[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Artikeln der Tabak verarbeitenden
Industrie der mindestens einen Körper aus magnetischem oder magnetisierbarem Material
enthaltenden Art, mit mindestens einer Halterungseinrichtung zum Halten mindestens
eines derartigen Artikels.
[0002] In Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie können bei Bedarf Metallkörper insbesondere
in Form von flachen Metallbändern oder -streifen zum Einsatz kommen, die in den Basisstäben
enthalten sind, wie beispielsweise in der
WO 2017/072149 A1 beschrieben ist. Bei den Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie handelt es sich
insbesondere um Zwischenprodukte zur Herstellung von Zigaretten oder auch um fertige
Produkte wie Zigaretten, wobei die Basisstäbe bevorzugt rauchbares Material wie Tabakmaterial
aufweisen, in dem der mindestens eine Metallkörper eingebracht ist. Insbesondere handelt
es sich bei den Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie im vorliegenden Kontext
um sog. "heat-not-burn"-Artikel, in denen Metallstreifen eingesetzt sind, um die Erzeugung
der benötigten Hitze zu ermöglichen, zu unterstützen bzw. zu beeinflussen. Dies lässt
sich mittels Induktion realisieren, sofern der Metallstreifen ferromagnetisches Material
aufweist. Die Basisstäbe werden in einem weiteren Prozess einfach oder auch mehrfach
geschnitten, nicht zuletzt um die Bildung von grundsätzlich eher schwer zu handhabenden
kurzen Stäben oder Stöpseln möglichst spät im Prozess vorzunehmen. Die für den Schneideprozess
eintreffenden Basisstäbe nehmen hinsichtlich der Orientierung der Metallkörper bzw.
flachen Metallbänder gegenüber dem Messer eine zufällige Position oder Lage ein. Dies
führt dazu, dass abhängig von der Orientierung der Metallkörper bzw. flachen Metallbänder
zum Messer der Widerstand beim Schneiden unterschiedlich ist. Dies hat Auswirkungen
auf den Schneideprozess und insbesondere auf das Schneideergebnis und auch den Verschleiß
des Messers. In bestimmten Positionen der Artikel bzw. Basisstäbe, in denen die Metallkörper
bzw. flachen Metallbänder eine entsprechende Orientierung einnehmen, kann es passieren,
dass der Schneideprozess nur unter größeren Schwierigkeiten zu bewerkstelligen ist
und nicht zu dem gewünschten Schneideergebnis führt, insbesondere wenn die Metallkörper
oder flachen Metallbänder aufgrund ihrer Lage einen erhöhten Schneidewiderstand erzeugen
oder zu einer besonders starken Nachgiebigkeit der Basisstäbe führen, wodurch ebenfalls
ein effektives Schneiden verhindert wird.
[0003] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art Mittel vorzuschlagen, wodurch sich der Schneideprozess gleichmäßig für
jeden zu bearbeitenden Artikel vereinfachen lässt und zu einem gleichmäßigen guten
Schneideergebnis führt.
[0004] Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung zur Bearbeitung von Artikeln der
Tabak verarbeitenden Industrie der mindestens einen Körper aus magnetischem oder magnetisierbarem
Material enthaltenden Art, mit mindestens einer Halterungseinrichtung zum Halten mindestens
eines derartigen Artikels, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungseinrichtung
derart ausgebildet ist, dass sie während des Haltens des Artikels zumindest temporär
eine Änderung der Position des Artikels zulässt, und eine Magnetisierungseinrichtung
vorgesehen ist, den von der Halterungseinrichtung gehaltenen Artikel in eine definierte
Position zu verbringen.
[0005] Demnach schlägt die Erfindung vor, die Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie
der mindestens einen Körper aus magnetischem oder magnetisierbarem Material enthaltenden
Art in eine definierte Position auszurichten, und zwar insbesondere in eine definierte
Position, die für den nachfolgenden Schneideprozess besonders günstig und somit vorteilhaft
ist. Hierzu macht sich die Erfindung die Erkenntnis zunutze, dass sich ein Körper
aus magnetischem oder magnetisierbarem Material hinsichtlich seiner Position durch
Magnetkraft beeinflussen lässt. Daher lehrt die Erfindung die Verwendung einer Magnetisierungseinrichtung,
die eine Magnetkraft erzeugt, welche auf den mindestens einen Körper aus magnetischem
oder magnetisierbarem Material im Artikel wirkt, um den Artikel in die definierte
Position zu verbringen. Hierzu ist des Weiteren erfindungsgemäß die Halterungseinrichtung
derart auszubilden, dass sie während des Haltens des Artikels zumindest temporär eine
Änderung der Position des Artikels zulässt, indem kurzzeitig entweder die Halterungseinrichtung
vollständig abgeschaltet und somit wirkungslos wird oder die von der Halterungseinrichtung
erzeugte Haltekraft soweit reduziert wird, dass der Artikel von der Halterungseinrichtung
zwar noch ein wenig gehalten wird, jedoch gleichzeitig dabei eine Änderung seiner
Position möglich ist; demnach bewirkt die Halterungseinrichtung erfindungsgemäß ein
positionsveränderliches Halten des Artikels zumindest während des Verbringens des
Artikels in die definierte Position mithilfe der Magnetisierungseinrichtung, und zwar
dergestalt, dass sich der Artikel von der Halterungseinrichtung nicht löst. Somit
wird sichergestellt, dass in der Schneideposition im nachfolgenden Schneideprozess
die Ausrichtung der Artikel optimal ist. Ferner gewährleistet die Erfindung eine reproduzierbare
Ausrichtung der Artikel, was für die Erzielung eines gleichmäßigen und gleichbleibenden
Schneideergebnisses ebenfalls von Bedeutung ist. Nach alledem bietet also die Erfindung
auf konstruktiv einfache und zugleich effektive Weise eine Möglichkeit, wodurch sich
der Schneideprozess für jeden zu bearbeitenden Artikel in gleicher Weise vereinfachen
lässt und zu einem gleichmäßigen guten Schneideergebnis führt.
