßsysteme durchlaufen haben, welche vor dem
Ausgang der Filteransetzmaschine 2 vorgesehen sind.
Der Fördertrommel 12 vorgeschaltet ist eine weitere Trommel 13 und
nachgeschaltet eine Ausgabetrommel 14. Die Trommeln 12, 13 und 14 sind
Teil der Filteransetzmaschine 2 und dienen wie die übrigen in Figur 1 nicht
näher bezeichneten Trommeln zum Transport der Zigaretten durch die
Filteransetzmaschine 2.
An dieser Stelle sei der guten Ordnung halber angemerkt, dass die
Entnahmetrommel 10 auch an anderen Stellen als der in Figur 1 gezeigten
Position oder auch in anderen Trommelmaschinen, die Bestandteil einer
Zigarettenproduktionslinie sind, angeordnet werden kann. Da die
stichprobenweise Entnahme von Zigaretten durch die Entnahmetrommel 10
gewöhnlich zu dem Zweck erfolgt, die so entnommenen Probezigaretten einer
entfernt gelegenen Off-Line-Meßstation zuzuführen, sollte auf jeden Fall
darauf geachtet werden, dass die Entnahmetrommel 10 an einer Stelle hinter
sämtlichen On-Line-Meßsystemen angeordnet ist.
Die Figuren 2a bis j zeigen schematisch einen Ausschnitt aus einer
Trommelmaschine wie beispielsweise der in Figur 1 gezeigten
Filteransetzmaschine 2 mit den Trommeln 12, 13 und 14 und eine erste
Ausführung einer Probezigarettenentnahmevorrichtung.
Bei den Trommeln 12, 13 und 14 handelt es sich um sogenannte
Muldentrommeln. Dementsprechend ist die Fördertrommel 12 - wie auch die
beiden übrigen dargestellten Trommeln 13 und 14 - mit nutenförmigen
Mulden 16 versehen, die über den Umfang in gleichem Abstand voneinander
verteilt angeordnet sind und parallel zur Drehachse der Trommel verlaufen.
Die nutenförmigen Mulden 16 dienen zur Aufnahme von Zigaretten Z durch
Saugwirkung, wozu in jeder Mulde 16 mindestens ein Kanal 18 mündet, der
an eine nicht dargestellte Saugeinrichtung angeschlossen ist. In Figur 2a bis j
ist schematisch nur der Kanal 18 dargestellt, der in diejenige Mulde 16
mündet, die sich in der gemäß Figur 2a bis j untersten Position P1 befindet.
Anders als in sämtlichen übrigen Umfangspositionen wird allerdings der Kanal
18 der sich jeweils in der untersten Position P1 befindenden Mulde an ein
Umschaltventil 20 angeschlossen, das bei Bedarf von der erwähnten, nicht
dargestellten Saugeinrichtung umschaltet auf eine ebenfalls nicht dargestellte
Druckluftquelle, um die in dieser Mulde 16 gehalterte Zigarette Z an die
benachbart angeordnete Entnahmetrommel 10 auszustoßen.
An der erwähnten Position P1 ist somit der Abstand zwischen der
Entnahmetrommel 10 und der Fördertrommel 12 am geringsten. Bei der
Position P1 handelt es sich somit um den Übergabepunkt zur Übergabe von
stichprobenweise zu entnehmenden Zigaretten aus der Zigarettenproduktionslinie,
deren Bestandteil unter anderem die Fördertrommel 12 ist,
an die Entnahmetrommel 10.
Die gemäß Figuren 2a bis j unterhalb der Fördertrommel 12 angeordnete
Entnahmetrommel 10 ist nur auf einem Teilsegment 10a mit mehreren Mulden
22 ausgebildet, die hinsichtlich Ausrichtung und Abstand in gleicher Weise
angeordnet sind wie die Mulden 16 der Fördertrommel 12. Alternativ kann
aber auch nur eine Mulde auf dem Teilsegment 10a der Entnahmetrommel 10
angeordnet sein. In ähnlicher Weise wie die zuvor erwähnten Trommeln
werden die Zigaretten Z in den Mulden 22 mittels Saugwirkung gehalten, so
dass in jede Mulde 22 mindestens ein Kanal 24 mündet, der an eine ebenfalls
nicht dargestellte Saugeinrichtung angeschlossen ist. Ferner wird in ähnlicher
Weise wie bei der Fördertrommel 12 der Kanal 26 derjenigen Mulde 22, die
sich in der gemäß den Figuren 2g und h untersten Position P2 befindet, an ein
Umschaltventil 26 angeschlossen, dass eine Verbindung zu einer nicht
dargestellten Druckluftquelle herstellt, um die in dieser Mulde liegende
Zigarette von der Entnahmetrommel 10 in Richtung auf eine gemäß den
Figuren 2a bis j unterhalb der Entnahmetrommel 10 angeordnete Aufnahmeeinrichtung
auszustoßen.
