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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung bzw. den Zusammenbau eines rauchbaren Artikels und die zugehörigen Maschinen. Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, befasst sie sich mit einer Zigaretten-Herstellungsmaschine mit mehreren Modulen.
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Hintergrund
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Bekannte Maschinen zur Herstellung bzw. zum Zusammenbau von Filterzigaretten weisen eine Filteransetz-Einheit zum Befestigen eines Filters und eines Tabakstrangs auf, um eine Filterzigarette zu bilden. Bei einer bekannten Filteransetz-Einheit wird ein „Doppellängen”-Filterstab (auch als ein „2-up”-Stab bezeichnet) mit zwei Tabaksträngen an jedem Ende ausgerichtet, und die drei Stäbe bzw. Stränge werden mit einer Umhüllung umwickelt, die als „Belagpapier” („tipping paper”) bekannt ist, um sie miteinander zu verbinden. Der zentral positionierte 2-up-Filterstab wird dann in zwei Stücke zerschnitten, um so die beiden Filterzigaretten zu bilden. Dieser Prozess ist dem Fachmann auf diesem Gebiet per se bekannt.
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Bekannte Filterstäbe und Tabakstränge werden in einer Filteransetz-Einheit durch eine Vielzahl von zylindrischen Trommeln bzw. Walzen transportiert, wobei die Stränge- bzw. Stab-Artikel von Trommel zu Trommel weitergegeben werden, wenn sie durch die Einheit gefördert werden. Bekannte Trommeln haben eine Vielzahl von Nuten, um die stabförmigen Artikel während des Transportes zu halten, wobei die Nuten im Abstand voneinander rund um den gekrümmten Umfang einer Trommel angeordnet sind und sich jede Nut in der Richtung der Trommelachse erstreckt.
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Bestimmte Trommeln sind so konfiguriert, dass spezielle Arbeitsvorgänge ausgeführt werden, wenn die stab- bzw. strangförmigen Artikel durch die Trommel weitertransportiert werden. Beispielsweise enthalten bekannte Filteransetzmaschinen eine Schräg- bzw. Taumelscheibentrommel (swash plate drum), um die beiden Tabakstränge und einen 2-up-Filterstab zusammenzudrücken, bevor das Belagpapier aufgebracht wird, sowie eine Walztrommel (rolling drum), die mit einer Walzhand (roll hand) zusammenarbeitet, um ein Belagpapier-Segment um die drei Stäbe bzw. Strängen zu wickeln. Zu anderer bekannten Trommeln gehören Schneidtrommeln, die mit einer Schneidklinge zusammen arbeiten, um stab- bzw. strangförmige Artikel zu zerschneiden, Trenntrommeln, um stab- bzw. strangförmige Artikel zu trennen, Inspektionstrommeln, um auf das Vorhandensein von Filtern zu prüfen oder einen Leckage-Test durchzuführen, Lasertrommeln, um kleine Perforationen in die Filterstäbe zu brennen, sowie Wendetrommeln, um die Orientierung der Zigaretten zu ändern. Zu anderen bekannten Trommeln gehören Transfertrommeln (auch als „Zwischentrommeln” bezeichnet), Übernahmetrommeln und Speise- bzw. Zuführtrommeln. Bekannte Filteransetzmaschinen umfassen auch eine Tipper-Einheit, um individuelle, geschnittene Segmente von Belagpapier (auch als Tipping”Patches” bekannt) zuzuführen sowie eine Klebeeinheit zum Aufbringen eines Klebstoffs auf das Belagpapier.
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Zusammenfassung
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Gemäß der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung wird eine modulare Anlage für die Herstellung bzw. den Zusammenbau von rauchbaren Artikeln zur Verfügung gestellt. Die modulare Anlage ist konfiguriert, um Stränge von rauchbarem Material zu empfangen und zu veranlassen, dass die empfangenen Stränge aus rauchbarem Material einer ersten Folge von Arbeitsvorgängen durchlaufen, wobei die modulare Anlage umkonfiguriert werden kann, um so zu veranlassen, dass die empfangenen Stränge von rauchbarem Material einer zweiten Folge von Arbeitsvorgängen unterzogen werden, die sich von der ersten Folge von Arbeitsvorgängen unterscheidet, wobei die erste und zweite Folge von Arbeitsvorgängen jeweils wenigstens einen Teil der ersten und zweiten Prozesse für die Herstellung von rauchbaren Artikeln bilden, wobei jeder rauchbare Artikel den besagten Strang aus rauchbarem Material aufweist, der beim Gebrauch geraucht wird.
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Die modulare Anlage kann eine erste Stab-Einführvorrichtung, die konfiguriert ist, um einen ersten stabförmigen Artikel zwischen zwei Tabakstränge einzuführen, eine erste Stab-Teilungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um den ersten stabförmigen Artikel in zwei Segmente zu zerteilen, eine Stab-Trennvorrichtung, die konfiguriert ist, um eine erste Gruppe, die einen Strang aus rauchbarem Material und eines der Segmente umfasst, von einer zweiten Gruppe zu trennen, die einen Strang aus rauchbarem Material und das andere der Segmente umfasst, sowie eine zweite Stab-Einführvorrichtung aufweisen, die konfiguriert ist, um einen zweiten stabförmigen Artikel zwischen die erste und zweite Gruppe einzuführen.
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Gemäß den Ausführungsformen der Erfindung wird eine flexibel konfigurierbare Herstellungsmaschine für rauchbare Artikel zur Verfügung gestellt, die Änderungen in dem Herstellungsverfahren erleichtert.
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Die flexibel konfigurierbare Vorrichtung kann auch ein nützliches Werkzeug für die Produktentwicklung zur Verfügung stellen. Statt eine speziell ausgelegte Maschine für die Ausführung einer besonderen Folge von Herstellungsvorgängen zu entwickeln und zu bauen, kann die modulare Anlage konfiguriert werden, um die Folge auszuführen. Damit können der Zeitaufwand und die Kosten für die Entwicklung neuer Produkte reduziert werden.
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Einige der Arbeitsvorgänge der ersten Folge von Arbeitsvorgängen können in der zweiten Folge von Arbeitsvorgängen enthalten sein. Bei einigen Beispielen können sich die erste und zweite Folge nur durch einen Arbeitsvorgang unterscheiden. Als Alternative hierzu kann die zweite Folge von Arbeitsvorgängen alle Arbeitsvorgänge der ersten Folge umfassen und sich nur dadurch unterscheiden, dass die zweite Folge eine oder mehrere weitere Arbeitsvorgänge enthält, die bei der ersten Folge nicht vorhanden sind. Als Alternative hierzu können die erste und zweite Folge jeweils aus den gleichen Arbeitsvorgängen bestehen, die in einer unterschiedlichen Reihenfolge angeordnet sind. Beispielsweise können sich die erste und zweite Folge dadurch unterscheiden, dass die Position von zwei Arbeitsvorgängen in der ersten Folge in der zweiten Folge ausgetauscht wird. Als Alternative hierzu kann bei einigen Beispielen keiner der Arbeitsvorgänge in der ersten Folge in der zweiten Folge enthalten sein.
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Die modulare Anlage kann ein erstes Modul mit der ersten Einführvorrichtung und ein zweites Modul mit der zweiten Einführvorrichtung umfassen.
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Die modulare Anlage kann weiterhin eine zweite Stab-Teilungsvorrichtung aufweisen, die konfiguriert ist, um den zweiten stabförmigen Artikel in zwei Segmente zu zerteilen. Die modulare Anlage kann weiterhin eine Umwickelstation (wrapping station) aufweisen, die konfiguriert ist, um eine Umhüllung wenigstens teilweise rund um einen eingeführten stabförmigen Artikel zu wickeln, nachdem der eingeführte stabförmige Artikel zwischen zwei Tabakstränge eingeführt worden ist und bevor der eingeführte stabförmige Artikel durch eine Stab-Teilungsvorrichtung zerteilt wird. Der eingeführte stabförmige Artikel kann den ersten stabförmigen Artikel, der durch die erste Einführvorrichtung eingeführt worden ist, oder den zweiten stabförmigen Artikel umfassen, der durch die zweite Einführvorrichtung eingeführt worden ist.
