DD209728A5

DD209728A5 - Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von perforierungen an stabfoermigen artikeln

Info

Publication number: DD209728A5
Application number: DD83250554A
Authority: DD
Inventors: Enzo Seragnoli; Riccardo Mattei
Original assignee: Gd Spa
Priority date: 1982-05-03
Filing date: 1983-05-03
Publication date: 1984-05-23
Also published as: GB8310888D0; IN159563B; SE8302401D0; US4565202A; GB2119223A; SU1291018A3; ES522043A0; IT1147880B; SE8302401L; DE3313064C2; JPH0351512B2; DE3313064A1; IT8248326A0; FR2525947B1; GB2119223B; BR8302207A; ES8404894A1; FR2525947A1; JPS58209495A; ATA137883A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von Perforationen in stabfoermigen Gegenstaenden mit Hilfe von Laserstrahlen. Waehrend es Ziel der Erfindung ist, auf wirtschaftliche Weise in stabfoermigen Gegenstaenden Perforierungen zu erzeugen,besteht die Aufgabe darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von Perforationen in stabfoermigen Gegenstaenden, insbesondere Zigaretten, zu schaffen, die die vorerwaehnten Nachteile der bekannten Perforiermethoden bzw.-anordnungen nicht aufweisen. Die Aufgabe wird erfindungsgemaess derart geloest, dass zum Erzeugen von Perforationen in stabfoermigen Gegenstaenden, insbesondere Filterzigaretten, jeder zu perforierende Gegenstand waehrend seiner quer zu seiner Achse erfolgenden Vorschubbewegung auf einem Foerderer durch entsprechende Betaetigungseinrichtungen gehalten und dabei zugleich um seine Achse gedreht wird, wobei der Gegenstand wenigstens an einer Umfangslinie einer Aufeinanderfolge von Laserstrahlimpulsen unterworfen wird, von denen jeder eine entsprechende Perforierung erzeugt.

Description

AP A 24 C/250 554/8 62.344 25

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Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Perforationen in stabförmigen Gegenständen ''

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von Perforationen in stabförmigen Gegenständen mit Hilfe von Laserstrahlen. Die Erfindung ist vor allem mit Vorteil auf dem Gebiet der Herstellung von Tabakwaren, insbesondere Zigaretten verwendbar, worauf sich auch die nachfolgende Beschreibung speziell bezieht, ohne daß dadurch die allgemeinere Anwendungsmöglichkeit der Erfindung geschmälert wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Auf dem Gebiet der Zigarettenherstellung ist es bekannt, sogenannte "belüftete¹¹ Zigaretten zu erzeugen, das sind Zigaretten, die im Bereich ihres Filters mit einer Vielzahl von Perforationen versehen sind, die es dem Raucher gestatten, zusammen mit dem Tabakrauch einen gewissen Anteil von Umgebungsluft zu inhalieren, was den doppelten Vorteil des Verdünnens des inhalierten Tabakrauches wie auch der Reduzierung der Hauchtemperatur und daher auch des Gehalts an Schadstoffen bringt.

Früher wurden belüftete Zigaretten mit Hilfe von Nadel-Einrichtungen perforiert, deren Wirksamkeit jedoch mit der Zunahme der Produktionsleistung heutiger Zigarettenherstellungsmaschinen nicht mehr Schritt hielt. Tatsächlich unterliegen solche Nadel-Einrichtungen, wenn sie in Verbindung mit Hochleistungsmaschinen eingesetzt werden, schon bald derartigem Verschleiß, das häufige Unterbrechungen im Produktionszyklus auftreten.

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Aus den vorerwähnten Gründen hat man die vorgenannten Nadel-* Einrichtungen durch Perforier-Vorrichtungen ersetzt, die mit Laserstrahlen arbeiten, wobei bis jetzt zwei verschiedene Methoden angewandt werden. Im einen Falle wird ein Bugdel pulsierender Laserstrahlen von einem fest angeordneten Lasergenerator emittiert und auf die zu perforierende Ziga-, rette gerichtet. Letztere wird dabei zwischen zwei sich gegenüberstehenden Oberflächen um ihre Längsachse gedreht, so daß die Perforationen auf ihr im wesentlichen gleichförmig über wenigstens einer .Umfang si in ie verteilt entstehen. Im anderen Falle wird ein Hochleistungs-Laser-Gen.erator verwendet, der zum Perforieren jeder Zigarette ein einziges Laserstrahlenbündel emittiert, das durch fest angeordnete Reflektoren in eine Mehrzahl von Strahlenbündeln zerlegt wird, deren Anzahl den zu erzeugenden Perforationen entspricht. In diesem Falle werden die Perforationen in jeder Zigarette gleichzeitig· erzeugt, ohne daß es dazu notwendig wäre, die Zigarette um ihre Längsachse zu drehen.

