DE69002095T2

DE69002095T2 - Vorrichtung zum schneiden von zigarettenpackungen zwecks wiedergewinnung des tabaks in den zigaretten.

Info

Publication number: DE69002095T2
Application number: DE90905986T
Authority: DE
Inventors: Gerald Eisenlohr; David R Jones; Frank Moorfield
Original assignee: Lorillard Inc
Current assignee: Lorillard Inc
Priority date: 1989-04-04
Filing date: 1990-04-03
Publication date: 1994-01-13
Anticipated expiration: 2010-04-04
Also published as: DK0423272T3; ES2044574T3; ATE91101T1; BR9006283A; EP0423272A1; WO1990011937A1; JPH04500493A; EP0423272B1; DE69002095D1; US5001951A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Wie in vielen Industriezweigen fallen in der Zigarettenherstellungsindustrie Fertigprodukte an, Zigarettenkartons, die nicht zur Auslieferung geeignet sind, oder die zurückggeschickt wurden, weil sie zu alt oder beschädigt sind oder vom Markt zurückgezogen wurden, wie nach Vermarktungsversuchen übrig gebliebene Produkte. Ein Großteil des Tabaks in den Zigaretten ist qualitativ hochwertig, und aufgrund der hohen Tabakkosten ist es vom wirtschaftlichen Standpunkt aus höchst vorteilhaft, den Tabak zur Verwendung bei der Herstellung neuer Zigaretten wiederzugewinnen.
Zur Zurückgewinnung des Tabaks aus dem fertigen, verpackten Produkt ist es selbstverständlich erforderlich, die Kartons und Packungen zuerst zu öffnen, die Zigaretten dann aus den Packungen zu entfernen und den Tabak schließlich von den Zigarettenhüllen und (im Fall von Zigaretten mit Filterspitze) den Filtern zu trennen.
Ein Teil des Tabakzurückgewinnungsverfahrens, dessen Durchführung unter Verwendung von automatischer Hochgeschwindigkeitsausrüstung sich als sehr schwierig erwiesen hat, ist der des Öffnens der Packungen auf solche Art, daß die Verpackungsmaterialien (Cellophanaußenhülle, Papierhülle und Folieninnenhülle) in großen Stücken zurückbleiben, d.h. ohne kleine Stücke, die später nicht leicht vom Tabak zu trennen sind. Es ist auch wünschenswert, aber nicht einfach, den Tabak so von den Zigarettenhüllen und (falls vorhanden) Filtern zu trennen, daß große Hüllenstücke und weitgehend unbeschädigte Filterstöpsel ohne Schnitzel und andere kleine Stückchen zurückbleiben.
In der US-PS-3,386,320 (Pinkham et al., 4. Juni 1968) wird vorgeschlagen, Zigarettenpackungen durch das Aufschlitzen der Hüllen der Länge nach entlang jeder schmäleren Seite und anschließendes Schneiden der gesamten Packungen und Zigaretten in Querrichtung in zwei Teile zu öffnen, wobei sich drehende Schneidemesser verwendet werden. Die US-PS-4,036,380 (Berry et al., 19. Juli 1977) beschreibt und zeigt eine Maschine zum Abschneiden beider schmälerer Seitenwände von Kartons und beider Endwände der Packungen und zum anschließenden Anblasen der Zigaretten mit Luftdüsen. Es ist wohlbekannt, daß das Schneiden von Karton und Papier mit Messern ein problematischer Vorgang ist; die Messer müssen sehr scharf gehalten werden, und auch bei scharfen Messern ist es so gut wie unmöglich, glatte Schnitte durchzuführen, ohne Schnitzel und kleine Fragmente abzureißen. Als Folge daraus sind Maschinen, bei denen Messer zum Aufschneiden von Packungen eingesetzt werden, in der Industrie nicht in großem Umfang verwendet worden.
Ein Gerät zum Aufreißen von Kartons und Packungen und zum Trennen der Zigaretten in einem Zyklontrenner wird in der US-PS-4,083,499 beschrieben. Die Kartons und Packungen werden durch die Wucht der Klingen eines Reißflügels und dadurch, daß sie gegen Brechstäbe geschleudert werden, im wahrsten Sinn des Wortes auseinandergeschlagen. Aufgrund der Zufälligkeit des Aufschlagens tendiert das Gerät dazu, kleine Fragmente zu erzeugen, und die Möglichkeit, daß sich die Hüllmaterialien in den Klingen und Zapfen verfangen und zerrissen werden, wenn sie davon losbrechen, trägt weiter zur Erzeugung kleiner Fragmente von Hüllmaterialien bei, die vom Tabak schwer zu trennen sind.
