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Probenentnahmevorrichtung für Zigaretten Die Erfindung betrifft eine
Probeentnahmevorrichtung zur Überwachung der von einer automatischen Zigarettenmaschine
hergestellten Zigaretten.
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Fei der Entnahme von Proben zur Kontrolle treten besondere Probleme
auf, wenn es sich um Filterzigaretten handelt, die im Zusammensetzverfahren gefertigt
sind. !Bach diesem Verfahren wird ein FilterstÜck doppelter "Länge zwischen zwei
gefluchtete Zigaretten in der Weise eingeschoben, daß die drei Stücke in Längsrichtung
ge--lucrite"i mit denLnden aneinande#°s##oe@?. mann werden die
drei
Stücke mit Hilfe eines mit Klebstoff bedeckten Verbindungsbandes vereinigt und das
so entstandene Gebilde wird in der Mitte durchgeschnitten, so daß sich zwei einfache
Filterzigaretten ergeben. Nit diesem Verfahren erhält man zwei Reihen von Zigaretten
mit Filtermundstücken, wobei die Zigaretten der einen Reihe mit ihren Filtermundstücken
den entsprechendenFiltermundstUkken der anderen Zigarettenreihe zugekehrt sind.
Später werden die Zigaretten der einen Reihe um eine Transversalachse um
1800 gedreht, so daß ihre Filtermundstücke in die gleiche Richtung weisen,
wie die Filtermundstücke der anderen Reihe und eine einzige Reihe von Filterzigaretten
entsteht, die von der Fertigungsmaschine auf einen endlosen Förderer entlassen wird.
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Bei der Ü'bE,@@rr@4.lu#,f. der nach diesem Verfahren hergestellten
Filterzigarette taucht nun das Troblem auf,rasch und sicher festzustellen,zu welcher
der ursprünglichen Zigarettenreihen die dem Ausgabeförderer der Zigarettenmaschine
entnommenen Zigaretten gehören, damit die etwa. vorganommen werden können, falle
an den fertigen Zigaretten Mängel oder Unregelmäßigkeiten entdeckt werden. Sohaben
beispielsweise im Fall einer fehlerhaften Zentrierung des Verbindungsbandes die
j#iIteundstü.cke eer einen Zigarettenreihe
| eine von. den Zigaretten der an=@c#-le.#i leihe @z.5-erseh3.gä- |
| @@-. !;snge @ im die daraus nbt,;TN vor=- |
neunen zu können, muß feststellbar sein, zu welcher Reihe die Zigaretten
mit dem längeren Mundstück gehören. Die vorliegende Brfindung hat die Aufgabe, das
beschriebene Problem zu lösen. Hierzu schafft sie eine automatische Vorrichtung,
die periodisch eine Anzahl von Filterzigaretten aus der Einzelreihe auf dem Ausgabeförderer
der Aaschine als Probe entnimmt und diese Zigaretten in zwei Gruppen entsprechend
den zwei ursprünglichen Zigarettenreihen aufspaltet.
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.Uie erfindungsgemäße Probenentnahmevorrichtung weist im wesentlichen
eine rotierende Trommel auf, die nahe dem Ausgabeförderer der I.schine angeordnet
ist und durch Saugwirkung eine bestimmte Aazahl nufe.2.nanderfolgender Zigaretten
von dem Ausgabeförderer aufsa:j@,@rlt, diese Zigaretten von dem Ausgabeförderer
wegführt und sie an wei in :i'inkelabstand voneinander angeordneten Ausgabestationen,
beispielsweise in Kästen, entläßt.
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Zum besseren Verständnis der erfindungsgemäßen Merkmale . und der
daraus erzielbaren Vorteile wird nachfolgend ein AusfWirungsbeispiel anhand der
beigefügten Zeichnungen eingehender beschrieben. Es zeigen: @`ig. 1 eine perspektivische
Ansicht einer erfindungsgemäßen Probenentnahmevorriclitung fUr Filterzigaretten,
in der einige Teile im Schnitt dargestellt sind;
Fig. 2 einen Schnitt
quer durch die Vorrichtung der Fig. 1 in einer senkrechten Ebene; Fig. 3 einen vertikalen
Längsschnitt nach der Linie I11-III der Fig. 2 und in einer zu dieser Figur senkrechten
Ebene.
