DE69012389T2

DE69012389T2 - Vorrichtung zum Ausrichten von Gegenständen mit unterschiedlichem Kopf- und Schaftdurchmesser in eine Richtung, wobei deren Köpfe in dieser oder gegen diese Richtung liegen.

Info

Publication number: DE69012389T2
Application number: DE69012389T
Authority: DE
Inventors: Katsuo Kato; Takayoshi Sagawa; Shichisei Tani
Original assignee: Japan Tobacco Inc
Current assignee: Japan Tobacco Inc
Priority date: 1989-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1995-02-02
Anticipated expiration: 2010-03-30
Also published as: JPH02255415A; DE69012389D1; US5062522A; EP0390152B1; EP0390152A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausfluchten von solchen Dingen oder Gegenständen, die an ihren vorderen und hinteren Enden verschiedenen Durchmesser haben, in einer Richtung, wobei ihre vorderen Enden zugleich in dieser Richtung angeordnet werden. Insbesondere betrifft sie eine Vorrichtung zum Ausfluchten von eine Flüssigkeit enthaltenden Kapseln, von denen jede einen Filter einer Zigarette füllen soll, in einer Richtung, während zugleich ihre vorderen Enden in dieser Richtung angeordnet werden.
Fig. 6 zeigt eine eine Flüssigkeit enthaltende Kapsel C, die ein Beispiel für die Gegenstände ist, die mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgefluchtet werden. Die Kapsel C weist einen zylindrischen Körper 1 mit einem Boden und eine Kappe 2 zum Verschließen eines offenen Endes des Körpers 1 auf. Die Kapsel C ist mit Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, gefüllt und in einem Filter der Zigarette aufgenommen. Wenn die in dem Filter der Zigarette untergebrachte Kapsel zwischen den Fingern gedrückt wird, bevor die Zigarette angezündet wird, wird ein Teil der Kapsel C zerbrochen, und Wasser fließt aus der Kapsel C, um in die Fasern in dem Filter einzutreten. In dem Rauch enthaltene Komponenten, wie etwa Teer, können durch das Wasser zwischen den Fasern im Filter beseitigt werden, so daß die Zigarette einen leichten Geschmack haben kann.
Diese Kapseln C werden von einer Zuführungseinrichtung zugeführt und im Lauf der Herstellung der Zigaretten in den Zigarettenfiltern angeordnet. Die von der Zuführungseinrichtung zugeführten Kapseln C werden zugeführt, während ihre Axialrichtung mit ihrer Bewegungsrichtung ausgefluchtet gehalten wird. Es ist aber nicht sicher, daß sie sämtlich so ausgefluchtet sind, daß ihre Kappen in ihrer Bewegungsrichtung nach vorn oder hinten weisend angeordnet sind. Es ist eher üblich, daß einige davon mit ihren Kappen nach vorn und andere mit ihren Kappen nach hinten weisend angeordnet sind. Das macht es notwendig, eine Vorrichtung zu verwenden, um sie in ihrer Bewegungsrichtung auszufluchten, während ihre Kappen nach vorn weisend angeordnet werden.
Eine der herkömmlichen Ausfluchtungsvorrichtungen ist beispielsweise zur Verwendung mit einem optischen Detektor ausgebildet, um die Position der Kappe jeder Kapsel zu erfassen. Solche Kapseln, deren Kappen umgekehrt angeordnet sind, werden umgedreht und in ihrer Bewegungsrichtung ausgefluchtet. Der optische Detektor ist aber bei der Erfassung der Position der Kappe von jeder zugeführten Kapsel nicht vollkommen zuverlässig und wird manchmal durch Störsignale fehlerhaft betätigt.
Eine andere der herkömmlichen Ausfluchtungsvorrichtungen gemäß der Offenbarung in der JP-A-60-262 718 hat einen Schlitz am Grund einer Nut, durch die die Kapseln transportiert werden. Dieser Schlitz hat eine größere Breite als der Durchmesser des Körpers 1 der Kapsel C aber einen kleineren als deren Kappe 2. Der Körper 1 jeder Kappe C, die durch die Nut transportiert wird, hängt durch sein Eigengewicht in dem Schlitz, wobei die Kappe 2 an beiden Seitenrändern des Schlitzes aufgehängt ist. Daher werden alle durch die Nut transportierten Kapseln C so ausgefluchtet, daß ihre Kappen nach oben weisend positioniert sind. Bei dieser Ausfluchtungsvorrichtung wird jedoch eine Vielzahl der Kapseln derart durch die Nut transportiert, daß sie miteinander in Kontakt gelangen und von den jeweils nachfolgenden Kapseln geschoben werden. Dadurch stören die Kapseln sich gegenseitig, so daß einige davon nicht in der Nut aufgehängt bleiben.
