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Verwahren und Vorrichtung zum Prüfen von Zigaretten auf Undichtigkeiten
der Hulle Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen Zum vorzugsweise
kontinuierlichen Prüfen einer Folge von Zigaretten oder ähnlichen umhüllten Gegenständen
auf Undichtigkeiten der Hülle, insbesondere bei der Massenherstellung von Zigaretten
oder ähnlichen Gegenständen.
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Allgemein kann es sich bei den zu prüfenden Gegenständen um umhüllte
Stränge mit nicht umhüllten Endflächen handeln. Der Ausdruck "umhüllter Stranges
soll einen Gegenstand bezeichnen, der eine rohrförmige Hülle hat, die eine luitdurchlässige
Füllung urngibt und an den Enden offen ist, so daß die Endflächen der Hülle freiliegen.
Bin Beispiel eines urShüllten Stranges ist eine Zigarette, die im ganzen aus einer
Papierhülle und oiner Tabakfüllung bestehen oder auch ein Mundstückteil, z.B. einen
Filterstoplen an einem Ende, aufweisen kann, wobei der
Mundstückteil
mit dem Tabak in einer gemeinsamen Hülle enthalten oder mit dem den Tabak enthaltenden
Teil der Zigarette durch ein Vereinigungsband verbunden sein kann, das um das Mundstückteil
und das den Tabak enthaltenden Teil herumgeschlungen ist. Gin weiteres Beispiel
eines uinhüllten Styanges ist eine Gruppe von zwei Zigarettenteilen und einem doppelt
langen zwischen ihnen liegenden Mundstückteil, das mit ihnen verbunden ist. Solch
eine Gruppe wird häufig als Zwischenprodukt beim Herstellen von Mundstückzigaretten
verwendet; sie wird danach durch Durchschneiden des mittleren Mundstückteils unterteilt.
Bin weiteres Beispiel eines -umhüllten Stranges ist ein Mundstückmaterialteil, das
aus einer Füllung aus luftdurchlässigem Material beste'nt, wie es häufig auch als
Rauchfilter benutzt wird, und in eine Hülle eingeschlossen ist.
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Ein Tabak- oder Mundsttickmaterial enthaltender Strang wird gewöhnlich
in eine Papierumhüllung eingeschlagen, die üblicherweise durch eine in Längsrichtung
des Stranges verlaufende Klebenaht geschlossen wird. Die Naht kann auch durch andere
Verfahren als durch Kleben gebildet werden, z.B. durch Kräuseln oder Fälteln. Ein
Verbindungsband, das zum Verbinden eines Mundstückteils mit einem Zigarettenteil
verwendet wird, kann auch aus Papier oder aus antren geeigneten Materialien hergestellt
werden, und auch solch ein Verenigungsband
wird gewöhnlich durch
eine Klebnaht verschlossen.-Der Ausdruck Hülle soll also nicht nur eine einzelne
Hülle bedeuten, die die ganze Füllung, etwa eine Tabikfüllung oder eine Füllung
von Mundstückmaterial umschließt oder aus je einem Teil dieser beiden Materialien
besteht, sondern auch ein Vereinigungsband, das ein Mundstückteil mit einen oder
mehreren Zigarettenteilen oder umhüllten Tabakfüllungen verbindet.
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Alle solche Hüllen können aus einem Werkstoff bestehen, der gewöhnlich
einen gewissen Grad von Porosität aufweist und infolgedessen in einem gewissen Grade
luftdurchlässig ist.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf das Offen von übermäßiger
Luftdurchlässigkeit der Hülle eines Stranges.
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Eine solche übermäßige Luftdurchlässigkeit kann die Folge eines Loches
in der Hülle sein oder einer Lücke zwischen zwei sich überlappenden Endteilen der
Hülle, die eine Naht bilden, wobei eine solche Lücke dadurch entstehen kann, daß
diese Teile nicht vollständig aneinander haften. Auch bei Strängen, die aus mit
ihren Stirnseiten aneinanderstoßenden Teilen bestehen und durch ein Vereinigungsband
miteinander verbunden sind, wofür ein übliches Beispiel eine Mundstückzigarette
ist, die aus einem mit einem Mundstückteil verbundenen Zigarettenteil besteht, kommt
es mitunter vor, daß die beiden aneinander anliegenden Teile sich nicht vollständig
abdecken, etwa einen etwas verschiedenen Durchmesser
haben, so daß
das Vereinigungsband an einem der Teile unvollständig befestigt ist und eine Lücke
freiläßt, durch die Luft hindurchströmen kann. Bei einer Mundstückzigarette kann
beigielsweise das Mundstückteil einen etwas größeren Querschnitt haben als das Zigarettenteil,
und dies kann ein unvollständiges Anhaften des Vereinigungsbandes an dem Zigarettenteil
zur Folge haben, so daß das Vereinigungsband an einer oder mehreren Stellen um den
Umfang des Zigarettenteils herum nicht festgeklebt ist und Luft zwischen dem Vereinigungsband
und der Hülle des Zigarettenteils hindurchgehen und so in die Zigarette eintreten
kann.
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Bei einer bekannten Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung von Zigarettenhüllen
(US-PS 2 951 564) wird die zu prüfende Folge von Zigaretten queraxial auf einem
Förderer durch eine Prüfstation bewegt. Die einzelnen Zigaretten liegen zwischen
Anschlußelementen, die im Bereich der Prüfstation durch eine Kurvensteuerung axial
anale Enden der Zigaretten angedrückt werden. Die auf der einen Seite liegenden
Anschlußelemente sind durchweg mit je einem Druckanzeiger, insbesondere einem aufblasbaren
Ballon, versehen, und die auf der anderen Seite liegenden Anschlußelemente werden
beim Durchgang durch die Prüfstation über eine Gleitdichtung an eine stationäre
ttberdrudkquelle ageschlossen. Ist die jeweils geprüfte Zigarettenhülle genügend
dicht, so baut sich am Druckanzeiger
bis zu einer vorbestimmten
Prüfstelle der PxuS-station ein entsprechend hohes Anzeigesignal auf; wenn dies
es Anzeigesignal in der Prüfstelle zu klein ist und dadurch das Vorliegen eines
Lecks anzeigt, wird ein Aussonderungssignal ausgelöst.