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Ein endloser, mit Rinnen versehener Ausgabeförderer 1 einer Fertigungsmaschine
für Filterzigaretten wird von zwei parallelen, endlosen Ketten 2 gebildet, die durch.
parallele, mit Wülsten versehene Querlatten 3 verbunden sind. Jede Rinne ist von
zwei benachbarten hatten 3 gebildet und zur Aufnahme jeweils einer Zigarette 31
oder S2 bestimmt. Die Filterzigaretten werden auf den Ausgabeförderer 1 von einer
herkömmlichen Vorrichtung entlassen, die Bestandteil einer Maschine zur Fertigung
von Filterzigaretten nach dem oben geschilderten Zusammensetzverfahren ist. Bei
diesem Verfahren stammen die Zigaretten von "Doppelzigarettenn mit einem zwischengefügten
Filtermundstück doppelter Länge und sind durch einen Schnitt durch die Mitte des
eingefügten Doppelfilters entstanden, der die Doppelzigarette in zwei einzelne Filterzigaretten
S1 und S2 teilt. Auf diese Weise erhält man zwei Zigarettenreihen, die mit ihren
Fil'termundstükken aneinanderstoßen. Anschließend werden die Zigaretten der einen
Reihe, z.B. S1, um 1800 gedreht und zwischen jeweils zwei Zigaretten 32 der
anderen Reihe eingeschoben, so daß eine einzige Zigarettenreihe S1, S2
entsteht,
deren Filter alle in die gleiche Richtung weisen, die aber wdchselweise von jeweils
zwei Hälften einer Doppelzigarette gebildet ist.
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Von zeit zu Zeit sollen Proben dieser Zigaretten genommen werden und
automatisch die Zigaretten S1, die vom einen l;nde der Doppelzigaretten stammen,
von den aus dem jeweilig anderen Unde der Doppelzigarette entstandenen Zigaretten
S2 abgesondert werden, um ihre länge zu Uberprüfen und, falls notwendig, den Schnitt
so zu justieren, daß.die Zigaretten S1 und S2 genau gleichlange Filtermundstücke
haben. Zu diesem Zweck ist folgende Vorrichtung vorgesehen: Oberhalb des mit Rinnen
versehenen endlosen Ausgabeförderers 12ist eine freitragende Hohlwelle 5 angeordnet,
die mit ihrem einen Ende am Xaschinenrahmen 7 befestigt ist und sich horizontal
quer über den Ausgabeförderer erstreckt. Auf der shtionären Hohlwelle 5 ist eine
glokkenförmige, mit Rinnen versehene Trommel q. auf lagern 6 drehbar gelagert, die
in einer axialen Bohrung des verengtenTeils der Glocke angebracht sind.
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bie Trommel ist so dimensioniert, daß die Rinnen G1, G2 auf ihrem
Umfang den gleichen Abstand haben wie die Rinnen zwischen jeweils zwei aneinandergrenzenden
Latten
3 des endlosen Ausgabeförderers 1 und die Kämme der Rinnen
auf der Trommel in ihrer tiefsten Stellung (siehe Fig. 2) mit einem gewissen Abstand
den entsprechenden Kämmen des darunter durchlaufenden..,usbringförderers 1 gegenüber
zu liegen kommen.
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Der Ausgabeförderer 1 wird mit vorgegebener Geschwindigkeit in Richtung
des Pfeiles F1 bewegt, während die Trommel 4 so rotiert, daß ihre Umfangsgeschwindigkeit
der linearen Geschwindigkeit des Förderers entspricht und die gleiche Richtung hat
(Pfeil 2).
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Hierzu ist, wie die f-ig. 1 und 3 deutlich erkennen lassen, am Fußende
der glockenförmigenTromnel 4 ein Zahnrad 11 befestigt. Dieses kämmt mit einem Ritzel
1U, das auf einem Ende einer ilebenwelle 8 sitzt, die in hagern am Maschinenrahmen
? drehbar gelagert ist. Auf ihrem an= deren Ende trägt die :tiebenwelle ein Kettenrad
9, das in üblicher Weise mittels einer nicht gezeigten Kette angetrieben wird. Die
Rinnen G1 und G2 der Trommel. sind mit durchgehenden- Löchern Hl, H2 versehej,iiobei
jeweils die Löcher jeder zweiten Rinne miteinander gefluchtet die Löcher benachbarter
Rinnen aber gegeneinander versetzt sind, wie deutlich aus Fig. 1 ersichtlich.
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Im Inneren der hohlen Trommel 4 ist ein zylindrisches Absp errglied
12 ortsfest angebracht, das gutsch?ießend
an der Innenwand der Trommel
anliegt und zugleich den Abschluß an der Trommelstirnseite bildet, wie Fig. 3 zeigt.