Beide der vorerwähnten bekannten Anordnungen haben aber erhebliche Nachteile, die ihren praktischen Einsatz problematisch machen. So ist das nach der ersten Methode notwendige Zöllen der Zigarette deswegen besonders schädlich, weil die Zigaretten vorher schon im Anschluß an ein erstes zugleich, mit'dem Anbringen des Filters erfolgendes itollen geglättet worden sind und somit das erneute Hollen der Zigaretten notwendigerweise mit einer teilweisen Tabakausdünnung der Zigaretten verbunden ist. Die zweite Methode ist schon aus wirtschaftlichen Gründen schwierig in der Praxis durchzuführen, da der zu verwendende Hochleistungs-Laser-Generator hohe Anschaffungs- und Betriebskosten bedjingt. .

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, auf wirtschaftliche Weise in stabförmigen Gegenständen Perforierungen zu erzeugen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von Perforationen in stabförmigen Gegenständen, insbesondere Zigaretten, zu schaffen, die die vorerwähnten Nachteile der bekannten Perforiermethoden bzw, -anordnungen nicht aufweisen.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die zu perforierenden Gegenstände quer zu ihren Achsen auf einem vorbestimmten Vorsohubweg mittels eines Förderers bewegt werden^ auf welchem die Gegenstände in konstantem Abstand voneinander liegen, und wobei jeder dieser Gegenstände auf dem Förderer wenigstens auf einem j Teil seines Vorschubweges durch Haltemittel gehalten wird, , die für jeden Gegenstand mit dem Förderer umlaufende Betätig; gungsmittel enthalten, die um ihre eigenen Achsen umlaufend angetrieben werden und dadurch auch die zu perforierenden ^j Gegenstände entsprechend drehen, und wobei weiterhin wenigstens eine Laser-Generator-Einheit verwendet wird, um auf i jedem Gegenstand mindestens einen Ring von Perforationen während dessen Drehbewegung um seine Achse zu erzeugen· i

Erfindungsgemäß ist weiterhin, daß der Förderer eine um ihre¹ Achse umlaufend anzutreibende Walze aufweist, die die zu perforierenden Gegenstände gleichförmig verteilt an ihrem Umfang abstützt, wobei die Laserstrahlengenerator-Einheit zum Perforieren jeden Gegenstandes dann aktiviert wird, wenn

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letzterer sioh auf einem Perforationsbogen befindet, der sich über einen Winkel von weniger als 360° gegenüber dem Zentrum der Walze erstreckt, wobei die Betätigungsmittel eine vollständige Drehbewegung während der Zeit ausführen, in welcher die zugehörigen zu perforierenden Gegenstände den Perforationsbogen durchwandern«

Ebenso ist erfindungsgemäß, daß die Laserstrahlen-generator-Einheit wenigstens einen ein Laserstrahlenbündel erzeugenden Pulsations-Generator und wenigstens einen Reflektor enthält, um das Laserstrahlenbündel auf eine zu perforierende Stelle jedes Gegenstandes zu lenken, wobei der Reflektor um die Achse der Walze rotieren kann und so angetrieben wird, daß er um die vorerwähnte Achse eine vollständige Drehbewegung innerhalb der Zeit vollführt, in der sioh die Walze um wenigstens einen Teilungsabstand zwischen den zu perforierenden Gegenständen weiterdreht·

Erfindungsgemäß ist ebenfalls, daß die Perforationen in jedem Gegenstand erzeugt werden, während letzterer auf einem Perforationsbogen wandert, dessen Länge gleich dem Produkt aus dem Teilungsabstand und der Anzahl der Perforationen auf jedem Ring jeden Gegenstandes ist·

Darüber hinaus ist erfindungsgemäß, daß die Perforationen in jedem Gegenstand erzeugt werden, während letzterer einen Perforationsbogen durchläuft, dessen Länge gleich dem Produkt aus dem Teilungsabstand und einem Vielfachen der Anzahl der in jedem Ring jeden Gegenstandes zu erzeugenden Perforationen ist.

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Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des vorerwähnten Verfahrens. Sie enthält einen Förderer, der die zu perforierenden Gegenstände quer zu ihrer Längsachse auf einem vorbestimmten Vorschubweg bewegt, wobei der Förderer die Gegenstände mit konstantem Teilungsabstand voneinander trägt; weiterhin sind Haltemittel, vorgesehen, die jeden zu perforierenden Gegenstand auf dem Förderer über wenigstens einen Teil dieser Vorschubbewegung halten, wobei die Haltemittel mit dem Förderer umlaufende und um ihre eigenen Achsen drehbare Betätigungsmittel aufweisen, die diese Drehbewegung den zugehörigen Gegenständen während ihres Vorschubweges mitteilen, und wobei wenigstens eine Laser-Generator-Einheit vorhanden ist, die auf jedem der vorerwähnten Gegenstände wenigstens einen Hing von Perforationen während dessen Drehbewegung um seine Achse zu erzeugen erlaubt.