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Bei dieser bekannten Vorrichtung ist es schwierig, die Anschlußelemente
so an die Enden der Zigarette Anzudrükken, daß zwar ein genügend dichter Abschluß
erfolgt, eine Beschädigung der Zigarette jedoch vermieden wird. Diese Schwierigkeit
tritt verstärkt in Erscheinung, wenn verhältnismäßig hohe Uberdrücke angewendet
werden, die an sich zum Ausgleich der an den Anschlußelementen auftretenden Leckverluste
vorzuziehen wären; es müssen nämlich dann auch entsprechend höhere Anpreßdrücke
verwendet werden, um zu verhindern, daß der hohe Austrittsdruck das Zigarettenende
von dem Anschlußelement wegdrückt. Ferner ist bei dieser bekannten Vorrichtung eine
Vielzahl von Druckanzeigern erforderlich, und der Anschluß der Überdruckquelle über
die Gleitdichtung an die einzelnen Anschlußelemente bringt konstruktive und funktionelle
Probleme mit sich.
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Die Gleitdichtung wie auch die Kurvensteuerungen sind für Förderer-Transportgeschwindigkeiten,
wie sie bei modernen Zigarettenmaschinen erforderlich sind, wenig geeignet.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (DT-PS 1 025 173) ist lediglich
beabsichtigt, die Dichtigkeit der Klebverbindung zwischen der Zigarettenhülle und
einem daran angesetzten Filter zu prüfen. Zu diesem Zweck sind zwei dünne mit Abstand
Membranen/parallel zueinander angeordnet und mit aufeinander ausgerichteten Löchern
versehen, die etwas kleiner sind als der Durchmesser der zu prüfenden Zigarette.
Die zu prübis zu einem Anschlag fende Zigarette wird durch beide Löcher/so weit
vorgeschoben, daß die Klebestelle zwischen beiden Membranen liegt. Der Raum zwischen
den Membranen ist über ein Ventil an die Außenluft angeschlossen. Man legt Unterdruck
an das Mundstück der Zigarette und mißt den Strömungswiderstand der Zigarette sowohl
bei geschlossenem als auch bei geöffnetem Ventil; tritt ein Unterschied auf, so
ist die Klebnaht zwischen Hülle und Filter undicht. Diese bekannte Vorrichtung ist
wegen der Notwendigkeit, die zu prüfende Zigarette durch die Löcher der beiden Membranen
zu stoßen und nach beendeter Prüfung wieder herauszuziehen, sowie wegen der Notwendigkeit,
zwei Prüfvorgänge auszuführen und deren Ergebnisse miteinander zu vergleichen, für
eine rasche und kontinuierliche Arbeitsweise nicht geeignet. Auch würden dabei die
Ränder der Membranlöcher sehr bald verschleißen.
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Angesichts dieses Standes der Technik geht die Erfindung von der Aufgabe
aus, eine Folge von Zigaretten in möglichst einfacher Weise rasch, zuverlässig und
schonend einzeln auf Dichtiglieit
der Hülle zu prüfen.
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Nach der Erfindung dient zur Lösung dieser Aufgabe das in Anspruch
1 angegebene Verfahren sowie die Anspruch 5 angegebene Vorrichtung.
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Das Bilden der Dichtungen durch jeweils aufeinander zu bewegte konkave
Diditungsteile, die sich um den Umfang der Zigarette herum zusammenschließen, bietet
bedeutsame Vorteile im Sinne der Erfindungsaufgabe. Im Gegensatz zu den bekannten
Dichtungen, die axial auf die Enden der Zigarette aufgedrückt werden, wird auch
bei raschem Zusammenschließen der Dichtungsteile kein übermäßiger Druck auf die
Zigarette ausgeübt, da die Endlagen der-Dichtungsteile im zusammengeschlossenen
Zustand nicht durch Anschlag an der Zigarette, sondern durch gegenseitigen Anschlag
bestimmt sind, und die sich um den Umfang der Zigarette erstreckende Dichtungsfläche
kann verhältnismäßig groß gemacht werden; dadurch ergibt sich-bei kleiner spezifischer
Pressung eine gute Dichtwirkung.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Relativbewegung der Dichtungsteile
mit der Bewegung der prüfenden Zigaretten zur Prüfstation koordiniert oder kombiniert
wird; zu diesem Zweck können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zum Bilden
der Dichtungen jeweils zwei sich zu einer Dichtung ergänzende konkave Dichtungsteile
durch zwei sich mit gleichen
Geschwindigkeiten bewegende getrennte
Förderer aufeinaderzu zu einer Prüfstation bewegt werden, und besonders einfache
Verhältnisse ergeben sich, -wenn in weiterer Ausgestaltung der erfindung die Zigaretten
mit dem einen der beiden Förderer transportiert werden und die beiden Förderer derart
zur Zusammenwirkung gebracht werden, daß an jeder Zigarette die Dichtungen in der
Prüfstation gebildet werden. Dabei kann durch entsprechende Gestitung der Förderer
ohne weiteres auch erreicht werden, daß sie in der Prüfstation den zur Prüfung benötigten
Raum außerhalb der Zigarettenhülle bilden; dementsprechend ist in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, daß die beiden Förderer zur Bildung einer zwischen ihnen
die jeweils zu prüfende Zigarette in der Prüfen station ringförmig umschließenden
Kammer zusammengeführt werden und daß diese Kammer in der Prüfstation mit einer
Unterdruckquelle verbunden wird. Die Verwendung von Unterdruck in der die Zigarette
umschließenden Kammer zur Erzeugung der Druckdifferenz bietet unter anderem den
Vorteil, daß die Zigarettenhülle sich enger an die den Umfang der Zigarette um schließenden
Dichtungen anlegt, so daß die Dichtwirkung verbessert wird. Ebenfalls zur Verbesserung
der Dichtwirkung trägt es bei, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die
konkaven Dichtungsteile etwa halbkreisförmige Kissen
aus weichem,
luftundurchlässigem Material sind, die zur Bildung der Dichtung miteinander zur
Deckung kommen; Eine baulich besonders zweckmäßige und platzsparende AusführLmgsform,
die auch für hohe Arbeitsgeschwindigkeiten brauchbar ist, ist in weiterer Ausgestaltung
der Brfindung dadurch gekennzeichnet, daß der die Zigaretten tragende und durch
die Prüfstation befördernde Förderer eine Trommel aufweist.