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Die modulare Anlage kann mehrere Stab-Einführvorrichtungen umfassen, wobei jede Stab-Einführvorrichtung konfiguriert ist, um einen stabförmigen Artikel zwischen die beiden Tabakstränge einzusetzen. Die modulare Anlage kann mehrere Stab-Teilungsvorrichtungen umfassen, wobei jede Stab-Teilungsvorrichtung konfiguriert ist, um einen stabförmigen Artikel in zwei Segmente zu zerteilen. Die modulare Anlage kann mehrere Umwickelstationen enthalten, wobei jede Umwickel- bzw. Umhüllungsstation konfiguriert ist, um eine Umhüllung wenigstens teilweise um einen eingeführten stabförmigen Artikel zu wickeln, nachdem der stabförmige Artikel zwischen zwei Tabakstränge eingeführt worden ist und bevor der eingeführte stabförmige Artikel durch eine Stab-Teilungsvorrichtung zerteilt wird.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform bildet der erste Prozess für die Herstellung von rauchbaren Artikeln eine erste Konfiguration des rauchbaren Artikels, und der zweite Prozess für die Herstellung von rauchbaren Artikeln bildet eine zweite Konfiguration des rauchbaren Artikels, die sich von der ersten Konfiguration unterscheidet.
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Die modulare Anlage kann deshalb Änderungen in dem Typ der erzeugten Zigarette erleichtern. Statt getrennte, speziell ausgelegte Maschinen in einer Fabrik zu haben, um unterschiedliche Zigaretten-Typen herzustellen, wird eine einzige, flexible Maschine zur Verfügung gestellt. Auf diese Weise kann Stellraum in der Fabrik eingespart werden.
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Die erste und zweite Folge von Arbeitsvorgängen können veranlassen, dass die Stränge aus rauchbarem Material jeweils mit einem oder mehreren stabförmigen Artikeln wie beispielsweise Filterstäben kombiniert werden.
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Bevorzugt weist jeder Strang aus rauchbarem Material einen Tabakstrang auf.
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Die modulare Anlage kann eine Vielzahl von Modulen enthalten. Die Module können eine Vielzahl von Funktionseinheiten umfassen, die konfiguriert sind, um zu veranlassen, dass die Stränge aus rauchbarem Material der ersten Folge von Arbeitsvorgängen unterzogen werden.
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Einige Funktionseinheiten können beispielsweise ein Transportelement, wie beispielsweise eine Trommel, z. B. eine Schräg-Taumelscheiben-Trommel (swash plate drum), eine Walztrommel, eine Schneidtrommel, ein Trenntrommel oder eine Transfertrommel umfassen. Die Module können auch andere Funktionseinheiten als die Trommeln aufweisen, wie beispielsweise eine Tipper-Einheit oder eine Klebeeinheit.
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Die Trommeln sind nach einer bevorzugten Ausführungsform angeordnet, um eine Förderstrecke durch die modulare Anlage zu definieren, längs der die Stränge aus rauchbarem Material veranlasst werden, die erste Folge von Arbeitsvorgängen zu durchlaufen.
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Die Rekonfigurierung der modularen Anlage kann die Repositionierung der Module relativ zueinander umfassen. Als Alternative oder zusätzlich können einer oder mehrere weitere Module hinzugefügt werden. Als Alternative oder zusätzlich kann einer oder mehrere Module entfernt werden.
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Bei einigen Fällen, bei denen die Herstellung einer gewünschten Zigaretten-Konfiguration benötigt wird, kann dies erreicht werden, indem nur ein weiterer Modul zu der modularen Anlage hinzugefügt wird oder in dem nur ein Modul durch ein anderes Modul ersetzt wird.
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Die Module können einen oder mehrere rekonfigurierbare Module enthalten. Rekonfiguration der modularen Anlage kann die Rekonfigurierung eines rekonfigurierbaren Moduls umfassen.
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Wenn sie rekonfiguriert worden ist, weist die modulare Anlage nach einer bevorzugten Ausführungsform mehrere Module auf, die eine Vielzahl von Funktionseinheiten (beispielsweise: Trommeln bzw. Walzen) aufweisen, die konfiguriert sind, um eine Förderstrecke zu definieren und zu veranlassen, dass die Stränge aus rauchbarem Material die zweite Folge von Arbeitsvorgängen durchlaufen.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Module in einer Reihe angeordnet, um zu veranlassen, dass die Stränge aus rauchbarem Material die erste und zweite Folge von Arbeitsvorgängen durchlaufen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Module in einer Reihe angeordnet, indem sie in einer geraden Linie aufgestellt werden. Optional können die Module jedoch in einer Reihe angeordnet werden, indem sie in einer gekrümmten Linie aufgestellt werden.
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Wenigstens ein Modul kann unverändert gelassen werden, wenn die modulare Anlage für die zweite Folge von Arbeitsvorgängen rekonfiguriert wird. Beispielsweise kann ein Zuführ-Modul, der konfiguriert ist, um die Stränge von rauchbarem Material zu empfangen, an der gleichen Stelle und auf die gleiche Weise vor und nach der Rekonfiguration der modularen Anlage konfiguriert werden.
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Die modulare Anlage kann eine erste gruppenbildende Anordnung, die konfiguriert ist, um einem Strang von rauchbarem Material einem ersten stabförmigen Artikel zuzuordnen, um eine erste Gruppe zu bilden, und eine zweite gruppenbildende Anordnung aufweisen, die konfiguriert ist, um einem zweiten stabförmigen Artikel der ersten Gruppe zuzuordnen, um eine zweite Gruppe zu bilden. Die erste gruppenbildende Anordnung kann in einem ersten Modul enthalten sein, und die zweite gruppenbildende Anordnung kann in einem zweiten Modul enthalten sein.
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Die modulare Anlage kann einen oder mehrere Module enthalten, die mit einer Filteransetz-Einheit verbunden bzw. gekoppelt sind. Geeignete Filteransetz-Einheiten können beispielsweise eine „Max S” Einheit von Hauni Maschinenbau, eine „Max 90” Einheit, ebenfalls von Hauni Maschinenbau, oder eine GD AF12 Einheit umfassen. Zu anderen geeigneten Filteransetz-Einheiten gehören M5 oder M8 Filteransetz-Einheiten von Hauni, die GD 121 Filteransetz-Einheit oder ähnliche Maschinen. Dem Fachmann auf diesem Gebiet ist offensichtlich, dass auch andere Stabansetz-Einheiten als Alternative verwendet werden könnten.
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Eine oder mehrere der Stab-Einführvorrichtungen können in der Filter- bzw. Stabansetz-Einheit enthalten sein. Die Stabansetz-Einheit kann konfiguriert werden, um wenigstens einen Tabakstrang von einem Modul der modularen Anlage, direkt oder indirekt, zu empfangen und einen stabförmigen Artikel mit dem Tabakstrang zu verbinden, um einen rauchbaren Artikel zu bilden.
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Gemäß den verschiedenen Ausführungsformen wird eine Anlage zur Herstellung eines rauchbaren Artikels mit einem oder mehreren Modulen der modularen Anlage zur Verfügung gestellt.
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Die Anlage zur Herstellung des rauchbaren Artikels kann eine Quelle für den Tabakstrang umfassen. Die Quelle für den Tabakstrang kann eine Einheit zur Herstellung eines Tabakstrangs aufweisen. Als Alternative hierzu kann die Quelle für den Tabakstrang einen Vorratsbehälter für den Tabakstrang umfassen. Die modulare Vorrichtung kann angeordnet werden, um Tabakstränge von der Quelle für den Tabakstrang, direkt oder indirekt, zu empfangen.
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Wenigstens einer der Module der modularen Anlage kann ein rekonfigurierbares Modul mit einer Basiseinheit sein, die konfiguriert ist, um eine Vielzahl von unterschiedlichen Teilen abnehmbar aufzunehmen. Der Modul kann einen trommelaufnehmenden Bereich umfassen, der angepasst ist, um selektiv erste und zweite Trommeln aufzunehmen. Der Modul kann ein Saug-Steuerelement umfassen, das konfiguriert ist, um eine Saugkraft an die erste oder die zweite Trommel anzulegen.
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Die modulare Anlage kann einige Module umfassen, die jeweils konfiguriert sind, um die gleiche Zahl von Trommeln aufzunehmen, die auf die gleiche Weise positioniert sind. Es können zwei oder mehr solcher Module (beispielsweise: zwei oder mehr konfigurierbare Module) sein. Obwohl die Zahl der Trommeln und ihre Lage für diese Module gleich sein kann, können die Trommeln in Abhängigkeit von der gewünschten Konfiguration der Module von unterschiedlichen Typen sein, so dass die Funktionalitäten der in ähnlicher Weise positionierten Trommeln für verschiedene Module verschieden sein können. Bei Ausführungsformen können alle Module der modularen Anlage konfiguriert werden, um die gleiche Zahl von Trommel aufzunehmen, auf die gleiche Weise positioniert, mit Ausnahme eines anfänglichen Einspeisungsmoduls, der eine unterschiedliche Zahl von Trommeln haben kann.