Erfindungsgemäß ist weiterhin, daß der Förderer eine um ihre Achse drehbeweglich antreibbare Walze aufweist, die auf ihrem Umfang die zu perforierenden Gegenstände in gleichförmigem Abstand voneinander trägt, und daß die Laserstrahlen-Generator-Binheit auf jeden Gegenstand wirkt, während dieser einen perforationsbogen von weniger als 360° betragender Bodenlänge durchwandert, und wobei die Betätigungsmittel eine vollständige Drehbewegung der zu perforierenden Gegenstände hervorrufen, während diese den Perforationsbogen durchwandern·

Ebenso ist erfindungsgemäß, daß die Laserstrahlen-Generator-Einheit einen wenigstens ein Laserstrahlenbündel von Laserstrahlen-Impulsen erzeugenden Generator und einen Reflektor umfaßt, der das Laserstrahlenbündel auf eine zu perforierende Stelle des Gegenstandes selektiv richtet, wobei der Reflektor um die Achse der Walze rotiert und weiterhin Antriebs.

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mittel zum Drehantrieb des Reflektors derart vorgesehen sind, daß dieser eine vollständige Drehbewegung um seine Achse innerhalb einer Zeit macht, die die Walze braucht, um die zu perforierenden Gegenstände um wenigstens einen Teilungsabstand vorzubewegen.

Weiterhin ist erfindungsgemäß, daß der Perforationsbogen eine Länge besitzt, die gleich dem Produkt aus dem Teilungsabstand und der Anzahl der auf jedem Eing jeden Gegenstandes zu erzeugenden Perforationen ist„

Erfindungsgemäß ist auch, daß der Perforationsbogen eine Länge besitzt, die gleich dem Produkt aus dem Teilungsabstand und einem Vielfachen der Anzahl der auf jedem Eing jeden Gegenstandes zu erzeugenden Perforationen ist.

Darüber hinaus ist erfindungsgemäß, daß die Betätigungsmittel für jeden zu perforierenden Gegenstandwenigstens eine koaxial zu letzterem liegende Hülse aufweisen, die das entsprechende Ende des zugehörigen Gegenstandes aufzunehmen in der Lage ist, und wobei weiterhin Antriebsmittel vorgesehen sind, um jede Hülse um ihre Längsachse zu drehen.

Srfindungsgemäß ist ebenfalls, daß der förderer eine die Walze tragende zentrale Hohlwelle aufweist, die um ihre Achse antreibbar ist, und die Antriebsmittel für die Hülsen aus einem Getriebezug, einem letzteren antreibenden, auf der Hohlwelle verkeilten Antriebsritzel und je einem Antriebsritzel bestehen, das auf einer mit der Hülse fest verbundenen und. dazu koaxial verlaufenden Welle aufgekeilt ist.

Sin weiteres erfindungsgemäßes Merkmal ist es, daß die Antriebsmittel für jede Hülse einen Schlitten aufweisen, der

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durch eine Kurventrommel parallel zur Achse des zugehörigen, zu perforierenden Gegenstandes hin und her zu verschieben ist, um dadurch jede Hülse in einer Singriffsposition mit dem zugewandten Ende des zugehörigen, zu perforierenden Gegenstandes zu halten, und zwar für die gesamte Dauer, in der letzterer der Laserstrahlen-Einwirkung unterworfen ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden <> Ss zeigen:

Fig. 1: einen axialen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Perforieren von Zigaretten gemäß der Erfindung;

Fig. 2: einen Sconitt nach der Linie II-II der Fig. 1, wobei die perforiervorrichtung noch mit Zu- und Abfuhrelementen einer Zigarettenfilteranbringmaschine verbunden ist, und

Fig. 3j eine teilweise geschnittene Frontansicht auf eine Einzelheit der in den Fig. 1 und 2 abgebildeten Vorrichtungο

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 1 dient dazu, zwei Ringe 2 von Perforationen 3 * & der äußeren Umhüllung der Filter, in vorbestimmten Stellen 4- von Gegenständen 5» hier Zigaretten, zu erzeugen, die mit im wesentlichen gleichbleibender Geschwindigkeit auf einer Kreisförmigen Bahn mittels eines Förderers 6 fortschreitend bewegt werden. Der Förderer 6 besitzt dazu eine innen hohle Walze 7 von zylindrischer

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Form, die an ihrem äußeren ümi'ang 8 (Fig. 2) mit einer Vielzahl von Lagerstellen 9 versehen ist, die mit konstantem 'l'eilungsabstand, P und parallel zur Achse der Walze 7 verlaufend angeordnet sind.