Die Hauptwirkung des Geräts nach der US-PS-4,622,875 (Emery et al., 18. November 1986) besteht im Sortieren verschiedener Arten von Zigaretten, beispielsweise nach Marken, nach Merkmalen (Menthol/nicht-Menthol oder Filter/Filterlos) oder nach der Möglichkeit/Unmöglichkeit der Wiederverwendung, zum Öffnen in getrennten Förderern unter Verwendung von Wasserstrahlen. In der Patentoffenbarung werden keine mechanischen Details des Geräts zum Transportieren und Handhaben der Packungen, die geöffnet werden, beschrieben oder gezeigt. Es ist in der Industrie allgemein bekannt, daß Vorrichtungen unter Verwendung zumindest eines Teils der Technologie dieses Patents gebaut wurden, daß es dabei aber so viele Probleme gab, daß sie nicht mehr verwendet werden. Es ist nicht bekannt, in welchem Ausmaß sie erfolgreich eingesetzt wurden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zum Öffnen von Zigarettenpackungen als Vorbereitung auf das Wiedergewinnen des Tabaks, die ein Minimum an kleinen Fragmenten aus Verpackungsmaterialien erzeugt, die schwer vom Tabak zu trennen sind, und insbesondere einer Vorrichtung, welche die Packungen und Zigaretten glatt ohne Zerreißen oder Zerfetzen schneidet. Ein weiteres Ziel ist die Schaffung einer Anlage, die verläßlich mit einem Minimum an Stillstandszeit zur Wartung oder als Ergebnis von Funktionsstörungen arbeitet. Wieder ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, es zu ermöglichen, daß die Handhabung und das Öffnen der Packungen mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt wird, wodurch die Durchsatzleistung maximiert und die Investitionen in Ausrüstung und Anlagenraum, die erforderlich sind, um ein hohes Produktvolumen zu handhaben, verringert werden. Es ist auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Maschine zu schaffen, die automatisch mit wenig Bedarf an Überwachung durch Personal arbeitet. Vorteilhaft besteht ein weiteres Ziel der Erfindung darin, die Möglichkeit zu haben, Zigarettenpackungen unterschiedlicher Größen und Packungen mit sowohl Filter- als auch filterlosen Zigaretten zu bearbeiten.
Gemäß vorliegender Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zum Schneiden von Zigarettenpackungen einen ersten Bandförderer, der mit einer ersten Geschwindigkeit angetrieben wird, eine Ordnungsvorrichtung zum Abgeben der Zigarettenpackungen in geordneter Beziehung an den ersten Förderer, wobei alle Packungen auf einer ihrer größeren Seiten aufruhen und in Längsrichtung entlang dem Förderer ausgerichtet sind, und einen zweiten Bandförderer, der koaxial mit dem und angrenzend an das stromabwärts gelegene Ende des ersten Förderers angeordnet ist, um die Packungen vom ersten Förderer aufzunehmen, und mit einer zweiten Geschwindigkeit angetrieben wird. Die zweite Geschwindigkeit ist größer als die erste Geschwindigkeit, sodaß die Packungen mit den Enden zueinander im Abstand angeordnet werden. Ein intermittierender Förderer ist orthogonal zum und angrenzend an- das Ende des zweiten Förderers stromabwärts angeordnet, sodaß jede Packung vom zweiten Förderer an der Aufnahmestation aufgenommen wird. Eine Detektiervorrichtung stellt die Ankunft einer jeden Packung an der Aufnahmestation fest und erzeugt ein dieses anzeigendes Signal, und eine Antriebsvorrichtung bewegt den intermittierenden Förderer einen Schritt vorwärts, um alle Packungen darauf als Reaktion auf jedes derartige Signal um eine gewählte Distanz zu bewegen, die größer ist als die Breite der größten Packung, und bringt den intermittierenden Förderer daraufhin zum Stillstand, bis die nächste Packung ankommt und an der Aufnahmestation festgestellt wird. Jede Packung und alle Zigaretten darin werden in Querrichtung geschnitten, während sich die Packungen den intermittierenden Förderer entlang bewegen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die folgenden Merkmale allein oder in Kombination gekennzeichnet:
(1) ein Treiber am stromabwärts gelegenen Ende des zweiten Förderers transferiert jede Packung mit einer Geschwindigkeit, die im wesentlichen größer als die zweite Geschwindigkeit ist, zur Aufnahmestation des intermittierenden Förderers;
(2) die Schneidevorrichtung ist ein Hochdruckwasserstrahl;
(3) der intermittierende Förderer umfaßt ein starres stationäres Bett, das sich entlang seiner gesamten Länge erstreckt und so ausgebildet ist, daß es die Packungen gegen die Kraft des Aufpralls des Wasserstrahls stützt, und Schubstangen, die von der Antriebsvorrichtung angetrieben werden und mit den Packungen auf dem Förderer in Eingriff bringbar sind, um sie entlang des Betts vorwärtszubewegen;
(4) das Bett weist ein Loch auf, durch welches der Wasserstrahl hindurchgeht, nachdem er durch die Packungen und Zigaretten geschnitten hat, und eine Röhre ist in abgedichteter Beziehung zum Umkreis der Röhre an der Unterseite des Betts angeordnet, um den Wasserstrahl aufzunehmen und zu begrenzen;