[0006] Bevorzugte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen angegeben.
[0007] Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ausrichtung mindestens eines
Artikels der einen magnetischen oder magnetisierbaren Metallstreifen enthaltenden
Art verwendet.
[0008] Vorzugsweise ist die Halterungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie während des
Haltens des Artikels zumindest temporär eine Änderung der Position des Artikels durch
Drehung um eine Längsachse des Artikels in eine als definierte Position bestimmte
definierte Drehwinkelstellung zulässt. Hiernach wird also der stabförmige Artikel
von der Halterungseinrichtung nicht drehfest, sondenfrei drehbar gehalten, zumindest
solange die Magnetisierungseinrichtung wirksam ist, um den Artikel in die bestimmte
definierte Drehwinkelstellung zu verdrehen.
[0009] Um das Verbringen des von der Halterungseinrichtung gehaltenen Artikels aufgrund
der Wirkung der Magnetisierungseinrichtung in die definierte Position zu erleichtern,
sollte die von der Halterungseinrichtung erzeugte Haltekraft während des Verbringens
des Artikels in die definierte Position zweckmäßigerweise entweder abgeschaltet oder
zumindest auf einen solchen Wert eingestellt bzw. reduziert werden, der eine Änderung
der Position des Artikels zulässt. Im Falle der Verwendung einer Saugeinrichtung,
um den Artikel durch Saugkraft an der Halterungseinrichtung zu halten, sollte während
des Verbringens des Artikels in die definierte Position mithilfe der Magnetisierungseinrichtung
zweckmäßigerweise entweder die Saugeinrichtung abgeschaltet und somit wirkungslos
sein oder nur eine derartige Saugkraft erzeugen, die eine Änderung der Position des
Artikels zulässt.
[0010] Eine weitere bevorzugte Ausführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass
die Halterungseinrichtung mindestens ein feststehendes Lagerelement und mindestens
ein am feststehenden Lagerelement bewegbar gelagertes Förderelement aufweist, das
zum Transport mindestens eines Artikels entlang eines Transportweges vorgesehen ist
und mindestens einen Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme mindestens eines Artikels aufweist,
und die Magnetisierungseinrichtung ausgebildet ist, den vom Aufnahmeabschnitt des
Förderelementes aufgenommenen Artikel während der Bewegung des Förderelementes zumindest
entlang eines Abschnittes des Transportweges in die definierte Position zu verbringen.
Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, dass sie zwei Funktionen in sich vereinigt,
nämlich zum einen den Transport der Artikel von einer vorangegangenen Bearbeitungsstation
zu einer nachfolgenden Bearbeitungsstation, in der insbesondere der Schneideprozess
stattfindet. Bevorzugt ist das Förderelement zum Transport mindestens eines Artikels
quer zur Längserstreckung des Artikels vorgesehen. Des Weiteren ist bevorzugt der
Aufnahmeabschnitt als nach außen offene Mulde ausgebildet. Insbesondere ist das Förderelement
als am Lagerelement bewegbar gelagertes Förderband oder als am Lagerelement rotierbar
gelagerte Fördertrommel vorgesehen, die bevorzugt als Muldentrommel ausgebildet ist,
wobei das feststehende Lagerelement bevorzugt einen Steuerflansch aufweisen oder als
Steuerflansch ausgebildet sein kann. Dabei ist es von Vorteil, im Bereich des Transportweges
des Förderelements bzw. benachbart zum Förderband oder zum Umfang der Fördertrommel
nicht nur die Magnetisierungseinrichtung, sondern stromabwärts auch noch eine weitere
Bearbeitungsstation wie insbesondere eine Schneidestation vorzusehen, sodass die auf
dem Förderelement gehaltenen Artikel nicht nur von einer vorausgegangenen Bearbeitungsstation
zu einer nächsten Bearbeitungsstation transportiert und dabei ausgerichtet, sondern
während des Transportes durch das Förderelement auch zusätzlich noch in der nachfolgenden
Bearbeitungsstation der weiteren Bearbeitung unterzogen werden.