Entsprechend den zwei Reihen von Sauglöchern H1 und N2 ist das Absperrglied auf
seinem Umfang mit Nuten E1, E2 versehen, die auf dem Körper 12 des Absperrgliedes
über eine bestimmte Bogenstrecke reichen. In diese Kuten E1, E2 münden radiale Kanäle
112, 212, welche die Nuten mit dem Inneren der Kohlwelle 5 verbinden. Der Innenraum
105 zur Hohlwelle kann über einen Stutzen 13 am Ende mit einer herkömmlichen Absaugvorrichtung
(Pfeil v, Fie. 3) oder über ein ventilgesteuertes Zweigrohr 113 mit
der Umgebungsluft
verbunden werden.
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Beide Nuten E1, E2 des Absperrgliedes 12 beginnen an einer Stelle
A, Fig# 2, kurz Pz"f> unteren Teil des
zylindrischen Absperrgliedes
12, aber sie enden an ver-
schiedenen Punkten: Die Nut El erstreckt sich in
Rota-
tionsrichtung bis zum Punkt 8 an der linken Trommelseite (Fig.2) über einen
Kreisbogen von etwa 90 bis 1000.
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Die Nut E2 dagegen reicht bis zur Stelle D auf der rechten Trommelseite,
also um über 90 bis 100c` weiter als die Nut El. Das Ende der Nut E2 läBt sich mittels
eines bogenförmigen Schiebers 15 im Sinne einer Verkürzung der Nut verrücken. Der
Schieber 15 kann mit einem Bolzen 16 in der gewünschten frage festgelegt werden.
Wenn
der Stutzen 13 an die Unterdruckquelle angeschlossen wird und die Löcher H1, I32
mit dem Inneren der Trommel 4 in Verbindung stehen, werden die Zigaretten S1 und
S2 durch Saugwirkung von dem Ausgabeförderer 1 weggenommen und in den Rinnen der
Trommel 4 festgehalten, solange die Saugkraft wirksam ist, d.i. für die Zigaretten
S1 bis zurStelle B und für die Zigaretten S2 bis zur Stelle D. Danach werden die
Zigaretten nicht länger auf der Trommel 4 festgehalten und können seitlich herunterfallen.
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Die Zigaretten S1 werden, wenn sie jenseits der SteUe B fregegeben
werden, von einer Umladetrommel 14 aufgenommen, die in gleicher Weise wie die Trommel
4 auf ihrem Umfang mit Rinnen versehen ist und in Richtung des Pfeils F3 rotiert.
Sie sitzt auf einer feststehenden Hohlwelle 21, auf welcher ein zylindrisches Absperrglied
22 befestigt ist. Dieses hat auf der der Trommel 4 zugekehrten Seite einen Ausschnitt.
Die Rinnen der Umladetrommel 14 sind abwechselnd blind und mit Löchern 26 versehen;
wenn die mit löchern versehenen Rinnen mit ihnen zurekhrten Binnen der Trommel 4
zur Deckung kommen und der Innnearaum der Trommel 14 unter Saugwirkung ist, saugen
diese Rinnen die Zigaretten-Sl von der Trommel 4 weg (siehe lig. 2) und nehmen sie
auf der Umladetrommel 14 mit, bis deren Absperrglied 22 den Eimaß zu den entsprechenden
Löchern verschließt und zuläßt, daß die Zigaretten S1 auf einem Leitblech 33 in
einen
Sammelbehälter
,nenn also die Löcher Hl und H2 in der untersten Stellung der Trommel 4 nicht versperrt
sind und unter Saugwirkung stehen, werden die auf dem darunter vorbeilaufenden Förderer
liegenden Zigaretten von allen aufeinanderfolgenden hinnen aufgepickt, dann sortiert
und in die Sammelbehälter 01 bzw. C2 entlassen, aus denen sie zur Überprüfung
entnommen werden können, um nötigenfalls die Einstellung der Schneidevorrichtung
der Zigarettenmaschine nachzujustieren.