(5) ein Vakuumsauggebläse ist mit der Röhre gekoppelt, um ein Vakuum in der Röhre beizubehalten und um Wasserspritzer vom Wasserstrahl, wenn er auf den Packungen aufprallt, abzusaugen;
(6) der Wasserstrahl ist in einem zum Bett geneigten Winkel gegen die Packungen gerichtet, mit einer Geschwindigkeitskomponente in einer zur Bewegungsrichtung der Packung entlang dem intermittierenden Förderer entgegengesetzten Richtung, wodurch der Strahl anfänglich auf die untere vordere Ecke einer jeden Packung aufprallt, wenn der Schnitt begonnen wird, und der Schnitt sich nach oben entlang der vorderen Kante der Packung fortsetzt;
(7) eine drehbare Tänzerrolle am Ende des ersten Förderers hält zur Bewegung mit der ersten Geschwindigkeit Reibungsschluß einer jeden Packung mit dem ersten Förderer aufrecht, bis sie den Eingriff mit der Rolle verliert, wodurch der Transferpunkt vom ersten Förderer zum zweiten Förderer bezogen auf das hintere Ende einer jeden Packung im wesentlichen von Packung zu Packung gleich ist und im wesentlichen Gleichmäßigkeit des Abstandes zwischen den Packungen auf dem zweiten Förderer gewährleistet ist;
(8) die Treibeinrichtung ist eine über den Packungen angeordnete Bürste, die mit den Packungen in Eingriff kommt und in Rotation mit einer peripheren Geschwindigkeit angetrieben wird, die wesentlich größer als die Geschwindigkeit des zweiten Förderers ist;
(9) der intermittierende Förderer weist eine endlose angetriebene Kette an beiden Seiten des Betts und eine Reihe in gleichmäßigen Abständen angeordnete Schubstangen auf, die von jeder dar Antriebsketten getragen werden, wobei sich die Schubstangen orthogonal zum Bewegungsweg der Packungen entlang dem Bett-Teilweg quer über das Bett erstrecken, um an den hinteren schmalen Seitenwänden von Packungen anzugreifen, und im Abstand angeordnete freie Enden aufweisen, sodaß die Schubstangen nicht durch den Wasserstrahl hindurchgehen;
(10) die Kette auf der vom zweiten Förderer entfernten Seite des Betts trägt Anhaltestangen, die so angeordnet sind, daß sie mit den Enden der Packungen in Eingriff kommen und sie deren Querpositionen auf dem intermittierenden Förderer festlegen; und
(11) an der Aufnahmestation des intermittierenden Förderers ist eine Vorrichtung vorgesehen, um Rückprallbewegungen der ankommenden Packungen entgegenzuwirken und um Eingriff der Packungen mit den jeweiligen Anhaltestangen herzustellen; eine derartige Vorrichtung kann eine Bürste sein, die oberhalb der Packungen angeordnet ist, mit diesen in Eingriff bringbar ist und in Rotation in eine Richtung angetrieben wird, um diese mit den jeweiligen Anhaltestangen in Eingriff zu bringen.
Für ein besseres Verstehen der Erfindung kann auf die folgende Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen werden.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 ist eine Draufsicht der Ausführungsform in allgemein schematischer Form;
Figur 2 ist eine Draufsicht eines Abschnitts der Aufnahmestation des intermittierenden Förderers der Ausführungsform;
Figur 3 ist eine etwas vereinfachte Querschnittansicht des intermittierenden Förderers im allgemeinen entlang der Linien 3-5 von Figur 2;
die Figuren 4 und 5 sind Detailschnittansichten des Wasserstrahlschneidesystems der Ausführungsform von vorne bzw. von der Seite und in schematischer Form; und
die Figuren 6A bis 6E sind Seitenansichten in allgemein schematischer Form, die der Reihe nach zeigen, wie die Packungen vom Förderer mit der geringeren Geschwindigkeit auf den Förderer mit der höheren Geschwindigkeit transferiert werden, um sie zu trennen, sodaß Zeit frei bleibt, um sie zum intermittierenden Förderer zu transferieren und den Förderer einen Schritt zu bewegen, bevor die nächste Packung eintrifft.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEISPIELHAFTEN AUSFUHRUNGSF0RM DER ERFINDUNG

Die Maschine ist dazu bestimmt, Zigarettenpackungen aufzunehmen und in Querrichtung auseinanderzuschneiden, die Tabake aus Mischungen enthalter, die ausreichend ähnlich sind, um es zu ermöglichen, daß sie gemeinsam bei der Herstellung neuer Zigaretten verwendet werden. Zu diesem Zweck werden die der Maschine zugeführten Packungen zuvor sortiert, um unähnliche Zigaretten auszuscheiden. Beispielsweise werden Mentholzigaretten im vorhinein aussortiert. Andererseits ist die Maschine dazu bestimmt, Packungen unterschiedlicher Größe und sowohl Filter- als auch filterlose Zigaretten zu bearbeiten, die der Maschine ungeordnet zugeführt werden. Demgemäß ist der Sortiervorgang vor dem Zuführen der Packungen zur Maschine viel einfacher, als es notwendig wäre, wenn nur Packungen gleicher Größe oder mit Zigaretten der gleichen Art (Filter oder filterlos) verarbeitet werden könnten.
