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Stw.: KDF-Einstoßtrornmel-ExzenterbeschleunigerSaugluftbohrungen-Ij
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Vorrichtung zum überführen von längsaxial bewegten stabförmigen Artikeln
in eine queraxiale Förderrichtung Die Erfindung betri-fft eine Vorrichtung zum überführen
von längsaxial geförderten, stabförmigen Artikeln der tabakverin arbeitenden Industrie
von einem die Artikel einer Reihe längsaxial heranfördernden Längsfördermittel auf
einen die Artikel queraxial abfördernden Querförderer mit einem Paar rotierend antreibbarer,
die Artikel nacheinander einzeln queraxial beschleunigender Exzenterscheiben mit
jeweils wenigstens einem ersten Umfangsabschnitt kleineren Radius und wenigstens
einem zweiten Umfangsabschnitt zunehmenden Radius.
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Unter stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie sollen
im hier vorliegenden Zusammenhang im Strangverfahren hergestellte, von einem fortlaufend
gebildeten Strang abgetrennte Artikel wie Zigaretten, Zigarillos, Filterstäbe und
dergl. zu verstehen sein.
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Es wird bei Strangmaschinen der tabakverarbeitenden Industrie, wie
Zigarettenstrangmaschinen oder Filterstrangmaschinen, mit zunehmender Produktionsgeschwindigkeit
immer schwieriger, die vom Strang abgetrennten Strangabschnitte aus ihrer längsaxialen
Produktionsförderbahn in eine queraxiale Förderbahn für die Weiterverarbeitung zu
überführen, da die Strangabschnitte in der dafür zur Verfügung stehenden kurzen
Zeit nicht mehr schnell genug auf den quer zur Strangförderbahn bewegten Querförderer
übergeführt werden können. Störungen des Förderflusses bis hin zu Beschädigungen
oder gar Zerstörungen der übergeführten Strangabschnitte können die Folge sein.
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Stw. KDF-Einstoßtrommel-Exzenterbeschleuniger-Saugluftbohrungen-IL
Um die Obergabe der längsaxial angeförderten Artikel in die Aufnahmen eines Querförderers
zu verbessern, ist es bekannt, die Artikel in Achsrichtung, beispielsweise durch
ein rotierendes Segmentrad, zu beschleunigen. Dies hat jedoch insbesondere bei hohen
Produktionsgeschwindigkeiten nachteilige Auswirkungen auf die Artikelqualität, da
zur Vermeidung von Schlupf zwischen der Artikeloberfläche und der wirksamen Umfangsfläche
des Segmentrades eine unzumutbar starke Pressung erforderlich ist, welche Deformationen
der Artikel bewirken kann.
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Um die Umlenkung und Obergabe der Artikel aus ihrer längsaxialen Förderrichtung
auf einen Querförderer zu erleichtern, ist es weiter bekannt, den Artikeln vor dem
Einstoß in die Aufnahmen des Querförderers eine Bewegungskomponente quer zu ihrer
längsaxialen Bewegungsrichtung parallel zur Bewegung der Aufnahmen des Querförderers
zu geben. In der DE-AS 1 228 978 ist eine Vorrichtung beschrieben, bei der am Ende
der Längsförderstrecke ein rotierendes Saugrad mit einer schraubenartigen Nut an
seinem Umfang angeordnet ist.