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Jeder Modul kann eine Basiseinheit und zwei oder mehr Trommeln umfassen. Ein oder mehrere Module können vier Trommeln haben, oder alternativ hierzu weniger als vier Trommeln. Einer oder mehr Module können mehr als vier Trommeln haben.
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Die vorliegende Erfindung stellt auch einen Kit oder Bausatz von Teilen zur Verfügung, um die modulare Anlage zusammenzubauen. Der Bausatz von Teilen umfasst nach einer bevorzugten Ausführungsform eine Vielzahl von Modulen.
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Die Erfindung stellt auch einen Assembler bzw. ein Anlage zur Herstellung eines rauchbaren Artikels zur Verfügung, um einen rauchbaren Artikel zu fertigen, indem ein oder mehrere stabförmige Artikel mit einem Strang aus rauchbarem Material verbunden werden, der bei Gebrauch geraucht wird, umfassend eine erste Umhüllungsstation (wrapping station), um eine erste Umhüllung auf den rauchbaren Artikel aufzubringen und eine zweite Umhüllungsstation, um eine zweite Umhüllung auf den rauchbaren Artikel aufzubringen, nachdem die erste Umhüllung aufgebracht worden ist.
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Ein erster Modul kann die erste Umhüllungsstation und ein zweiter Modul kann die zweite Umhüllungsstation aufweisen.
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Wie er hier verwendet wird, bezeichnet der Begriff „stab- bzw. strangförmiger Artikel” Stäbe bzw. Stränge aus rauchbarem Material, wie beispielsweise Tabakstränge, Filterstäbe und auch andere stabförmige Artikel, die für die Einfügung in einen rauchbaren Artikel geeignet sind. Ein stab- bzw. strangförmiger Artikel kann aus einem einzigen Stab bzw. Strang gebildet werden; als Alternative hierzu kann er auch zwei oder mehr Segmente umfassen.
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Wie er verwendet wird, bezieht sich der Begriff „Filterstab” auf einen Stab mit einem Material, das geeignet ist, um bestimmte Elemente aus dem Rauch zu entfernen. Der Filterstab kann länger als die Filterelemente der schließlich hergestellten Zigaretten sein. Beispielsweise kann der Filterstab ein „2-up”- oder „4-up”-Stab sein, der während des Zusammenbaus der Zigarette in Segmente aufgeteilt wird, wobei jedes Segment in der schließlich hergestellten Zigarette mit einem Tabakstrang verbunden wird. Wie auf diesem Gebiet allgemein bekannt ist, bezieht sich ein „2-up”-Filterstab auf einen Filterstab, der in zwei Segmente zerteilt werden soll, und ein „4-up”-Filterstab bezieht sich auf einen Filterstab, der in vier Segmente geteilt werden soll. In ähnlicher Weise bezieht sich ein „6-up”-Filterstab auf einen Filterstab, der in sechs Segmente zerlegt werden soll.
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Wie er hier verwendet wird, umfasst der Begriff „rauchbarer Artikel” rauchbare Produkte, wie beispielsweise Zigaretten, Zigarren und Zigarillos, ob sie nun auf Tabak, Tabakderivaten, aufgeblähtem Tabak, rekonstituierten Tabak oder Tabaksubstituten basieren, jedoch auch Produkte, die bei der Erwärmung nicht verbrennen (heat-not-burn products). Der rauchbare Artikel kann mit einem Filter für die Gasströmung versehen werden, die durch den Raucher angesaugt wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Damit die Erfindung vollständiger verstanden werden kann, werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen nun beschrieben werden, in denen:
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1 eine Schemadarstellung ist, die Elemente einer Anlage zur Herstellung von Zigaretten zeigt.
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1A einen Modul eines ersten Typs zeigt;
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2 einen Modul eines zweiten Typs zeigt;
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3 einen Modul eines dritten Typs zeigt;
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4 einen Modul eines vierten Typs zeigt;
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5 eine Anordnung der Module zeigt;
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6a eine Max S Einheit zeigt;
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6b eine Modifikation einer Max S Einheit darstellt;
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7 eine Anordnung von Modulen zeigt, die mit der modifizierten Max S Einheit gekoppelt sind, um einen ersten Typ von Zigaretten herzustellen, und
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7a das entsprechende Zigaretten-Herstellungsverfahren darstellt.
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8 eine Anordnung von Modulen für die Herstellung eines zweiten Typs von Zigaretten zeigt, und
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8a das entsprechende Zigaretten-Herstellungsverfahren darstellt.
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9 eine perspektivische Ansicht der Basiseinheit der Module nach 2, 3 und 4, ist die mit vier Trommeln angebracht sind.
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10 die perspektivische Ansicht von 9 ist, wobei eine Trommel entfernt ist.
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11 eine Schemazeichnung ist, die die Bereiche darstellt, wo eine Saugkraft an die Trommeln angelegt wird, und die Drehrichtung der Trommeln zeigt;
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12 ist die perspektivische Ansicht von 10 ist, wobei ein Saug-Steuerelement und das Sauggehäuse entfernt sind.
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13 eine Ansicht der Basiseinheit nach 9 von hinten ist.
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14 eine Variation des Moduls nach 1A darstellt.
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Detaillierte Beschreibung
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1 ist eine Schemadarstellung, die Elemente einer Zigarettenherstellungs-Anlage 100 zeigt. Die Anlage 100 umfasst eine Maschine 101 zur Herstellung eines Tabakstrangs und eine Zigaretten-Herstellungs-Maschine 104. Wie gezeigt ist, umfasst die Zigaretten-Herstellungs-Maschine 104 eine modulare Anlage, die eine Gruppe 102 von Modulen 102a, die in einer Reihe angeordnet sind, sowie eine Filteransetz-Einheit 103 enthält. Wie dargestellt, sind die Module 102a nach 1 zwischen der Maschine zur Herstellung des Tabakstrangs 101 und der Filteransetz-Einheit 103 angeordnet und empfangen Tabakstränge direkt von der Maschine 101 zur Herstellung von Tabaksträngen.
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Die Module 102 können auf unterschiedliche Weise konfiguriert werden, um verschiedene Herstellungsoptionen zur Verfügung zu stellen, bei denen durch die Anlage 100 verschiedene Typen von Zigaretten erzeugt werden. Die Module 102 können rekonfiguriert werden, um verschiedene Zigarettentypen zu erzeugen, indem ein Modul bzw. mehrere Module hinzugefügt/entfernt wird/werden, Module relativ zueinander umpositioniert werden und/oder individuelle Module rekonfiguriert werden. Auf diese Weise wird eine flexible Zigaretten-Herstellungs-Maschine zur Verfügung gestellt, die Änderungen in dem Typ der erzeugten Zigarette vereinfacht.
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1A, 2, 3 und 4 stellen exemplarische Module 1, 2, 3, 4 dar, und 7 und 8 stellen exemplarische Konfigurationen der modularen Anlage 102, 103 dar. Die Konfiguration nach 7 stellt Zigaretten mit Filtern mit Triple-Segmenten her, wie sie im Folgenden im größeren Detail erörtert werden. Die Konfiguration nach 8 stellt Zigaretten mit einem verlängerbaren Filter her, der im Folgenden im größeren Detail erläutert wird.
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1A zeigt ein Modul 1 eines ersten Typs. Der Modul 1 kann eine Basiseinheit 5 umfassen, die mit einer Vielzahl von Trommeln bzw. Walzen 6, 7, 8 für den Transport der stabförmigen Artikel durch den Modul 1 ausgerüstet ist. Die Trommeln 6, 7, 8 umfassen eine Übernahmetrommel 6, eine Schneidtrommel 7 und eine Trenntrommel 8. Die Übernahmetrommel ist konfiguriert, um Tabakstränge doppelter Länge von einer Maschine zur Herstellung von Tabaksträngen zu empfangen. Die Tabakstränge werden durch die Übernahmetrommel weitertransportiert und zu der Schneidtrommel 7 weitergegeben. Wie dargestellt, hat die Schneidtrommel 7 eine kreisförmige Klinge 7a, die konfiguriert ist, um jeden Strang doppelter Länge in zwei Tabakstränge zu zerschneiden, die von der Schneidtrommel zu der Trenntrommel 8 weitergegeben werden. Die Trenntrommel 8 ist konfiguriert, um die beiden Tabakstränge longitudinal zu teilen und sie dann aus dem Modul 1 herauszuführen. Die Trenntrommel 8 ist von einem bekannten Typ mit vier Segmenten auf jeder Seite, die Nocken-Folgeglieder haben, die in einer Spurnocke (track cam) laufen. Die Segmente, die die Tabakstränge halten, können sich von einer inneren zu einer äußeren Lage bewegen, um einen Spalt zwischen den Tabaksträngen zu erzeugen.