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Die Überprüfung findet in zeitlichen Abständen statt. viennlmine Überprüfung
vorgenommen werden soll, läßt man die Trommel leer laufen, d.h. ohne daß sie Zigaretten
von demAusgabeförderer 1 wegnimmt. Hierzu wird die Verbindung der Löcher H1 und
H2 mit dem Innenraum der Trommel 4 unterbrochen, wenn die Löcher in der tiefsten
Lage sind. Dei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zu diesem Zweck ein kleiner
Kolben 17 vorgeseheg., der in einem passenden zylindrischen Sitz in dem Absperrglied
12 verschieblich,aber nichtdrehbar aufgenommen ist. Der Kolben reicht durch die
Nuten L1, E2 auf dem Umfang des Absperrgliedes 12 und hat in Übereinstimmung mit
diesen beiden Nuten Elf E2 zwei transversale Nuten T1, T2, die zweckmäßigerweise
die gleiche Breite und Tiefe haben wie die entsprechenden iduten E1, E2. Der Kolben
17 mittels einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 19 in Achsrichtung verschiebbar
und kann zwei Stellungen einnehmen. Die Be-
tätigungseinrichtung
greift an einer Verbindungsstange 1a gegen die Kraft einer nicht gezeigten Feder
an. In einer der beidenStellungen, der öffnungsstellun,g, sind die Nuten T1, T2
des Kolbens 17 mit deti Nuten E1, E2 des Absperrgliedes 12 gefluchtet, so
daß auch der vorderste Abschnitt .A-Z dieser Kuten mit den Saugleitungen 112, 212,
105 in Verbindung stellt, wie aus den Figuren erkennbar. In der anderen oder Schließstellung
sind die iluten 1'1, T2 des Kolbens 17 in Achsrichüng gegen die Kuten i@l, E2 versetzt,
so daß die Verbindung zwischen dem vordersten Abschnitt A-L der Nuten El, E2 und
denSaugleitungen 112, 212, 105 unterbrochen ist.
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Es sei darauf hingewiesen, daß der Kolben 17 aus seinem Sitz in dem
Absperrglied 12 vorragt und sich dichtend gegen die Innenwand der Trommel 4 anlegt.
Die Außenfläche des Kolbens 17, die mit der Trommel 4 in Kontakt kommt, ist daher
übereinstimmend mit der Krümmung der Außenfläche des Absperrgliedes gewölbt. Diese
;lölbung verhindert eine Drehung des Kolbens 17 um seine eigene Achse. Zwischen
dem Kolben 17 und dem Absperrglied 12 sind axiale Führungen 20 vorgesehen, die in
Fig. 3 sichtbar sind.
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Die Umladetrommel 14 ist mit einem Absperrglied 22 ausgestattet, das
auf einer Hohlwelle 21 verkeilt ist und
Uu2.-ochließend an der
Innenwand der Umladetrommel 14 anliegt. Das Absperrglied 22 ist mit einer Nut 122
versehen, die sich im Bogen von der Stelle, an welcher die Zigaretten
31 von der Trommel 4 übernommen werden, bis zu der Stelle, an welcher die
Zigaretten von der Umladetrommel 14 in den Sammelbehälter 01 abgeladen werdet:,
erstreckt. Die liut 122 steht über einen radialen Kanal 23 in dem Absperrglied 22
und der Kohlwelle 21 und Über eine LänGsbohrung 121 in der Hohlwelle 21 mit einer
Unterdruckquelle in Verbindung. Die Umladetrommel 14 hat, wie schon erwähnt, auf
ihrem Umfang längliche iinnen 25, die an ihrem Boden Sauglöcher 26 haben, welche
in die i.ut 122 des ortsfesten Absperrgliedes 22 münden. Die Unladetrommel 14 wird
von dem Zahnrad -11 der 2rommel 4 aus über ein Zwie¢hengetriebe mit zwei Zahnrädern
27 und 2£3 und einem mit letzteren k&:2-r@.gkaden Zahnrad 29 der Umladetrommel
angetrieben. Die Probenentnahmevorrichtung hat ferner einen Mikroschalter 30, der
an einem ortsfesten Teil des Maschinenrahmens sitzt. Er wird von zwei Steuerkurven
31, 32 betätigt, welche um 1800 gegeneinander versetzt auf der Trommel 4
befestigt sind. Der Mikroschalter 30 und die elektromagnetische Betätigungseinrichtung
19 für den verschiebbaren Kolben 17 sind Teile einer elektrischen Steuerschaltung,
zu der ein Programmierer gehört, der den Betriebsablauf der Probenentnahmevorrichtung
steuert
Im Betrieb arbeitet die Probenentnahmevorrichtung folgendermaßen:
Es sei davon ausgegangen, daß der Kolben 17 seine Schließstellung einnimmt. Der
Betriebszyklus wird durch Anlegen eines Unterdrucks an die Zeitungen 13, 14 eingeleitet,
womit die Saugwirkung an den Abschnitten B-L der Nut E1 und 15-Z der Nut E2 des
Absperrgliedes 12 eintritt. Der vorderste-Abschnitt A-L der beiden Nuten El, E2
ist dagegen nicht unter Saugwirkung, weil der Kolben 17 seine Schließstellung einnimmt.