Das erste Element der Maschine ist ein Zentrifugalkollator 10, an den die Zigarettenpackungen durch einen Zufuhrtrichter 12 von einem (nicht gezeigten) Förderer abgegeben werden, der gesteuert wird, wie beispielsweise durch einen (nicht gezeigten) Detektor, der dem Kollator 10 zugeordnet ist, um periodisch Packungen an den Trichter abzugeben, wenn der Inhalt des Trichters relativ gering ist. Der Kollator 10 ist an sich eine wohlbekannte Vorrichtung (siehe z.B. die US-PS Nr. 3,224,554, Nr. 3,065,839 und 2,662,632) zum Ausrichten und Zuführen ähnlicher Artikel mit den Enden zueinander und flach liegend.
Er weist eine sich drehende konisch geformten Bodenwand 14, eine stationäre Außenwand 16 und eine Auslaßwanne 18 auf. Nicht gezeigt sind ein stationärer Trennerring, der von der Wand 16 hereinversetzt ist und sich in einem Abstand vom Boden befindet, der etwas größer als die schmälere Querabmessung (Dicke) der dicksten zu verarbeitenden Packung ist. Die meisten dem Kollator zugeführten Packungen fallen beinahe sofort flach auf den Boden 14 und gleiten durch Zentrifugalkraft nach außen an den Umfang und unter den Trennerring gegen die Umfangswand 16. Viele der Packungen werden, ebenfalls durch Zentrifugalkraft, mit ihren längsten Achsen (der Länge nach) in die Umfangsrichtung ausgerichtet. Packungen, die nicht sofort flach fallen, werden vom Trennerring zurückgewiesen und treffen auf eine sich rasch drehende Zurückweiserolle, die nahe der Auslaßwanne 18 montiert ist und sie im allgemeinen nach innen treibt. Eine (nicht gezeigte) Führung lenkt Packungen, die flach liegen, aber nicht in Umkreisrichtung ausgerichtet sind, entweder zur Zurückweiserolle ab oder bringt sie in die gewünschte Ausrichtung in Umkreisrichtung. Früher oder später sind alle vom Kollator 10 aufgenommenen Packungen flach und in Umkreisrichtung ausgerichtet, um sie vom Kollator in einer Reihe mit den Enden zueinander durch die Abgabewanne 18 abzugeben.
Ein erster Bandförderer 20 ("FÖRDERER I"), der sich in die durch Pfeil V1 in Figur 1 angegebene Richtung bewegt, nimmt die Packungen von der Wanne 18 auf. Teilweise entlang des Förderers 20 und über ihm befindet sich ein (schematisch gezeigter) herunterhängender Gliederkettenverzögerer 22, der in zwei oder drei der Packungen gleichzeitig eingreift und durch sein Gewicht die Reibungskraft zwischen den Packungen, in die er eingreift, und dem Band erhöht, wodurch die Packungen auf die Geschwindigkeit des Bandes 20 verlangsamt werden. In dieser Hinsicht wird der Boden des Kollators 10 mit einer peripheren Geschwindigkeit angetrieben, die geringfügig größer als die Geschwindigkeit des Förderers 20 ist, sodaß jegliche Zwischenräume zwischen Packungen, die den Kollator verlassen, auf dem Förderer 20 aufgenommen wird; der Kollator kann den Förderer überversorgen, indem die Packungen rascher geschoben werden, als das Band, aber der Kettenverzögerer verlangsamt die Packungen auf die Geschwindigkeit des Förderers. Manchmal können die Packungen mit den Enden aneinander in den Kollator gelangen; andererseits können gelegentliche Zwischenräume zwischen Packungen auf dem Förderer 20 vorhanden sein. Der Betrieb des Kollators ist geringen Schwankungen unterworfen, hat aber die wichtigen praktischen Vorteile, einfach, billig, problemlos und schnell zu sein.
Meist erreichen die Packungen das stromabwärts gelegene Ende des ersten Bandförderers 20 mit den Enden im Eingriff miteinander; wie unten beschrieben, spielt es jedoch keine Rolle, ob es gelegentliche Zwischenräume zwischen den Packungen gibt. Auf die Figuren 6A bis 6E Bezug nehmend, trifft, wenn eine bestimmte Packung P1 am Ende des Förderers 20 ankommt, diese auf eine an einem Hebel montierte Schwerkrafttänzerrolle 22 und gelangt mit ihr in Eingriff (Figur 1), ein nicht gezeigter Anschlag begrenzt die Abwärtsbewegung auf einen Punkt etwas über der Höhe der dünnsten in der Maschine bearbeiteten Packungen). Wenn die Rolle in die Packung P1 eingreift, wird die Reibungskraft zwischen dieser und dem Band 20 erhöht, um zu gewährleisten, daß die Packung sich weiterhin mit der Geschwindigkeit des ersten Bandes 20 bewegt. Das stromaufwärts gelegene Ende des zweiten endlosen Förderbandes 24, das auf das erste Band 20 ausgerichtet ist und an dieses angrenzt ("FÖRDERER II", in Figur 1) wird mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die wesentlich größer sagen wir doppelt so groß, wie jene des Bandes 20 in der Richtung des Pfeils V2 in Figur 1 ist. Wenn die Packung P1 vom Ende des ersten Bandes 20 auf das zweite Band 24 gestoßen wird (Figur 6B), hält die Tänzerrolle 22 die Packung davon zurück, durch das Band 24 vom Band 20 heruntergezogen zu werden, da die Reibungskraft zwischen der Packung und dem Band 20 größer ist als jene zwischen der Packung und dem Band 24. Die Tänzerrolle ist über oder geringfügig stromaufwärts von der stromabwärts gelegenen Antriebsrolle 26 des Bandes zentriert, um zu gewährleisten, daß die Packung P1 nicht vom Band 20 gezogen wird, bevor sie sich von der Tänzerrolle entfernt befindet (Figur 6C). An diesem Punkt wird die Packung P1 vom rascheren Band 24 aufgenommen und wird rasch auf die Geschwindigkeit V2 des rascheren Bandes beschleunigt.