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2 zeigt einen Modul 2 eines zweiten Typs. Wie dargestellt, enthält dieser Modul 2 eine Basiseinheit 9, die mit einer Zuführtrommel 10, einer Schneidtrommel 11 und einer kreisförmigen Klinge 11a, einer Zwischentrommel 12 und einer Trenntrommel 13 ausgerüstet ist. Wie gezeigt, bilden die Trommeln 10, 11, 12, 13 eine Förderstrecke für die strangförmigen Artikel durch den Modul 2.
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Der Modul 2 ist konfiguriert, um einen zentralen Stab bzw. Strang in einer Gruppe von empfangenen strangförmigen Artikeln in zwei Segmente zu zerschneiden und dann die zerschnittenen Segmente zu trennen, um zwei im Abstand angeordnete Stranggruppen zu bilden.
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Wie in 2a dargestellt ist, kann der Modul 2 zwei Tabakstränge 14 zusammen mit einem zentral positionierten Filterstab 15 empfangen, beispielsweise von einem vorhergehenden Modul, und zwar in der Weise, dass die drei Stäbe bzw. Stränge miteinander in einer Nut der Zuführtrommel 10 ausgerichtet werden. In diesem Fall transportiert die Zuführtrommel 10 die drei ausgerichteten Stäbe bzw. Stränge in eine Nut der Schneidtrommel 11, in der der zentrale Filterstab 15 in zwei Segmente 15a, 15b zerschnitten wird. Die Trenntrommel 13 trennt dann die Stäbe bzw. Stränge in zwei Gruppen, und zwar in der Weise, dass jede Gruppe ein geschnittenes Element 15a, 15b und einen Tabakstrang 14 enthält. Beide Gruppen werden dann durch die Trenntrommel 13 aus dem Modul 2 herausgeführt.
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Bei einigen exemplarischen Konfigurationen kann der Modul 2 alternativ konfiguriert werden, um zwei Tabakstränge zusammen mit drei Filterstäben zu empfangen, die zentral zwischen den Tabaksträngen positioniert sind, statt zwei Tabakstränge zusammen mit einem einzigen, zentral positionierten Filterstab zu empfangen. In diesem Fall kann die Schneidtrommel 11 konfiguriert werden, um den zentralen Filterstab an einem zentralen Punkt in zwei Segmente zu zerschneiden, und die Trenntrommel 12 kann konfiguriert werden, um die Stränge in zwei Gruppen zu zerteilen, und zwar in der Weise, dass jede Gruppe einen der geschnittenen Element, einen Stab, der durch die Schneidtrommel 11 nicht zerschnitten worden ist, und einen Tabakstrang enthält.
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Es ist erkennbar, dass bei anderen Konfigurationen der Modul 2 fünf Tabakstränge zusammen mit fünf Filterstäben empfangen kann, oder eine andere ungerade Zahl von Filterstäben. Bei einigen Beispielen kann/können der/die zentral positionierte(n) Filterstab/Filterstäbe an den Tabaksträngen (und/oder aneinander) mit einem oder mehreren Umhüllungen angebracht werden, wenn sie durch den Modul 2 empfangen werden.
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Bei einigen Ausführungsformen können einige oder alle Filterstäbe Multisegment-Filterstäbe sein. Als Alternative hierzu können die Filterstäbe Einzelsegment-Stäbe sein.
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3 zeigt einen Modul 3 eines dritten Typs. Der Modul 3 nach 3 ist der gleiche wie der Modul 2 nach 2, mit der Ausnahme, dass der Modul 3 weiterhin einen Filterzuführmechanismus 16 aufweist. Dabei werden die gleichen Bezugszeichen für die entsprechenden Merkmale beibehalten. Der Modul 3 tritt in Aktion, um zwei Tabakstränge zu empfangen, die longitudinal durch einen Spalt bzw. Eine Lücke getrennt sind, einen Filterstab in die Lücke einzufügen, den eingefügten Filterstab in zwei Segmente zu zerschneiden und die geschnittenen Segmente zu trennen, um zwei im Abstand voneinander angeordnete Stranggruppen zu bilden.
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Geeignete Filterzuführmechanismen 16 für den Modul 3 sind per se bekannt. Beispielsweise können die Zuführmechanismen von den bekannten „Max S” und Max 90” Maschinen verwendet werden. Der Filterzuführmechanismus kann angeordnet werden, um einen gewünschten Typ eines stabförmigen Artikels auszugeben, beispielweise 2-up- oder als Alternative hierzu 4-up Filterstäbe. Wie in 3 dargestellt ist, hat der Zuführmechanismus 16 einen Eingang 17 für den Empfang der Filterstäbe und einen Ausgang 18, der angeordnet ist, um die Filterstäbe auf eine Zuführtrommel 10 zuzuführen. Die Filterzuführung kann einen Schneidmechanismus enthalten, um jeden empfangenen Stab in zwei Filterstabsegmente zu zerschneiden, die dann auf die Zuführtrommel zugeführt werden. Beispielsweise kann der Filterzuführmechanismus 4-up-Stäbe empfangen, jeden 4-up-Stab in zwei 2-up-Stäbe zerschneiden und dann jeden 2-up-Stab auf die Zuführtrommel zuführen. Als Alternative hierzu kann der Filterzuführmechanismus Filterstäbe einer unterschiedlichen Länge empfangen, beispielsweise 6-up-Stäbe, und bei einigen Konfigurationen die empfangenen Stäbe zerschneiden, um Segmente einer gewünschten Länge herzustellen.
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Damit kann der Modul 3 Tabakstränge von einem vorhergehende Modul empfangen sowie auch Filterstäbe von dem Zuführmechanismus 16. Die Tabakstränge werden auf der Zuführtrommel, in einem geeigneten Abstand bzw. Spalt voneinander angeordnet, empfangen, wobei der Spalt eine solche Größe hat, um einen strangförmigen Artikel von dem Zuführmechanismus 16 zu empfangen.
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Wie in 3a dargestellt ist, kann bei einigen Konfigurationen eine Nut der Zuführtrommel 10 zwei ausgerichtete Tabakstränge 14 von einem vorhergehenden Modul empfangen, wobei die Tabakstränge durch einen Spalt getrennt sind. Der Filterzuführmechanismus kann konfiguriert werden, um einen 2-up-Filter 15 in dem Spalt anzuordnen, wenn die Tabakstränge durch die Zuführtrommel weitertransportiert werden. Die Schneidtrommel 11 ist konfiguriert, um den eingeführten Filterstab 15 zentral zu zerschneiden, und die Trenntrommel 12 ist konfiguriert, um die Stäbe bzw. Stränge in zwei Gruppen zu trennen, und zwar in der Weise, dass jede Gruppe ein Filtersegment 15a und einen Tabakstrang 14 enthält. Die beiden Gruppen werden dann aus dem Modul 3 herausgeführt.
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Bei anderen Konfigurationen kann der Modul 3 zwei Tabakstränge zusammen mit zwei Filterstäben von einem vorhergehenden Modul empfangen, so dass die vier Stäbe bzw. Stränge in einer Nut der Zuführtrommel 10 ausgerichtet sind. Die stabförmigen Artikel können mit einem zentralen Spalt empfangen werden, der eine solche Größe hat, um einen weiteren „2-up”-Filterstab aufzunehmen. In diesem Fall kann der Modul 4 konfiguriert werden, um
- 1) einen 2-up-Filter in dem Spalt einzuführen,
- 2) den eingeführten Filterstab in zwei Stäbe zu zerteilen, und dann
- 3) die Stäbe in zwei Gruppen zu trennen, und zwar in der Weise, dass jede Gruppe
ein zerschnittenes Element aus dem eingeführten Stab, einen der Filterstäbe,
die von dem vorhergehenden Modul empfangen werden, und einen der Tabak
stränge enthält.
