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Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum
Zuführen von Zigaretten zu der Einwickelvorrichtung einer
Verpackungsmaschine.
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Bekanntermaßen werden Zigaretten über eine Füllvorrichtung,
welcher die Zigaretten in entsprechenden Behältern oder von
einem Förderband aus zugeführt werden und welche sie in die
Form einer kontinuierlichen Schicht fördert, in eine
Verpackungsmaschine gebracht.
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Wenn sie die Füllvorrichtung verlassen, werden sie zu
Stapeln gruppiert, von denen jeder aus einer Anzahl
Zigaretten gleich der Anzahl in einer fertigen Packung
besteht.
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Dann wird eine Prüfung bezüglich der Kennwerte der
Zigaretten eines jeden Stapels vorgenommen, und jene Stapel,
welche auch nur eine einzige fehlerhafte Zigarette
enthalten, werden zurückgewiesen.
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Um die Anzahl ausgestoßener Zigarettenstapel zu reduzieren
und dadurch eine beträchtliche finanzielle Einsparung zu
erhalten, ist von dem Antragsteller dieser Schrift, der Fa.
G. D. S.p.A. in GB-A-2 150 807 eine Einrichtung
vorgeschlagen worden, welche in der Lage ist, die Unversehrtheit und
Ordnungsmäßigkeit der Zigaretten nachzuprüfen, während diese
sich noch in der Füllvorrichtung befinden und sie
zurückzuweisen, bevor sie die Stapelstation erreichen.
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Bei dieser Einrichtung werden die Zigaretten von der
Füllvorrichtung mit Hilfe einer Kombination aus
pneumatischen und mechanischen Mitteln ausgeworfen.
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Speziell gesagt, wenn eine Düse durch die Mittel gesteuert
wird, welche den ordnungsgemäßen Zustand der Zigaretten
überprüfen, dann richtet sie einen Luftstrom gegen das Ende
jeder nicht ordnungsgemäßen Zigarette.
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Unter der Kraft des Luftstroms beginnt die Zigarette, durch
eine entsprechende Öffnung so herauszukommen, daß ihr
gegenüberliegendes Ende durch ein scharfes Element oder eine
Nadel durchbohrt wird. Dieses letztere, welches mit einer
Hin- und Herbewegung angetrieben wird, zieht die Zigarette
aus der Füllvorrichtung, um auf diese Weise die Entfernung
der nicht ordnungsgemäßen Zigarette abzuschließen.
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Eine Einrichtung dieses Typs ist jedoch nicht frei von
Problemen, welche sich sowohl von den pneumatischen als auch
von den mechanischen Mitteln herleiten.
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Der gegen das Ende der Zigaretten gerichtete Luftstrom
tendiert dazu, Tabakteilchen herauszustoßen, welche in die
darunterliegenden Bauelemente fallen und einen
ordnungsgemäßen Betrieb der Maschine behindern können.
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Ein ernsthafteres Problem, das bei einer solchen Einrichtung
entstehen kann, leitet sich von der Verwendung der Nadel
oder im allgemeinen des scharfen Elements her, welches eine
Gefahr für das Bedienungspersonal bilden kann, wenn es
bricht. In Fig. 3 von GB-A-2150807 (=US-A-4592470) wird die
nicht ordnungsgemäße Zigarette durch eine Saugwirkung an
ihrer Vorderseite ausgestoßen, während bei der vorliegenden
Erfindung eine Saugwirkung an der Seite des Filters
auftritt, das heißt, an jenem Teil der nicht ordnungsgemäßen
Zigarette, der eine größere Undurchlässigkeit bietet. Diese
wichtige Funktion wird infolge der Tatsache ermöglicht, daß
das zurückziehende Element die Form eine "gekrümmten Platte"
hat und in einem Sitz oder einen Rezeß seitlich vom Filter
eintritt.
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Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, für
eine Einrichtung des vorstehend erwähnten Typs zu sorgen,
bei welcher die beschriebenen Probleme des bekannten Standes
der Technik nicht entstehen.