In der Zwischenzeit wandert die nächstfolgende Packung P2 mit der Geschwindigkeit V1 des Bandes 20 weiter. Während der Zeit, in der die Packung P1 mit der Geschwindigkeit V2 wandert und die Packung P2 mit der Geschwindigkeit V1 wandert, bildet sich der Abstand zwischen den Packungen P1 und P2 (Figuren 6D und 6E). Der Abstand bleibt natürlich bestehen, nachdem die Packung P2 vom rascheren Band 24 aufgenommen wird, sodaß die Packungen in einer abstandsmäßigen Beziehung zueinander zum stromabwärts gelegenen Ende des zweiten Förderers 24 transportiert werden. Die Tänzerrolle 22 oder eine äquivalente Vorrichtung ist wichtig, um wesentliche Übereinstimmung der Transferpunkte aller Packungen bezogen auf ihre hinteren Enden zu erreichen. Die Tränzerrolle ist vorteilhaft, da sie durch die Längen der Packungen unbeeinflußt bleibt. Zigaretten sind üblicherweise 80 mm, 100 mm oder 120 mm lang, und die Tänzerrollen ist für alle diese Größen geeignet. Sie ist auch einfach und verläßlich und erfordert keinen Antrieb und keine Elektronik, um den Abstand zwischen Packungen herzustellen, der für die darauffolgende Bearbeitung der Packungen erforderlich ist.
Die Bandförderer 20 und 24 werden von einem gemeinsamen Bandantrieb 28 angetrieben (Figur 1, selbstverständlich mit Bändern und Riemenscheiben unterschiedlicher Größe für die jeweiligen Bänder), dem Bandträgerrollen 26 und 30 zugeordnet sind (z.B. Figur 6A). Jedes Band 20 und 24 weist Führungsschienen entlang beider Seiten auf, die sich in einem etwas größeren Abstand zueinander befinden als die Breite der breitesten Packung, die von der Maschine zu verarbeiten ist.
Über einer (nicht gezeigten) Rollenbrücke, die stromabwärts vom stromabwerts gelegenen Ende des zweiten Förderers 24 angeordnet ist, befindet sich ein (schematisch in Figur 1 gezeigter) Bürstentreiber mit Kraftantrieb, der so angeordnet ist, daß die Borsten in die Packungen eingreifen, wenn sie eintreffen und auf die Brücke geschoben werden. Die Bürste wird mit einer relativ hohen peripheren Geschwindigkeit gedreht, sodaß jede Packung rasch in die Aufnahmestation eines intermittierenden Förderers 34 getrieben wird. Die Rollenbrücke ist einfach eine Abfolge von auf einem Rahmen montierten quergerichteten Rollen, die eine Stütze mit geringer Reibung zwischen dem Ende des zweiten Förderers 24 und dem intermittierenden Förderer 34 darstellt und minimale Reibungsbehinderung auf die Wirkung der Bürsten beim Transferieren der Packungen auf den intermittierenden Förderer darstellt.
Auf die Figuren 2 und 3 Bezug nehmend weist der intermittierende Förderer 34 ein Paar Seitenrahmenelemente 36 und 38 auf, die aus Platten und Winkeln aufgebaut sind und in geeigneten Abständen durch obere und untere Querträger verbunden sind. Ein Paar oberer Kettenlaufbahnen 44 und 46 ist auf den oberen Querträgern montiert, und ein Paar unterer Kettenlaufbahnen 48 und 50 ist auf den unteren Querträgern montiert. Ebenfalls auf den oberen Querträgern 40 ist ein stationären Bett 52 montiert, das aus einem Metallstrukturstützelement 54 und einem gestützten Element 56 mit geringer Reibung besteht. Auf beiden Seiten des Betts 52 befindet sich eine endlose Rollengliederkette 58 und 60. Jede Kette ist zwischen Kettenwirbeln 62 gespannt (von denen nur eine teilweise in Figur 3 gezeigt wird), die von Wellen getragen werden, die in den Seitenrahmen 36 und 38 am stromaufwärts gelegenen und am stromabwärts gelegenen Ende des intermittierenden Förderers gelagert sind. Die mechanischen Details der Kettenwirbel, Wellen und Lagerzapfen werden in den Zeichnungen nicht gezeigt, da sie selbstverständlich bei der Maschinenkonstruktion üblich sind. Auch sind in Figur 2 die Details der Ketten aus Gründen der Klarheit weggelassen.