Wie Figo 1 zeigt, ist die Walze 7 mit einem inneren Plansch Iu versehen, der mit seinem Innenumfang fest mit dem Außenumfang' des ringförmigen Flansches Ii der koaxial zur Walze 7 verlaufenden Hohlwelle 12 verbunden ist. Die Hohlwelle erstreckt sich durch die Walze 7 und trägt an ihrem, entgegengesetzten Ende ein Zahnrad 13_f das in nicht dargestellter Weise entsprechend angetrieben wird. In ihrem mittleren. Bereich ist die Hohlwelle 12 durch eine öffnung 14 einer fest ar geordneten Wand 15» d. h. einer Filteranbringuiaschine. 15 hin durchgeführt. LIit der äußeren Oberfläche der Λ and ist der Flansch 17 eines rohrartigen-Körpers 18 verbunden, der koaxial zur Hohlveile 12 verläuft und sich durch die öffnung 14 in der Wand 15 in Sichtung zum Zahnrad 13 erstrecjrö. An der äußeren Oberfläche des Flansches 17 ist durch mehrere Schrauben 19» von denen in Fig. 1 nur eine dargestellt ist, ein weiterer rohrförmiger Körper 20 befestigt, der zum rohrförmigen Körper 18 koaxial verläuft und zusammen mit letzterem die Hohlwelle 12 über die beiden Kugellager 21 drehbeweglich aufnimmt.

Der rohrförmige Körper 20 hat eine zylindrische Außenoberfläche 22, die über eine Dichtung an der inneren Oberfläche 23 der umlaufenden Walze 7 luftdicht anliegt. Weiter befindet sich an der Außenoberfläche 22 des Körpers 20 eine senkrecht zur Hohlwelle 12 verlaufende Nut 24, die gemäß Fig. in zwei Abschnitte.unterteilt ist. Die Nut 24 steht einerseits in nicht dargestellter -Weise mit einem Sauggebläse und andererseits in aufeinanderfolgender Weise mit einer

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Mehrzahl von im wesentlichen radial angeordneten Löchern 25 in Verbindung, die sich am Flanschuoifang der Walze 7 befinden und sich von jeder Lagerstelle 9 nach innen erstrecken.

Am äuSeren Umfang der Walze 7» die der Wand 15 zugewandt liegt, ist für jede Lagerstelle 9 ein Axialstift 26 vorgesehen, der mit der zugehörigen Lagerstelle 9 radial fluchtet und als prismatische Gleitführung für einen zugehörigen Schlitten 27 dient. Letzterer gehört zu einem Betätigungsmittel 28, das auf die in der zugehörigen Lagerstelle 9 lagernde. Zigarette in bestimmter, weiter unten beschriebener Weise einwirkt und die zusammen mit den anderen Betätigungsmitteln 28 ein Haltemittel 29 bildet. Letzteres umfaßt weiterhin zwei Führungsbögen 30, die sich gemäß Fig. 2 außen über einen Teil der Oberfläche des ümfanges 8 erstrecken.

Jeder Schlitten 27 weist eine rohrförmige Hülse 3I auf, die gleitbeweglich und unverdrehbar auf dem zugehörigen Axialstift 26 sitzt und einen radialen Zapfen trägt, auf dem eine drehbare Holle 32 befestigt ist. Letztere kann an den seitlichen Wänden einer Nut 33 abrollen, die an der zylindrischen Außenoberfläche 22 des rohrartigen Körpers 20 vorhanden ist und mit diesem zusammen eine Kurventrommel 3^ bildet. Die Nut 33 ist so geformt, daß sie während jeder Umdrehung der Walze 7 uai die Aohse der Hohlwelle 12 eine entsprechende Verlagerungsbewegung jedes Schlittens 27 bewirkt, und zwar zwischen der vorgeschobenen, im oberen Teil der Fig. 1 dargestellten Arbeitsposition und der rückwärtigen, um unteren Teil der Fig. 1 dargestellten Huheposition. Die Nut 33 ist so geformt, daß sie jeden Schlitten 27 längs einem Verschiebebogen in Arbeitsposition zu halten vermag, dessen Länge weiter unten beschrieben wird.

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Von jeder Hülse 31 erstreckt sich nach außen, also in zur Solle 32 entgegengesetzter Richtung ein Vorsprung 35, der von einer koaxial zur Lagerstelle 9 verlaufenden Bohrung 36 durchsetzt ist, in der eine Welle 37 drehbeweglich lagert. Diese trägt an ihrem der Lagerstelle 9 zugewandten Ende eine nachgiebige Hülse 38, deren Innendurchmesser so bemessen ist, daß er eine schwache kraftschlüssige Kupplung zwischen der Hülse 32 und dem zugewandten Ende einer zugeordneten Zigarette erlaubt, die in der zugehörigen Lagerstelle 9 lagert. An dem der Hülse 38 gegenüberliegenden Ende ist auf jeder Welle 37 ein Antriebsritzel 39 aufgekeilt. Diese bilden die Abtriebsräder eines Getriebezuges 40, dessen Antrieb über das auf der Hohlwelle 12 mit Keilsitz befestigte Anfcriebsritzel 41 erfolgt. Der Getriebezug 40 besitzt ein erstes Zahnrad 42, das auf der Welle 43 aufgekeilt ist, die an ihren Snden in den zylindrischen Körpern 18 und 20 abgestützt und in einem zwischen diesen beiden gelegenen Hohlraum 44 untergebracht ist. Die Welle 43 trägt ein zweites auf ihr aufgekeiltes Zahnrad 45, das mittels eines im Hohlraum 44 in nicht näher dargestellter Weise untergebrachten Zahnrades 46 mit der Innenverzahnung 47 eines zylindrischen Hinges 4ß.verbunden ist, der zur Hohlwelle 12 koaxial angeordnet und zwischen den beiden rohrartigen Körpern 18 und 20 über die Wälzlager 49 drehbeweglich gelagert ist. An der äußeren Oberfläche des Ringes 48 ist ein Zahnrad 50 befestigt, das gleichfalls koaxial zur Hohlwelle 12 liegt und mit den Antriebsritzeln 39 auf den Wellen 37 in Antriebseingriff steht.