Bei dem in den Figuren 2a bis j dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist
die Aufnahmeeinrichtung ein Tablett 28 auf, das als sogenannte Muldenleiste
ausgebildet ist, an deren der Entnahmetrommel 10 zugewandten Oberfläche
mehrere parallel nebeneinanderliegende Mulden 30 ausgebildet sind, die
dieselbe Ausrichtung wie die Mulden 22 auf der Entnahmetrommel 10 haben.
Das Tablett 28 ist in der dargestellten ersten Ausführung mit einer Zahnstange
32 versehen, die sich in Eingriff mit einem Zahnrad 34 befindet, das von
einem nicht dargestellten Antrieb in Rotation versetzt wird. Auf diese Weise
wird das Tablett 28 in Richtung seiner Längserstreckung quer zur Ausrichtung
der Mulden 30 in translatorische Bewegung versetzt.
Die Entnahmetrommel 10 wird ebenfalls durch einen nicht dargestellten
separaten Antrieb in Rotation versetzt, wobei dieser Antrieb so ausgebildet ist,
dass die Entnahmetrommel 10 wahlweise einerseits in beiden Richtungen auf
eine bestimmte Geschwindigkeit beschleunigt und andererseits bis auf
Stillstand abgebremst werden kann.
Nachfolgend wird anhand der Figuren 2a bis j ,der Betrieb der dort
dargestellten ersten Ausführung einer Probezigarettenentnahmeeinrichtung
kurz erläutert, wobei gleichzeitig Bezug genommen wird auf das Drehzahl-Zeit-Diagramm
von Figur 2k, in dem das Drehzahlverhalten der
Entnahmetrommel 10 gezeigt ist und dabei die in den Figuren 2a bis j
dargestellten Betriebszustände durch entsprechende gleichlautende
Buchstaben "a" bis "j" markiert sind.
Zunächst sei angemerkt, dass während des gesamten Betriebes die
Zigaretten Z kontinuierlich über die dargestellten Trommeln 13, 12 und 14 der
Trommelmaschine laufen, sofern nicht eine Zigarette in nachfolgend näher
beschriebener Weise durch die Entnahmetrommel 10 von der Fördertrommel
12 abgenommen wird.
In Figur 2a ist die Entnahmetrommel 10 in ihrer Ruhestellung gezeigt, in der
sie stillsteht. Dabei weist deren Teilsegment 10a mit den darauf ausgebildeten
Mulden 22 weder zu der darüber angeordneten Fördertrommel 12 noch zu
dem darunter liegenden Tablett 28, sondern befindet sich in einer Stellung
dazwischen, gemäß Figur 2a in einer sogenannten "10:30-Uhr"-Stellung. Das
Drehzahl-Zeit-Diagramm von Figur 2a weist für diese Phase, dort mit "a"
gekennzeichnet, die Drehzahl 0, d. h. Stillstand, auf.
Für die Entnahme einer Zigarette wird die Entnahmetrommel 10 aus ihrer
Ruhestellung gemäß Figur 2a im dargestellten Ausführungsbeispiel in einer
Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn beschleunigt, wie Figur 2b erkennen
lässt (siehe hierzu auch Abschnitt "b" in Figur 2k).