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Zur Schonung der Zigaretten und zur Steigerung der anwendbaren Arbeitsgeschwindigkeit
ist es weiter außerordentlich vorteilhaft, wenn die Füllmittel hoch-em-pfindlich
sind und rasch ansprechen. Diese Vorzüge bi gleichzeitiger baulicher BinSachheit
und Robustheit werden erfindungsgemäß erzielt-bei einer Vorrichtung zum kontinuierlichen
Herstellen von Zigaretten mit einer Prüfeinrichtung zur Einzelprüfung von aufeinanderfolgenden
Zigaretten an einer Prüfstation, wobei die Prüfeinrichtung einen Förderer aufweist,
mit dem die Zigaretten getrennt durch die Prüfstation bewegt werden, sowie Mittel
zur Erzeugung einer Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren jeder Zigarette
in der Prüfstation, und Fühlmittel zum Erfassen eines von der Druckdifferenz hervorgerufenen
zu großen Luftstromes durch die Zigarettenhülle, wobei diese Vorrichtung dadurch
gekennzeichnet ist, daß die Fühlmittel einen stationären
Membran-Drucksignalgeber
aufweisen, der an eine Stege der Prüfeinrichtung angeschlosen ist, wo innige eines
bei der jeweils geprüften speziellen Zigarette von der Druckdifferenz hervorgerufenen
Luftstromes durch die Hülle eine Druckänderung auftritt.
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Membran-Drucksignalgeber sind robust und können dennoch wegen der
geringen bewegten Massen ohne weiteres hohe Ansprechempfindlichkeiten und Ansprechgeschwindigkeiten
aufweisen. Ein weiterer Vorzug der beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht
darin, daß nur ein einziger Drucksignalgeber erforderlich ist; dies stellt im Vergleich
zu der eingangs beschriebenen bekannten Vorrichtung, bei der eine ganze Reihe von
Drucksignalgebern, vorzugsweise in Form von Ballons, vorgesehen war, eine beträchtliche
Vereinfachung dar. Für Membran-Drucksignalgeber sind zahlreiche Ausführungsmöglichkeiten
bekannt. Besonders empfindlich und schaltungstechnisch einfach ist die Aus-Führung
als Druck-Kapazitäts-WAndler.
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Für eine rasche und deutliche Anzeige einer unerwünschten Undichtigkeit
der Hülle ist es bedeutungsvoll, an welcher Stelle der Fühler angeschlossen wird
und wie diese Stelle beschaffen ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn in weiterer
Ausgestaltung
der Erfindung in der Prüfeinrichtung zwischen einem an ein Ende der zu prüfenden
Zigarette anschließenden Raum und einem die Hülle der zu prüfenden Zigarette umgebenden
Raum eine einem direkten Luftstrom zwischen diesen Räumen entgegenwirkende Abschlußeinrichtrmg
vorgesehen und an den die Hülle umgebenden Raum eine Unterdruckquelle angeschlossen
ist, so daß der Druck in dem an das Zigarettenende anschließenden Raum durch einen
infolge des angelegten Unterdrucks erzeugten Luftstrom, der durch das Zigarettenende
in das Innere der Zigarette und mater durch die Zigarettenhülle nach außen geht,
beeinflußt wird. Allgemein ist es günstig, wenn der Drucksignalgeber an einen Prüfraum
angeschlossen ist, der mit einem Ende der jeweils in der Prüfstation zur Prüfung
vorgesehenen Zigarette in Verbindung steht.
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Um die Ansprechzeit zu verkürzen, was insbesondere bei besonders langen
Prüfobjekten, etwa den eingangs erwähnten Zigaretten-Zwischenprodukten mit doppelter
Zigarettenränge, für die Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit wichtig sein kann,
können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung bei einem erfindungsgemäßen Verfahren,
bei dem nacheinander bei jeder Zigarette eine Druckdifferenz zwischen Räumen innerhalb.
und außerhalb der Hülle erzeugt und das Vorliegen eines zu großen durch die Hülle
gehenden Luftstromes erfaßt wird, die innerhalb der Zigarette an deren Enden herrschenden
Drücke getrennt erfaßt werden, so daß die Anwesenheit eines
Lecks
in der Zigarettenhülle in der Nähe eines Endes der Zigarette von der jeweils dafür
am günstigsten gelegenen Druckerfasstzgsstelle erfaßt werden kann. Vorrichtungsmäßig
kann dies dadurch errecht werden, daß die Fühlmittel zwei druckempfindliche Einrichtungen
aufweisen, die getrennt auf die innerhalb der Zigarette an entgegengesetzten Enden
der Zigarette hrschenden Drücke ansprechen, so daß die Anwesenheit eines Lecks in
der Zigarettenhülle nahe einem Ende der Zigarette von der dafür am günstigsten gelegenen
druckempfindlichen Einrichtung angezeigt wird.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in
Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Endansicht
einer Baurt, Fig. 2 einen Schnitt durch Fig. 1 in Richtung der Linie II-II, Fig.
3 eine Endansicht einer abgeänderten Ausführungsform, Fig. 4 einen Schnitt in Richtung
der Linie IV-IV durch Fig.3.
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Fig. 5 eine Endansicht einer weiteren abgeänderten Ausführungsform,
Fig. 6 einen Schnitt durch Fig. 5 in Richtung der Linie IV-IV, Fig. 7 eine schematische
Darstellung einer Einrichtung für das Ausscheiden fehlerhafter Stränge, und Fig.
8 eine abgeänderte Ausscheideeinrichtüng.