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Das Saugrad erfaßt die auf einem Fördermittel längsaxial bewegten
Artikel von oben und beschleunigt sie zum Einstoß in die Aufnahmen des Querförderers
sowohl längsaxial als auch queraxial. Ein wesentlicher Nachteil dieser Vorrichtung
besteht darin, daß die Artikel, bei denen es sich um Zigaretten handelt, jeweils
nur an einem kurzen Längenabschnitt erfaßt werden. Da das Saugrad die Zigaretten
zuerst an ihrem vorderen Ende erfaßt, werden diese von dem rotierenden Rad praktisch
in die Querförderrichtung herumgerissen. Bei niederen Geschwindigkeiten mag dies
vielleicht noch eine praktikable Methode sein, bei den hohen Geschwindigkeiten moderner
Zigarettenmaschinen ist dieses Vorgehen aber nicht mehr geeignet, da die Zigaretten
unter dem Saugrad mit der schraubenartigen Nut unkontrollierbare Bewegungen ausführen,
Stw.:
KDF-Einstoßtrommel-Exzenterschleuniqer-Sauqluftbohrunqen-Ij wobei außerdem unzulässige
Biege- und Knickbeanspruchungen auf die Zigaretten übertragen werden, was zu Beschädigungen
und zu Störungen des Artikelflusses führen kann. Eine andere Vorrichtung, mit welcher
Artikel sowohl längs- als auch queraxial beschleunigt werden, ist aus der DE-OS
27 49 225 bekannt. Hier werden die längsaxial angeförderten Artikel vor dem Einstoß
in die Aufnahmen des Querförderers von einem Saugbandförderer erfaßt und längsaxial
beschleunigt. Gleichzeitig wirken zwei Exzenterscheiben von der Seite her auf die
Artikel ein und verschieben sie queraxial in Förderrichtung des Querförderers, so
daß sie angenähert die Geschwindigkeit des Querförderers erhalten.
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Diese Vorrichtung ermöglicht zwar eine schonendere Obergabe der Artikel
in die Aufnahmen des Querförderers, bewirkt aber noch eine relativ hohe mechanische
Beanspruchung der Artikel, da sie gegen die vom Saugbandförderer ausgeübte Haltekraft
verschoben und vom Saugbandförderer abgehoben werden müssen. Außerdem sind für die
Längsbeschleunigung der Artikel und für ihre Querbeschleunigung getrennte Organe
erforderlich, so daß der konstruktive Aufwand für die Vorrichtung relativ hoch ist.
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs beschriebenen Art anzugeben, welche beim Oberführen der Artikel aus
ihrer längsaxialen Bewegungsrichtung in eine queraxiale Bewegungsrichtung eine möglichst
sichere und definierte Führung während der Querbeschleunigung gewährleistet und
welche bei einfachem konstruktivem Aufbau einen größtmöglichen Schutz gegen mechanische
Beanspruchungen der Artikel bietet.
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Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Art erfindungsgemäß dadurch, daß die Umfangsfläche jeder Exzenterscheibe wenigstens
in einem
Stw.: KDF-Einstoßtrommel-Exzenterbeschleuniger-Saugluftbohrungen-Ii
vorgegebenen Umfangsabschnitt mit einer Unterdruckquelle verbundene radiale SaugluftöffnunDen
aufweist. Vorzugsweise weist die Umfangsfläche jeder Exzenterscheibe wenigstens
in dem Umfangsabschnitt zunehmenden Radius radiale Saugluftöffnungen auf. Es sind
gemäß der Erfindung Steuermittel vorgesehen, welche jeweils die zum Artikel ausgerichteten
Saugluftöffnungen an Unterdruck legen. Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung
der Erfindung besteht darin, daß beide Exzenterscheiben synchron und in gleicher
Winkellage angetrieben sind und die Artikel an unterschiedlichen Längenabschnitten
gleichzeitig erfassen. Die Artikel werden also vor dem Einstoßen in die Aufnahmen
des Querförderers gemaß der Erfindung während ihrer längs- und queraxialen Beschleunigung
mittels Saugluft an den Umfangsflächen der Exzenterscheiben festgehalten, so daß
stets eine definierte Führung und Bewegung der Artikel gewährleistet ist. Die queraxiale
Beschleunigung der Artikel erfolgt wegen des zunehmenden Radius der rotierenden
Exzenterscheiben sanft und schonend. Da beide Exzenterscheiben die Artikel gleichzeitig
und synchron erfassen, werden die Artikel während der queraxialen Beschleunigung
parallel zu ihrer ursprünglichen Förderrichtung in die Förderrichtung des Querförderers
umgelenkt.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Umfangsfläche jeder Exzenterscheibe
in einem Umfangsbereich, der im Umfangsabschnitt kleineren Radius beginnt und sich
bis in den Umfangsabschnitt zunehmenden Radius erstreckt, mit Saugluftöffnungen
versehen. Dadurch wird erreicht, daß die längsaxial angeförderten Artikel schon
kurze Zeit vor ihrer queraxialen Beschleunigung von den Exzenterscheiben erfaßt
und gehalten werden und daß sie bei Erreichen ihrer maximalen queraxialen Geschwindigkeit
von den Exzenterscheiben freigegeben werden. Die Saugluftöffnungen in den
Stw.:
KDF-Einstoßtrommel-Exzenterbeschleuniger-Saugluftbohrungen-II Umfangsflächen der
Exzenterscheiben sind also so angeordnet, daß sie den Einstoß der queraxial beschleunigten
Artikel in die Aufnahmen des Querförderers nicht behindern.