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Gemäß der Erfindung wird für eine Vorrichtung zum Zuführen
von Zigaretten zu der Einwickelvorrichtung einer
Verpackungsmaschine gesorgt, welche von dem Typ ist, welcher
umfaßt: eine Füllvorrichtung für die Zuführung von
Zigaretten zu der Maschine, wobei der untere Teil der
Füllvorrichtung durch Trennwände in ausgehende Kanäle unterteilt
ist, welche eine Breite im wesentlichen gleich dem
Durchmesser einer Zigarette haben und durch welche die im Stapel
angeordneten Zigaretten schrittweise abwärts bewegt werden;
Abtastmittel, die mit dem Kanal verbunden sind, um
aufeinanderfolgende Zigaretten zu überprüfen; eine pneumatische
Einrichtung zum Ausstoßen nicht ordnungsgemäßer Zigaretten,
die durch das Abtastmittel gesteuert wird, um die nicht
ordnungsgemäßen Zigaretten aus der Füllvorrichtung zu
entfernen, welche ein Entnahmeelement für jeden Kanal wie
beispielsweise eine Saugquelle, die mit dem Entnahmeelement
verbunden ist, umfaßt, wobei das Entnahmeelement so
angeordnet ist, daß es mit einer Zigarette in Eingriff kommt und
diese festhält und parallel zu den Zigarettenachsen zwischen
einer Abzugsposition, die durch einen Zugang definiert wird,
der mit dem Innern des entsprechenden Kanals in Verbindung
steht und einer Nichteingriffsposition beweglich ist, wobei
das Entnahmeelement von der Füllvorrichtung um einen Abstand
entfernt ist, der mindestens gleich einer Länge einer
Zigarette ist und dadurch gekennzeichnet ist, daß das
Entnahmeelement ein Ende in der Form einer länglichen
gekrümmten Platte hat, deren Längsachse parallel zu den
Achsen der Zigaretten verläuft, wobei die konkave Seite der
gekrümmten Platte so angeordnet ist, daß sie mit der
Seitenfläche einer Zigarette zusammenarbeitet und mit
Öffnungen versehen ist, welche mit der Saugquelle in
Verbindung stehen.
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Die vorliegende Erfindung wird im Nachstehenden unter
Verweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, welche
eine nicht-einschränkende Ausführungsform derselben
veranschaulichen und bei welchen:
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Fig. 1 und 2 seitliche Schnittansichten der Vorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung bei zwei
erschiedenen Betriebsstellungen sind;
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Fig. 3 eine Ansicht von vorn auf ein Detail von Fig. 1
und 2 ist;
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Fig. 4 ein Schnitt durch ein Detail der Vorrichtung gemäß
der Erfindung ist;
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Fig. 5 eine Steuerschaltung in der Form eines
Blockschaltbildes für die Vorrichtung gemäß der
Erfindung darstellt.
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Fig. 1 und 2 zeigen eine Füllvorrichtung 1 bekannten Typs
für das Zuführen von Zigaretten 2, die einen Filter 3
umfassen, zu einer Zigarettenverpackungsmaschine (nicht
gezeigt).
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Die Füllvorrichtung ist durch eine linke Wand 4, die den
Filtern 3 gegenübersteht und eine rechte Wand 5 definiert,
welche beide vertikal und parallel zueinander sind und eine
Kammer definieren, welche eine Breite ungefähr gleich der
Länge einer Zigarette 2, aber geringfügig größer als diese
haben.
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Diese Kammer ist in eine Vielzahl von Elementarkanälen 6
unterteilt (von denen nur einer gezeigt wird), was durch
Prallbleche oder Trennwände 7 erfolgt, die in einer solchen
Entfernung voneinander positioniert sind, die ungefähr
gleich dem Durchmesser der Zigaretten 2 aber geringfügig
größer als dieser ist (siehe Fig. 3). Die Kanäle 6 werden an
ihrer Unterseite durch eine horizontale Wand begrenzt,
welche die Zigarettensäule 2 abstützt, die in den Kanälen 6
enthalten sind.
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Die Zigaretten 2 werden in Stapeln an dem Ende, das den
Filter 3 umfaßt, durch ein stoßendes Element 9 erfaßt, das
mit einer hin- und hergehenden Bewegung senkrecht zu den
Wänden 4 und 5 durch Schlitze 10 und 11, die in den Wänden
4 und 5 in einer Position angrenzend an die Wand 8 und von
einer Höhe mindestens gleich dem Durchmesser der Zigaretten
2 angeordnet sind, beweglich ist.