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Gemäß Fig. 1 und 2 werden Zigaretten C queraxial auf einem bewegbaren
Förderband 1 gefördert, das über eine umlaufende Scheibe 2 läuft. Das Band ist-aus
biegsamem Material hergestellt und mit Nuten 3 versehen, in denen die Zigaretten
getragen werden, wobei jede Nut zwei etvJa halbkreisförmige Kissen 4 aufweist, auf
denen je eine Zigarette aufruht. Die Kissen 4 sind aus weichem, luftundurchlässigem
Gummi hergestellt und liegen neben den beiden Enden der in der Nut ruhenden Zigarette
(Fig. 2).
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Die Teile des Bandes 1 zwischen den Nuten 3 sind mit Schlitzen 5 versehen,
so daß diese Teile des Bandes aus einem später noch anzugebenden Grunde verformt
werden können.
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Oberhalb des Bandes 1 liegt eine Trommel 6, die auf einer umlaufenden
Welle 7 angeordnet und am Umfang mit Nuten 8 versehen ist, die in der Längsrichtung
der Trommel verlaufen. Wenn die Trommel 6 umläuft, kommen die Nuten 8 der Reihe
nach an einer
am untersten Teil des Trommelumfangs gelegenen Prüfstelle
zur Deckung mit einer Nut 3 an dem Band 1. In jeder Nut 8 sind zwei den Kissen 4
in den Nuten 3 ähnliche halbkreisförmige Kissen9 vorgesehen, die mit den Kissen
4 zur Deckung kommen. Von den einzelnen Nuten 8 gebt ein Loch 10 in radialer Richtung
der Trommel 6 aus, das in Verbindung mit einem nach einer Endfläche der Trommel
hinführenden Längsloch 11 (Fig.2) steht.
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Wie aus Fig. 2 zu ersehen, ist die Welle 7 in einem Rahmen 13 mit
Hilfe von Lagern 12 drehbar gelagert. Ein feststehender Kohlering 14 wird durch
Bedern 15 gegen die Trommel gedrückt. In dem unteren Teil des Ringes 14 ist ein
bogenförmiger Schlitz 16 (Fig.2) vorgesehen, mit dem sich die Löcher 11 decken können.
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Eine Leitung 17 verbindet den Schlitz 16 über ein Loch 18 in dem Rahmen
13 mit einer nicht dargestellten Unterdruckquelle, die mit dem Loch t8 über ein
Rohr 19 verbunden ist.
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Die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 6 ist gleich der Geschwindigkeit
des Börderbandes 1, und wenn die einzelnen Zigaretten 10, die in je einer Nut 3
liegen, unter der Trommel 6 vorbeigehen, kommt eine Nut 8 mit einer Nut 3 zur Deckung,
und die Zigarette wird zwischen den in den beiden sich deckenden Nuten befindlichenKissen
9 bzw. 4 gehalten. Die Kissen 9 und 4 verformen sich so, daß sie den Strang umschließen
und dessen äußere Form annehmen, wobei sie luftdichte Abschlüsse neben den beiden
Enden der Zigaretten bilden und die Außenseite der Hülle gegenüber den nicht abgedeckten
Enden des Stranges abdichten. Es wird auf diese Weise rund um die Außenseite der
Hülle der Zigarette a eine luftdicht abgeschlossene Kammer 19 gebildet (Fig.2).
lurch das Loch 10 wird Unterdruck nach der Kammer geleitet, während das Loch 11
in Deckung mit dem Schlitz 16 ist, so daß ein Druckunterschied
zwischen
der Luft in dem Inneren des Stranges und der Rammer entsteht, und wenn die Zigarette
C fehlerhaft ist, d.h., wenn Luft durch die Hülle hindurchgehen kann, wird infolge
der Verringerung des Luftdruckes in der Kammer Luft durch die freien Enden der Füllung
und durch den Fehler in der Hülle, etwa einer Lücke in der Naht der Hülle, hindurch
in die Kammer 19 fließen.
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Wenn andererseits eine Zigarette in dieser Beziehung fehlerlos ist,
kann keine Luft oder keine in Betracht kommene Luftmenge in die Kammer 19 fließen,
wenn das Umhüllungsmaterial verhältnismäßig luftundurchlässig ist.
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Die Teile des Bandes 1 zwischen den Nuten 3 wirken mit den Umfangsteilen
der Trommel 6 zwischen den Nuten 8 zusammen und helfen, die Kammer 19 abzudichten,
da zwischen diesen Teilen Ausgleichsräume, nämlich Schlitze 5 vorhanden sind, die
es diesen Teilen des Bandes ermöglichen, sich ZU verformen und diese Ausgleichsräume
auszufüllen.
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Gemäß Fig. 2 sind an den Enden der Zigarette in der Prüfstslluag
Kondensatoren vorgesehen, die aus je einer festen Platte 20 und einer bei 22 gelenkig
gelagerten Platte 21 bestehen. Wenn die geprüfte Zigarette fehlerhaft ist, -bewirkt
der durch das freie Ende der Füllung fließende Luftstrom eine Bewegung der Platten
21 nach den Zigaretten zu. Diese Bewegung bewirkt eine Änderung der Kapazität des
Kondensators, die dazu verwendet wird, eine benötigte Ausscheidevorrichtung für
die fehlerhafte Zigarette zu betätigen.
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Bei der dargestellten Bauart sind die Zigaretten a Mundstdck-Zigaretten,
die je' ein Mundstückt;eil 23 haben, das mit einem Zigarettenteil 24 durcb ein herumgelegtes
Vereinigungsband 25 verbunden ist, wobei das Band so rund um das Mundstückteil geschlungen
ist,
daß das Ende des Zigarettenteils, an dem das Mundstückteil anliegt, überlappt wird.
Wenn nun das Mundstückteil nicht richtig mit dem ZigaretteniEl verbunden ist, etwa
der überlappende Teil des Vereinigungsbandes 25 nicht richtig abschließt und sich
eine Lücke bildet, kann Luft durch die Lücke hindurchfließen und die Zigarette wird
ausgeschieden. Es sei indessen bemerkt, daß diese Einrichtung auch bei Zigaretten
Verwendung finden kann, die kein Mundstückteil haben, z. B. zum Prüfen von Zigaretten,
bei denen die Naht der Zigarettenpapierbülle nicht richtig dicht ist oder die Hülle
aus irgend einem anderen Grunde luftdurchlässig ist.