In der Hohlwelle 12 ist über die Lager 51 eine weitere Hohlwelle 52 drehbeweglich gelagert, deren eines !Ende aus der Hohlwelle 12 neben deren Zahnrad 13 herausragt und dort mit

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einem .JiHtriäbsiai-Jtel 53> einem Zahnrad, versenen ist, aas i„ rächt dargestellter Weise angetrieben werden kaun. Das andere ilnäe eier Hohlwelle j2 ragt aus dem Flausch 11 der Hohlwelle 12 voraus und besitzt hier einen axial verlaufenden Schlitz ^4. Die Hohlwelle 52 kann innen von einem pulsieren- . den Lasörstrahlenbündöl 55 durchsetzt werden, das von der Laserstrahlengenerator-Einheit yo erzeugt wird,die sich am ^nde der Hohlwelle -j2 uefindet, die das Antriebsmittel'-j3 trägt. Die frequenz und Weitere iSmiSüionsbedingungen deü pulsierenden Laserstrahlenbündels ^Lj^lj werden weiter unten erörtert. Das Laaerstr-ahlenbündel ^'j.vsirä mittels der beiden Reflektoren -i7 und pö durch den dchlitz ^ aus der hohlwelle ^Ljk nach auJen abgelenkt. Die "Reflektoren i>7 un£ 5^ liegen, in. dei¹ Achse der Hohlwelle ^2, wobei der iieflektor ^7» auf den die Laserstrahlenbündel $$ zuerst auftreffen, als halbdurchlässiger Spiegel ausgebildet ist. Der Reflektor 37 teilt das Las erstrahlen bündel 53 ifl -zwei Bündel 59 und. 60 auf, die durch entsprechende Linsen G1 und 62 auf die Stellen 4 der Filter der Gegenstände ^l), hier Zigaretten, fokussiert werden, so daß hier die Perforationen 3 auf den Eingen 2 entstehen»

la Betriebszustand, werden die Zigaretten den zugehörigen Lagerställen 9 auf der Walze 7 durch eine Zuführwalze 63 zugeführt, die im wesentlichen tangential zur Walze 7.liegt und auch entsprechende Lagerstellen 64 besitzt. Jede dieser Lagerstellen gibt, sobald sie ihren Berührungspunkt mit der Walze 7 erreicht, die in ihr lagernde Zigarette an die betreffende Lagerstelle 9 3©^ Walze 7 ab, in welcher die Zigarette durch Saugzug festgehalten wird. Letzteres ist solange der IPaIl, bis die Zigarette den Perforationsbogen AB erreicht, bei dessen Durchsänderung sie in der zugehörigen Lagerstelle 9 durch die tführungsbögen 30 gehalten wird. Daher beginnt

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auch der erste Abschnitt der Hut 24, die als Saugnut ausgebildet ist, wie D¹Ig. 2 zeigt, im wesentlichen übereinstim- . mend rn.it der Berührungsstelle zwischen der Walze 7 und der , Zufuhrwalze 63 und endet mit dem Anfang des Perforationsbogens AB im' üinne der Vorschubbewegung der Zigarette. De;a~. . entsprechend beginnt der andere Abschnitt der Hut 24 in üo ere inst imcaung mit dem Knde des Periorationsbogens Aß und endet am Berührungspunkt zwischen dex^j Walze 7 und der Abnahmewalze ö^!j. Diese eutniniiat die Zigaretten den Lagerstellen 9 auch durch üau^^ug und nimmt sie in entsprechend angeordneten und ausgebildeten Lagerstellen 66 auf.