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4 zeigt einen Modul 4 eines vierten Typs. Wie dargestellt ist, enthält der Modul 4 eine Basiseinheit 9, die mit einer Filterzuführung 16, einer Zuführtrommel 19, einer Taumelscheibentrommel 20, einer Walztrommel 21, einer Walz- bzw. Trommelhand 22, einer Transfertrommel 23, einer Tipper-Einheit 24 und einer Klebeeinheit 25 ausgerüstet sind. Der Modul 4 ist konfiguriert, um einen stabförmigen Artikel, wie beispielsweise einen Filterstab, zwischen zwei empfangene Tabakstränge einzuführen und eine Umhüllung in der Form eines Belagpapiers aufzubringen. Wie in 4a dargestellt ist, kann die Zuführtrommel 19 zwei Tabakstränge von einem vorhergehenden Modul empfangen. Die Tabakstränge können durch einen Spalt getrennt sein, der eine Größe hat, um einen „2-up”-Filterstab zu empfangen. Die Filterzuführung ist angeordnet, um einen 2-up-Filterstab in den Spalt einzusetzen. Die Taumelscheibentrommel 20, die Walztrommel 21, die Trommelhand 22 (roll hand 22), die Tippereinheit 24 und die Klebeeinheit 25 wirken dann zusammen, um die drei Stäbe bzw. Stränge mit einem Belagpapier zu umwickeln, um sie miteinander zu verbinden, und zwar in einer Weise, die dem Fachmann auf diesem Gebiet wohl bekannt ist. Im größerem Detail dient die Taumelscheibentrommel (swash plate drum) dazu, die drei stab- bzw. strangförmigen Artikel longitudinal zusammenzupressen, und dann wird ein mit einem Klebstoff ausgelegtes Stück („patch”) Belagpapier auf die Walztrommel aufgebracht, um die drei stab- bzw. strangförmigen Artikel miteinander zu verbinden. Die verbundene Gruppe aus zwei Tabaksträngen und einem Filterstab doppelter Länge wird dann durch die Transfertrommel 23 aus dem Modul 4 herausgeführt.
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Wie oben erwähnt wurde, sind die Tipper-Einheit 24, die Klebeeinheit 25 und die Trommelhand 22 per se gut bekannte Komponenten, nicht destotrotz soll nun eine kurze Beschreibung dieser Komponenten gegeben werden.
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Tipper-Einheit
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Die Tipper-Einheit 24 hat Karbid-Klingen, die gegen eine Karbid-Trommel schneiden, die das Belagpapier auf eine benötigte Länge schneidet. Die Belag-Patches werden dann durch die Karbid-Trommel (Tipping Trommel) auf die Zigaretten übertragen. Die Länge der Tipping-Patches wird durch die Zuführtrommel bestimmt, die vor der Klebeeinheit montiert ist, und kann variiert werden. Die Patch-Länge ist üblicherweise gleich dem Umfang der Zigarette plus ungefähr 2 mm. Die Tipper-Einheit kann Stücke bzw. Patches mit unterschiedlichen Breiten in Abhängigkeit von der Breite des verwendeten Belagpapiers aufbringen.
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Klebeeinheit
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Die Klebeeinheit 25 enthält eine Klebetrommel, die in dem Klebstoff läuft. Diese Trommel überträgt dann den Klebstoff auf die Transfertrommel. Das Papier läuft über die Transfertrommel, um den Klebstoff von der Trommel auf das Papier zu übertragen.
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Trommelhand(roll hand)/Walztrommel (rolling drum)
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Die Trommelhand 22 ist ein statischer, gekrümmter Block, der unter der Walztrommel 21 sitzt. Wenn die Zigaretten, die sich auf der Walztrommel befinden, den Eintrittspunkt der Trommelhand erreichen, drückt ein Scraper bzw. eine Schabevorrichtung die Zigarette aus der Nut heraus, und sie wird dann zwischen der Trommel und der Trommelhand gewalzt, bis die Zigarette in die nächste Nut fällt.
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Statt zwei im Abstand voneinander angeordnete Tabakstränge zu empfangen, kann bei einigen Konfigurationen der Modul 4 zwei Tabakstränge zusammen mit zwei Filterstäben empfangen, wobei die stab- bzw. strangförmigen Artikel von einem vorhergehenden Modul aufgenommen werden. Die empfangenen Filterstäbe können dann durch einen Spalt mit einer Größe getrennt werden, um einen weiteren 2-up-Filter aufzunehmen. Der Zuführmechanismus 16 kann angeordnet werden, um einen 2-up-Filter in den Spalt einzuführen. Auf diese Weise dient die Taumelscheibentrommel dazu, die fünf stab- bzw. strangförmigen Artikel zusammenzudrücken, und der eingeführte Stab wird auf der Walztrommel mit einem Belagpapier umwickelt, um es mit den Stäben bzw. Strängen zu verbinden, die von dem vorhergehenden Modul empfangen wurden.
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Bei einigen Konfigurationen kann der Modul 4 ein Belagmaterial in zwei getrennten Bändern bzw. Streifen aufbringen. Die Konfiguration für die Aufbringung von bandförmigem Belagmaterial ist die gleiche wie für die Verwendung von herkömmlichem Belagmaterial, jedoch ist auch ein Schlitzmesser vorgesehen, um das einzige Belagmaterialband zu zwei Bändern zu zerteilen. Weiterhin sind Papierführungen vorgesehen, um die beiden Bänder zu den erforderlichen Positionen vor dem Klebevorgang zu öffnen. Das Belagmaterialband wird hinter der Splicing-Einheit und der Schabeeinheit (nicht dargestellt) an einer Stelle vor dem Applikator für den Klebstoff geschlitzt.
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Bei Ausführungsformen können die Filterstäbe, die durch die Module 2, 4 eingeführt werden, Mehrfachsegmente enthalten, d. h., sie können Mehrfachsegment-Stäbe umfassen, die beispielsweise aus einem zentralen Stabsegment „doppelter Länge” mit zwei Stabsegmenten „einfacher Länge” auf jeder Seite des zentralen Segments umfassen. Als Alternative hierzu können bei einigen Ausführungsformen jedoch die Filterstäbe, die eingeführt werden, Einzelsegment-Stäbe sein.
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Die oben beschriebenen Module können miteinander in unterschiedlichen Anordnungen gekoppelt werden, um verschiedene Folgen von Arbeitsvorgängen für die Herstellung der gleichen oder unterschiedlichen Typen von Zigaretten zur Verfügung zu stellen.
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Die letzte Trommel eines Moduls kann mit der anfänglichen bzw. ersten des nächsten Moduls ausgerichtet werden, so dass die Stäbe von der Ausgabeeinheit eines Moduls zu der Eingabeeinheit des nächsten Moduls gelangen.
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Eine noch weitere Flexibilität kann durch Rekonfigurieren der einzelnen Module erreicht werden. Die Module 2, 3 und 4 nach den 2 bis 4 teilen sich bzw. haben eine gemeinsame Basiseinheit 9 mit vier Trommel aufnehmenden Wellen, von denen jede für die abnehmbare Aufnahme einer Trommel angepasst ist. Damit kann jede der Trommeln auf den Modulen 2, 3 und 4 durch eine andere geeignete Trommel ersetzt werden, um so die Funktionalität des Moduls zu variieren. Beispielsweise kann die Schneidtrommel 11 nach 2 durch eine Transfertrommel oder eine Taumelscheibentrommel ersetzt werden. Die Zwischen-Transfertrommel 12 nach 2 kann durch eine Walztrommel, eine Transfertrommel, eine Auswurf- bzw. Ejektionstrommel, eine Laser-Trommel oder andere geeignete Trommeln ersetzt werden. Andere Komponenten können ebenfalls hinzugefügt/entfernt werden, beispielsweise eine Filterzuführung, eine Tipper-Einheit, eine Klebeeinheit, eine Walzvorrichtung und ein Laser für die Laserperforation.
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Der Modul 2 vom zweiten Typ kann auf diese Weise zu einem Modul 3 des dritten Typs umgewandelt werden, und zwar durch ein Rekonfigurations-Verfahren, das die Hinzufügung einer Filtereinführung 16 umfasst. Weiterhin kann der Modul 3 des dritten Typs zu einem Modul 4 des vierten Typs umgewandelt werden, und zwar durch ein Rekonfigurations-Verfahren, das den Ersatz der Schneidtrommel durch eine Taumelscheibentrommel 20, den Ersatz der Zwischen-Transfertrommel 12 durch eine Walztrommel 21, den Ersatz der Trenntrommel 13 durch eine Transfertrommel und die Hinzufügung der Tipper-Einheit 24, der Klebeeinheit 25 und der Trommelhand 22 umfasst.