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Fernerhin kann die Erfindung auch zum Prüfen von Verbundzigaretten
verwendet werden, die aus zwei Zigarettenteilen und einem zwischen ihnen und mit
ihnen in Anlage befindlichen doppelten Mundstückteil bestehen, wobei die Zigarettenteile
und das Mundstückteil durch ein sie umschließendes Vereinigungsband verbunden sind,
das das Mundstückteil vollständigund die Endstücke der Zigarettenteile umgibt, oder
aber die Teile durch zwei verhältnismäßig schmale Vereinigungsbänder verbunden sind,
die die beiden benachbarten Endteile des Mundstückes und der Zigarettenteile miteinander
verbinden.
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Wenn es in dem letzterwähnten Falle nur erwünscht ist, die Naht der
umgelegten Vereinigungsbänder zu prüfen, kann die Einrichtung so abgeändert werden,
daß die Kissen 4 und 9 nur die Vereinigungsbänder an der Kammer 19 abschließen.
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Eine abweichende Ausführungsform ist in Fig. 3 und 4 dargestellt.
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Gemäß Fig.3 werden die Zigaretten queraxial auf einer bewegbaren
ununterbrochenen Fördervorrichtung gefördert, die aus einem biegsamen Band 30 und
mit Nuten versehenen Metallteilen 31
besteht, in denen je eine
Zigarette liegt. Die durch ein umlaufendes Rad 32 geführte Fördervorrichtung läuft
um einen Teil des Umfanges einer umlaufenden Trommel 33 mit in der Längsrichtung
verlaufenden Nuten 34, die noch später genauer beschrieben werden. Die Abstände
zwischen den Nuten 34 rund um die Trommel entsprechen den Abständen der Teile 31
auf dem Band 30, und die Trommel 33 läuft mit einer Umfangsgeschwindigkeit um, die
etwa der linearen Geschwindigkeit des Bandes gleich ist, so daß die beiden Teile
sich in zeitlicher Übereinstimmung so bewegen, daß aufeinanderfolgende Nuten 34
mit aufeinanderfolgenden Teilen 31 zur Deckung kommen ui zusammen die in den Teilen
31 liegenden Zigaretten in einer nunmehr zu beschreibenden Weise umschließen.
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Gemäß Fig.4 weist jedes Teil 31 Endstücke 35 und 36 auf, deren Entfernung
voneinander ein wenig größer ist als die Länge einer Zigarette, und gegen eines,
36, dieser Endstücke legt sich das eine Ende der von dem Teil 31 getragenen Zigarette
so, daß zwischen dem anderen Ende der Zigarette und dem Endstücke 35 ein kleiner
Raum frei bleibt. Der genutete Teil der einzelnen Teile 31 trägt einen nach innen
ragenden Ringteil 37, 38, 39 und 40, auf dem die Zigarette aufruht. Die Nuten 34
in der Trommel 35 entsprechen den Teilen 31, und jede Nut 34 weist Endteile 41 und
42 auf, die sich mit den Endteilen 35 und 36 decken, sowie nach innen ragende Ringteile
43, 44, 45 und 46, die sich mit den Ringteilen 37, 38, 39 und 40 decken.
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Wenn eine Nut 34 sich mit einem Teil 31 deckt, wird die in dem Teil
31 gehaltene Zigarette eingeschlossen, und die Ringteile an den beiden Teilen decken
sich und bilden einen etwa luftdichten Abschluß um den Umfang der Zigarette, und
die Endteile 35 und 41 bzw. 36 und 42 decken sich und bilden etwa luftdichte
Abschlüsse
gegenüber den Enden der Zigarette. Wie am besten aufs Fig. 4 zu ersehen, wird um
die Zigaretten zwischen den Ringteilen 38 und 44 bzw. 39 und 45 eine etwa luftdichte
Kammer 47 gebildet. Die Ringteile 40 und 46 und die Endteile 36 und 42 umschließen
das Ende der Zigarette, das in Anlage an den Endteilen ist, und die Ringteile 37
und 43 und die Endteile 35 und 41 umschließen das andere Ende der Zigarette, wobei
zwischen dem Ende der Zigarette und den Endteilen ein kleiner Zwischenraum 48 gebildet
wird.
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Zwischen den Ringteilen 37 und 38 bzw. 39 und 40 sind in den beiden
Teilen 31 Einlässe 37a und 39a vorgesehen, und zwischen den Ringteilen 43 und 44
bzw. 45 und 46 der Nuten 34 sind entsprechende ringsherum laufende Nuten 43a und
45a rund um die Trommel 33 angeordnet. Diese Einlässe und Nuten ermöglichen es,
daß diejenigen Teile des Zigarettenumfangs, die sich mit den Nuten und den Einlässen
decken, nach der Atmosphäre hin offen sind, wenn die Zigarette in der oben beschriebenen
Weise umschlossen ist. Der Zweck dieser Maßnahme wird später erläutert.
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Die Zigaretten a sind bei der dargestellten Ausfiihrungsform Mundstückzigaretten,
die einen eingehüllten Tabakteil aufweisen, der mit einem Mundstückteil durch ein
an beiden Teilen anhaftendes Vereinigungsband verbunden ist.
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Die Trommel 39 ist auf einer umlaufenden Well 49 angebracht. Von
jeder Nut 34 geht an einer Stelle zwischen den Ringteilen 44 und 45 ein radial zu
der Trommel gerichtetes Loch 50 aus, das mit einem Längsloch 51 in Verbindung steht,
das nach der einen Endfläche 52 der Trommel führt. Ferner geht von jeder Nut 34
aus an einer Stelle zwischen dem Ringteil 43 und dem Endteil
41
ein zweites radiales Loch 53 aus, das in Verbindung mit einem zweiten Längsloch
54 steht, das nach der einen Endfläche 52 der Trommel führt. Die Löcher 53 und 54
bilden zusammen mit dem Raum 48 einen Teil der Prüfkammer.