Wenn die Zi&axetten am 3ex*ührungspunkt zwischen der Walze 7 und der Zuführwalze 63 ankommen, befindet sich der jeweils zugehörige schlitten ?7 noch in seiner zurückgezogenen £uhepoaition. Durch die Neigung der Nut 33 in der Kurventrouimel 34 werden dann aber die Schlitten 27 nacheinander in ihre vorgeschobene -Betriebaposition gebracht, und zwar geschieht das jeweils am Anfang des perforationsbogens Aß. Jedenfalls wird jeder oehlitten .-7 dabei axial so verschoben, daß die zugehörige Hülse 3^ ^-"t dem iSnde der augehörigen Zigarette in Wirkungseingriff gelangt, während zugleich der daugzug durch die Löcher 25 en der betreffenden Lagerstelle aufhört. Während der Weiterbewegung entlang dem perforationsbogen AB wird jeder .Schlitten 27 durch die üut 33 der Kurventroimnel 34 in einer konstanten axialen Arbeitsposition gehalten· Ebenso bewirkt die Kurventrommel 34 das Zurückschieben des Schlittens 27 und daiai/G das Außereingriffgelangen der zugehörigen Hülse yö von der Zigax'ette gegen lande des Perfora~ tionsbogens AB, oei deui die Zigarette dann wiederum durch die Löcher 2$ durch oaugluft auf der Vi/alze 7 gehalten wird.

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Das Übersetzungsverhältnis des Getriebezuges 40 wird so gewählt, daß jede Zigarette beim Durchwandern des Perforationsbogens AB eine vollständige Umdrehung um ihre Achse vollführt, und awar unter dem Einfluß des über die in -Eingriff stehenden Hülse "j'ö erfolgenden Drehantriebs.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel dreht sich die Hohlwelle ^lj2 mit solcher sVinkelgeschwindigkeit, daß während einer vollständigen Umdrehung der Hohlwelle ^cj2 die Zigaretten sich jeweils um einen ü'eilungsabstand P vseiterbewegen. Weiterhin ist hier die Länge des Perforationsbogens AB gleich dem Produkt aus Teilungsabstand P und der Anzahl η der Perforationen 3 i*i jedem iiing 2, also AB = η.χ·ρ .

Bei jeder Umdrehung dei· Hohlwelle ^2 erzeugt die Laserstrahlengenerator-üinaeit >6 eine Folge von η Laserimpulsen, die mit konstanter frequenz während der Zeit emittiert werden, in dei¹ der in der Hohlwelle 5² vorhandene Schlitz 5W am Perforationsbogen AB vox'beiwandet· Dementsprechend erzeugt die Laaerstrahlengenerator-Einheit jpo bei jeder Umdrehung dar Hohlwelle 52 je eine Perforation in den η Zigaretten, und zwar nacheinander verteilt über den Perforationsbogen AB. Jede. Zigarette w ir ei daher während ihrer Vorschubbewegung entlang dem Perxorationsbogen AB η - mal vom fokussierten Jj₁ .„erstrahl beaufschlagt und hat daher am Ende des Perforationsbogens AB zvvei lunge 2 mit je η Perforationen. 3» ü'^e gleichmäßig uai den Umfang des Zigai'ettenfiltera verteilt sind, da letztere unter dem Einfluß der antreibenden Hülse 3i3 eine entsprechende Drehbewegung um ihre Achse vollführt

Aus Obigem ersieht mai"., daJi die Winkelgeschwindigkeit der Zigaretten um ihre Achsen während ihres Angekuppeltseins an

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die entsprechenden Hülsen'38 umgekehrt proportional zur Längedes Perl'orationsbogens AB ist. Dementsprechend ist. es durch Vergrößern des Durchmessers der Walze 7 möglich, auch die Länge des Perforationsbogens AB au vergrößern, beispielsweise sie etwa auf "2 n" Abstandseinheiten P zu bringen. In diesem !Falle wird die Rotationsgeschwindigkeit der Zigaretten um ihre Achsen, hervorgerufen durch die zugehörigen Hülsen 38, auf die Hälfte reduziert, während die Hotationsgeschwindigkeit der Hohlwelle 52 in solcher Weise variiert wird, daß jede vollständige Umdrehung um ihre Achse einem Weitertransport der Zigaretten um zwei Teilungsabstände P entspricht. ÜPalls daher die Anzahl der von der Laserstrahlengenerator-Einheit 56 emittierten Laser-Impulse konstant bleibt und gleich η ist, wird bei jeder Umdrehung der Hohlwelle 52'eine Zigarette zweimal getroffen, jedoch besitzt jede Zigarette nach dem Durchwandern des Perforations-' bogens immer zwei Singe 2 mit je η Perforationen. Man kann unter wahrung des gleichbleibenden Erfindungsprinzips zahlreiche Abänderungen' an der vorbeschriebenen Perforiervorrichtung vornehmen.

Z. 3. können in einer arsten nicht dargestellten Variante die !Reflektoren 57 und $8 eine andere Orientierung besitzen, so daß sie beispielsweise auf die Zigaretten entsprechend fokussierte Laserstranlenbündel werfen, die von einem Generator kommen, der an irgendeiner Stelle im Eaum angeordnet und nicht längs der Achse der Hohlwelle 52 orientiert ist. Des weiteren können auch mehrere reflektierende'-Spiegel verwendet werden, um eine entsprechende Anzahl von Hingen 2 von Perforationen 3 zu erzeugen. Weiterhin kann man auoh, falls gewünscht, die Länge des Perforationsbogens dadurch reduzieren, da3 man mit jedem Impuls mehrere Perforationen in verschie-

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denen Zigaretten erzeugt, .beispielsweise dadurch, daß man mehrere Lasergeneratoren verwendet.