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Das stoßende Element ist von einer nicht-aktiven Stellung
außerhalb der Füllvorrichtung 1 bis zu einer
funktionsfähigen Stellung innerhalb der Füllvorrichtung 1 beweglich,
um Zigaretten 2 von den Kanälen 6 in Behälter 12 (von denen
nur einer gezeigt ist) zu stoßen, die durch ein Förderband
13 getragen werden, das mit intermittierender Bewegung
versehen ist, um die Zigarettenstapel 2 in eine nicht
gezeigte Verpackungseinheit zu transportieren.
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Um die Konstruktion der Füllvorrichtung 1, der Kanäle 6, des
stoßenden Elements 9 und des Förderbandes 13 besser zu
verstehen, sollte auf die Beschreibung und die Zeichnungen
der britischen Patente Nr. 1,298,785 und 2,023,994 auf den
Namen des Antragstellers für dieses Patent, die Fa. G. D. S.
p. A., Bezug genommen werden.
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Entlang jedem Kanal 6 ist außerhalb der Wand 5 ein
Abtastmittel oder eine solche Vorrichtung vorgesehen, um den
ordnungsgemäßen Zustand der einzelnen Zigaretten 2 zu
überprüfen. Dies ist insgesamt mit 14 bezeichnet.
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Die Prüfeinrichtung 14 wird schematisch in den Figuren als
Sensor (optischen, mechanischen oder pneumatischen Typs)
gezeigt, der in der Lage ist, Mängel in der Außenabmessung
jeder einzelnen Zigarette 2 über eine horizontale Bohrung
15, die durch die Wand 5 vorgesehen ist, festzustellen.
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Außerhalb der Füllvorrichtung 1 ist in unmittelbarer Nähe
der Wand 4, die den Filtern 3 gegenübersteht, eine
Einrichtung 16 vorgesehen, um die Zigaretten 2 axial zu
justieren.
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Die Justiereinrichtung 16 besteht für jeden Kanal 6 aus
einem Arm 7, der um einen horizontalen Stift 18 senkrecht zu
den Achsen der Zigaretten 2 schwenkt.
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Nicht gezeigte Betätigungsmittel übertragen auf die
Justiereinrichtung 16 eine ruckende Bewegung einer Frequenz,
welche bewirkt, daß das freie Ende von Arm 17 während jedes
Haltezeitraums des Stapels mit dem Filter 3 jeder Zigarette
2 in Kontakt kommt und einen ausreichenden Druck ausübt, um
jene Außenabmessungen, die zu prüfen sind, fluchtend zu der
Wand 5 zu bewegen. Auf einer weiter unten liegenden Ebene
als der der Prüfeinrichtung 14 ist eine Einrichtung für das
Ausstoßen der fehlerhaften Zigaretten 2 vorgesehen, welche
insgesamt mit 19 bezeichnet ist.
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Die Einrichtung umfaßt für jeden Kanal 6 eine pneumatische
Entnahmevorrichtung 20, die mit dem Entnahmeelement 21
versehen ist, das an einem Block 22 montiert ist, der durch
die Stoßeinrichtung über eine Konsole getragen wird.
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Das Entnahmeelement 21, dessen Anordnungsebene niedriger als
die des entsprechenden Sensors 14 um eine Entfernung gleich
dem Durchmesser der Zigarette 2 oder dem Vielfachen davon
ist, hat ein Ende in der Form einer gekrümmten Platte, deren
Achse parallel zu den Achsen der Zigaretten 2 liegt und
deren konkave Seite, mit 24 bezeichnet, dem Innern des
entsprechenden Kanals 6 gegenüberliegt.
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Mit Hilfe der beschriebenen Verbindung ist jede
Entnahmevorrichtung 20 zusammen mit dem stoßenden Element 9 mit
einer axialen hin- und hergehenden Bewegung bezogen auf die
Wand 4 der Füllvorrichtung 1 beweglich.