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Hierfür ist es auch von Vorteil, daß der die Saugluftöffnungen aufweisende
Umfangsbereich in einem vorgegebenen Winkelabstand vor dem Umfangsabschnitt größten
Radius endet. In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist als Längsfördermittel
im Bereich und stromab der Exzenterscheiben eine Gleitfläche mit zum Querförderer
etwa tangential verlaufender Oberfläche vorgesehen. Diese Gleitfläche bietet der
queraxialen Beschleunigung der Artikel nur geringe Reibungskräfte, so daß die mechanische
Beanspruchung der Artikel bei ihrer queraxialen Beschleunigung minimal ist. Eine
besonders vorteilhafte konstruktive Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß
die Umfangsfläche jeder Exzenterscheibe in kurzem Abstand über der Gleitfläche und
etwa senkrecht zu ihr verläuft, derart, daß der Umfangsabschnitt kleineren Radius
die längsaxiale Bewegungsbahn der Artikel tangiert und der Umfangsabschnitt zunehmenden
Radius unter paralleler Querverschiebung der Artikel in die längsaxiale Bewegungsbahn
der Artikel hineinragt.
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Auf diese Weise ergibt sich eine sehr platzsparende und maschinell
sehr wenig aufwendige Anordnung der Exzenterscheiben.
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Die Erfindung bietet den besonderen Vorteil, daß die in den Querförderer
zu überführenden Artikel während ihrer queraxialen Beschleunigung sicher gehalten
und geführt sind und somit vor ihrem Einstoß in die Aufnahmen des Querförderers
eine definierte Bewegung in queraxialer Richtung ausführen. Hinzu kommt, daß die
Artikel während der.Beschleunigung sowohl in Längs- als auch in Querrichtung wegen
der glatten Oberfläche der Gleitfläche nur geringen mechanischen Beanspruchungen
ausgesetzt sind, da
Stw.: KDF-Einstoßtrommel-Exzenterbeschleuniger-Saugluftbohrungen-
Ir kaum Reibung auf die Oberfläche der Artikel einwirkt. Die queraxiale Beschleunigung
der Artikel auf die Umfangsgeschwindigkeit des Querförderers bewirkt außerdem, daß
Biege- und Knickbeanspruchungen während der Oberführung der Artikel in die Aufnahmen
des Querförderers weitgehend ausgeschlossen sind. Hinzu kommt ein sehr einfacher
und platzsparender konstruktiver Aufbau der Vorrichtung.
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Stw.: KDF-Einstoßtrommel-Exzenterbeschleuniger-Saugluftbohrungen-Ir
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der
Vorrichtung nach der Erfindung, Figur 2 eine Schnittansicht entlang 11-11 der Figur
1 und Figur 3 eine Draufsicht auf eine Exzenterscheibe.
Stw.: tDF-Einstoßtrommel-Exzenterbeschleuniger-Saugluftbohrungen-IL
in Figur t Mit 1Vist eine nicht näher dargestellte Strangmaschine bezeichnet, bei
der es sich beispielsweise um eine Filterstrangmaschine vom Typ KDF der Anmelderin
handeln kann.
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Mittels eines nicht gezeigten Messerapparats von einem fortlaufend
hergestellten Filterstrang abgetrennte Filterabschnitte 2 werden auf einer mit einer
keilförmigen Nut 3 versehenen Prismenschiene 4 längsaxial auf einen Querförderer
6 in Form einer umlaufenden Einstoßtrommel zugefördert. Der vordere, stromabwärtige
Teil der Prismenschiene 4 ist als Gleitfläche 7 ausgebildet, die sich tangential
zur Umfangsfläche der Einstoßtrommel 6 erstreckt.
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Seitlich der Gleitfläche 7 sind nebeneinander auf einer Montageplatte
8 zwei identisch gestaltete Exzenterscheiben 9 und 11 gelagert, die mittels eines
Zahnriemens 12 von einem nicht gezeigten Antrieb synchron und in gleicher Winkellage
angetrieben werden. Jede Exzenterscheibe 9 und 11 weist einen ersten Umfangsabschnitt
13 mit einem kleineren Radius und einen zweiten Umfangsabschnitt 14 mit einem von
diesem kleineren Radius ausgehenden sich vergrößernden Radius auf. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel erstreckt sich der zweite Umfangsabschnitt mit sich vergrößerndem
Radius über einen Winkel von etwa 90". Die Exzenterscheiben sind so ausgebildet
und seitlich der Gleitfläche 7 angeordnet, daß ihr erster Umfangsabschnitt 13 mit
kleinerem Radius die längsaxial angeförderten Artikel 2 gerade tangiert und daß
ihr zweiter Umfangsabschnitt 14 mit zunehmendem Radius diese Artikel 2 aus der längsaxialen
Förderrichtung über die Gleitfläche 7 seitwärts beschleunigt.
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Die Umfangsfläche der Einstoßtrommel 6 ist mit achsparallelen Aufnahmen
16 für die Aufnahme der queraxial weiterzufördernden Artikel 2 versehen.
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Stw.: KDF-Einstoßtrommel-Exzenterbeschleunicer-Sauciluftbohrunqen-If
Figur 2 zeigt eine Schnittansicht entlang 11-11 der Figur l, wobei hier auch in
Figur 1 der Obersichtlichkeit halber fortgelassene Teile dargestellt snd. Gleiche
Teile sind in Figur 2 mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Figur 1.
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Figur 2 zeigt die am nicht dargestellten Maschinenrahmen befestigte
Montageplatte 8, welche ein Lagergehäuse 17 für die Aufnahme der Exzenterscheiben
trägt. In dem Lagergehäuse 17 ist mittels Lagerringen 18 und Lagerbuchsen 19 die
Antriebswelle 21 der Exzenterscheibe 11 drehbar gelagert. Die auf einer Seite die
Exzenterscheibe 11 tragende Antriebswelle 21 trägt auf ihrer anderen Seite eine
Zahnriemenscheibe 22, auf welche von einem nicht dargestellten Antriebsmittel über
den Zahnriemen 12 ein vorgegebenes Drehmoment übertragen wird.
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Die Außenwand 24 der topfartig ausgebildeten Exzenterscheibe 11 gleitet
bei der Rotation dichtend an einem zylindrisch ausgebildeten Gehäuseteil 26 des
Lagergehäuses 17 und umschließt mit dem Gehäuseteil 26 einen Hohlraum 27 für die
Unterdruckzuführung zu einem feststehenden Steuerschlitz 28 im Gehäuseteil 26 und
zu radialen Saugluftöffnungen 29 in der Außenwand 24 der Exzenterscheibe 11.
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Der Innenraum 27 ist durch einen Anschluß 31 mit einer Unterdruckquelle
32 verbunden. Figur 2 zeigt die tangential zu der Exzenterscheibe 11 verlaufende
Gleitfläche 7 und, mit einer strichpunktierten Linie angedeutet, einen Ausschnitt
des Umfangs des Querförderers 6 mit achsparallelen Aufnahmen 16.
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Ein auf der Montageplatte 8 befestigter Befestigungswinkel 33 trägt
eine Abdeckung 34, welche die beschriebene Vorrichtung umgibt und schützt.
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Stw.: KDF-Einstoßtrommel-Exzenterbeschleuniger-Saugluftbohrungen-IE
Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Exzenterscheibe 11.
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Sie ist als Topfscheibe mit einer zylindrischen Außenwand 24 ausgebildet,
deren Innenseite gleitend an dem geschnitten dargestellten, stationären Gehäuseteil
26 anliegt. Der Gehäuseteil 26 weist auf seiner der Bewegungsbahn der Artikel zugewandten
Seite einen Steuerschlitz 28 auf. Die Exzenterscheibe Ii ist auf die Antriebswelle
2t aufgekeilt und wird von dieser in Richtung des Pfeils 36 angetrieben.
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Im Umfangsabschnitt 14 ist die Exzenterscheibe 11 mit einer kontinuierlich
zunehmenden, stegförmigen Exzentrizität 37 versehen, welche eine in Umfangsrichtung
verlaufende Führungsnut 38 aufweist. In einem Umfangsbereich 39 sind in der Außenwand
24 radiale Saugluftöffnungen 29 angeordnet, die im Umfangsabschnitt 14 durch den
exzentrischen Steg 37 verlaufen und in der Führungsnut 38 münden. Die Saugluftöffnungen
29 korrespondieren bei der Rotation der Exzenterscheibe 11 nacheinander mit dem
stationären Steuerschlitz 28 im Gehäuseteil 26, so daß sie nacheinander mit dem
im Innenraum 27 herrschenden Unterdruck beaufschlagt werden.
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Der Innenraum 27 der Exzenterscheibe 11 steht auf die in Figur 2 dargestellte
Weise mit der Unterdruckquelle 32 in Verbindung.
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Der Antrieb der Exzenterscheiben 9 und 11 ist so mit dem Maschinenantrieb
synchronisiert, daß die Exzentrizität 37 beider Exzenterscheiben 9 und 11 in dem
Moment wirksam wird, wenn ein Filterstab 2 etwa die in Figur 1 gezeigte Position
erreicht hat. In dem Moment liegt der Filterstab 2 am Umfang beider Exzenterscheiben
an und wird nun bei weiterer Drehung der Exzenterscheiben quer zu seiner längsaxialen
Förderrichtung beschleunigt, bis er die in Figur 1 angedeutete Geschwindigkeit V2
erreicht hat. Bei dieser queraxialen Beschleunigung gleitet der Filterstab parallel
zu seiner ursprünglichen Förderrichtung auf der
Stw.: KDF-Einstoßtrommel-Exzenterbeschleuniqer-Sauqluftbohrunqen-II
Gleitfläche 7 mit einer Bewegungskomponente in Richtung V1 und einer zunehmenden
Bewegungskomponente in Richtung V2 entlang. Die Endgeschwindigkeit V2 ist etwa gleich
der Umfangsgeschwindigkeit VT der Einstoßtrommel 6. Sobald der Filterstab 2 die
vorgesehene queraxiale Geschwindigkeit V2 erreicht hat, gleitet er in eine Mulde
16 der Einstoßtrommel und wird von dieser aufgenommen, ohne daß Rückhaltekräfte
oder Biege- oder Knickbeanspruchungen auf den Filterstab wirken. Auf diese Weise
ist auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten der Strangmaschine ein sanfter Obergang
der Filterstäbe aus ihrer längsaxialen Förderrichtung in die queraxiale Förderrichtung
auf dem Querförderer 6 gewährleistet. Dabei ist während der kritischen Phase der
queraxialen Beschleunigung für eine sichere Führung des Filterstabes 2 gesorgt,
da die im Bereich der Exzentrizität der Exzenterscheiben 9 und t1 wirkende Saugluft
die Filterstäbe am Umfang der Exzenterscheiben hält und führt.
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Wie insbesondere Figur 3 zeigt, sind schon im Umfangsabschnitt 13
mit kleinerem Radius einige Saugluftöffnungen 29 angeordnet, so daß der Filterstab
schon vor Beginn der Querbeschleunigung von dem Umfang der Exzenterscheiben erfaßt
wird. Der Umfangsbereich 39, in dem die Saugluftöffnungen angeordnet sind, endet,
wie Figur 3 zeigt, schon vor dem Abschnitt größter Exzentrizität, so daß die Filterstäbe
von den Exzenterscheiben gleichzeitig ohne weiteres freikommen, sobald sie von den
betreffenden Aufnahmemulden 16 der Einstoßtrommel erfaßt sind und mitgenommen werden.
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Gleichzeitig werden die von der Einstoßtrommel bereits erfaßten Filterstäbe
aber von der Exzentrtität 37 noch in Förderrichtung der Einstoßtrommel geschoben,
was ebenfalls eine Verbesserung der Oberführung der Filterstäbe aus der längsaxialen
in die queraxiale Bewegungsrichtung fördert.