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Beim Ersatz einer Trommel an der Basiseinheit 9 hat eine Ersatz- bzw. Austauschtrommel in einem üblichen Fall die gleiche Zahl von Nuten wie die Trommel, die sie ersetzt. In den 2, 3, 4 kann die erste Trommel 10, 19 20 Nuten, die zweite Trommel 11, 20 kann 20 Nuten, die dritte Trommel 12, 21 kann 22 Nuten und die vierte Trommel 13, 23 kann 20 Nuten haben.
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9 ist eine perspektivische Ansicht, die die Basiseinheit 9 zeigt, die mit einer Zuführtrommel 19, einer Taumelscheibentrommel 20, einer Walztrommel 21 (und einer Trommelhand 22) und einer Transfertrommel 23 ausgerüstet ist. Wie dargestellt, ist jede Trommel 19, 20, 21, 23 auf einer Welle 19a, 20a, 21a, 23a befestigt, die die Trommel dreht. Wie in 10 dargestellt ist, kann jede Trommel von ihrer Welle abgeschraubt und abgenommen werden, so dass eine andere Trommel als Alternative hierzu angesetzt werden kann.
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Wie in den 9 und 10 dargestellt ist, enthält die Basiseinheit 9 ein Sauggehäuse 200, das eine Saugkraft für das Halten der stabförmigen Artikel auf den Trommeln 19, 20, 21, 23 und für die Übertragung der stab- bzw. strangförmigen Artikel von einer Trommel zu der nächsten anlegt. Bezugnehmend auf 10 ist das Sauggehäuse 200 in Verbindung mit dem Saugsteuerelement 201, die jeweils einen Saugauslass 202 haben, der geformt ist, um selektiv während der Drehung der entsprechenden Trommel an geeignete Punkte eine Saugkraft anzulegen.
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11 ist eine schematische Ansicht, die durch Schattierungen die Bereiche, in denen eine Saugkraft durch die Saugsteuerelemente angelegt wird, und die Drehrichtung der Trommeln 19, 20, 21, 23 angibt.
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Einige Trommeln können ersetzt werden, ohne das Saugsteuerelement zu wechseln. Beispielsweise kann die Zwischentrommel 12 des Moduls 2 durch eine Schneidtrommel 11 ersetzt werden, ohne das Saugsteuerelement zu ändern. In einigen Fällen kann jedoch das Saugelement geändert werden, bevor eine neue Trommel eingesetzt wird.
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12 zeigt die Basiseinheit 9, wobei die Trommel 19 und ihr Saugsteuerelement 201 und ebenfalls das Sauggehäuse 200 entfernt sind. Wie dargestellt, kann der Unterdruck an das Sauggehäuse 200 über ein Loch 203 in der Basiseinheit 9 angelegt werden.
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13 stellt eine Ansicht von hinten auf die Basiseinheit 9 dar. Wie gezeigt, enthält die Basiseinheit ein Getriebe 205, das konfiguriert ist, um vier Trommeln synchron zu drehen. Bei Gebrauch wird eine der Wellen durch einen Servomotor (nicht dargestellt) angetrieben, um die Trommeln zu drehen.
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Zurückkehrend zu 9 hat, wie dargestellt, die Basiseinheit 9 ein Verbindungsglied 204 an jedem Ende, das sich mit komplementären Verbindungsgliedern an anderen Modulen überlappt bzw. überdeckt. Die Verbindungsglieder 204 stellen sicher, dass die letzte Trommel auf einem Modul automatisch mit der ersten Trommel des nächsten Moduls ausgerichtet ist, wenn die beiden Module miteinander in Eingriff gebracht werden.
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5 zeigt eine mögliche Konfiguration der Module 26, bei denen die Module 2, 4, 3, 1 des zweiten, vierten, dritten und ersten Typs einer nach dem anderen in einer Reihe angeordnet sind. Jeder Modul kann ein Getriebe bzw. ein Schaltgetriebe enthalten, das konfiguriert ist, um die Drehung der Modultrommeln zu synchronisieren und kann auch einen Servomotor aufweisen, um die Trommeln anzutreiben. Die Servo- bzw. Stellmotoren jedes Moduls können miteinander synchronisiert werden, so dass die Drehungen aller Trommeln in einer bestimmten Anordnung synchronisiert werden. Andere Komponenten, beispielsweise eine Tipper-Einheit und eine Klebeeinheit, können durch weitere Servo- bzw. Stellmotoren angetrieben werden. Diese weiteren Servomotoren können ebenfalls in geeigneter Weise mit den Servomodulen bzw. Servomotoren synchronisiert werden, die dazu verwendet werden, die Modultrommeln anzutreiben.
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Die Kombination der Module 26 kann mit einer Filteransetz-Einheit gekoppelt werden, wie beispielsweise einer modifizierten Max S Einheit, um die weitere Verarbeitung auszuführen. 6a stellt eine im Handel erhältliche Max S Maschine 27 dar, und 6b zeigt eine modifizierte Maschine 28, die für den Einsatz mit den Modulen 1, 2, 3, 4 angepasst ist. Wie gezeigt, unterscheidet sich die modifizierte Maschine 28 nach 6b von der bekannten Maschine 27 nur dadurch, dass bei der modifizierten Maschine 28 die Einspeisungssektion 27a entfernt ist.
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Da sich die modifizierte Einheit 28 von der bekannten Einheit 27 nur durch das Fehlen der Einspeiseeinheit 27a unterscheidet, wird sie hier nicht im weiteren Detail beschrieben werden.
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Obwohl die 6a und 6b eine modifizierte Max S Einheit zeigen, könnte jede beliebige Filteransetz-Einheit als Alternative hierzu mit den Modulen gekoppelt werden, beispielsweise eine im Handel erhältliche Maschine, wie beispielsweise eine GD AF12 oder eine Max 90 Einheit, die modifiziert ist auf ähnliche Weise, wie es oben beschrieben wurde, d. h., durch Entfernen der Einspeisungssektion. Wenn beispielsweise eine Max 90 verwendet wird, kann die modifizierte Einheit alle Funktionen einer Max 90 ausführen, zu denen gehören: Hinzufügen eines Filterstabs, Belagaufbringung und Walzen, Laserperforation, Schneiden, Drehen bzw. Wenden der Zigaretten, Inspektionen und eine Ankopplung an eine Behälterfüllmaschine (tray filler).
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7 zeigt eine Anordnung von aufeinanderfolgenden Modulen, die mit einer modifizierten Max S Einheit 28 gekoppelt sind, um einen bestimmten Zigarettentyp herzustellen. Wie dargestellt, enthält die Anordnung 29 einen Modul 1 des ersten Typs, einen Modul 3 des dritten Typs, einen Modul 4 des vierten Typs und einen Modul 2 des zweiten Typs, die aufeinanderfolgend in einer Reihe angeordnet und mit einer modifizierten Max S Einheit 28 gekoppelt sind. Der erste Modul 1 empfängt einen Tabakstrang „doppelter Länge” von einer Tabakstrang-Herstellungsmaschine (tobacco rod maker) (nicht dargestellt), und der empfangene Tabakstrang wird veranlasst, eine Folge von Arbeitsvorgängen in den Modulen 1, 3, 4, 2 und anschließend in der Max S Einheit 28 zu durchlaufen, um eine Filterzigarette 30 herzustellen. Wie in 7 dargestellt ist, enthält die schließlich gefertigte Zigarette 30 einen Dreifachsegment-Filter und ist mit zwei getrennten Belagmaterialien bzw. Belagpapieren umhüllt, die longitudinal durch einen Spalt 31 getrennt sind.
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7a stellt die Folge von Arbeitsvorgängen dar, die durch die Maschine nach 7 ausgeführt werden. Jeder Kasten in 7a stellt die Arbeitsvorgänge dar, die in einem der Module geschehen. Wie gezeigt, ist jeder Kasten mit dem Bezugszeichen einer der Module 1, 3, 4, 2 gekennzeichnet, um anzugeben, dass die Arbeitsvorgänge, die in dem Kasten angedeutet sind, in dem entsprechenden Modul ablaufen.
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Bezugnehmend auf 7a wird in dem Modul 1 ein Tabakstrang 32 „doppelter Länge” von einer Maschine zur Herstellung von Tabaksträngen (nicht dargestellt) in Empfang genommen und in zwei gleiche Segmente 32a, 32b zerschnitten. Die beiden Segmente werden dann getrennt, und die getrennten Segmente werden in den nächsten Modul 3 eingeführt.