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Die Welle 49 läuft in Lagern 55, die von einem Rahmen 56 getragen
werden. Ein ortsfester Kohlering 57 wird durch Federn 58 gegen die Endfläche 52
der Trommel 33 gedrückt; die Federn 58 liegen in Vertiefungen des Rahmens 56..In
dem Ring 57 ist ein bogenförmiger Schlitz 59 (Fig. 3) vorgesehen, mit dem die Löcher
51 zur Deckung kommen können, und es ist ein weiterer bogenförmiger Schlitz 60 in
dem Ring angebracht, mit dem die Löcher 54 zur Deckung kommen können. Eine Leitung
61 verbindet den Schlitz 59 über ein Loch 62 in dem Rahmen 56 mit einem Rohr 63,
das zu einer nicht dargestellten Unterdruckquelle führt, und der Schlitz 60 ist
über ein durch ein Loch 65 in dem Rahmen 56 hindurchgehendes Rohr 64 mit einem Rohr
66 verbunden, das nach der Prüfvorrichtung 67 hin f-ührt.
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Die Prüfvorrichtung 67 besteht aus einem Wandler bekannter Art mit
einer Membran, die sich entsprechend einem Druckabfall in der Kammer in dem Wandler
bewegt, und aus einem Anker, der mit der Membran verbunden ist und sich während
der Bewegung der Membran in einer Spule bewegt und dadurch in bekannter Weise ein
elektrisches Signal erzeugt.
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Die Arbeitsweise der Einrichtung ist folgende : Zigaretten C werden
der Reihe nach queraxial in Fig.3 nach links, in die Teile 31 auf dem Band gefördert,
und wenn eine Zigarette die Stelle unmittelbar unter der Welle 49 erreicht, deckt
sich eine Nut 34 der Trommel 3 mit dem die Zigarette
tragenden
Teil 31 und umschließt letztere in der vorher beschriebenen Weise. Etwa zu der gleichen
Zeit deckt sich das mit der Nut 34 verbundene loch 51 mit dem Schlitz 59, und es
wird der Kammer 47 rund um die Zigarette Saugzug zugeführt. Der Saugzug wirkt weiter,
während die umschlossene Zigarette zwischen der Trommel 33 und dem Band 30 gefördert
wird, und das Loch 54 kommt dann zur Deckung mit dem Schlitz 60, so daß die zweite
Kammer, d.h. die die Innenseite der Zigarette und den Raum 48 enthaltende Kammer,
dUrch das Rohr 66 mit der Prüfvorrichtung 67 verbunden ist. Au9 diese Weise wird
zwischen der Kammer 54 und der PrüSkammer, von der der Raum 48 einen Teil bildet,
ein Luftdruckunterschied hergestellt.
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Wenn die Zigarette insofern fehlerhaft ist, als Luft durch die Hülle
eindringen kann, etwa durch ein Loch in der HÜlle oder durch eine Lücke in der Naht
der den Tabak umschließenden Hülle oder des Vereinigungsbandes, bewirkt die Zufuhr'uns
von Unterdruck zur Kammer 47 eine Luft strömung durch den fehlerhaften Teil von
der Innenseite der Zigarette in die Kammer, und dieser Luftstrom wird in folgender
Weise festgestellt. Der Luftstrom durch die Hülle in die Kammer 47, der sich aus
der Bildung des oben genannten Druckunterschiedes ergibt, veranlaßt einen Luftfluß
durch das offene Ende der Zigarette neben dem Raum 48 und ergibt einen Druckabfall
in der zweiten Kammer, der als Druckabnahme in dem Raum 48 in Erscheinung tritt,
der, wie oben erwähnt, einen Teil einer Prüfkammer bildet. Wenn der Raum 48 durch
das Decken des Loches 54 mit dem Schlitz 60 mit der Prüfvorrichtung 67 verbunden
ist, wird ein solcher Druckabfall auf die Prüfvorrichtung übertragen und verursacht
ein elektrisebes Signal.
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Wenn andererseits die Zigarette in dieser Beziehung nicht fehlerhaft
ist, wird die Luftmenge, die durch die Hülle in die Kammer 47 fließt, von der Porosität
der Hülle abhängen, und die Vorrichtung ist so gebaut, daß ein solcher Luftfluß
nicht ausreicht, einen hinreichend großen Druckabfall in dem Raum 48 zu bewirken
und. die Prüfvorrichtung 67 zur Abgabe eines Signals zu veranlassen.
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Die Verbindun zwischen dem Raum 48 und der Prufvorricbtung und zwischen
der Kammer 47 und der Saugquelle werden geschlossen, wenn die löcher 51 und 54 außer
Deckung mit den Schl tsen 59 bzw. 60 gelangen, und die geprägte Zigarette wird,
wie in Fig. 1 gezeigt, von dem Teil 31 der Trommel 33 auf das Band 30 gefördert.
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Auf diese Weise werden Zigaretten der Reihe nach gefördert und geprüft,
und das beim Feststellen einer fehlerhaften Zigarette erzeugte Signal wird dazu
benutzt, die Zigarette zu einem späteren Zeitpunkt auszuscheiden.
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Es hat sich Ge@eigt, daß oft Schwierigkeiten bei dem Herstellen solch
vollständiger Nähte auftreten, daß die rund um die Zigarette gebildete Kammer vollkommen
luftdicht ist, und die Erfindung sieht ein Verfahren und eine Vorrichtung vor, die
eine wirksame Prüfung der Zigaretten erreichen lassen, auch wenn die Kammer nicht
vollständig dicht abgeschlossen ist. Wenn also der Abschluß durch die Ringteile
38 und 44 bzw. 39 und 45 nicht vollständig ist, so daß eine kleine Undichtheit zwischen
den Ringteilen und den Zigaretten eintreten kann, kann der Druck in der Kammer 47
gewöhnlich ausreichend niedrig gemacht werden, um einen Luftfluß durch eine fehlerhafte
Stelle in der Hülle zu veranlassen, unter der Voraussetzung, daß diese Undichtheit
genügend
Bein ist. Ebenso wird, wenn die Abd chtungen r aer ten Kammer unvollständig sind,
eine Undichtheit nach dieser Kammer hin nur auftreten, wenn der Druck in der Kammer
niedriger ist als derjenige in der umgebenden Atmosphäre, und ein solch niedriger
Druck in dem Raum 48 kann gewöhnlich durch die Prüfvorrichtung festgestellt werden,
vorausgesetzt, daß die Abdichtung innerhalb vernünftiger Grenzen wirksam ist. Ferner
werden durch die Anordnung der Nuten 43a und 45a rund um die Trommel 33 und durch
die Einlässe 37a und 39a in den Teilen 31 besondere Abdichtungen hergestellt, um
die erste und die zweite Kammer, im wesentlichen von der Atmosphäre abzuschließen.