[0011] Zwar besteht nach einer der zuvor erwähnten bevorzugten Ausführungen die Möglichkeit,
die Haltekraft so einzustellen bzw. zu reduzieren, dass die Artikel an der Halterungseinrichtung
noch gehalten, jedoch gleichzeitig in ihrer Position verändert werden können. Jedoch
wird zusätzlich oder alternativ hierzu vorzugsweise vorgeschlagen, dass die Halterungseinrichtung
im Bereich des Abschnittes des Transportweges ein, insbesondere nach Art einer Haube
ausgebildetes, Abdeckelement aufweist, das den mindestens einen Aufnahmeabschnitt
des Förderelementes während der Bewegung des Förderelementes entlang des Abschnittes
des Transportweges in einem Abstand gegenüberliegt, der mindestens der Dicke des im
Aufnahmeabschnitt aufgenommenen Artikels entspricht, um ein unbeabsichtigtes Lösen
des Artikels von der Halterungseinrichtung und somit aus dem zugeordneten Aufnahmeabschnitt
zu verhindern. Dabei sollte ein solches Abdeckelement so angeordnet sein, dass ein
Klemmeingriff mit den Artikeln vermieden wird, sondern die Artikel, wenn überhaupt,
nur lose die Innenseite eines solchen Abdeckelementes berühren. Alternativ ist es
auch denkbar, ein solches Abdeckelement an anderen Ausführungen der Halterungseinrichtung
vorzusehen, welche beispielsweise kein Förderelement aufweisen.
[0012] Bevorzugt ist zumindest ein Teil oder ein Abschnitt der Magnetisierungseinrichtung
an oder in der Halterungseinrichtung und bei Verwendung eines Förderelementes an oder
in dem Lagerelement und/oder an oder in dem Förderelement und des Weiteren vorzugsweise
benachbart zu dem mindestens einen Aufnahmeabschnitt angeordnet. Diese Ausführungen
haben insbesondere den Vorteil, die Magnetisierungseinrichtung zumindest teilweise
Platz sparend anzuordnen und dabei bevorzugt an ohnehin schon vorhandenen Komponenten
wie beispielsweise einen Steuerflansch vorzusehen, welche somit des Weiteren auch
die Funktion als Träger für den mindestens einen Teil oder Abschnitt der Magnetisierungseinrichtung
übernehmen.
[0013] Vorzugsweise weist die Magnetisierungseinrichtung mindestens einen magnetischen oder
magnetisierbaren Körper auf, der ein den einen Pol bildendes erstes Polende und ein
den anderen Pol bildendes zweites Polende aufweist. Bei einer Weiterbildung dieser
Ausführung kann der zuvor erwähnte Teil oder Abschnitt der Magnetisierungseinrichtung
von dem mindestens einen magnetischen oder magnetisierbaren Körper gebildet sein.
Des Weiteren kann das erste Polende des magnetischen oder magnetisierbaren Körpers
benachbart zu einem Aufnahmeabschnitt angeordnet sein. Ferner ist es denkbar, den
magnetischen oder magnetisierbaren Körper mit seinem ersten Polende entweder zu bestimmten
Zeitpunkten oder dauerhaft in Richtung auf einen Aufnahmeabschnitt zu orientieren,
sodass die aus dem ersten Polende austretenden Magnetfeldlinien zumindest zu einem
größeren Teil den Aufnahmeabschnitt durchsetzen. Bei einer zusätzlichen Weiterbildung
weist die Magnetisierungseinrichtung eine Mehrzahl von magnetischen oder magnetisierbaren
Körpern auf, von denen jeweils ein Körper einem Aufnahmeabschnitt zugeordnet ist.
Bevorzugt können diese magnetischen oder magnetisierbaren Körper jeweils hinsichtlich
ihrer Wirkung zu- und abgeschaltet werden, wodurch sich das Verbringen der Artikel
in die definierte Position in Abhängigkeit von den Erfordernissen des jeweiligen Betriebszustandes
und/oder der jeweiligen Transportstellung gezielt steuern lässt, wozu bevorzugt die
magnetischen oder magnetisierbaren Körper als Elektromagneten ausgebildet sind.
[0014] Um den magnetischen Einfluss zu erhöhen, kann vorzugsweise die Magnetisierungseinrichtung
Mittel zur Bündelung der den Artikel durchsetzenden Magnetfeldlinien aufweisen, die
insbesondere im Bereich des Artikels im Wesentlichen parallel verlaufen und dort in
einer höheren Dichte auftreten. Diese Ausführung ist des Weiteren von Vorteil, auch
im Falle einer unsymmetrischen Anordnung der magnetischen oder magnetisierbaren Körper
oder Metallstreifen in den Artikeln den gewünschten Ausrichteffekt auf wirksame Weise
zu gewährleisten.