Jedes zweite Glied der Kette 60 trägt eine Schubstange 64, die sich nach innen und in Querrichtung in einem Teilweg über die Oberseite des Betts 52 entlang dem oberen Lauf der Kette erstreckt und entlang dem unteren Lauf von einer Stützschiene 66 gestützt wird. Auf ähnliche Weise trägt jedes zweite Glied der Kette 58 eine Schubstange 68, die sich in einem Teilweg über das Bett erstreckt und von einer Stützschiene 70 entlang dem unteren Lauf gestützt wird. Die freien inneren Enden der Schubstange 64 bzw. 68 sind in einem Abstand voneinander angeordnet, sodaß die Schubstangen nicht durch den Wasserstrahl gehen, durch den die Packungen auseinandergeschnitten werden, wie unten beschrieben.
Die verbleibenden Glieder der Kette 60 nehmen Anschlagelemente 78 auf, welche die Packungen auffangen, wenn sie von der Bürste 32 mit Kraftantrieb auf den intermittierenden Förderer getrieben werden, und mit den Enden der Packungen fluchten, um entlang der gewünschten Stelle zu schneiden. An den verbleibenden Gliedern der Kette 58 sind Brückenplatten 80 befestigt, welche die Packungen stützen, wenn sie den Spalt zwischen der Rollenbrücke und dem Bett 52 an der Aufnahmestation überqueren.
Die Pfeillinie RS in Figur 2 bezeichnet die Aufnahmestation des intermittierenden Förderers und zeigt in die Richtung, in die sich die Packungen beim Ankommen bewegen. Ein stationärer Führungsblock 82, der am Spalt zwischen den Enden der Schubstangen am Bett 52 befestigt ist, gewährleistet, daß nicht richtig ausgerichtete Packungen, die auf dem Förderer ankommen, sich nicht an den Endspitzen der Schubstangen 64 verfangen. Zurückprallen der Packungen von den Anschlägen 78 weg wird durch eine Bürste 84 mit Kraftantrieb über der Aufnahmestation des Förderers gesteuert.
Ein optischer Sensor 86 eines Photodetektors 88 ist dem Bett installiert und betrachtet die Aufnahmestation durch ein Loch im Bett. Bei jeder Packung, die an der Aufnahmestation ankommt, signalisiert der Photodetektor 88 über eine Leitung 92 einem Schrittantrieb 90, der die Förderketten 58 und 60 über die stromabwärts gelegene Kettenwirbelwelle antreibt. Beim Signal bewegt der Schrittantrieb die Ketten, Schubstangen, Anschläge und Brücken um einen Schritt vorwärts. Der Schrittantrieb ist so programmiert, daß er die Ketten um eine Distanz bewegt, die dem Abstand der Länge nach des Förderer zwischen benachbarten Schubstangen gleich ist. Dieser Abstand ist etwas größer als die Breiten der breitesten in den Maschinen zu verarbeitenden Packungen. Der Antrieb kommt an diesem Punkt zum Stillstand, um auf die Ankunft der nächsten Packung zu warten.
Die relativen Geschwindigkeiten der Förderer 20 und 24 sind so festgelegt, daß ausreichend Raum zwischen benachbarten Packungen auf dem zweiten Förderer 24 frei gemacht wird, um Zeit zum Transfer der Packungen auf den intermittierenden Förderer zu bieten. Während eine Packung von der Bürste 32 mit Kraftantrieb auf den intermittierenden Förderer geschubst wird und der Förderer um einen Schritt weitergeschaltet wird, um die nächste freie Stelle an der Aufnahmestation zu präsentieren, bewegt sich die nächstfolgende Packung immer noch den zweiten Förderer 24 entlang. Wenn die Packungen mit den Enden im Eingriff am stromabwärts gelegenen Ende des ersten, langsameren Förderers 20 ankommen, sorgt der Transfer zum zweiten Förderer für einen in etwa gleichen Abstand zwischen den Packungen und dem zweiten Förderer, und läßt in etwa gleiche freie Zeiten für den Transfer von Packungen zur Aufnahmestation auf dem intermittierenden Förderer und das Weiterschalten um einen Schritt. Wenn es einen Abstand zwischen Packungen auf dem ersten Förderer gibt, wie das von Zeit zu Zeit auftritt, gibt es einen größeren Abstand auf dem zweiten Förderer und eine längere freie Zeit zum Transferieren der Packung und Weiterschalten. Die Photodetektorsteuerung des intermittierenden Förderers hält den intermittierenden Förderer in Bereitschaft, um die nächste Packung aufzunehmen, bis ihre Ankunft durch den optischen Sensor 86 festgestellt wird.
Die intermittierende Anlauf-Stillstand-Bewegung des intermittierenden Förderers kann die Packungen so rütteln, daß sie sich von den Anschlägen 78 wegbewegen. Demgemäß befindet sich unmittelbar oberhalb der Wasserstrahlschneidestation des Förderers und oberhalb des Betts eine Bürste 94 mit Kraftantrieb, um die Packungen gegen die Anschläge 78 zurückzustoßen, wenn sie darunter gelangen.