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In dem Modul 3 wird ein 2-up-Filterstab 33, der von dem ersten Filterzuführungsmechanismus des Moduls zugeführt wird, in den Spalt zwischen den beiden getrennten Tabaksträngen 32a, 32b eingeführt, die von dem Modul 1 empfangen werden. Der Filter 33 wird dann zentral in zwei Segmente 33a, 33b zerschnitten. Eine erste Gruppe 34a, die einen Tabakstrang 32a und ein Filterstab-Segment 33a umfasst, wird dann von einer zweiten Gruppe 34b getrennt, die einen Tabakstrang 32b und ein Filterstabsegment 33b umfasst, und die beiden getrennten Gruppen 34a, 34b werden der ersten Trommel des nächsten Moduls zugeführt.
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In dem nächsten Modul 4 wird ein weiterer Filterstab 35 in den Spalt zwischen den beiden getrennten Gruppen 34a, 34b eingeführt. Der Modul 4 bringt dann das Belagmaterial in zwei getrennten Bändern 36a, 36b auf. Das erste Band 36a wird um den Tabakstrang 32a, das Stabsegment 33a und den weiteren Stab bzw. Strang 35 gewickelt, um diese Stäbe bzw. Stränge miteinander zu verbinden. Das zweite Band 36b wird um den Tabakstrang 32b, das Stabsegment 33b und den weiteren Stab bzw. Strang 35 gewickelt, um diese Stäbe bzw. Stränge miteinander zu verbinden. Auf diese Weise wird ein Filter 35 an ein Filtersegment 33a von der ersten Gruppe 34a und an ein Segment 33b von der zweiten Gruppe 34b angesetzt, indem er mit den Bändern 36a, 36b umwickelt bzw. eingehüllt wird. Die eingehüllten Stäbe bzw. Stränge 34a, 34b, 33a, 33b, 35 werden dann dem nächsten Modul zugeführt.
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In dem nächsten Modul 2 wird der zentral angeordnete Filterstab 35 doppelter Länge in zwei Segmente 35a, 35b zerschnitten. Eine erste Gruppe von Stäben G1, die ein Filterstabsegment 33a, ein Filterstabsegment 35a und einen Tabakstrang 32a umfasst, wird dann von einer zweiten Gruppe von Stäben G2 getrennt, die ein Filterstabsegment 33b, ein Filterstabsegment 35b und einen Tabakstrang 32b umfassen. Die getrennten Gruppen G1, G2 werden dann der ersten Trommel der modifizierten Max S Maschine 28 zugeführt, wie in 7 gezeigt ist.
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Wie in den 7 und 7a dargestellt wird, hat die modifizierte Max S Einheit eine Filterzuführung 38, die einen 2-up-Filterstab 37 zwischen die Gruppe G11 und die Gruppe G2 einführt. Der 2-up-Filterstab 37 wird dann mit dem Filterstabsegment 35a der Gruppe G1 und mit dem Filterstabsegment 35b der Gruppe G2 verbunden, indem er mit einer einzigen Umhüllung 39 umwickelt wird. Die Umhüllung 39 hat eine solche Größe, dass sie sich nicht mit den Bändern 36a, 36b überlappt. Stattdessen hat die Umhüllung 39 eine solche Größe, dass ein Spalt bzw. eine Lücke 31 zwischen jedem Ende der Umhüllung 39 und den Bändern 36a, 36b entsteht.
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Der umhüllte 2-up-Filterstab 37 wird dann zentral in zwei Segmente 37a, 37b zerschnitten, um zwei Zigaretten 30 zu bilden, die gewendet werden, um so eine parallele Konfiguration einzunehmen. Wie dargestellt, sind die beiden Zigaretten 30 identisch, und jede enthält drei Filtersegmente 37a, 35a, 33a und zwei Umhüllungen, wobei die Umhüllungen longitudinal durch eine Lücke 31 getrennt sind.
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8 zeigt eine alternative Konfiguration
40 von aufeinanderfolgenden Modulen für die Herstellung eines anderen Typs einer Zigarette
41. Die schließlich hergestellte Zigarette
41 ist vom verlängerbaren (teleskopischen) Typ, bei dem zwei Filter um eine variable Strecke durch Verschieben einer äußeren Hülse getrennt werden können. Teleskop-Zigaretten sind für sich bekannt, beispielsweise aus der
FR 1547656 .
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Wie dargestellt, umfasst die Konfiguration 40 sechs Module 51, 52, 53, 54, 55, 56.
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Der erste Modul 51 ist der gleiche wie der Modul 1 nach 1A.
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Der zweite Modul 52 ist der gleiche wie der Modul 4 nach 4.
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Der dritte Modul 53 weist eine modifizierte Version des Moduls 2 nach 2 auf. Der dritte Modul 54 unterscheidet sich von dem Modul 2 nach 2 dadurch, dass die erste Trommel (Zuführtrommel 10) durch eine Schneidtrommel, die zweite Trommel (Schneidtrommel 11) durch eine Trenntrommel, und die vierte Trommel (Trenntrommel 13) durch eine Inspektionstrommel ersetzt worden sind, die das Vorhandensein von Filtern überprüft.
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Der vierte Modul 54 ist der gleiche wie der Modul 4, der in 4 gezeigt ist.
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Der fünfte Modul 55 weist eine Modifikation des in 4 dargestellten Moduls 4 auf. Der Modul 55 unterscheidet sich von dem Modul 4 dadurch, dass die Filterzuführung 16 entfernt worden ist und die vierte Trommel (Transfertrommel 23) durch eine Laser-Trommel ersetzt worden ist, um Perforationen in der Zigarette auszubilden.
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Der sechste Modul 56 ist ein Modul mit vier Trommeln 56a, 56b, 56c, 56d. Die erste Trommel 56a ist eine Schneidtrommel, die zweite Trommel 56b ist eine Transfertrommel, die dritte Trommel 56c ist eine Wendetrommel und die vierte Trommel 56d ist eine Inspektionstrommel, die konfiguriert ist, um einen Leckagetest an den Zigaretten auszuführen. Die Wendetrommel ist für sich bekannt und kann konfiguriert werden, um die vordere Reihe von Zigaretten umzudrehen, so dass sie die gleiche Orientierung wie die hintere Reihe haben; als Alternative hierzu kann sie konfiguriert sein, um die hintere Reihe von Zigaretten umzudrehen, so dass sie die gleiche Orientierung wie die vordere Reihe haben.
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Ein weiterer Modul kann ebenfalls vorgesehen werden (nicht dargestellt), der finale Stirnflächen-Scanner und eine Auswurftrommel enthält, die als Ankopplung an weitere, im Fertigungsablauf folgende Maschinen dient.
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8a stellt die Folge von Arbeitsvorgängen dar, die ausgeführt werden, um die Zigarette 41 herzustellen. Jeder Kasten in 8a stellt die Arbeitsvorgänge dar, die in einem der Module 51, 52, 53, 54, 55, 56 geschehen. Wie dargestellt, ist jeder Modul mit dem Bezugszeichen einer der Module 51, 52, 53, 54, 55, 56 gekennzeichnet, um anzugeben, dass die Arbeitsvorgänge, die in dem Kasten dargestellt sind, in dem entsprechenden Modul geschehen.
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Wie gezeigt, ist der Modul 51 ein Einführungsmodul, der konfiguriert ist, um Tabakstränge 60 „doppelter Länge” beispielsweise von einer Maschine zur Herstellung von Tabaksträngen (tobacco rod maker) zu empfangen. In dem Modul 51 wird jeder Tabakstrang 60 in zwei Segmente 60a, 60b zerschnitten, die getrennt und dem nächsten Modul 52 zugeführt werden.
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Der nächste Modul 52 ist konfiguriert, um einen 2-up-Filterstab zwischen die getrennten Tabakstränge einzuführen, die von dem Modul 52 empfangen werden, und um die drei Stäbe bzw. Stränge 60a, 60b, 61 mit einer Umhüllung 62 einzuwickeln bzw. zu umgeben, um sie miteinander zu verbinden. Die umhüllten Stäbe bzw. Stränge werden dann dem nächsten Modul 53 zugeführt.