Der Zweck davon ist es, irgend eine Möglichkeit einer unmittelbaren Verbindung zwischen
den beiden Kammern, außer einer Verbindung durch die Zigarettenhulle hindurch, auszuschließen,
wenn eine der Abdichtungen unvollständig ist, damit der Durchfluß von Luft durch
die unvollständige Dichtung in eine Kammer nicht unmittelbar den Luftdruck in der
anderen Kammer beeinflußt.
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Wenn also insbesondere, ke am besten aus Fig. 2 zu ersehen ist, die
Abdichtung durch die Ringteile 38 und 44 rund um die Zigarette unvollständig sein
sollte, kann Luft aus der Atmosphäre über die Abdichtung nach der Kammer 47 hin
in die Nut 43a einsickern, wenn letzterer Unterdruck zugeführt wird. Wenn jedoch
die Nut. 43a fortgelassen würde, so daß eine einzige Dichtung die Kammer 47 von
dem Raum 48 trennte, dann könnte, wenn die Abdichtung unvollständig wäre, so daß
Luft von dem Raum 48 durch die Dichtung in die Kammer 47 eintreten könnte, wenn
letztere unter Saugzug steht, diese allein einen Druckabfall in dem Raum 48 ergeben,
der die Abgabe eines Signals durch die Prüfvorrichtung
67 veranlaßt
und dadurch die Möglichkeit acbaffen5 daß eine gute Zigarette ausgeschieden wird.
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Falls gewünscht, können die Teile 31 und die Nuten 34 der beschriebenen.Vorrichtung
so ausgebildet sein, daß sie neben beiden Enden der Zigarette einen freien Raum
schaffen, wenn letztere umschlossen ist, und die Prüfvorrichtung kann so arbeiten,
daß sie auf einen Druckabfall in einem Raum oder beiden Räumen anspricht.
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Es sei ferner bemerkt, daß erforderlichenfalls die beschriebene Vorrichtung
so abgeändert werden kann, daß dem Raum 48 Saugzug etwa durch Verbindung des Rohres
66 mit einer Saugquelle zugeführt werden kann, und es könnte eine Prüfvorrichtung,
etwa wie die oben beschriebene, mit der Kammer 47 so verbunden sein, daß ein Luftstrom
von der Kammer 47 durch die Hülle in den Raum 48 durch Prüfen eines sich ergebenden
Druckabfalls in der. Kammer 47 festgestellt wird.
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Fig. 5 und 6 zeigen eine abgeänderte Ausführung der unter Bezugnahme
auf Fig. 3 und 4 beschriebenen, und zustäzlich zeigt Fig. 5 ein Mittel zum Ausscheiden
fehlerhafter Zigaretten. Bei dieser Ausführung werden die zu prüfenden Zigaretten
durch eine mit Nuten versehene Fördervorrichtung 101 in die Nuten 102 einer Trommel
103 gefördert, an welcher sie durch Saugzug gehalten werden, während sie sich abwärts
an eine Stelle bewegen, wo sich die Nuten 102 mit den genuteten Teilen 104 an einer
biegsamen Fördervorrichtung 105 decken. Die Fördervorrichtung 105 geht über an einem
bewegbaren Rahmen 106 angebrachte Scheiben. Der Rahmer ist um 107 schwenkbar gelagert
und wird durch eine leichte Zugfeder
108 aufwärts gedrückt, so
daß die Teile 104 nachgiebig gegen die Nuten der Trommel gedrückt werden. Die AuSwärtsbewegung
des Rahmens wird durch einen exzentrischen Anschlagstift 109 begrenzt.
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Die Trommel 103 ist auf einer Welle 110 befestigt und hat einen hohlen
Innenraum 111, der über Löcher 112 mit den Nuten 102 in Verbindung steht. Innerhalb
dieses Hohlraums 111 ist ein feststehender Deckel 113 angebracht, um den die Trommel
umläuft.
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Der Deckel hat die aus Fig. 5 ersichtliche Form, so daß Teile desselben
die Löcher 112 abdecken und dadurch diese von dem Raum 111 abtrennen. Dem Raum 111
wird mittels eines Saugrohres 114, das mit einer Kammer 115 innerhalb eines nicht
umlaufenden Teils 116 in Verbindung steht, Saugzug zugeführt. Zwischen dem Teil
116 und der umlaufenden Trommel liegt ein Ring 117, der durch nicht dargestellte
Federn gegen die Endfläche der Trommel gedrückt wird und mit einem ringförmigen
Kanal 118 versehen ist, der mit einem ähnlichen Kanal 119 in der Trommel in Verbindung
steht, wobei der Kanal 119 selbst in Verbindung mit dem Raum 111 ist.
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Es ist aus Fig. 5 ersichtlich, daß der Deckel 113 so geformt ist,
daß ein Saugzug in dem Raum 111 durch die Löcher 112 auf die Nuten 102 übertragen
wird, und zwar während der ganzen Zeit, während der die Nuten 102 mit dem genuteten
Teil 104 zusammenarbeiten, also während der Zeit, in der der Prüfvorgang in der
in Bezug auf Fig. 3 und 4 beschriebenen Weise stattfindet.
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Bei der gegenwärtig beschriebenen Ausfahrungsform werden die Zigaretten
C so in den Nuten 102 gelagert, daß, wenn eine Nut 102 sich mit einem genuteten
Element 104 deckt und eine luftdichX Eammer 120 bildet, die eine Zigarette einschließt,
ein
Raum 121 (Fig.6) neben dem einen Ende der Zigarette vorhanden.
ist, der den Raum 48 bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungs entspricht. Ein radiales
Loch 122 führt von dem Raum 121 zu einem Loch 123, das mittels eines Schlitzes 124
in dem Ring 117 mit einem Loch 125 in dem Teil 116 in Verbindung steht das selbst
mit einem Wandler 126 verbunden ist, der mit dem Wandler 67 ü-bereinstimmt, der
in Verbindung mit Fig. 3 und 4 beschrieben wurde.
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Der Deckel 113 istso geformt, daß die Löcher 112 in Verbindung mit
dem Raum 111 stehen, ihnen also während des größeren Teils ihrer Bewegung rund um
die Achse dr Trommel 103 Saugzug zugeführt wird. Bevor eine Zigarette eine Stelle
erreicht, an der sie durch das Decken ihrer Nut 102 mit einer solchen des genuteten'.
Teiles 104 eingeschlossen wird, dient der Saugzug im wesentlichen zum Halten der
Zigarette in der Nut. Nach der Ausfahrung des Prüfvorganges und nachdem sich das
betreffende Teil 104 von der Nut 102 fortbewegt hat, dient der Saugzug wiederum
zum Halten der Zigarette an der Nut 102, wenn sie sich aufwärts bewegt.
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Links von der Trommel 103 in Sig. 5 liegt eine Aussondertrommel 130
mit Nuten 131, von denen sich radial mach dem Inneren der Trommel zu gerichtete
Löcher 132 in Querlöcher 133 hinein erstrecken. Die Löcher 133 kommen mit einer
Saugkammer 134 in und außer Verbindung, der in dem Augenblick des Ansprechens auf
ein Signal, das anzeigt, daß eine fehlerhafte Zigarette sich mit der Nut deckt,
die in diesem Augenblick in Verbindung mit der Saugkammer steht, ein starker Saugzug
zugeführt wird. Dieser Vorgang soll kurz mit Bezug auf Fig. 7 erläutert werden.
Mit Bezug auf Fig. 5 sei ferner bemerkt, daß an einer unmittelbar
der
Aussondertrommel 130 Rgegenüberliegenden Stelle der Deckel 113 die Löcher 112 abdeckt
; so daß in den Nuten 102 an dieser Stelle liegende Zigaretten an den Nuten nur
durch den statischen Saugzug gehalten werden. Wenn also ein starker Saugzug der
Kammer 134 zugeführt wird, wird sie eine Zigarette auf ihrer Nut 102 in eine Nut
131 ziehen und veranlassen, daß diese mit der Trommel 103 mitgenommen wird. Zusätzliche
Löcher 135 stehen mit den Nuten 131 und auch mit der Saugkammer 136 in Verbindung,
denen verhältnismäßig schwacher Saugz#g ständig zugefitirt wird. Es wird dadurch
jede Zigarette, die in der beschriebenen-Weise in eine Nut 131 hineingezogen ist,
durch den forgesetzten Saugzug in dieser Nut gehalten und rund um die Ausscheidetrommel
130 mitgenommen, um dann in einen geeigneten Behälter oder auf eine nicht dargestellte
Pördervorrichtung abgelegt zu werden.
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Zigarette4 die nicht als unbrauchbar befunden werden, werden durch
die Trommel 103 aufwärts mitgenommen und in Nuten 137 einer weiteren Saugtrommel
138 übertragen, die sie auf einördervörrichtung 109 niederlegt. Der Deckel 111 stellt
den Saugzug nach den Nuten 103 ab und ermöglicht die Ubetragung.
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Fig 7 zeigt schematisch eine Anordnung zum Auswerfen fehlerhafter
Zigaretten. Der Wandler 126 (s. auch Fig. 5 und 6) überträgt ein elektrisches Signal
zu einem "Schreibkopf" 140 einer Verzögerung. qtrommel 141. Diese Trommel trägt
eine Reihe von Metallstiften 142, die bewegbar so angeordnet sind, daß sie durch
den Schreibkopf 140 in eine Arbeitsstellung bewegt werden können, so daß sie mit
Verzögerung, einen "Lesekopf" 143 betätigen, d.h. nach Ablauf der Zeit, die der
Stift braucht, um den Weg zwischen den beiden Köpfen zurückzulegen. Der "Lesekopf"
betätigt
ein Solenoid 144, das für einen Augenblick ein Ventil
145 öffnet und dabei ein Rohr 146 mit einem weiteren an eine Saugpumpe angeschlossenen
Rohr 147 verbindet. Das Rohr 146 steht mit der Saugkammer 134 (Fig.5) in Verbindung,
so daß ein Saugzug auf die fehlerhafte Zigarette ausgeübt und diese auf die Ausscheidetrommel
130 gezogen wird. Ein "LöschkopP" 148 bringt den Stift in seine unwirksame Lage
zurück.
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Gemäß Fig. 5 und 6 ist in dem Deckel 113 ein Loch 148 vorgesehen,
das mit einem der Loh"er 112 in den einzelnen Nuten 102 und auch mit einem Rohr
149 in Verbindung ist, durch das Luft geblasen wird, um die Nut von etwaigem Tabakstaub
oder kurzen Gabakteilen, die sich darauf abgesetzt haben können, zu reinigen. Ein
ähnlich wirkendes Loch 150 steht mit einem Rohr 151 für den gleichen Zweck in Verbindung.
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Fig. 8 zeigt eine abgeänderte Ausführung zum Ausscheiden fehlerhafter
Zigaretten. Bei dieser Anordnung ist die Ausscheidetrommel 130 foXgefallen, und
alle Zigaretten werden auf die Trommel 138 übertragen, die sie auf ein Paar von
Förderer bändern 152 bringt. Über ein Ventil 154 wird eine Luftdüse 153 mit einer
nicht dargestellten Luftpumpe verbunden, durch aie, wenn das Ventil offen ist, ein
kurzer Luftstoß durch die Düse 193 geblasen wird. Das Ventil wird durch ein Solenoid
144 bedient, das in der mit Bezug auf Fig. 7 beschriebenen Weise erregt wird. Auf
diese Weise wird eine fehlerhafte Zigarette in der Längsrichtung von den Förderbändern
152 fortgeblasen.