Ein Wasserstrahlschneider 96 befindet sich nahe dem stromabwärts gelegenen Ende des intermittierenden Förderers. Wie allgemein schematisch in den Figuren 4 und 5 gezeigt, umfaßt das Schneidesystem eine Wasserstrahlzufuhr 98, die eine im Handel erhältliche Einheit ist, die Wasser unter sehr hohem Druck zuführt, eine Zufuhrleitung 100 und eine Strahldüse 102. Die Düse ist oberhalb des Fördererbetts 52 angeordnet und ist so ausgerichtet, daß der Wasserstrahl geneigt gegen die Packungen P gerichtet ist, wenn sie sich mit einer Geschwindigkeitskomponente in einer stromaufwärts gerichteten Richtung bezogen auf die Bewegungsrichtung der Packungen unter die Düse bewegen. Die Kraft des Wasserstrahls ist ziemlich hoch, und das Bett 52 und die Schubstangen 64 und 68 haben die Aufgabe, die Packungen gegen diese Kraft zu halten. Die Ausrichtung des Wasserstrahls ist so, daß der Schnitt an der unteren, vorderen Ecke der Packung anfängt, sodaß nicht die Möglichkeit besteht, daß die Packung durch den Strahl gekippt oder weggeschleudert wird. Der Strahl schneidet sehr sauber durch die Hüllmaterialien auf den Zigaretten, wobei der Schnitt sich entlang der Breite der Packung fortsetzt, wenn der Förderer die Packung stromabwärts bewegt. Wie oben erwähnt, ist der Zwischenraum zwischen den näheren Enden der Schubstangen 64 und 68 vorgesehen, sodaß der Strahl nicht auf sie aufprallt, während sie sich durch den Schneider bewegen.
Der Wasserstrahl tritt von den Packungen aus und geht durch einen Schlitz 104 im Fördererbett 52 hindurch und in eine Ausströmröhre 106, die an einer Verbindungsstelle 108 mit der Stützplatte 54 des Betts 52 abgedichtet ist. Die Röhre führt zu einem Vakuumsauggebläse 110, das einfach ein geschlossenes Gefäß am unteren Ende der Röhre 106 ist, das mit einer Vakuumquelle gekoppelt ist. Wenn der Strahl auf die Packungen aufprallt, die geschnitten werden, entstehen einige Spritzer. Das Vakuumsauggebläse 110 saugt sehr wirksam so gut wie das gesamte spritzende Wasser, das größtenteils aus zerstäubten Teilchen wie einem Nebel besteht, in das Loch; der Förderer bleibt über mehrere Stunden des konstanten Laufs der Maschine sehr sauber. Wenn der Strahl am Boden des Absauggebläsesammelgefäßes aufprallt, wird er zerstäubt, und die Wassertröpfchen und die vom Strahl entfernten Teilchen der Hüllen und Zigaretten werden durch das Vakuum abgesaugt und durch die Vakuumleitung zu einem Aufnahmetank geführt. Das Vakuumsauggebläsesystem bleibt während des Betriebs sehr sauber und ist so gut wie wartungsfrei.
Die Wasserstrahldüse 102 befindet sich bezogen auf die Anschläge 78 quer zum Förderer, sodaß Packungen aller Größen und Packungen mit sowohl Filter- als auch filterlosen Zigaretten sauber entlang Linien durch die Tabakstäbchenteile aller Zigaretten geschnitten werden. Es spielt keine Rolle, welche Enden der Packungen mit Zigaretten mit Filterspitzen gegen die Anschläge anliegen. Die Möglichkeit der Bearbeitung aller Größen von Packungen und die Tatsache, daß es nicht notwendig ist, Filterzigaretten dem Ende entsprechend anzuordnen, ist ein wesentlicher Vorteil.
Der Wasserstrahl schneidet die Packungen sehr sauber, ohne Risse oder Sprünge zu verursachen oder kleine Stücke der Hüllmaterialien oder der Zigaretten abzutrennen. Die beiden Segmente der Packungen werden intermittierend den Förderer entlang bewegt und am Ende auf einen Wegnahmeförderer 112 (Figur 1) abgeladen, der sie zu Tabakwiedergewinnungsgeräten transportiert, wie dem im Handel erhältlichen MCM Cigarette Reclaim System.