Die Zigaretten S1, S2 werden folglich von der Trommel 4 nicht angesaugt und laufen
auf dem Ausgabeförderer 1 weiter.
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Sobald bei der Drehung der Trommel 4 eine der Steuerkurven 31, 32
beispielsweise die Steuerkeruve 31, den Mikroschalter 30 betätigt, wird die elektromagnetische
Betätigungseinrichtung 19 erregt und verschiebt den Kolben 17 in seine Öffnungsstellung.
Demzufolge wird der Unterdruck auch an den vordersten Abschnitten A-1 der Nuten
El, E2 des Absperrgliedes 12 angelegt, so daß die Trommel 4 die aufeinanderfolgenden
Zigaretten S1, S2 von dem Ausgabeförderer 1 wegsaugt. Dabei gelangen die vcn der
einen ursprünglichen Reihe stammenden Zigaretten S1 in die Rinnen G1 der Trommel
4, in welcher sie durch Saugwirkung der Löcher Hl festgehalten werden.
Die
Zigaretten S2 dagegen besetzen die Rinnen G2 der Trommel ¢ und werden durch die
über die Löcher H2 wirkende Saugkraft festgehalten.
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Am Ende B der Nut E1 hört die Saugwirkung durch die Löcher H1 der
Rinnen G1 auf und die Zigaretten S1 werden folglich von der Trommel 4 freigegeben
und in die Rinnen 25 der Umladetrommel 1¢ von dem durch die Löcher 26 dieser Trommel
angelegten Unterdruck herUbergesaugt. Diese Saugwirkung hört am Ende der Nut 122
des Absperrgliedes 22 auf, so daß die Zigaretten S1 von der Umladetrommel 1¢ auf
dem Leitblech 33 in den Sammelbehälter C1 entlassen werden.
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Die Zigaretten S2 dagegen bleiben in den Rinnen G2 der Trommel ¢ bis
zum Ende der Nut E2 des Absperrgliedes 12, wo die Saugwirkung durch die Löcher H2
beendet ist. An dieser Stelle werden auch die Zigaretten S2 von der Trommel ¢ in
den Sammelbehälter 02 entlassen.
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Hach einer halben Umdrehung der Trommel ¢ wird der Mikroschalter 30
von der Steuerkurve 32 wieder betätigt, wodurch das Relais der Betätigungseinrichtung
19 stromlos wird. Der Kolben 17 kehrt nunmehr automatisch in seine Ausgangsstellung
zurück und unterbricht die Saugwirkung in den Abschnitten A-1 der Nuten E1, E2 des
Absperrgliedes 12. Folglich hört die Entnahme der Zigaretten
von
dem Ausgabeförderer 1 auf. Am Winde eines Betriebszyklus der Probenentnahmevorrichtung
ist also eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Zigaretten S1, ü2 entsprechend der
Zahl der Rinnen G1, G2 auf der einen Hälfte der Trommel 4 aufgesammelt und automatisch
in zwei Gruppen sortiert worden, wobei die Zigaretten S1 in dem Sammelbehälter Clund
die Zigaretten S2 in dem Sammelbehälter S2 abgelegt sind.
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Die Anzahl der zur Überprüfung von dem Ausgabeförderer 1 entnommenen
Zigaretten U1, S2 lö,ßt sich in einem weiten Spielraum dadurch verändern und einstellen,
daß man den Kolben 17 nach einer beliebig vorgegebenen Anzahl von Halbdrehungen
der Trommel 4 schließt.
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Die Anzahl von halben Umdrehungen der Trommel 4 kann in geeigneter
Weise aufgeschrieben und der elektrischen Steuerschaltung eingegeben werden; beispielsweise
können die elektrischen Impulse, die der Mikroschalter bei jeder Betätigung durch
die Steuerkurven 31, 32 abgibt, aufgezeichnet werden. Diese Impulse können einen
Pulszähler der im Telefonbau verwendeten Art betätigen, der so eingestellt ist,
daß er nach einer vorgegebenen Impulszahl das erneute Schließen des Kolbens 17 bewirkt.