Bei einer weiteren nicht dargestellten Variante, die als solche für sioh oder in Kombination mit den vorbeschriebenen Varianten verwendet werden kann, können in Kombination oder an Stelle der Hülsen 38 andere Hülsen verwendet werden, die die Zigaretten am FiIterende ergreifen und ähnlich arbeiten wie die Hülsen 36. Schließlich kann der Walze 7 auch eine Walze 7» die mit ähnlichen Schlitten 27 ausgerüstet ist, zugeordnet und mit ihr antriebsmäßig so verbunden werden, daß dadurch je zwei koaxial angeordnete und über ein Doppelfilter miteinander verbundene Zigaretten gefordert und perforiert werden können, wobei die Doppelfilter in dem zwischen den beiden Walzen 7 gelegenen Raum liegen und der Wirkung der Laserstrahlengenerator-Sinheit 56 unterworfen werden. Letzterer kann dabei auch je zwei räumlich getrennte Paare von Perforationsringen auf dem Doppelfilter erzeugen.

Es versteht sich,-daß in allen oben erwähnten Fällen an Stelle zweier Perforationsringe auch nur eine einzige Ringreihe von Perforationen treten kann, indem man einen der beiden !Reflektoren 57 oder $B entfernt.

Claims

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Erf indungs anspruoh

* Verfahren zum Erzeugen von Perforationen in stabförmigen Gegenständen, insbesondere Zigaretten, gekennzeichnet dadurch, daß die Gegenstände (5) quer zu ihren Achsen auf einem bestimmten Vorschubweg mittels eines Förderers (6) bewegt werden, auf welchem die Gegenstände (5) in konstantem Teilungsabstand (P) voneinander liegen und jeder Gegenstand (5) a"f dem Förderer (6) wenigstens auf einem Teil seines Vorschubweges durch Haltemittel (29) gehalten wird, die für jeden Gegenstand Betätigungsmittel (28) enthalten, welche mit dem Förderer (6) umlaufen und sich zusätzlich um ihre Achsen drehen, um dem zugehörigen Gegenstand (5) auf seinem Vorschubweg eine entsprechende Drehbewegung um seine Achse zu erteilen, und wobei weiterhin wenigstens eine Laserstrahlengenerator-Einheit (56) verwendet wird, um auf jedem Gegenstand (5) wenigstens einen Hing (2) von Perforationen (3) während dessen Drehbewegung um seine Achse zu erzeugen.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Förderer (6) eine um ihre Achse umlaufend anzutreibende Walze (7) aufweist, die die zu perforierenden Gegenstände (5) gleichförmig verteilt an ihrem Umfang abstützt, wobei die Laserstrahlengenerator-JSinheit (56) zum Perforieren jeden Gegenstandes (5) dann aktiviert wird, wenn letzterer L·ich auf einem Perforationsbogen (AB) befindet, der sich über einen Winkel von weniger als 360° gegenüber dem Zentrum der Walze (7) erstreckt, wobei die Betätigungsmittel (28) eine vollständige Drehbewegung während der Zeit ausführen, in welcher die zugehörigen zu perforierenden Gegenstände (5) den Perforationsbogen (AB) durchwandern.

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3. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Laserstrahlengenerator-Einheit (56) wenigstens einen ein Laserstrahleribündel (55) erzeugenden Pulsations-Generator und wenigstens einen .Reflektor (57} 58) enthält, um das Laserstrahlenbündel (55) auf eine zu perforierende Stelle
4· Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Perforationen (3) in jedem Gegenstand (5) erzeugt werden, während letzterer auf einem Perforationsbogen (AB) wandert, dessen Länge gleich dem Produkt aus dem Teilungsabstand (P) und der Anzahl (n) der Perforationen (3) auf jedem Hing (2) jeden Gegenstandes (5) ist.

(4) jedes Gegenstandes (5) zu lenken, wobei der Beflektor (57; 58) um die Achse der Walze (7) rotieren kann und so angetrieben wird, daß er um die vorerwähnte Achse eine vollständige Drehbewegung innerhalb der Zeit vollführt, in der sich die Walze (7) um wenigstens einen Teilungsabstand (P) zwischen den zu perforierenden Gegenständen
5. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Perforationen (3) in jedem Gegenstand (5) erzeugt werden, während letzterer einen Perforationsbogen (AB) durchläuft, dessen Länge gleich dem Produkt aus dem Teilungsabstand (P) und einem Vielfachen der Anzahl (n) der in jedem Hing (2) jeden Gegenstandes (5) zu erzeugenden Perforationen (3) ist„ -