Dabei wird die Entnahmetrommel 10 so weit beschleunigt, bis deren
Umfangsgeschwindigkeit der Umfangsgeschwindigkeit der Fördertrommel 12
hinsichtlich Richtung und Höhe entspricht. Diese Synchronisation ist vollendet,
bevor das Teilsegment 10a den Übergabepunkt P1 erreicht. Somit wird für die
Synchronisation weniger als eine Umdrehung der Entnahmetrommel 10 aus
dem Stand benötigt. An diesem Übergabepunkt P1 läuft die Entnahmetrommel
10 takt- und geschwindigkeitsgenau zur Fördertrommel 12, wobei sich eine
Mulde 16 der Fördertrommel 12 und eine entsprechende Mulde 22 auf dem
Teilsegment 10a der Entnahmetrommel 10 genau gegenüber liegen. Dieser
Zustand ist in Figur 2c dargestellt (siehe hierzu auch Abschnitt "c" in Figur 2k).
Dabei wird die Zigarette Z aus der Mulde 16 durch Druckluft aufgrund der
Umschaltung des Ventils 26 in die entsprechende gegenüberliegende Mulde
22 der Entnahmetrommel 10 geblasen und somit von der Entnahmetrommel
10 am Übergabepunkt P1 aufgenommen.
Sofort nach Übergabe der einen Probezigarette von der Fördertrommel 12 auf
die Entnahmetrommel 10 schaltet das Ventil 20 wieder auf die nicht
dargestellte Saugeinrichtung um, wodurch verhindert wird, dass auch aus den
nachfolgenden Mulden Zigaretten unbeabsichtigt ausgeblasen werden,
sondern gewährleistet wird, dass die Zigaretten Z in den nachfolgenden
Mulden 16 für den Transport zur Ausgabetrommel 14 verbleiben. Gleichzeitig
wird die Entnahmetrommel 10 bei ihrer weiteren Rotation in Richtung
entgegen dem Uhrzeigersinn abgebremst. Dieser Zustand ist in Figur 2d
gezeigt (siehe hierzu auch Abschnitt "d" in Figur 2k).
Der Abbremsvorgang dauert etwa eine dreiviertel Umdrehung, bis die
Entnahmetrommel 10 zum Stillstand abgebremst ist und in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel das Teilsegment 10a eine sogenannte "1:30-Uhr"-Stellung
erreicht hat. Dieser Zustand ist in Figur 2e gezeigt (siehe hierzu auch
Punkt "e" in Figur 2k).
Anschließend wir die Entnahmetrommel in Richtung des Uhrzeigersinns
zurückgedreht. Dieser Betriebszustand ist in Figur 2f gezeigt (siehe hierzu
auch Abschnitt "f" in Figur 2k).
Die Entnahmetrommel 10 wird solange zurückgedreht, bis deren Teilsegment
10a die Position P2 erreicht hat, in der die die Probezigarette Z aufnehmende
Mulde 22 zu einer Mulde 30 des Tabletts 28 ausgerichtet ist. Dann bleibt die
Entnahmetrommel 10 stehen. Gleichzeitig schaltet das Ventil 26 auf die nicht
dargestellte Druckluftquelle um, wodurch die Probezigarette Z aus der
entsprechenden Mulde 22 ausgeblasen und in die entsprechende Mulde 30
des Tabletts 28 fällt. Dieser Zustand ist in Figur 2g gezeigt (siehe hierzu auch
Abschnitt "g" in Figur 2k). Bei der Position P2 handelt es sich also um den
Übergabepunkt zur Übergabe der Probezigarette von der Entnahmetrommel
10 auf das Tablett 28.
Anschließend wird das Tablett 28 translatorisch verschoben, und zwar gemäß
Figur 2h nach rechts.
Ferner dreht die Entnahmetrommel 10 nun weiter in Richtung des
Uhrzeigersinns (vgl. Figur 2i), bis sie ihre Ruhestellung gemäß Figur 2j wieder
erreicht (siehe hierzu auch Abschnitte "i" und "j" in Figur 2k).
Es ist auch denkbar, während des zuvor beschriebenen Entnahmeprozesses
mehrere Probezigaretten gleichzeitig zu entnehmen und dabei die Mulden 22
auf dem Teilsegment 10a der Entnahmetrommel 10 und anschließend die
Mulden 30 auf dem Tablett 28 entsprechend zu füllen. Ist jede Mulde 30 des
Tablettes 28 mit einer Probezigarette gefüllt, kann das Tablett 28 aus der
Maschine entnommen und zu einer entfernt gelegenen Verarbeitungsstation
transportiert werden, in der insbesondere Off-Line-Meßsysteme enthalten
sind. Da die Reihenfolge der entnommenen Zigaretten bekannt ist, kann auch
eine Zuordnung zu bestimmten Qualitäts- oder Fehlerkriterien erfolgen (z. B.
erste Zigarette: Fleck; zweite Zigarette: schlechter Kopf; dritte Zigarette:
Durchmesser). Somit können auf dem Tablett 28 Probezigaretten mit
verschiedenen Entnahmekriterien gleichzeitig unter genauer Zuordnung
gesammelt werden.
Es ist ferner auch denkbar, anstelle des in den Figuren 2a bis j gezeigten
Tabletts 28 eine drehbar gelagerte Aufnahmetrommel zu verwenden, wie in
Figur 3 gezeigt ist. Bei der in Figur 3 gezeigten Aufnahmetrommel 40 handelt
es sich selbstverständlich ebenfalls um eine Muldentrommel mit Mulden 42,
die in gleicher Anordnung wie die Mulden 22 der Entnahmetrommel 10
vorgesehen sind. Wie bei den anderen Trommeln werden auch hier die
Zigaretten in den Mulden 42 mittels Saugkraft gehalten.
Gewöhnlich ist die Aufnahmetrommel 40 abnehmbar gehaltert, um sie nach
Befüllen mit den Probezigaretten zur entfernt gelegenen Verarbeitungsstation
transportieren zu können. Bei Entfernung der Aufnahmetrommel 40 wird
jedoch auch zwangsläufig die Versorgung der Nuten 42 mit Unterdruck
unterbrochen. Um zu verhindern, dass die Zigaretten abfallen, muss zuvor ein
zylindrisches Gehäuse 44 über die Aufnahmetrommel 40 geschoben werden.
Das über die Aufnahmetrommel 40 geschobene zylindrische Gehäuse 44 ist
in Figur 3b gezeigt. Der Innendurchmesser des zylindrischen Gehäuses 44 ist
so bemessen, dass die von der Aufnahmetrommel 40 aufgenommenen
Zigaretten in den Mulden 42 nur ein geringes Spiel haben und aus diesen
nicht herausfallen können, wie Figur 3b schematisch erkennen lässt.
Demnach handelt es sich bei dem zylindrischen Gehäuse 44 um eine
topfförmige Haltevorrichtung.
Wie Figur 3b ferner erkennen lässt, ist im zylindrischen Gehäuse 44 eine
Ausnehmung 46 ausgebildet. Diese Ausnehmung 46 dient dazu, ein
problemloses Überschieben des zylindrischen Gehäuses 44 über die
Aufnahmetrommel 40 ohne Konflikte mit der Entnahmetrommel 10 zu
ermöglichen. Dies bedeutet, dass die Aufnahmetrommel 40 nach Übernahme
der Probezigarette noch um einen gewissen Winkel α weitergedreht werden
muss, damit alle Probezigaretten innerhalb des zylindrischen Gehäuses 44
und außerhalb der Ausnehmung 46 zu liegen kommen. Die Ausnehmung 46
ist ferner nützlich für die Entnahme der Probezigaretten nach dem Transport
zur entfernt gelegenen Verarbeitungsstation.
Um eine genaue Zuordnung der Probezigaretten sicher zu stellen, ist eine
Indizierung zwischen der Aufnahmetrommel 40 und der ebenfalls nicht
dargestellten Entnahmeeinrichtung in der ebenfalls nicht dargestellten,
entfernt gelegenen Verarbeitungsstation erforderlich. Hierfür können
beispielsweise Indexbohrungen 47 in der Stirnwand des zylindrischen
Gehäuses 44 vorgesehen sein (vgl. Figur 3b). Diese Indexbohrungen 47
korrespondieren mit Indexstiften 48 an der Stirnseite der Entnahmetrommel 40
(vgl. Figur 3a) und entsprechenden Stiften in der nicht dargestellten
Entnahmeeinrichtung der Verarbeitungsstation.
In Figur 4 ist eine gegenüber der Aufnahmetrommel von Figur 3 modifizierte
Ausführung dargestellt. Für diese Aufnahmetrommel 50, die wie die
Aufnahmetrommel 40 von Figur 3 entsprechende Mulden 52 aufweist, ist
ebenfalls ein zylindrisches Gehäuse 54 vorgesehen, das sich vom
zylindrischen Gehäuse 44 von Figur 3 dadurch unterscheidet, dass eine
Ausnehmung fehlt und somit ein durchgehender Mantel vorhanden ist,
sondern stattdessen an mindestens einer Stirnseite eine Durchlassöffnung 56
ausgebildet ist. Diese Durchlassöffnung 56 ist so an der Stirnseite des
zylindrischen Gehäuses 54 angeordnet, dass jeweils stets eine Mulde 52 mit
der Durchlassöffnung 56 fluchtet. Dadurch können bei feststehendem
Gehäuse 54 und schrittweise rotierender Aufnahmetrommel 50 die in den
Mulden 52 aufgenommenen Zigaretten nacheinander durch die Öffnung 56
ausgegeben werden, um diese Probezigaretten einem nicht dargestellten Off-Line-Meßsystem
zuzuführen, wenn sich die Aufnahmetrommel 50 mitsamt
dem sie umschließenden Gehäuse 54 in einer entfernt gelegenen (nicht
dargestellten) Verarbeitungsstation befindet.
Zur Entlastung der Zigaretten auf der Aufnahmetrommel 50 vom Gewicht des
zylindrischen Gehäuses 54 und zur Vermeidung einer unerwünschten
Rotation der Aufnahmetrommel 50 gegenüber dem Gehäuse 54 sind
Indexstifte 58 vorgesehen. Um ein unerwünschtes Herausfallen einer
Zigarette durch die Durchlassöffnung 56 während des Transportes zu
verhindern, muss eine Mulde 52 leer bleiben, welche während des
Transportes zur Durchlassöffnung 56 ausgerichtet ist. Auch hierzu ist eine
Indizierung in der zuvor beschriebenen Weise erforderlich.
Bei der in Figur 4 gezeigten Aufnahmetrommel 50 sind die nutenförmigen
Mulden 52 über den gesamten Umfang verteilt angeordnet, wodurch eine
hohe Aufnahmekapazität der Aufnahmetrommel 50 erzielt wird. Da allerdings
eine Ausnehmung wie die Ausnehmung 46 von Figur 3 fehlt, muss eine
Vorrichtung vorgesehen werden, wodurch der Abstand zwischen der
Aufnahmetrommel 50 und der benachbarten Entnahmetrommel 10 vergrößert
wird, um bei Aufsetzen des zylindrischen Gehäuses 54 eine Kollision mit der
Entnahmetrommel 10 zu vermeiden. Eine solche Vorrichtung zur
Vergrößerung des Abstandes ist weiter unten im einzelnen anhand von Figur
8 näher beschrieben.
In Figur 5 ist abschnittsweise die Stirnseite eines modifizierten Gehäuses 54a
gezeigt, wo anstelle einer Durchlassöffnung 56 von Figur 4 eine radial offene
Aussparung 56a vorgesehen ist, um wahlweise die Zigaretten quer zu ihrer
Längserstreckung in radialer Richtung aus dem Gehäuse 54a herausnehmen
zu können.
Eine ähnliche Ausgestaltung der Aufnahmetrommel ist in Figur 6 gezeigt. Die
dort dargestellte Aufnahmetrommel 60 wird in gleicher Weise von einem
zylindrischen Gehäuse 64 umschlossen. An einer Stelle ist der Mantel des
zylindrischen Gehäuses 64 mit einem Längsschlitz 66 versehen, dessen lichte
Breite geringfügig größer als der Durchmesser der von der Aufnahmetrommel
60 aufgenommenen Zigaretten Z ist. Bei dieser Ausführung erfolgt das
Herausnehmen der Zigaretten quer zu ihrer Längsachse in radialer Richtung.
Ferner ist es auch denkbar, bereits während der Befüllung die
Aufnahmetrommel 60 im zylindrischen Gehäuse 64 zu belassen, wobei dann
der Schlitz 66 zum Übergabepunkt und somit zur Entnahmetrommel
ausgerichtet sein muss.
In Figur 7 ist eine weitere Ausführung einer Probenentnahmevorrichtung
gezeigt. Die in Figur 7 gezeigte Entnahmetrommel 70 weist entlang ihres
Umfanges zwei unterschiedliche Zonen 70a und 70b auf. Eine erste Zone 70a
bildet einen ersten Teilkreis zwischen einem ersten Absatz E1 und einem
zweiten Absatz E2 und ist mit in Figur 7 nicht mehr dargestellten Mulden zur
Aufnahme von Zigaretten versehen. Eine zweite Zone 70b bildet einen
zweiten Teilkreis zwischen den Absätzen E1 und E2, wobei der zweite Teilkreis
einen deutlich geringeren Radius als der erste Teilkreis aufweist. Demnach
bildet die zweite Zone 70b eine deutlich zurückgesetzte Oberfläche der
Entnahmetrommel 70 gegenüber der Oberfläche der ersten Zone 70a. Ferner
weist im Gegensatz zur ersten Zone 70a die zweite Zone 70b keine Mulden
auf.
Die Entnahmetrommel 70 und die Aufnahmetrommel 80 sind über nicht
dargestellte Zahnräder miteinander verbunden, so dass diese synchron
zueinander rotieren. Hierfür ist ein Antriebsmotor 72 vorgesehen, der die
Entnahmetrommel 70 sowie ferner über die erwähnten (in den Figuren nicht
dargestellten) Zahnräder auch die Aufnahmetrommel 80 antreibt. Zur
Steuerung des Antriebsmotors 72 ist eine Steuereinrichtung 74 vorgesehen.
Ferner ist an die Steuerungseinrichtung 74 unter anderem ein Umschaltventil
76 angeschlossen, das dafür sorgt, dass bei Ansteuerung durch die
Steuerungseinrichtung 74 aus derjenigen Mulde der Fördertrommel 10, die
sich in dem der Entnahmetrommel 70 am nächsten gelegenen Punkt P1
befindet, eine Zigarette in Richtung auf die Entnahmetrommel 70 ausgestoßen
wird. Hinsichtlich der Wirkungsweise dieses Ventils 76 wird auf die
Beschreibung der Ausführung gemäß Figur 2 verwiesen.
Figur 7a zeigt die Entnahmetrommel 70 und die Aufnahmetrommel 80 in ihrer
Ruhestellung. Zur Entnahme einer Probe steuert die Steuerungseinrichtung
74 den Antriebsmotor 72 entsprechend an, wodurch die Entnahmetrommel 70
und die Aufnahmetrommel 80 in Rotation versetzt werden. Spätestens zum
Zeitpunkt, wenn der Absatz E1 den Umfang der Fördertrommel 12 erreicht hat,
läuft die Entnahmetrommel 70 synchron mit der Fördertrommel 12. Zu diesem
Zeitpunkt steuert die Steuerungseinrichtung 74 das Ventil 76 an, um
Zigaretten von der Fördertrommel 12 an die mit Mulden versehene erste Zone
70a der Entnahmetrommel 70 zu übergeben. Die so von der
Entnahmetrommel 70 aufgenommenen Probezigaretten werden anschließend
am Punkt P2, der in Drehrichtung der Entnahmetrommel 70 hinter dem Punkt
P1 liegt, an die Aufnahmetrommel 80 abgegeben. Für die Übergabe der
Zigaretten von der Entnahmetrommel 70 an die Aufnahmetrommel 80 ist
ebenfalls ein Ventil vorgesehen, welches in Figur 7 nicht dargestellt ist; hierzu
wird ebenfalls auf die Beschreibung der Ausführung gemäß Figur 2 verwiesen.
Figur 7b zeigt einen solchen Zeitpunkt, in der nicht dargestellte Zigaretten von
der Fördertrommel 12 an die Entnahmetrommel 70 übergeben und gleichzeitig
bereits entnommene Zigaretten von der Entnahmetrommel 70 an die
Aufnahmetrommel 80 abgegeben werden.
Nach Übergabe der gewünschten Anzahl von Probezigaretten von der
Fördertrommel 12 an die Entnahmetrommel 70, spätestens jedoch wenn der
Absatz E2 der Entnahmetrommel 70 den Umfang der Fördertrommel 12
erreicht hat, wird das Ventil 76 von der Steuerungseinrichtung 74 wieder
zurückgesetzt, so dass weitere Zigaretten von der Fördertrommel 12 nicht
abgegeben werden. Frühestens wenn der Absatz E2 der Entnahmetrommel 70
beginnt, sich von der Fördertrommel 12 wieder zu entfernen, schaltet die
Steuerungseinrichtung 74 den Antriebsmotor 72 in einen Abbremsbetrieb,
wodurch die Entnahmetrommel 70 und somit auch die Aufnahmetrommel 80
abgebremst werden. Nach Ende des Abbremsvorganges haben die
Entnahmetrommel 70 und die Aufnahmetrommel 80 die in Figur 7a gezeigte
Ruhestellung wieder erreicht.
In dieser Ruhestellung kann dann die Aufnahmetrommel 80 mit den von ihr
aufgenommenen Probezigaretten entnommen werden. Die Aufnahmetrommel
80 ist vorzugsweise so ausgebildet, wie anhand der Figuren 4 bis 6
beschrieben worden ist.
In Figur 8 ist eine weitere bevorzugte Ausführung einer
Probezigarettenentnahmevorrichtung gezeigt, die sich von der Ausführung
gemäß Figur 7 im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass die
Entnahmetrommel 90 zwischen zwei radial voneinander beabstandeten
Positionen beweglich gelagert, zwischen der Fördertrommel 12 und der
Entnahmetrommel 90 eine Zwischentrommel 82 angeordnet und als
Aufnahmeeinrichtung 100 anstelle einer Muldentrommel ein umlaufendes
Muldenband 106 vorgesehen ist.
Die Entnahmetrommel 90, die auch bei dieser Ausführung als Muldentrommel
90 ausgebildet ist, ist am Ende eines Schwenkarmes 92 drehbar gelagert. Der
Schwenkarm 92 ist an seinem der Entnahmetrommel 90 gegenüberliegenden
Ende um eine Schwenkachse 93 schwenkbar gehaltert. Verschwenkt wird der
Schwenkarm 92 durch einen Motor 94, auf dessen Ausgangswelle 94a ein
Zahnrad 95 sitzt, das sich in Eingriff mit einem Zahnkranz 96 befindet, der am
Schwenkarm 92 ausgebildet und konzentrisch zur Schwenkachse 93 verläuft.
In Figur 8 sind das Zahnrad 95 und der Zahnkranz 96 nur gestrichelt
angedeutet.
Angetrieben wird die Entnahmetrommel 90 durch einen weiteren
Antriebsmotor 98, der in dem in Figur 8 dargestellten Ausführungsbeispiel
außerhalb des Schwenkarmes 92 angeordnet ist, wobei dessen
Ausgangswelle 98a koaxial zur Schwenkachse 93 liegt und eine nicht
dargestellte Rolle antreibt, die ebenfalls koaxial zur Schwenkachse 93 drehbar
gelagert ist. Über diese Rolle läuft ein ebenfalls nicht dargestelltes
Endlosband, das entlang des Schwenkarmes 92 geführt ist und die
Entnahmetrommel 90 beispielsweise über eine mit dieser drehfest
gekoppelten, ebenfalls nicht dargestellten weiteren Rolle antreibt.
Die Aufnahmeeinrichtung 100 weist in diesem Ausführungsbeispiel, wie
bereits zuvor erwähnt, ein Muldenband 102 auf, das ähnlich wie das Tablett
30 in der Ausführung gemäß Figur 2 mit einer Vielzahl von in Figur 8 nicht
dargestellten Mulden versehen ist, die sich quer zur Längs- und
Bewegungsrichtung des Muldenbandes 102 erstrecken und in Längs- bzw.
Bewegungsrichtung des Muldenbandes 102 nebeneinander liegen. Das
Muldenband 102 läuft um eine erste Rolle 104, die benachbart zur
Entnahmetrommel 90 liegt und von einem Antriebsmotor 106 in Rotation
versetzt wird, wodurch sich das Muldenband 102 in Richtung seiner
Längserstreckung bewegt. Das Muldenband 102 führt zu einer nicht
dargestellten entfernt gelegenen Verarbeitungsstation, die beispielsweise
auch ein Off-Line-Meßsystem enthält, und wird dort um eine in Figur 8 nicht
dargestellte weitere Rolle umgelenkt.
Gesteuert werden die Motoren 94, 98 und 106 von der bereits aus Figur 7
bekannten Steuerungseinrichtung 74, an die auch das Ventil 76
angeschlossen ist, dessen Funktionsweise ebenfalls bereits anhand von Figur
7 beschrieben worden ist.
Für die Probeentnahme steuert die Steuerungseinrichtung 74 das Ventil 76
entsprechend an. Hierdurch gelangen eine oder mehrere selektiv ausgewählte
Zigaretten von der Fördertrommel 10 auf die Zwischentrommel 82. Für die
Übergabe dieser Probezigaretten von der Zwischentrommel 82 auf die
Entnahmetrommel 90 muss die Entnahmetrommel 90 in die gemäß Figur 8
untere Position I geschwenkt sein, in der die Entnahmetrommel 90 und der
Schwenkarm 92 in durchgezogenen Linien dargestellt ist.
Wenn die gewünschte Anzahl von Probezigaretten von der Zwischentrommel
82 auf die Entnahmetrommel 90 übergeben worden ist, wird der Achsabstand
zwischen der Zwischentrommel 82 und der Entnahmetrommel 90 durch
entsprechendes Verschwenken des Schwenkarmes 92 mit Hilfe des Motors
94 vergrößert. Zuvor hat die Steuerungseinrichtung 74 das Ventil 76
entsprechend umgesteuert, so dass eine Übergabe weiterer Zigaretten von
der Fördertrommel 10 auf die Zwischentrommel 82 nicht mehr stattfindet.
In der Position I läuft die Entnahmetrommel 90 synchron mit der
Zwischentrommel 82. Durch Verschwenken des Schwenkarmes 92 wird die
Entnahmetrommel 90 von der Zwischentrommel 82 operativ getrennt und
gelangt in eine nicht dargestellte Zwischenposition, in der die
Rotationsgeschwindigkeit der Entnahmetrommel 90 dann mit der
Fördergeschwindigkeit des Muldenbandes 102 synchronisiert wird. Da die
Fördergeschwindigkeit des Muldenbandes 102 geringer ist als die
Umfangsgeschwindigkeit der Zwischentrommel 82, wird die Entnahmetrommel
90 entsprechend abgebremst. Nach Synchronisierung der
Umfangsgeschwindigkeit der Entnahmetrommel 90 mit der
Fördergeschwindigkeit des Muldenbandes 102 wird die Entnahmetrommel 90
in die Position II geschwenkt, in der sie mit dem um die erste Rolle 104
umlaufenden Muldenband 102 operativ gekoppelt wird, um die
Probezigaretten an das Muldenband 102 zu übergeben. In der gemäß Figur 8
oberen Position II sind die Entnahmetrommel 90 und der Schwenkarm 92
gestrichelt dargestellt.
Nach erfolgter Übergabe der Probezigaretten an das Muldenband 102
schwenkt der Motor 94 den Schwenkarm 92 und somit die Entnahmetrommel
90 wieder in die Position I. Dabei synchronisiert der Antriebsmotor 98 die
Umfangsgeschwindigkeit der Entnahmetrommel 90 wieder mit der
Umfangsgeschwindigkeit der Zwischentrommel 82.
Auf dem Muldenband 102 werden die Probezigaretten dann zur entfernt
gelegenen (in den Figuren nicht dargestellten) Verarbeitungsstation
transportiert.
Anstelle eines über Rollen endlos umlaufenden Muldenbandes 102 kann aber
beispielsweise auch eine Aufnahmetrommel vorgesehen werden, wie sie in
verschiedenen Ausführungen anhand der Figuren 4 bis 6 beschrieben worden
ist.
Ferner ist es auch denkbar, in der Ausführung gemäß Figur 8 die
Zwischentrommel 82 wegzulassen und die Entnahmetrommel 90 direkt
zwischen der Fördertrommel 10 und der Aufnahmeeinrichtung 100 bewegbar
anzuordnen.