[0015] Eine Weiterbildung dieser Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass die Mittel zur
Bündelung der Magnetfeldlinien mindestens einen ersten magnetischen oder magnetisierbaren
Körper und mindestens einen zweiten magnetischen oder magnetisierbaren Körper aufweisen,
wobei die Anordnung des mindestens einen ersten Körpers und des mindestens einen zweiten
Körpers derart getroffen ist, dass zumindest während des Verbringens des Artikels
in die definierte Position mithilfe der Magnetisierungseinrichtung ein den einen Pol
bildenden Polende des ersten Körpers in einen mindestens der Dicke des Artikels entsprechenden
Abstand von einem den anderen Pol bildenden Polende des zweiten Körpers gegenüberliegt,
und die Halterungseinrichtung so ausgebildet ist, dass der mindestens eine Artikel
in dem zwischen diesen beiden Polenden gebildeten Zwischenraum anzuordnen oder durch
den zwischen diesen beiden Polenden gebildeten Zwischenraum bewegbar ist.
[0016] Bei einer weiteren Weiterbildung ist der zuvor erwähnte Teil oder Abschnitt der Magnetisierungseinrichtung
vom ersten magnetischen oder magnetisierbaren Körper gebildet und ist bevorzugt der
mindestens eine zweite magnetische oder magnetisierbare Körper raumfest angeordnet,
wobei im Falle der Verwendung eines am feststehenden Lagerelement bewegbar gelagerten
Förderbandes oder einer am feststehenden Lagerelement rotierbar gelagerten Fördertrommel
dieser zweite magnetische oder magnetisierbare Körper am Lagerelement vorgesehen ist,
bei dem es sich beispielsweise um einen Steuerflansch handeln kann.
[0017] Bei einer weiteren Weiterbildung kann die Magnetisierungseinrichtung eine Mehrzahl
von ersten magnetischen oder magnetisierbaren Körpern aufweisen, von denen jeweils
ein Körper einem Aufnahmeabschnitt zugeordnet ist.
[0018] Bei einer alternativen Weiterbildung kann der erste magnetische oder magnetisierbare
Körper einen ersten Endabschnitt und der zweite magnetische oder magnetisierbare Körper
einen zweiten Endabschnitt eines magnetischen oder magnetisierbaren Joches bilden.
Vorzugsweise kann das magnetische oder magnetisierbare Joch raumfest angeordnet sein,
wobei sich im Falle der Verwendung einer an einem feststehenden Lagerelement rotierbar
gelagerten Fördertrommel für die raumfeste Anordnung des magnetischen oder magnetisierbaren
Joches bevorzugt das feststehende Lagerelement eignet, bei dem es sich beispielsweise
um einen Steuerflansch handeln kann.
[0019] Um die Wirkung der Magnetisierungseinrichtung nicht nachteilig zu beeinflussen, sollte
bevorzugt die Halterungseinrichtung zumindest im Wirkbereich der Magnetisierungseinrichtung
nicht magnetisch sein oder nicht magnetisierbares Material aufweisen. Für den Fall,
dass die Magnetisierungseinrichtung ein Förderelement aufweist, gilt dies bevorzugt
für das Förderelement.
[0020] Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind anhand der beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- schematisch im Querschnitt eine erste bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung;
- Fig. 2
- schematisch eine in der Vorrichtung von Fig. 1 vorgesehene Magnetisierungseinrichtung
in einer ersten bevorzugten Variante (a - c) und in einer zweiten bevorzugten Variante
(d - f); und
- Fig. 3
- schematisch im Querschnitt eine zweite bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit einer Magnetisierungseinrichtung in einer bevorzugten dritten Variante.
[0021] Fig. 1 zeigt eine bevorzugte erste Ausführung einer Bearbeitungsvorrichtung, die
bevorzugt Teil einer Maschine zur Herstellung von sog. "heat-not-burn"-Artikeln ist.
[0022] Die Vorrichtung enthält eine Trommel 2, die einen nach Art einer Hülse oder eines
Hohlzylinders ausgebildeten Trommelkörper 4 aufweist, der um einen feststehenden Lagersockel
6 um eine Rotationsachse 4a rotierbar gelagert ist, bei dem es sich bevorzugt um einen
Steuerflansch handelt. Der Trommelkörper 4 ist entlang seines Umfanges mit im Querschnitt
etwa halbkreisförmigen, nach außen offenen Mulden 8 versehen, die parallel zur Rotationsachse
4a des Trommelkörpers 4 ausgerichtet und über den gesamten Umfang des Trommelkörpers
4 nebeneinander liegend angeordnet sind; deshalb handelt es sich bei der Trommel 2
im dargestellten Ausführungsbeispiel um eine Muldentrommel. Der Trommelkörper 4 wird
von einem nicht dargestellten Antrieb in Richtung des Pfeils A in Rotation versetzt.
[0023] Die Mulden 8 des Trommelkörpers 4 dienen zur Aufnahme jeweils eines sog. Basisstabes
10. Die dargestellten Basisstäbe 10 enthalten jeweils ein sich in ihrer Längsrichtung
erstreckendes, schmales, dünnes, flaches und auch als Metallstreifen bezeichnetes
Metallband 10a, das zumindest anteilig und/oder abschnittsweise ferromagnetisches
Material, vorzugsweise Eisen, aufweist, und werden zur Herstellung von "heat-not-burn"-Artikeln
verwendet, in denen die Metallbänder 10a zur Erzeugung der benötigten Hitze mittels
Induktion dienen. Um während des Transportes durch den rotierenden Trommelkörper 4
die Basisstäbe 10 in den Mulden 8 zu halten, werden dort die Basisstäbe 10 mit einem
Saug- bzw. Unterdruck beaufschlagt. Hierzu ist eine in den Figuren nicht dargestellte
Unterdruckerzeugungseinrichtung vorgesehen, die an im Lagersockel 6 ausgebildete Saug-
bzw. Unterdruckzonen 12a, 12b angeschlossen sind. Die Unterdruckzonen 12a, 12b erstrecken
sich über einen bestimmten Winkelbereich, wie in Fig. 1 angedeutet ist, und kommunizieren
über ein nicht dargestelltes Kanalsystem temporär mit denjenigen Mulden 8 im Trommelkörper
4, die sich momentan entlang der Unterdruckzonen 12a, 12b bewegen und dabei in deren
Wirkbereich befinden.
[0024] In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen "14" ein Einlaufbereich gekennzeichnet, wo die
Basisstäbe 10 von einer in den Figuren nicht dargestellten vorangegangenen Bearbeitungsstation
eintreffen und nacheinander in die Mulden 8 während der Rotation des Trommelkörpers
4 aufgenommen werden. Die Zuführung der eintreffenden Basisstäbe 10 und deren Übergabe
im Bereich 14 auf den Trommelkörper 4 kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, und
zwar beispielsweise mithilfe von Schwerkraft durch einen Schacht, von dem in Fig.
1 nur ein unteres Leitblech 14a abgebildet ist, oder auch mithilfe einer in den Figuren
nicht dargestellten, der Trommel 2 vorgeschalteten weiteren Fördertrommel. Während
der fortgesetzten Rotation des Trommelkörpers 4 werden im dargestellten Ausführungsbeispiel
die Basisstäbe 10 an einer Schneidestation vorbeigeführt, von der in Fig. 1 schematisch
ein als rotierende Scheibe ausgebildetes Schneidmesser 16 gezeigt ist, um die Basisstäbe
10 zu schneiden. Alternativ ist es auch denkbar, als rotierende Schreibe einen Messerträger
vorzusehen, an dessen Umfang mindestens ein Schneidmesser angeordnet ist. Je nach
Bedarf und Anwendung können dabei die Basisstäbe 10 nicht nur einmal, sondern auch
mehrfach geschnitten werden, wozu entsprechend mehrere Schneidmesser, in Richtung
der Rotationsachse 4a nebeneinander liegend, anzuordnen sind. Demnach hat die in Fig.
1 dargestellte Trommel 2 insbesondere die Aufgabe, die Basisstäbe 10 an der Schneidestation
mit dem Schneidmesser entlangzuführen, damit diese dann dort geschnitten werden können.
Stromabwärts von dem Schneidmesser 16 werden dann die geschnittenen Basisstäbe aus
den Mulden 8 des Trommelkörpers 4 gelöst und somit von der Trommel 2 abgegeben, um
beispielsweise in einer in den Figuren nicht dargestellten nachfolgenden Station weiterbearbeitet
zu werden; hierzu kann beispielsweise die Übergabe an eine in den Figuren ebenfalls
nicht dargestellte nachfolgende Muldentrommel stattfinden. Für eine reibungslose Abgabe
der geschnittenen Basisstäbe ist eine Abschaltung des Unterdruckes in den Mulden 8
notwendig, wenn diese im Bereich 18 eintreffen. Deshalb endet dort die Unterdruckzone
12b, wie Fig. 1 erkennen lässt.
[0025] Wie Fig. 1 ferner erkennen lässt, nehmen die im Bereich 14 eintreffenden Basisstäbe
10 hinsichtlich der Orientierung ihres Metallbandes 10a eine zufällige Drehwinkelstellung
ein mit der Folge, dass die Metallbänder 10a unterschiedlich ausgerichtet sind. Dies
würde dazu führen, dass abhängig von der Orientierung der Metallbänder 10a gegenüber
dem Schneidmesser 16 der Widerstand beim Schneiden unterschiedlich wäre. Dies hätte
zumindest teilweise unerwünschte Auswirkungen auf den Schneideprozess und insbesondere
auf das Schneidergebnis sowie auch auf den Verschleiß des Schneidemessers 16. In bestimmten
Positionen der Basisstäbe 10, in denen die Metallbänder 10a eine entsprechende Drehwinkelstellung
einnehmen, könnte es dann passieren, dass der Schneideprozess nur unter größeren Schwierigkeiten
zu bewerkstelligen wäre und nicht zu dem gewünschten Schneidergebnis führen könnte,
insbesondere wenn die Metallbänder 10a aufgrund ihrer Lage einen erhöhten Schneidewiderstand
erzeugen oder zu einer besonders starken Nachgiebigkeit der Basisstäbe 10 führen würde,
wodurch ein effektives Schneiden mit dem Schneidemesser 10 verhindert würde.