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Spezieller gesagt, wenn das Stoßelement 9 in seiner
Endstellung unter der Füllvorrichtung 1 liegt, dann nimmt
jedes pneumatische Entnahmevorrichtung 20 eine Stellung ein,
die durch 25 bezeichnet und als Entnahmestellung definiert
ist, in welcher für einen Zugriff in den entsprechenden
Kanal 6 durch das Entnahmeelement 21 gesorgt wird.
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Dieser Zugriff besteht aus einer Öffnung oder Bohrung 26',
die in der Wand 4 gebildet wird und, damit fluchtend, einem
Sitz oder Rezeß 26, der in einem der zwei parallelen
Trennwände 7 gebildet wird, die den Kanal 6 bilden (siehe
auch Fig. 3).
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Im Gegensatz dazu belegt, wenn das Stoßelement 9 sich in
seiner nicht-aktiven Stellung außerhalb der Füllvorrichtung
1 befindet, das Entnahmeelement 21 eine Stellung oder
Nichteingriff bezüglich des Kanals 6 außerhalb der
Füllvorrichtung 1 in einer Entfernung von der letzteren, welche
mindestens gleich der Länge einer Zigarette 2 ist.
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Oberhalb der Auswurfvorrichtung 19 ist eine feststehende
horizontale Platte 27 vorgesehen, die mit den Blöcken 22
jeder Entnahmevorrichtung 20 luftdicht entlang der gesamten
Bahn derselben in Berührung steht.
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In der inneren und äußeren Endlage, die von jedem Block 22
eingenommen wird, ist die Platte 27 mit vertikalen Bohrungen
versehen, die mit 28 bzw. 29 bezeichnet sind, wobei die
ersteren über ein Rohr 30 mit einer Ansaugquelle verbunden
sind und die letzteren über ein Rohr 31 mit einer
Druckluftquelle verbunden sind, welche schematisch durch die
Blöcke 32 bzw. 33 angegeben sind.
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Wenn jede Entnahmevorrichtung 20 sich in einer seiner
Endlagen befindet, dann fluchten die Bohrungen 28 und 29 in
der Platte 27 mit einer Bohrung 34, die eine Verbindung mit
einem Kanal 35 herstellt, welcher sich im Innern von Block
22 und Entnahmeelement 21 erstreckt und mit der Außenseite
über Öffnungen in der Form von Bohrungen 36 in Verbindung
steht, die in der konkaven Seite 24 des Entnahmeelements 21
vorgesehen sind.
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Unter Bezugnahme auf das Blockschaltbild von Fig. 5, welches
eine Steuerschaltung bezogen auf jeden Kanal 6 darstellt,
wird die Prüfeinrichtung schematisch als ein normalerweise
offener Kontakt dargestellt, welcher sich dann so schließt,
wenn eine Zigarette 2 festgestellt wird, die zu kurz oder an
ihrem äußersten Ende nicht voll Tabak ist.
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Verbunden mit dem Ausgang aus der Einrichtung 14 ist eine
Speichereinrichtung 37, welche Ventilmittel steuert, die ein
erstes Ventil 39, das mit dem Rohr 30 verbunden ist und ein
zweites Ventil 40 umfaßt, das mit dem Rohr 31 verbunden ist.
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Bei Gebrauch prüft während des Haltestadiums jedes
Maschinenzyklus' gerade dann, wenn die Stapel von Zigaretten 2
innerhalb der Kanäle 6 in Ruhe sind, jedes Abtastmittel 14
über seine individuelle Bohrung 15 eine entsprechende
Zigarette 2, welche vorher durch die axiale
Justiereinrichtung 16 in Kontakt mit der Wand 5 gebracht worden ist. Wenn
festgestellt wird, daß eine Zigarette 2 fehlerhaft ist, dann
sorgt das Abtastmittel 14 mit Hilfe der Speichereinrichtung
37 und des Ventilmittels 38 für deren Zurückweisung.
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Spezieller gesagt, nach einer festgelegten Verzögerung,
welche von der Differenz der Ebenen zwischen dem
Abtastmittel 14 und der Entnahmevorrichtung 20, ausgedrückt in der
Form von Maschinenzyklen, abhängt, erhalten die
normalerweise geschlossenen Ventile 39 und 40 einen Öffnungsbefehl
mit dem Ergebnis, daß die beiden Bohrungen 28 und 29 mit der
Ansaugquelle 32 und der Druckluftquelle 33 über die
entsprechenden Rohre 30 und 31 in Verbindung kommen.