Claims

1. Vorrichtung, um Zigarettenpackungen als Vorbereitung auf die Wiedergewinnung des Tabaks aus den Zigaretten darin in Querrichtung durchzuschneiden, umfassend einen ersten Bandförderer, der mit einer ersten Geschwindigkeit angetrieben wird, Mittel zum Abgeben der Zigarettenpackungen in geordneter Beziehung auf den ersten Förderer, wobei alle Packungen auf einer ihrer größeren Seiten aufruhen und in Längsrichtung entlang des Förderers angeordnet bzw. orientiert sind, einen zweiten Bandförderer, der koaxial mit und angrenzend an das stromabwärts gelegene Ende des ersten Förderers angeordnet ist, um die Packungen vom ersten Förderer aufzunehmen, und mit einer zweiten Geschwindigkeit angetrieben ist, wobei die zweite Geschwindigkeit höher als die erste Geschwindigkeit ist, sodaß die Packungen auf dem zweiten Förderer mit den Enden zueinander im Abstand angeordnet werden, einen intermittierenden Förderer, der orthogonal zum und angrenzend an das stromabwärts gelegene Ende des zweiten Förderers angeordnet ist, um jede Packung vom zweiten Förderer an einer Aufnahmestation aufzunehmen, Mittel zum Feststellen bzw. Detektieren der Ankunft einer jeden Packung in der Aufnahmestation und zum Erzeugen eines dieses anzeigenden Signals, Antriebsmittel zum Vorwärtsbewegen des intermittierenden Förderers um einen Schritt, um alle Packungen darauf als Reaktion auf jedes derartige Signal um eine gewählte Distanz zu bewegen, dir größer als die Breite der größten Packung ist, und um den intermittierenden Förderer danach zum Stillstehen zu bringen, bis die nächste Packung ankommt und an der Aufnahmestation festgestellt bzw. detektiert wird; und Mittel, um jede Packung und die Zigaretten darin in Querrichtung durchzuschneiden, während sie sich auf dem intermittierenden Förderer entlangbewegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiters eine Treibeinrichtung am stromabwärts gelegenen Ende des zweiten Förderers umfaßt, um jede Packung mit einer Geschwindigkeit, die wesentlich größer als die zweite Geschwindigkeit ist, zur Aufnahmestation des intermittierenden Förderers zu transferieren.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin das Schneidemittel ein Hochdruckwasserstrahl ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der intermittierende Förderer ein starres stationäres Bett einschließt, das sich entlang seiner gesamten Länge erstreckt und so ausgebildet ist, daß es die Packungen gegen die Kraft des Aufpralls des Wasserstrahls stützt, sowie Schubstangen, die vom Antriebsmittel angetrieben werden und mit den Packungen auf dem Förderer in Eingriff bringbar sind, um diese entlang des Betts vorwärtszubewegen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, worin das Bett ein Loch aufweist, durch welches der Wasserstrahl hindurchgeht, nachdem er die Packungen und Zigaretten durchschnitten hat, und eine Röhre in abgedichteter Beziehung zum Umkreis des Lochs auf der Unterseite des Betts angeordnet ist, um den Wasserstrahl aufzunehmen und zu begrenzen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, die weiters Vakuumsauggebläsemittel umfaßt, die mit der Röhre gekoppelt sind, um ein Vakuum in der Röhre aufrechtzuerhalten und um Wasserspritzer vom Strahl abzusaugen, wenn er auf die Packungen aufprallt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, worin der Wasserstrahl in einem zum Bett geneigten Winkel gegen die Packungen gerichtet ist, mit einer Geschwindigkeitskomponente in einer zur Bewegungsrichtung der Packung entlang dem intermittierenden Förderer entgegengesetzten Richtung, wodurch der Strahl anfänglich auf die untere vordere Ecke einer jeden Packung aufprallt, wenn der Schnitt begonnen wird, und der Schnitt sich nach oben entlang der vorderen Kante der Packung fortsetzt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiters eine drehbare Tänzerrolle am Ende des ersten Förderers umfaßt, die so ausgebildet ist, daß sie zur Bewegung mit der ersten Geschwindigkeit Reibungsschluß einer jeden Packung mit dem ersten Förderer aufrechterhält, bis sie mit der Rolle außer Eingriff kommt, wodurch der Transferpunkt vom ersten Förderer zum zweiten Förderer bezogen auf das hintere Ende einer jeden Packung im wesentlichen von Packung zu Packung gleich ist und im wesentlichen Gleichmäßigkeit des Abstandes zwischen den Packungen auf dem zweiten Förderer gewährleistet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, worin die Treibeinrichtung eine über den Packungen angeordnete Bürste ist, die mit den Packungen in Eingriff kommt und in Rotation mit einer peripheren Geschwindigkeit angetrieben wird, die wesentlich größer als die Geschwindigkeit des zweiten Förderers ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, worin der intermittierende Förderer weiters eine endlose angetriebene Kette an beiden Seiten des Betts und eine Reihe in gleichmäßigen Abständen angeordnete Schubstangen aufweist, die von jeder der Antriebsketten getragen werden, wobei sich die Schubstangen orthogonal zum Bewegungsweg der Packungen entlang dem Bett-Teilweg quer über das Bett erstrecken, um an den hinteren schmalen Seitenwänden von Packungen anzugreifen, und im Abstand angeordnete freie Enden aufweisen, sodaß die Schubstangen nicht durch den Wasserstrahl hindurchgehen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, worin die Kette auf der vom zweiten Förderer entfernten Seite des Betts Anhaltestangen trägt, die so angeordnet sind, daß sie mit den Enden der Packungen in Eingriff kommen und sie deren Querpositionen auf dem intermittierenden Förderer festlegen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, die weiters Mittel an der Aufnahmestation des intermittierenden Förderers umfaßt, um Rückprallbewegungen der ankommenden Packungen entgegenzuwirken und um Eingriff der Packungen mit den jeweiligen Anhaltestangen herzustellen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, worin das Mittel, um dem Rückprall entgegenzuwirken, eine Bürste ist, die oberhalb der Packungen angeordnet ist, mit diesen in Eingriff bringbar ist und in Rotation in eine Richtung angetrieben wird, um diese mit den jeweiligen Anhaltestangen in Eingriff zu bewegen.