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Der nächste Modul 53 ist konfiguriert, um den Filterstab 61 in zwei Segmente 61a, 61b zu zerschneiden und die Segmente zu trennen, um zwei Gruppen zu bilden, von denen jede einen Tabakstrang 60a, 60b aufweist, der mit einem Filterstabsegment 61a, 61b verbunden ist. Jede Gruppe bildet eine innere Zigarette C einer schließlich hergestellten verlängerbaren Zigarette 41. Die Inspektionstrommel führt dann eine Prüfung auf das Vorhandensein von Filtern durch. Die getrennten inneren Zigaretten C werden dann dem nächsten Modul 54 zugeführt.
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Der nächste Modul 54 ist konfiguriert, um einen weiteren Filterstab 63 zwischen die Filtersegmente 61a, 61b einzuführen und ein breites Stück bzw. einen breiten Patch 64 eines Belagmaterials bzw. Belagpapiers (tipping paper patch) 64 um die Tabakstränge 60a, 60b, die Filterstabsegmente 61a, 61b und den Filterstab 63 zu wickeln. Die Klebeeinheit ist konfiguriert, um Klebstoff auf den Belagabschnitt 64 aufzubringen, so dass der Belagabschnitt 64 nur auf den mittleren Filterstab 63 und auf die Überlappung des Belagmaterials geklebt wird, um eine Röhre zu bilden, die nur an der Stabmitte 63 befestigt ist. Die umhüllten Stäbe bzw. Stränge werden dann dem nächsten Modul 55 zugeführt.
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Der nächste Modul 55 ist konfiguriert, um einen weiteren Belag-Patch 65 um den Belag-Patch 64 aufzubringen, so dass er sich mit dem Belag-Patch 64 überdeckt. Die Lasertrommel legt dann einen gepulsten Strahl an, um kleine Perforationen durch die Belagmaterialschichten 64, 65 herzustellen.
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Der nächste Modul 56 ist konfiguriert, um den Filter 63 durch die Belagmaterialschichten 64, 65 zu schneiden, um so den Filter 63 in zwei Segmente 63a, 63b aufzuteilen und damit zwei verlängerbare Zigaretten 41a, 41b herzustellen. Die Wendetrommel dreht dann die beiden Zigaretten 41a, 41b, so dass sie zueinander parallel sind.
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Wie oben beschrieben wurde, ist die innere Zigarette C jeder verlängerbaren Zigarette 41a nicht mit den Belagmaterialschichten 64, 65 verklebt, so dass die innere Zigarette C in der Röhre verschoben werden kann, die durch die Belagmaterialschichten 64, 65 gebildet wird, um den Abstand zwischen dem Filterstab 61a, 61b und dem Filterstab 63a, 63b zu variieren.
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Die Module können rekonfiguriert werden, um den Zigaretten-Herstellungsprozess nach Bedarf zu variieren, indem beispielsweise eine oder mehrere der Trommeln ersetzt werden. Außerdem können die Trommeln auch repositioniert relativ zueinander und/oder eine oder mehrere Trommeln können hinzugefügt/entfernt werden, um noch weitere Optionen für die Zigarettenherstellung zur Verfügung zu stellen.
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Viele weitere Modifikationen und Variationen sind möglich. Obwohl der Modul 1 nach 1a Tabakstränge „doppelter Länge” einen nach dem anderen von einer Maschine zur Herstellung von Tabaksträngen empfängt, können beispielsweise bei einigen Ausführungsformen Mehrfach-Tabakstränge „doppelter Länge” zur gleichen Zeit empfangen werden, beispielsweise von einer „doppelspurigen” Maschine zur Herstellung von Tabaksträngen. 14 zeigt eine Variation des Moduls 1 des ersten Typs für den Einsatz mit einer „doppelspurigen” Maschine zur Herstellung von Tabaksträngen, also einer Maschine, die gleichzeitig zwei Tabakstränge fertigt. Wie dargestellt, hat der modifizierte Modul 1 nach 14 eine modifizierte Übernahmetrommel 6a für den Empfang der beiden Tabakstränge und zwei zusätzliche Zwischen-Transfertrommeln I1, I2. Wie gezeigt, hat die Übernahmetrommel 6a mehrere, schwenkbar angelenkte Arme, die jeweils beim Gebrauch sequentiell ausschwenken, um zwei Tabakstränge von der Herstellungsmaschine zu sammeln. Wenn die Trommel sich in Richtung gegen den Uhrzeigersinn weiterdreht, fallen die Arme zurück in ihre Lage gegen die Trommel. Wie in 14 dargestellt ist, liefern die Arme dann die Tabakstränge einen nach dem anderen zu der ersten Zwischen-Transfertrommel I1.
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Andere Module können bei bestimmten Konfigurationen ebenfalls umfasst sein, um weitere Arbeitsvorgänge auszuführen. Beispielsweise kann ein Ausgabemodul bei einigen Anordnungen enthalten sein, um die zusammengesetzten stabförmigen Artikel auf unterschiedlichen Höhen auszugeben. Der Ausgabe-Modul kann konfiguriert sein, um die stabförmigen Artikel an einer bestimmten Höhe für die Kopplung mit einer Massenstrom-Zuführung auszugeben, beispielsweise an einen Förderer, um die ausgegebenen stabförmigen Artikel zu weiteren Maschinen für die weitere Verarbeitung zu tragen. Als Alternative hierzu kann die Ausgabehöhe variiert werden, wenn eine Ausgabe zu einer Verpackungsmaschine erforderlich ist, oder wenn eine Ausgabe zu einer Behälter-Füllvorrichtung für die Lagerung benötigt wird.
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Obwohl die Verbindung von Filterstäben mit Tabaksträngen oben beschrieben wurde, kann weiterhin bei einigen Konfigurationen ein Modul eine Komponente, die kein Filterstab ist, einführen, beispielsweise einen strangförmigen Artikel wie beispielsweise einen Tabakstrang oder ein Stabelement mit einem oder mehreren Kunststoffelementen, beispielsweise verdrehbare Elemente mit ersten und zweiten Teilen, die relativ zueinander gedreht werden können, um die Merkmale eines rauchbaren Artikels zu ändern, wie es beispielsweise in der
EP 0 395 291 A1 beschrieben wurde.
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Gemäß den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Module ein oder mehrere der folgenden Arbeitsvorgänge ausführen: Transfer, Einführung, Trennung, Umhüllung, Drehung, Inspektion, Auswurf, Zusammendrücken, Laserschneiden, Wenden, Probezigaretten für Tests, Belagwalzen. Bei einiger Ausführungsform führt jeder Modul zwei oder mehrere dieser Arbeitsvorgänge aus. Jeder einzelne Arbeitsvorgang kann durch eine einzige funktionale Einheit (beispielsweise durch eine einzige Trommel) ausgeführt werden.
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Wie sich aus dem Obigen ergibt, können die Trommeln der Module so ausgewählt werden, dass jeder Modul eine ausgewählte Folge von Herstellungs-Operationen ausführt. Auch die Zahl der Module und ihre relative Lage kann so ausgewählt werden, dass die Module ihre jeweiligen Herstellungs-Operationen sequentiell in einer ausgewählten Reihenfolge ausführen.
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Um die verschiedenen Probleme und Vorteile gegenüber dem Stand anzusprechen, zeigt die Gesamtheit dieser Offenbarung anhand von Beispielen verschiedene Ausführungsformen, mit denen die beanspruchte(n) Erfindung(en) praktiziert werden und überlegene Vorrichtungen und Verfahren zur Verfügung stellen können. Die Vorteile und Merkmale der Offenbarung sind nur repräsentative Beispiele von Ausführungsformen und nicht erschöpfend und/oder exklusiv. Sie werden nur dargestellt, um bei dem Verständnis und der Lehre der beanspruchten Merkmale zu helfen. Es versteht sich von selbst, dass Vorteile, Ausführungsformen, Beispiele, Funktionen, Merkmale, Strukturen und/oder andere Aspekte der Offenbarung nicht als Beschränkungen der Offenbarung betrachtet werden sollen, wie sie durch die Ansprüche definiert wird, oder als Beschränkungen an den Äquivalenten zu den Ansprüchen, und dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang und/oder Sinn der Offenbarung abzuweichen. Verschiedene Ausführungsformen können in geeigneter Weise umfassen, bestehen aus oder bestehen im Wesentlichen aus verschiedenen Kombinationen der offenbarten Elemente, Komponenten, Merkmale, Teile und Schritten, Mitteln etc. Zusätzlich umfasst die Offenbarung andere Erfindungen, die derzeit nicht beansprucht werden, die jedoch in Zukunft beansprucht werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- FR 1547656 [0106]
- EP 0395291 A1 [0126]