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Das Ergebnis ist, daß dann, wenn die fehlerhafte Zigarette
2, die den Kanal 6 hinunterwandert, die Haltestellung
erreicht, in welcher die Entnahmevorrichtung arbeitet, das
Entnahmeelement 21, welches sich in seiner Endlage innerhalb
des Sitzes befindet, der in der entsprechenden Trennwand 7
vorgesehen ist, sie mit der Ansaugquelle 32 über das
Verbindungsmittel, das aus der Bohrung 34 und dem Kanal 35
besteht, mit der Ansaugquelle 32 in Verbindung kommt.
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Der Filter 3 der Zigarette 2 haftet deshalb fest an der
konkaven Seite 24, die mit der Bohrung 36 versehen ist, die
von Block 22 herkommt, welche bei der Bewegung weg von der
Wand 4 die fehlerhafte Zigarette 2 aus dem Stapel abzieht.
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Wegen des luftdichten Kontakts zwischen dem Block 22 und der
Platte 27 hört die Saugkraft des Entnahmeelements, die auf
die Zigarette 2 wirkt, nach der Unterbrechung der Verbindung
zwischen Kanal 35 und Bohrung 22 nicht auf, wenn der Block
22 in Richtung auf die äußere Endlagenstellung gleitet.
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Wenn der Block 22 seine äußere Endlage beim Zurückziehen des
Stoßelements 9 erreicht, dann kommen Mittel, von denen die
Druckluftquelle 33 einen Bestandteil bildet, in Betrieb, um
die Zigarette 2 von der Entnahmevorrichtung 20 zu trennen.
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In dieser Beziehung ist dann, wenn die Bohrung 29 in der
Platte 27 mit der Bohrung 34 übereinandersteht, die
Druckluftquelle 33 direkt mit dem Entnahmeelement 21
verbunden, so daß Luftstrahlen, die durch die Bohrung 36
fließen, verursachen, daß die fehlerhafte Zigarette 2
abgetrennt wird und in das nicht gezeigte Sammelgefäß fällt.
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Man kann sehen, daß die Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung in der Lage ist, allen beschriebenen Mängeln beim
bekannten Stand der Technik vorzubeugen. In dieser Hinsicht
sind die Luftstrahlen, die axial gegen die Enden der
Zigaretten 2 gerichtet sind, nicht mehr vorhanden, wobei
solche Luftstrahlen, wie angegeben, zu Staub und dem
Entweichen von Tabakteilchen führen, noch sind es die
Nadeln, welche eine Gefahr für die Maschinenbedienung bilden
können, insbesondere dann, wenn sie zu Bruch gehen.
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Innerhalb der Prinzipien des erfinderischen Gedankens können
zahlreiche Modifikationen bei der Vorrichtung vorgenommen
werden, ohne den Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung
zu verlassen.
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Das Abtastmittel könnte an beiden Wänden 4 und 5 der
Füllvorrichtung 1 angebracht sein, um beide Enden der
Zigaretten 2 zu überprüfen.
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Es sollte vermerkt werden, daß in dem vorstehend
beschriebenen Fall, bei dem nur ein Ende der Zigaretten 2
nachgeprüft wird, das Entnahmeelement 21 und das Abtastmittel 14
wechselseitig fluchtend positioniert sein könnten, um auf
diese Weise die Prüfoperation und das Ausstoßen der
möglicherweise fehlerhaften Zigarette 2 während desselben
Maschinenzyklus zu bewerkstelligen.
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In Bezug auf die axiale Justiereinrichtung 16 könnte diese
statt mechanisch vom pneumatischen Typ sein, beispielsweise
aus einer Düse bestehen, die mit einer nicht gezeigten
Druckluftquelle verbunden ist.
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Im Gegensatz dazu könnte das Mittel für das Trennen der
fehlerhaften Zigaretten 2 von der Entnahmevorrichtung 20 vom
mechanischen statt vom pneumatischen Typ sein und zum
Beispiel aus einer Stange 42 bestehen, welche dann, wenn die
Entnahmevorrichtung 20 sich in ihrer äußeren Endlage
befindet, die Zigarette 2 quer zu ihrer Achse anstößt.