Die US-A-5 517 797 zeigt eine Maschine zum automatischen Ausfluchten von Fadenspulenhülsen, die an einem Ende breiter als an dem anderen sind. Eine Einrichtung ist vorgesehen, um die Hülsen einem Ausfluchtungssystem zuzuführen. Die Maschine weist zwei Förderbahnen auf, die zueinander parallel sind und synchron drehangetrieben werden, und die Entfernung zwischen den Bahnen ist kürzer als der Durchmesser des breiteren Endes der Hülse. Die Hülsen, die den Doppelbahnförderern zentral zugeführt werden, werden auf den Förderbahnen nur an ihren breiteren Enden abgestützt, während sie gleichzeitig zwischen den Förderbahnen hängen und zur Abgabe angeordnet sind. Eine Einrichtung ist vorgesehen, die den Förderbahnen folgt, um die ausgefluchteten Hülsen, die in der gleichen Richtung mit ihren breiteren Enden nach vorn weisend geleitet werden, in einen Transportbehälter zu führen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausfluchten von stabförmigen Dingen oder Gegenständen in einer Richtung, während zugleich ihre vorderen Enden in dieser Richtung entweder nach vorn oder hinten weisend angeordnet werden, wobei die Gegenstände Kapseln aufweisen, die in den Filtern von Zigaretten enthalten sind und an ihren vorderen und hinteren Enden jeweils verschiedene Durchmesser haben. Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung, die fähig ist, die Gegenstände mit hoher Zuverlässigkeit und hoher Geschwindigkeit auszufluchten.
Gemäß der Erfindung wird eine Ausfluchtungsvorrichtung gemäß der Definition im Patentanspruch 1 bereitgestellt. Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung hat eine Trommel, die bevorzugt wie eine dünne Scheibe geformt ist. Sie ist in einer Ebene entlang dem Durch lauf der Gegenstände angeordnet und wird um eine horizontale Welle gedreht. Eine Nut ist an und entlang dem Umfang der Trommel geformt und hat eine Breite, die größer als der Durchmesser des Körpers der Kapsel, aber kleiner als der ihrer Kappe ist. Ferner hat sie eine Tiefe, die ausreichend größer als die Länge des Körpers der Kapsel ist.
Die Vorrichtung nach der Erfindung hat außerdem ein Eintragund ein Austragfördersystem. Eine Vielzahl von Gegenständen, bevorzugt Kapseln, deren Kappen nach vorn und nach hinten weisend gerichtet sind, kann von dem Eintragfördersystem auf solche Weise gefördert werden, daß sie sämtlich in der Förderrichtung ausgerichtet sind. Die von diesem Eintragfördersystem geförderten Kapseln werden auf denjenigen Bereich des Umfangs der Trommel überführt, der nach oben gerichtet ist. Die auf die Trommel zugeführten Kapseln werden von der sich drehenden Trommel in einem solchen Zustand gefördert, daß ihre Kappen an beiden Seitenrändern der Nut aufgehängt sind, während man zugleich ihre Körper in der Nut hängen läßt.
Das Austragfördersystem hat einen Endlosgurt, der durch die Nut an dem Umfang der Trommel geht und in der gleichen Richtung wie die Drehrichtung der Trommel läuft. Die in der Nut der Trommel aufgehängten Kapseln werden von der drehenden Trommel mitgenommen, und während die Trommel gedreht wird, gelangen sie näher zu dem Gurt und werden dann auf den Gurt überführt. Wenn sie auf den Gurt überführt werden sollen, gelangen sie mit dem Gurt zuerst an den unteren Enden ihrer Körper in Kontakt. Wenn die Laufgeschwindigkeit des Gurts niedriger als die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel ist, werden daher die unteren Enden ihrer Körper von dem Gurt nach hinten gedrängt, so daß sie sämtlich auf dem Gurt mit ihren Kappen nach vorn weisend ausgefluchtet werden. Wenn die Laufgeschwindigkeit des Gurts höher ist, werden sie sämtlich mit ihren Körpern nach vorn weisend auf dem Gurt ausgefluchtet.
Die von dem Eintragfördersystem auf die Trommel zugeführten Kapseln werden auf einer kreisförmigen Linie an demjenigen oberen Bereich des Umfangs der Trommel, der nach oben gerichtet ist, getragen und dann auf das Austragfördersystem überführt, wobei ihre Kappen entweder nach vorn oder nach hinten weisend angeordnet sind. Die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel kann, unabhängig von der Anzahl der der Trommel zugeführten Kapseln, hoch eingestellt werden. Daher kann die Vielzahl der Kapseln, die in der Nut der Trommel hängen, so ausreichend weit voneinander getrennt sein, daß eine gegenseitige Störung mit jeweils benachbarten Kapseln verhindert wird. Wenn ferner der Durchmesser der Trommel groß gemacht wird, ist die Linie, auf der sie in der Nut der Trommel hängend getragen werden, eine Kurve wie eine gerade Linie mit einem großen Krümmungsradius. Sie können daher von dem Eintragfördersystem zu dem Austragfördersystem linear getragen werden, ohne daß sie ihre Richtung rasch ändern. Das macht es einfach, die Ausfluchtungsvorrichtung zu beschleunigen. Außerdem ist die Ausfluchtungsvorrichtung einfach aufgebaut, so daß es möglich ist, die Vorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit und hoher Geschwindigkeit zu betreiben.
Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus der folgenden genauen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen; die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 eine Seitenansicht, die ein Beispiel einer Ausführungsform der Ausfluchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 von Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 von Fig. 1;
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 von Fig. 1;
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 von Fig. 1; und
Fig. 6 einen Vertikalschnitt einer Kapsel, die ein Beispiel von Gegenständen ist, die von der Ausfluchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung verarbeitet werden.
Eine Ausführungsform der Ausfluchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Ausfluchtungsvorrichtung soll die vorgenannten Kapseln C die in Fig. 6 gezeigt sind, in einer Richtung ausfluchten. Dabei soll insbesondere eine Vielzahl von Kapseln C die mit ihren vorderen Enden nach vorn und nach hinten weisend zugeführt werden, in der Richtung auf solche Weise geleitet werden, daß ihre vorderen Enden in dieser Richtung entweder nach vorn oder nach hinten weisend gerichtet sind.
In Fig. 1 bezeichnet 3 eine Zuführungseinrichtung, von der eine Vielzahl der Kapseln C zugeführt wird. Diese Kapseln C sind in einer Richtung ausgefluchtet, werden aber mit ihren Kappen 2 nach vorn gerichtet und mit ihren Körpern 1 nach vorn gerichtet zugeführt. Kurz gesagt, es werden einige mit ihren Kappen 2 nach vorn gerichtet zugeführt, während andere mit ihren Körpern 1 nach vorn gerichtet zugeführt werden. Die von der Zuführungseinrichtung 3 auf diese Weise zugeführten Kapseln C werden durch ein Rohr 4 und ein Führungsrohr 5 gefördert. Das Rohr 4 und das Führungsrohr 5 haben den gleichen Innendurchmesser, so daß die Kapseln C von dem Rohr 4 gleichmäßig in das Führungsrohr 5 überführt werden können.
Die Ausfluchtungsvorrichtung weist einen Eintragförderer auf, der ein Förderrollensystem 7 aufweist. Die dem Führungsrohr 5 zugeführten Kapseln C werden weiter einem Transportführungselement 6 durch das Förderrollensystem 7 zugeführt. Wie Fig. 2 zeigt, hat das Förderrollensystem 7 Förderrollen und lose Rollen 18 und 21. Die lose Rolle 21 ist frei drehbar von einem Arm 20 abgestützt, der an einer Stange 19 angelenkt ist, um in einer zu einem Körper der Vorrichtung senkrechten Ebene zu schwingen. Daher wird die lose Rolle 21 durch ihr Eigengewicht von oben auf den Umfang der Förderrolle 18 gedrückt. Die Förderrolle 18 ist mit einem drehzahlregelbaren Motor 8 durch eine elektromagnetische Kupplung 17, eine Welle 15, eine Riemenscheibe 15, einen Riemen 16, eine Welle 10, eine Riemenscheibe 11, einen Riemen 12 und eine Riemenscheibe 9 verbunden. Die Förderrolle 18 wird somit von dem Motor 8 durch einen Zug dieser Übertragungskomponenten angetrieben. Die von dem Führungsrohr 5 zugeführten Kapseln C werden zwischen der Förderrolle 18 und der losen Rolle 12 unter Druck gehalten und dem Förderer 6 von der sich drehenden Förderrolle 18 zugeführt.
Das Förderführungselement 6 ist wie eine Nut geformt, und die Kapseln C sind in der Nut in der Axialrichtung des Elements 6 ausgefluchtet und werden gefördert, wobei die vorderen Kapseln C von den nachfolgenden geschoben werden.
Die Ausfluchtungsvorrichtung ist außerdem mit einer Trommel 22 versehen, die wie eine Scheibe ausgebildet und entlang der Vertikalebene angeordnet ist. Eine horizontale Welle 28 ist in der Mitte der Trommel 22 angebracht und wird von einem drehzahlregelbaren Motor 24 durch die Welle 28, eine Riemenscheibe 27, einen Riemen 26 und eine Riemenscheibe 25 angetrieben. Eine Nut 23 ist entlang dem Umfang der Trommel 22 geformt, wie Fig. 3 zeigt. Die Breite der Nut 23 ist größer als der Außendurchmesser des Körpers 1 der Kapsel C, aber kleiner als derjenige ihrer Kappe 2. Der Umfang der Trommel 22 ist rauh bearbeitet, um ein Gleiten der Kapseln C daran zu verhindern.
Das Vorderende des Förderführungselements 6 ist angrenzend an den oberen Bereich des Umfangs der Trommel 22 positioniert. Die Kapseln C werden daher aufeinanderfolgend vom Vorderende des Förderers 6 auf den oberen Umfangsbereich der Trommel 22 überführt. Die so überführten Kapseln C werden von der sich drehenden Trommel 22 auf solche Weise bewegt, daß sie in der Nut 23 am Umfang der Trommel 22 hängen, wobei ihre Kappen 22 an beiden Seitenrändern der Nut 23 aufgehängt sind, während man gleichzeitig ihre Körper 1 in der Nut 23 durch ihr Eigengewicht hängen läßt. Sie sind dadurch mit ihren Kappen 2 nach oben gedreht.
Die Ausfluchtungsvorrichtung weist ferner einen Austragförderer auf, der einen Gurt 32 aufweist. Dieser Gurt 32 ist wie ein Dreieck entlang drei Riemenscheiben 29, 30 und 31 gestreckt und geht am oberen Bereich der Trommel 22 durch die Nut 23. Die Unterseite des Gurts 32 ist vom Grund der Nut 23 getrennt, und die Breite des Gurts 32 ist kleiner als die der Nut 23, so daß der Gurt 32 außer Berührung mit beiden Seiten der Nut 23 gehalten werden kann, wie Fig. 4 zeigt.
Eine Rolle 29 der drei Rollen bzw. Riemenscheiben dient außerdem als Austragrolle und wird, wie im Fall der Eintragrolle 18 ersichtlich ist, von einem drehzahlregelbaren Motor 33 durch eine Welle 35, eine Riemenscheibe 36, einen Riemen 37 und eine Riemenscheibe 34 angetrieben. Eine lose Rolle 43, die der losen Rolle 21 gleicht, ist über der Austragrolle 29 angeordnet. Die lose Rolle 43 ist von einem Arm 42 abgestützt und an einer Stange 41 frei drehbar angelenkt. Die lose Rolle 43 wird daher durch ihr Eigengewicht auf die Austragrolle 29 gedrückt. Der Gurt 32 wird in Nuten geführt, die jeweils auf dem Umfang jeder der Rollen 29, 30 und 31 gebildet sind.
Ein Austragführungselement 39 ist gegenüberliegend zu dem Eintragförderer 6 mit der Trommel 22 zwischen beiden angeordnet. Das Austragführungselement 39 weist eine Austragnut 38 mit einem sich verjüngendem Querschnitt sowie eine weitere Nut 40 auf, die vom Grund der Nut 38 nach unten vorspringt. Der Gurt 32 läuft in der Nut 40.
Die Laufgeschwindigkeit des Gurts 32 ist in diesem Fall niedriger als die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 22 eingestellt. Die Kapseln C, die in der Nut 23 am Umfang der Trommel 22 hängen, während ihre Kappen 2 an beiden Seitenrändern der Nut 23 aufgehängt sind, werden von der sich drehenden Trommel 22 in der Umfangsrichtung der Trommel und dann auf den Gurt 32 getragen. Das untere Ende des Körpers 1 jeder der Kapseln C gelangt in diesem Fall zuerst mit der Oberseite des Gurts in Kontakt, aber weil die Laufgeschwindigkeit des Gurts 32 niedriger als die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 22 ist, wird die Kapsel C auf den Gurt 32 gefördert, während ihre Kappe 2 in Vorwärtsrichtung angeordnet ist. Kurz gesagt, es werden sämtliche Kapseln C nacheinander auf den Gurt 32 von der drehenden Trommel 22 mit ihren Kappen 2 nach vorn weisend gefördert.
Die so auf den Gurt 32 geförderten Kapseln C werden von dem Austragführungselement 39 geführt und von der Austragrolle 29 in ein Kappenfaltrohr 44 gefördert. Der Innendurchmesser des Rohrs 44 wird an einer Stelle in der Mitte des Rohrs 44 kleiner, und wenn die Kapseln C durch den durchmesserkleineren Bereich des Rohrs 44 geführt werden, werden ihre Kappen 2 eng an ihre Körper 1 an ihren unteren Endbereichen gedrückt. Sie werden dann durch ein Förderrohr 45 einer weiteren Vorrichtung (nicht gezeigt) zugeführt, in der eine weitere Verarbeitung durchgeführt wird. 46 ist ein Sensor, der die von der Ausfluchtungsvorrichtung zugeführten Kapseln C abtastet.
Die Laufgeschwindigkeit des Gurts 32 ist zwar im oben beschriebenen Fall niedriger als die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel vorgesehen, sie kann aber höher gewählt werden. Wenn sie höher gewählt wird, werden die Kapseln C mit ihren Kappen 2 nach hinten weisend auf den Gurt 32 gefördert.
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist und daß verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Vorrichtung zum Ausfluchten von stabförmigen Gegenständen, die vordere Enden (2) und hintere Enden (1) mit verschiedenen Durchmessern haben, während gleichzeitig die vorderen Enden (2) in einer Vorwärtsrichtung angeordnet werden, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:

- ein Eintragfördersystem (6, 7), um die Gegenstände nacheinander zuzuführen,

- eine Nut (23) mit einer Breite, die größer als der Durchmesser der hinteren Enden (1), aber kleiner als derjenige der vorderen Enden (2) ist, und

- ein Austragfördersystem (29, 30, 31, 32, 39), um die Gegenstände aus der Nut (23) aufzunehmen,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die Nut (23) in und entlang dem Umfang einer Trommel (22) vorgesehen ist, wobei die Trommel (22) um eine horizontale Welle (28) gedreht wird und in einer Ebene längs der Durchlaufrichtung der Gegenstände positioniert ist, wobei die Nut eine Tiefe hat, die größer als die Länge der hinteren Enden (1) ist, so daß die auf den oberen Umfangsbereich der Trommel (22) überführten Gegenstände in der Nut (23) an dem Umfang der Trommel (22) aufgehängt werden können, wobei ihre vorderen Enden an beiden Seitenrändern der Nut (23) hängend und nach oben orientiert gehalten werden, während man gleichzeitig ihre hinteren Enden in der Nut (23) nach unten hängen läßt;

- daß das Eintragfördersystem (6, 7) die Gegenstände auf den oberen Umfangsbereich der Trommel (22) zuführt;

- und daß das Austragfördersystem (29, 30, 31, 32, 39) die in der Nut (23) an dem Umfang der Trommel (22) hängenden Gegenstände aufnimmt und sie in der gleichen Richtung wie die Umfangsrichtung der Trommel (22) fördert, wobei die Gegenstände zuerst mit ihren hinteren Enden mit dem Austragfördersystem in Kontakt gelangen und die Geschwindigkeit der von dem Austragfördersystem geförderten Gegenstände von der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel (22) verschieden ist.

2. Ausfluchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Austragfördersystem einen Gurt (32) hat, der entlang Riemenscheiben (29, 30, 31) gespannt und durch die Nut (23) an dem oberen Umfangsbereich der Trommel (22) geführt ist,

- und daß die in der Nut (23) hängenden Gegenstände auf den Gurt (32) überführt werden.

3. Ausfluchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Laufgeschwindigkeit des Gurts (32) langsamer als die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel (23) vorgegeben ist.

4. Ausfluchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

- daß das Eintragfördersystem (6, 7) eine Förderrolle (18) und eine lose Rolle (21) aufweist, zwischen denen die Gegenstände gehalten werden, während sie eingetragen werden,

- und daß das Austragfördersystem (29, 30, 31, 32, 39) ebenfalls eine Förderrolle (29) und eine lose Rolle (43) aufweist, zwischen denen die Gegenstände gehalten werden, während sie ausgetragen werden.

5. Ausfluchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

- daß sowohl das Eintrag- als auch das Austragsystem (6, 7) und (29, 30, 31, 32, 39) Förderrollen (18, 29) und lose Rollen (21, 43) aufweisen,

- daß eine (29) der Rollen (29, 30, 31), entlang welcher der Gurt (32) gespannt ist, außerdem als Austragrolle dient,

- und daß die Gegenstände gefördert werden, während sie zwischen den Förderrollen (18, 29) und den losen Rollen (21, 43) gehalten werden.