(5) weiterdreht.
6. Vorrichtung aum Erzeugen von Perforationen in stabförmigen Gegenständen, insbesondere Zigaretten, nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Förderer (6) zum Fördern

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der zu perforierenden Gegenstände (5) quer zu ihren ; Achsen auf einem bestimmten Vorschubweg vorgesehen ist, wobei der Förderer (6) die Gegenstände (5) mit konstantem Teilungsabstand (P) voneinander trägt, weiterhin Haltemittel (29) vorgesehen sind, die jeden Gegenstand (5) auf dem !Förderer (6) wenigstens auf einem Teil des Vorschubweges halten und. die für jeden Gegenstand (5) Betätigungsmittel (28) enthalten, die mit dem Förderer (6) umlaufen und um ihre Achsen drehbeweglich anzutreiben sind, um den zugehörigen Gegenstand (5) auf seinem Vorschubweg um seine Achse zu drehen, und weiterhin wenigstens eine Laserstrahlengenerator-Einheit (56) vorgesehen ist, die auf jedem Gegenstand (5).während dessen Drehbewegung um seine Achse wenigstens einen King (2) iron Perforationen (3) zu erzeugen erlaubt.
7. Vorrichtung nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Förderer (6) eine um ihre Achse drehbeweglich antreibbare Walze (7) aufweist, die auf ihrem Umfang die zu perforierenden Gegenstände (5) in gleichförmigem Abstand voneinander trägt, und daß die Laserstrahlengenerator-Einheit (56) auf jeden Gegenstand (5) wirkt, während dieser einen Perforationsbogen (AB) von weniger als 360° betragender Bodenlänge durchwandert, und wobei die Betätigungsmittel (28) eine vollständige Drehbewegung der zu perforierenden Gegenstände (5) hervorrufen, während diese den Perforationsbogen (A3) durchwandern.
8. Vorrichtung nach Punkt 7ι gekennzeichnet dadurch, daß die Laserstrahlengenerator-Einheit (56) einen wenigstens ein Laserstrahlenbündel (3^) von Laserstrahlen-Impulsen erzeugenden Generator und einen Reflektor (57? 58) umfaßt,

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der das Laserstrahlenbündel (55) auf eine zu perforierende Stelle (4) des Gegenstandes (5) selektiv richtet, wobei der Reflektor (57j 58) um die Achse der Walze (?) rotiert und weiterhin Antriebsmittel (53) zum Drehantrieb des Reflektors (57; 58) derart vorgesehen sind, daß dieser eine vollständige Drehbewegung um seine Achse innerhalb einer Zeit macht, die die Walze (7) braucht, um die zu perforierenden Gegenstände (5) um wenigstens einen Teilungsabstand (P) vorzubewegen.
9· Vorrichtung nach den Punkten 7 oder 8, gekennzeichnet dadurch, daß der Perforationsbogen (AB) eine Länge besitzt, die gleich dem Produkt aus dem Teilungsabstand (P) und der Anzahl (n) der auf jedem Ring (2) jeden Gegenstandes (5) zu erzeugenden Perforationen (3) ist·
10. Vorrichtung nach den Punkten 7 oder 8, gekennzeichnet dadurch, daß der Perforationsbogen (AB) eine Länge besitzt, die gleich dem Produkt aus dem Teilungsabstand (P) und einem Vielfachen der Anzahl (n) der auf jedem Ring jeden Gegenstandes (5) zu erzeugenden Perforationen (3) ist.
11. Vorrichtung nach einem der Punkte 6 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Betätigungsmittel (28) für jeden zu perforierenden Gegenstand (5) wenigstens eine koaxial zu letzterem liegende Hülse (38) aufweisen, die das entsprechende Shade des zugehörigen Gegenstandes aufzunehmen in der Lage ist, und wobei weiterhin Antriebsmittel vorgesehen sind, um jede Hülse (38) um ihre Längsachse zu drehen.

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12. Vorrichtung nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß der Förderer (6) eine die Walze (7) tragende zentrale Hohlwelle (12) aufweist, die um ihre Achse antreibbar ist, und die Antriebsmittel für die Hülsen (38) aus einem Getriebezug (40), einem letzteren antreibenden, auf der Hohlwelle (12) verkeilten Antriebsritzel (41) und je einem Abtriebsritzel (39) bestehen, das auf einer mit der Hülse (38) fest verbundenen und dazu koaxial verlaufenden Welle (37) aufgekeilt ist.
13* Vorrichtung nach den Punkten 11 oder 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Antriebsmittel für jede Hülse (38) einen Schlitten (27) aufweisen, der durch eine Kurventrommel (34) parallel zur Achse des zugehörigen, zu perforierenden Gegenstandes (5) hin und her zu verschieben ist, um dadurch jede Hülse (38) in einer Eingriffsposition mit dem zugewandten Ende des zugehörigen, zu perforierenden Gegenstandes (5) zu halten, und zwar für die gesamte Dauer, in der letzterer der Laserstrahlen-Einwirkung unterworfen ist.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen