Vorrichtung zum Verpacken von Zigaretten

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verpacken von geordneten Gruppen - Zigaretten-Gruppen- stabförmiger Gegenstände, insbesondere von Zigaretten, die einem (Zigaretten-)Magazin miteinem Vorrat an ausgerichtet neben- und übereinander liegenden Zigaretten und mindestens einerEinheit von im Wesentlichen aufrechten Schächten unterhalb des Vorrats durch Schieber oder Stößelentnommen werden.
[0002] Bei den stabförmigen Gegenständen handelt es sich insbesondere um Zigaretten, aus denenZigaretten-Gruppen als Inhalt einer Zigarettenpackung gebildet werden. Das (Zigaretten-)Magazin istüblicher Bestandteil einer Verpackungsmaschine für Zigaretten. Die anderweitig hergestelltenZigaretten werden dem Magazin kontinuierlich oder chargenweise zugeführt und in einen oberenVorratsbehälter bzw. Magazintrichter eingefüllt. An dessen Unterseite sind die üblicherweise mehrerenEinheiten bzw. Gruppen von aufrechten Schächten angeordnet, wobei jeder Schacht durch aufrechteSchachtwände begrenzt ist, derart, dass jeweils eine ausgerichtete Reihe von übereinander liegendenZigaretten in einem Schacht Aufnahme findet. An der Unterseite der Schachtgruppen werden dieZigaretten durch Schieber oder Stößel unter Bildung der Zigarettengruppen ausgeschoben.
[0003] Ein Problem besteht darin, dass im Bereich des Vorrats an Zigaretten Fehlstellungen einzelnerZigaretten auftreten können. Diese führen zu einer Störung, überwiegend mit der Folge einerMaschinenabschaltung.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung bzw. das(Zigaretten-)Magazin so auszubilden, dass etwaige Störungen durch Fehlstellung von Zigarettenunmittelbar erkannt und die Beseitigung ohne Betriebsunterbrechung möglich ist.
[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet,dass mit (deutlichem) Abstand oberhalb der Schächte im Bereich des (Zigaretten-)Vorrats einesich quer über den Vorrat erstreckende Reihe von im Wesentlichen aufrechten Kontrollschächtenmit Führungsstegen verhältnismäßig geringer Höhe gebildet ist und dass der Durchtritt von einzelnen,aufeinander folgenden Zigaretten durch die Kontrollschächte durch Sensoren überwacht ist, dieein Signal erzeugen, wenn im Bereich mindestens eines Kontrollschachts der Durchfluss der Zigarettenunterbrochen ist.
[0006] Die Zigaretten innerhalb des Vorrats befinden sich auf Grund der Entnahme von Zigarettengruppenin einer ständigen Abwärtsbewegung zu den Schächten. Erfindungsgemäß ist innerhalb des Vorratseine wie ein Filter wirkende Kontrolleinheit gebildet, die nur korrekt liegende, ausgerichteteZigaretten durchtreten lässt. Eine etwa quer liegende oder in anderer Weise unkorrekt positionierte Zigarettebleibt an der Oberseite der Kontrolleinheit, nämlich der Kontrollschächte liegen und bewirkt,dass der weitere Durchfluss lokal unterbrochen ist. Dieser Fehler wird unverzüglich und automatischdurch die Sensoren erfasst unter Auslösung einer Fehlermeldung. Die unkorrekt positionierteZigarette kann dann durch einen Maschinenführer beseitigt werden. Von Bedeutung ist, dass währendder Fehlstellung der Zigarette und bis zur Beseitigung derselben der Durchtritt von Zigaretten durchden "Filter" außerhalb des Bereichs der Fehlzigarette fortgesetzt wird, so dass die Zufuhr der Zigarettenzu den Schächten nicht unterbrochen ist. Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf dieGestaltung der Kontrollschächte sowie Maßnahmen im Zusammenhang mit der Beseitigung von Fehlzigaretten.
[0007] Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispielseines Zigaretten-Magazins näher erläutert. Es zeigt:
[0008] Fig. 1 eine Verpackungsmaschine für Zigaretten in vereinfachter Seitenansicht,
[0009] Fig. 2 ein (Zigaretten-)Magazin als Teil der Verpackungsmaschine in Ansicht bzw. in einemVertikalschnitt der Schnittebene II-II in Fig. 1, bei vergrößertem Maßstab,
[0010] Fig. 3 einen Ausschnitt III des Magazins gemäß Fig. 2 in nochmals vergrößertem Maßstab,
[0011] Fig. 4 die Einzelheit gemäß Fig. 3 nach Entnahme einer fehlgestellten Zigarette,
[0012] Fig. 5 die Einzelheit gemäß Fig. 3 bei fehlerfreier Betriebsweise,
[0013] Fig. 6 die Einzelheit gemäß Fig. 3 in einem Querschnitt der Schnittebene VI-VI in Fig. 3,
[0014] Fig. 7 die Einzelheit gemäß Fig. 6 bei Beseitigung einer fehlgestellten Zigarette,
[0015] Fig. 8 die Einzelheit gemäß Fig. 6 während störungsfreier Betriebsweise, entsprechendFig. 5.
[0016] Fig. 1 zeigt als Anwendungsbeispiel eine Verpackungsmaschine für Zigaretten 10. Konkretgeht es um die Herstellung von Zigarettenpackungen des Typs Klappschachtel. Ein Zigaretten-Magazin11 ist unverzichtbarer Bestandteil einer Verpackungsmaschine für Zigaretten 10. Im Bereich diesesZigaretten-Magazins 11 werden die anderweitig hergestellten Zigaretten 10 in den Verpackungsprozesseingeführt.
[0017] Das Zigaretten-Magazin 11 ist im oberen Teil als Vorratsbehälter 12 für Zigaretten 10ausgebildet. Unten schließen an den Vorratsbehälter 12 Zigaretten-Schächte 13 an. Es handeltsich dabei um schmale, im Wesentlichen aufrechte Kanäle, in denen die Zigaretten 10 in aufrechtenReihen, jeweils einzeln übereinander liegend, nach unten gefördert werden. Die Zigaretten-Schächte13 sind von Schachtwänden 14 begrenzt, die eine nach unten keilförmig abnehmende Wanddicke aufweisen.
[0018] Jeweils mehrere Zigaretten-Schächte 13 bilden eine Schachtgruppe bzw. eine Schachteinheit15. Aus jeder dieser Schachteinheiten 15 wird am un-teren Ende eine Zigaretten-Gruppe 16 in Längsrichtung der Zigaretten ausgeschoben. Die Zigaretten-Gruppen16 werden in einem unmittelbar zu den Schachteinheiten 15 benachbarten Zigarettenförderer eingeschoben,bei dem vorliegenden Beispiel in eine Tasche eines Zigarettenrevolvers 17. Das in Fig. 1 gezeigteZigaretten-Magazin 11 ist so ausgebildet, dass vier Schachteinheiten 15 vorgesehen sind, alsojeweils gleichzeitig vier Zigaretten-Gruppen 16 ausgeschoben werden.
[0019] Die Zigaretten-Schächte 13 sind oben offen, also auf der zum Vorratsbehälter 12 zugekehrten Eintrittsseitefür Zigaretten 10. Im Vorratsbehälter 12 wird durch Zuführen von Zigaretten in den oben offenenVorratsbehälter 12 ständig ein Zigaretten-Vorrat 18 aufrecht erhalten. Im Bereich dieses Zigaretten-Vorrats18 sind die Zigaretten 10 ausgerichtet nebeneinander liegend, jedoch ohne Bildung einer bestimmtenFormation. Unter Eigengewicht gelangen die Zigaretten 10 nach und nach in den Bereich der Zigaretten-Schächte13 und treten einzeln jeweils in einen der Zigaretten-Schächte 13 ein. Um die Einführung derZigaretten 10 in die Zigaretten-Schächte 13 zu erleichtern, sind an den oberen Enden der Schachtwände14 Verteilungsorgane angebracht, nämlich um die eigene Längsachse drehende, profilierte Rüttelstäbe19.
[0020] Der Vorratsbehälter 12 ist durch Seitenwände 20 begrenzt, die nach unten in Richtungauf die Schachteinheiten 15 konvergierend, also trichterförmig, verlaufen. Die Schachteinheiten15 bzw. Außenwände 21 derselben sind in Fortsetzung der Seitenwände 20 angeordnet.
[0021] Innerhalb des Zigaretten-Vorrats 18 kann es zu Fehlstellungen von Zigaretten 10 kommen,insbesondere zu Querstellungen. In den Zeichnungen ist als Beispiel eine querliegende Zigarettegezeigt, die nachfolgend als Fehlzigarette 22 bezeichnet ist. Alternativ können auch Teile vonZigaretten, zum Beispiel Filter 23 eine Störung verursachen.
[0022] Wenn der Zigaretten-Vorrat 18 mit einer Fehlzigarette 22, einem (einzelnen) Filter 23oder dergleichen abwärts gefördert wird bis zur Eintrittsseite der Zigaretten-Schächte 13 ergibtsich, dass eine Anzahl von Zigaretten-Schächten 13 wegen der querliegenden Fehlzigarette 22nicht versorgt werden. Dies führt dann dazu, dass in diesem Bereich keine oder unvollständigeZigaretten-Gruppen 16 gebildet werden. Um dies zu vermeiden, ist mit Abstand oberhalb der Zigaretten-Schächte13 im Bereich des Zigaretten-Vorrats 18 eine Kontrolleinheit 24 eingebaut. Diese erstreckt sichvorzugsweise über die komplette Breite des Vorratsbehälters 12, also über die volle Breite desZigaretten-Vorrats 18. Die Kontrolleinheit 24 bildet eine Mehrzahl von aufrechten Kontrollschächten25, durch die korrekt ausgerichtete Zigaretten 10 bei der Abwärtsbewegung hindurchtreten können. Einequerliegende Fehlzigarette 22, ein Filter 23 oder etwa eine aufrecht ausgerichtete Fehlzigarette22 können durch den Kontrollschacht 25 nicht hindurchtreten, bleiben also vor bzw. oberhalbder Kontrolleinheit 24 liegen. Aus dieser Situation wird ein Fehlersignal abgeleitet und alsFolge davon die Fehlzigarette 22 bzw. der Filter 23 beseitigt. Während der Wirksamkeit der Fehlzigarette22 oder des Filters 23 können die Zigaretten 10 im Vorratsbehälter 12 außerhalb des Bereichsder Fehlzigarette 22 bzw. des Filters 23 Behälter 12 außerhalb des Bereichs der Fehlzigarette22 bzw. des Filters 23 ungehindert weiterhin abwärtsbewegt werden. Ein unterhalb der Kontrolleinheit24 gebildeter Teilvorrat 26 wird demnach unverändert aufgefüllt und steht über die volle Breitedes Zigaretten-Magazins 11 den Zigaretten-Schächten 13 zu Verfügung. Trotz einer Fehlersituationwerden demnach die Zigaretten-Schächte 13 weiterhin vollständig mit Zigaretten 10 versorgt.
[0023] Die Kontrolleinheit 24 besteht aus einer Reihe von parallelen Führungsstegen 27. Diesesind in gleichen Abständen voneinander und nebeneinander liegend angebracht und erstrecken sichquer durch das Zigaretten-Magazin 11 bzw. durch den Vorratsbehälter 12 in Längsrichtung derZigaretten 10. Das Zigaretten-Magazin 11 ist quer zu den Zigaretten 10 durch eine Vorderwand28 und ein Rückwand 29 begrenzt. Der Abstand zwischen Vorderwand 28 und Rückwand 29 ist etwasgrößer als die Länge einer Zigarette 10. Die Führungsstege 27 der Kontrolleinheit 24 sind vollständigan der Rückwand 29 angebracht.
[0024] Die Führungsstege 27 begrenzen die im Wesentlichen aufrechten Kontrollschächte 25, derenBreite bzw. freier Durchgangsquerschnitt geringfügig größer ist als der Durchmesser einer Zigarette10. Die ausgerichtet liegenden Zigaretten 10 können demnach einzeln, nacheinander durch einenKontrollschacht 25 hindurchgleiten zum Teilvorrat 26. Eine Zigarette 10 in Fehlstellung, zumBeispiel eine querliegende Fehlzigarette 22 oder ein einzelner Filter 23 kann hingegen einenKontrollschacht 25 nicht passieren, sondern wird oberhalb der Kontrolleinheit 24 von dieser zurückgehalten (Fig. 2,Fig. 3). Die Kontrollschächte 25 sind dabei so ausgebildet, dass auch aufrecht positionierteFehlzigaretten 22 oder Filter 23 nicht durch einen Kontrollschacht 25 hindurchtreten können.Zu diesem Zweck sind die Führungsstege 27 abgewinkelt bzw. bogenförmig gestaltet, so dass aufGrund der parallelen Anordnung der Führungsstege 27 gebogene Kontrollschächte 25 entstehen. DieHöhe der Kontrollschächte 25 bzw. der Führungsstege 27 ist begrenzt, nämlich so gewählt, dassjeweils etwa drei bis fünf Zigaretten in einem Kontrollschacht 25 Aufnahme finden, bei dem gezeigtenAusführungsbeispiel dreieinhalb Zigaretten 10.
[0025] Eine Besonderheit ist die Überwachung der Kontrollschächte 25. Wenn auf Grund einer Fehlzigaretten22 eine Anzahl von Kontrollschächten 25 - oder mindestens ein einzelner Kontrollschacht 25 -keinen Zigarettendurchfluss zulässt, wird der Leerstand des Kontrollschachts 25 erkannt und hierausein Signal abgeleitet. Zu diesem Zweck ist jeder Kon-trollschacht 25 mit mindestens einem Sensor 31 ausgestattet. Dieser ist seitlich angeordnet,nämlich an der Rückwand 29. Der Sensor 31, insbesondere eine Reflexionslichtschranke, beobachtetje einen Kontrollschacht 25 in dessen Längsrichtung. Die Sensoren 31 sind zu diesem Zweck imoberen Bereich der Kontrollschächte 25 angeordnet. Wenn der Sensor 31 bzw. die Lichtschrankefrei ist - wegen fehlender Zigaretten 10 - wird hieraus ein Informationssignal abgeleitet. Beidem gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Fehlzigarette 22 und/oder der Filter 23 von Hand beseitigt.Zu diesem Zweck weist die Vorderwand 28 des Zigaretten-Magazins 11 eine Klappe 32 auf, die sichim Bereich der Kontrolleinheit befindet und den manuellen Zugang zu der Fehlzigarette 22 - unmittelbaroberhalb der Kontrolleinheit 24 - ermöglicht. Nach Beseitigen der Fehlzigarette 22 und Schließender Klappe 32 kann der ungehinderte Abfluss der Zigaretten 10 im Bereich der Kontrollschächte25 weiterlaufen.
[0026] Die Sensoren 31 sind innerhalb der Kontrollschächte 25 außermittig angeordnet, nämlich amRand eines Kontrollschachts 25 bzw. unmittelbar an einem den Kontrollschacht 25 begrenzendenFührungssteg 27. Die Sensoren 31 befinden sich damit im Bereich von seitlichen, keilförmigen Lücken33 zwischen aufeinanderfolgenden Zigaretten 10 innerhalb des Kontrollschachts 25. Dadurch werdendie Sensoren 31 taktweise durch die vorbeibewegten Zigaretten 10 beaufschlagt bzw. die Lichtschranketaktweise freigegeben, nämlich wenn eine Lücke 33 im Bereich der Lichtschranke gebildet wird.Dadurch wird ein dynamisches Bild der in korrekter Stellung vorbeibewegten Zigaretten 10 aufgenommen. Beidauerhafter Unterbrechung der Lichtschranke bzw. Abdeckung der Sensoren 31 und/oder bei dauerhaftfreiliegendem Sensor 31 wird eine Fehlstellung erkannt.
[0027] Eine weitere Besonderheit besteht darin, dass die Kontrollschächte 25 an ihrem unterenAustrittsende absperrbar sind, und zwar durch ein in Längsrichtung der Zigaretten bewegbaresVerschlussorgan in Gestalt eines Verschlussstößels 34. Jedem Kontrollschacht 25 ist ein derartigerVerschlussstößel 34 zugeordnet. Die Verschlussstößel 34 werden über die Rückwand 29 eingeführt,und zwar durch mechanische oder pneumatische Betätigung. Bei Erkennen eines Fehlers werden diebetroffenen Kontrollschächte 25 abgesperrt (Fig. 3, Fig. 4). Die Verschlussstößel 34 bleibenin dieser Position bis zu Beseitigung des Fehlers und Freigabe der betroffenen Kontrollschächte25. Die korrekt positionierten Zigaretten 10 gelangen in die freien Kontrollschächte 25 und ruhenzunächst auf den Verschlussstößeln 34 (Fig. 4), bis diese in die Ausgangsstellung (Fig. 8) zurückgezogen werden.Nun können die Zigareten 10 frei abfließen, und zwar unter Auffüllung eines trichterförmigen Freiraums35 unterhalb der von der Fehlzigarette 22 betroffenen Kontrollschächte 25.
[0028] Oberhalb der Führungsstege 27 sind jeweils Verteilerorgane angeordnet, nämlich um eineLängsachse drehbare, im vorliegenden Falle sechseckige Rüttelstäbe 30. Diese sichern eine geordneteEinführung der Zigaretten 10 in einen der Kontrollschächte 25. Die Rüttelstäbe 30 sind mit geringemAbstand jeweils exakt oberhalb eines Führungsstegs 27 angeordnet.

Bezugszeichenliste

10 Zigarette11 Zigaretten-Magazin12 Vorratsbehälter13 Zigaretten-Schacht14 Schachtwand15 Schachteinheit16 Zigaretten-Gruppe17 Zigaretten-Revolver18 Zigaretten-Vorrat19 Rüttelstab20 Seitenwand21 Außenwand22 Fehlzigarette23 Filter24 Kontrolleinheit25 Kontrollschacht26 Teilvorrat27 Führungssteg28 Vorderwand29 Rückwand30 Rüttelstab31 Sensor32 Klappe33 Lücke34 Verschlussstößel35 Freiraum