[0026] Um für jeden Basisstab 10 ein gleichmäßig gutes Schneidergebnis zu erzielen und dadurch
den Schneideprozess gleichmäßig für jeden Basisstab 10 zu vereinfachen, müssen vor
Eintreffen am Schneidemesser 16 die Basisstäbe 10 hinsichtlich der Orientierung ihrer
Metallbänder 10a in eine gleiche definierte Drehwinkelstellung verbracht werden. Hierzu
ist im Bereich der Trommel 2 eine Magnetisierungseinrichtung 20 vorgesehen, die eine
Magnetkraft erzeugt, welche auf die Metallbänder 10a wirkt, um die Basisstäbe 10 gleichermaßen
in die definierte Drehwinkelstellung zu verbringen. Somit wird der Umstand genutzt,
dass die Metallbänder 10a aus ferromagnetischem Material bestehen und sich deshalb
hinsichtlich ihrer Drehstellung durch Magnetkraft beeinflussen lassen. Allerdings
muss im Wirkbereich der Magnetisierungseinrichtung 20 gewährleistet sein, dass sich
die Basisstäbe 10 für den Ausrichtvorgang in den Mulden 8 auch verdrehen lassen, also
einer Drehbewegung um ihre Längsachse unterworfen werden können. Hierzu ist es im
dargestellten Ausführungsbeispiel erforderlich, kurzzeitig den Unterdruck in der jeweiligen
Mulde 8 abzuschalten, wenn sich diese aufgrund der fortgesetzten Rotation des Trommelkörpers
4 durch den Wirkbereich der Magnetisierungseinrichtung 20 hindurchbewegt. Deshalb
ist im Wirkbereich der Magnetisierungseinrichtung 20 eine Unterdruckzone nicht vorhanden
bzw. unterbrochen, sodass im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Unterdruckzonen
12a, 12b ausgebildet sind, von denen die eine Unterdruckzone 12a stromaufwärts vor
der Magnetisierungseinrichtung 20 und die andere Unterdruckzone 12b stromabwärts hinter
der Magnetisierungseinrichtung 20 vorgesehen ist, wie in Fig. 1 schematisch gezeigt
ist. Im Gegensatz zur Darstellung von Fig. 1 ist es alternativ aber auch denkbar,
im Wirkbereich der Magnetisierungseinrichtung 20 den Abstand zwischen den beiden Unterdruckzonen
12a, 12b auf ein Maß zu verringern, das schmaler ist als der Wirkbereich der Magnetisierungseinrichtung
20 und insbesondere als die Breite der Mulden 8 bzw. der Basisstäbe 10, so dass jeweils
beim Eintritt in den und beim Austritt aus dem Wirkbereich der Magnetisierungseinrichtung
20 zunächst ein Überlappungsbereich vorhanden ist, in dem sowohl der Unterdruck als
auch die Magnetkraft gleichzeitig und somit in Kombination wirken, bis der in der
Mulde 8 liegende Basisstab 10 nach Eintritt in den Wirkbereich der Magnetisierungseinrichtung
20 nur noch von der Magnetkraft und nach Austritt aus dem Wirkbereich der Magnetisierungseinrichtung
20 wieder nur noch mit Unterdruck beaufschlagt wird.
[0027] In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Magnetisierungseinrichtung
20 einen ersten Magneten 21 und einen zweiten Magneten 22 auf. Beide Magneten 21,
22 sind jeweils stationär, d.h. raumfest angeordnet, und zwar der erste Magnet 21
innerhalb des Lagersockels 6 und der zweite Magnet 22 in einem Abstand außerhalb des
Trommelkörpers 4. Des Weiteren sind beide Magneten 21, 22 in einem Abstand voneinander
angeordnet und bilden somit zwischen sich einen Zwischenraum, durch den der Trommelkörper
4 läuft. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind beide Magneten 21, 22 als längliche
Körper ausgebildet und liegen auf einer gemeinsamen Längsachse 24, die in einem Winkel
zur Bewegungsrichtung des Trommelkörpers 4 orientiert ist. Dabei sind die beiden Magneten
21, 22 mit ihren Polen so zueinander ausgerichtet, dass die magnetischen Feldlinien
26 aus dem einen der beiden Magneten 21, 22 austreten und in den gegenüberliegenden
anderen der beiden Magneten 21, 22 wieder eintreten, wie Fig. 1 erkennen lässt.
[0028] Im dargestellten Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist der außen liegende zweite Magnet
22 als Elektromagnet ausgebildet und weist dementsprechend eine um einen Ferromagnetkern
22a gewickelte elektrische Spule 22b auf. Aufgrund seiner Eigenschaft als Elektromagnet
wird somit durch den zweiten Magneten 22 aktiv das Magnetfeld erzeugt, wobei die Magnetfeldlinien
26 aufgrund der gegenüberliegenden Anordnung des ersten Magneten 21 gebündelt werden
und sich zum Metallband 10a indem im Wirkbereich der Magnetisierungseinrichtung 20
befindlichen Basisstab 10 hin noch verdichten, wie Fig. 1 schematisch erkennen lässt
Hierzu reicht es aus, den ersten Magneten 21 mit ferromagnetischem Material zu versehen.
Damit die Wirkung der Magnetisierungseinrichtung 20 nicht negativ beeinflusst wird,
besteht der Trommelkörper 4 aus nicht-ferromagnetischem Material. Ebenfalls sollte
der Lagersockel 6 zumindest im Bereich des ersten Magneten 21 auch aus nicht-ferromagnetischem
Material bestehen.
[0029] Ferner lässt Fig. 1 die Anordnung einer Abdeckhaube 28 erkennen, die im Bereich der
unterdruckfreien Zone, also im Bereich zwischen den beiden Unterdruckzonen 12a, 12b
vorgesehen und außerhalb des Trommelkörpers 4 in einem Abstand vom Boden der Mulden
8 montiert ist, der mindestens geringfügig größer als die Dicke der in den Mulden
8 aufgenommenen Basisstäbe 10 ist, sodass ein Klemmeingriff mit den Basisstäben 10
vermieden wird, sondern die Basisstäbe 10, wenn überhaupt, nur lose die Innenseite
der Abdeckhaube 28 berühren. Die Abdeckhaube 28 hat eine entsprechend gebogene Form
und dient dazu, ein unbeabsichtigtes Herausfallen der Basisstäbe 10 aus den Mulden
8 im Wirkbereich der Magnetisierungseinrichtung 20 zu verhindern.
[0030] In Fig. 2 sind zwei Varianten der Magnetisierungseinrichtung gegenüber der in Fig.
1 dargestellten Ausführung gezeigt, und anhand dieser Varianten lässt sich ferner
auch das Ausrichtungsprinzip gut erkennen.
[0031] In den Figuren 2a bis c ist eine Variante dargestellt, bei der die Magnetisierungseinrichtung
nur den zweiten Magneten 22 von Fig. 1 aufweist, was jedoch eine stärkere Streuung
der Magnetfeldlinien 26 nach außen nach deren Austritt aus dem Elektromagneten 22
zur Folge hat, wie Fig. 2a gut erkennen lässt, in der der Verlauf der Magnetfeldlinien
26 ohne Beeinflussung durch das Metallband 10a eines Basisstabes 10 dargestellt ist.
Demnach findet eine Bündelung der Magnetfeldlinien 26 im Bereich der durchlaufenden
Basisstäbe 10 nicht statt. Die Verteilung der Magnetfeldlinien 26 erfolgt somit wie
im Falle eines einfachen offenen Joches. Allerdings lässt sich der Ausrichteffekt
auch bei dieser Variante erzielen, und zwar ebenfalls im Falle einer unsymmetrischen
Einlage des Metallstreifens 10a innerhalb des Basisstabes 10, da der Metallbänder
10a eine höhere Feldliniendichte bewirkt, wie ein Vergleich von Fig. 2b mit Fig. 2a
erkennen lässt. Auch wenn eine unsymmetrische Einlage des Metallbänder 10a innerhalb
des Basisstabes 10 als unerwünschte Fehllage grundsätzlich nicht gewollt ist, so lässt
sich dennoch auch bei dieser Variante eine Ausrichtung in die definierte Drehstellung
erzielen. Fig. 2c zeigt bei dieser Variante den Ausrichteffekt bei symmetrischer und
somit optimaler Einlage des Metallbandes 10a im Basisstab 10, wodurch eine noch stärkere
Verdichtung der Magnetfeldlinien 26 erzielt wird. In Fig. 2c ist somit der Basisstab
10 mit seinem Metallband 10a in der gleichen definierten Drehwinkelstellung gezeigt
wie in Fig. 1.
[0032] In den Figuren 2d bis f ist eine weitere Variante der Magnetisierungseinrichtung
abgebildet, bei der die beiden Magneten 21, 22 von Fig. 1 jeweils Teil eines gemeinsamen
Joches 30 bilden. Somit findet bei dieser Variante in gleicher Weise eine Bündelung
der Magnetfeldlinien 26 statt wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführung, und zwar
sowohl für den Fall einer unsymmetrischen Einlage des Metallbandes 10a im Basisstab
10, wie Fig. 2e erkennen lässt, als auch für den eher gewünschten Fall einer im Wesentlichen
symmetrischen Einlage des Metallbandes 10a im Basisstab 10, wie Fig. 2f erkennen lässt.
Wie insbesondere am Beispiel von Fig. 2e zu sehen ist, lässt sich auch im Falle einer
unsymmetrischen Einlage des Metallbandes 10a in den Basisstäben 10 gleichwohl eine
Ausrichtung in die gewünschte definierte Drehstellung erzielen.
[0033] Nach Ausrichtung in die definierte Drehstellung durch die Magnetisierungseinrichtung
20 und anschließendem Verlassen des Wirkbereiches der Magnetisierungseinrichtung 20
bleiben die Basisstäbe 20 aufgrund des dann wieder einsetzenden Unterdruckes im Bereich
der Unterdruckzone 12b in den Mulden 8 in der definierten Drehwinkelstellung gehalten,
wie Fig. 1 des Weiteren schematisch erkennen lässt.
[0034] In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das sich
von dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 insbesondere durch eine weitere Variante
der Magnetisierungseinrichtung unterscheidet. Die Magnetisierungseinrichtung gemäß
Fig. 3 weist eine Mehrzahl von Magneten 23 auf, deren Anzahl der Anzahl der Mulden
8 entspricht. Die Magneten 23 sind innerhalb des Trommelkörpers 4 angeordnet, wobei
jeder Magnet 23 einer Mulde zugeordnet und zu dieser mit einem seiner Pole so ausgerichtet
ist, dass die vom Magneten 23 erzeugten Magnetfeldlinien durch die zugehörige Mulde
8 verlaufen, wodurch die gewünschte Anziehungskraft auf die Metallstreifen 10a der
in den Mulden 8 abgelegten Basisstäbe 10 wirken. Bevorzugt wird zum Halten der Basisstäbe
10 in den Mulden 8 auch bei der Ausführung gemäß Fig. 3 Unterdruck wie bei der Ausführung
von Fig. 1 verwendet, sodass in ähnlicher Weise wie bei der Ausführung von Fig. 1
im Lagersockel 6 eine unterbrochene Vakuumzone, d.h. zwei voneinander getrennte Vakuumzonen
vorhanden ist bzw. sind, die allerdings in Fig. 3 nicht abgebildet sind, und dadurch
in dem Bereich zwischen den beiden Vakuumzonen die Wirkung der Magneten 23 zur Ausrichtung
der Basisstäbe 10 in die gewünschte definierte Drehstellung vor Erreichen des Schneidemessers
16 zum Tragen kommt. Alternativ ist es grundsätzlich aber auch denkbar, den Unterdruck
und die von den Magneten 23 erzeugte Anziehungskraft kombiniert wirken zu lassen oder
auf die Verwendung von Unterdruck zu verzichten und zum Halten der Basisstäbe 10 in
den Mulden 8 ausschließlich nur die von den Magneten 23 erzeugte Anziehungskraft zu
nutzen. Als Magneten 23 können Permanentmagneten verwendet werden. Alternativ ist
es aber auch denkbar, die Magneten 23 als Elektromagneten auszubilden, die bevorzugt
individuell ansteuerbar sind, um die von den Magneten 23 erzeugte Anziehungskraft
gezielt nur in einem bestimmten Bereich stromaufwärts vor dem Schneidemesser 16 für
die angestrebte Ausrichtung in die definierte Drehstellung wirken zu lassen.
[0035] Im Übrigen entsprechen die in Fig. 3 mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1
angegebenen Komponenten hinsichtlich ihrer Funktion und ihres grundsätzlichen Aufbaus
den mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 gekennzeichneten Komponenten, sodass
zur Vermeidung von Wiederholungen auf deren Beschreibung anhand von Fig. 1 verwiesen
wird.
[0036] Schließlich sei noch angemerkt, dass die Festlegung der gewünschten definierten Drehstellung
von Fall zu Fall unterschiedlich sein und dabei insbesondere in Abhängigkeit von den
Eigenschaften der zu verarbeitenden Basisstäbe 10 und deren Metallbänder 10a sowie
des Weiteren in Abhängigkeit von dem gewünschten Schnittbild gewählt werden kann.
Während beispielsweise Fig. 1 als definierte Drehwinkelstellung eine radiale Ausrichtung
der Materialbänder 10a zeigt, ist gemäß Fig. 3 die definierte Drehwinkelstellung tangential
ausgerichtet.
1. Vorrichtung zur Bearbeitung von Artikeln (10) der Tabak verarbeitenden Industrie der
mindestens einen Körper (10a) aus magnetischem oder magnetisierbarem Material enthaltenden
Art, mit mindestens einer Halterungseinrichtung (4, 6, 8) zum Halten mindestens eines
derartigen Artikels (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungseinrichtung (4, 6, 8) derart ausgebildet ist, dass sie während des
Haltens des Artikels (10) zumindest temporär eine Änderung der Position des Artikels
zulässt, und eine Magnetisierungseinrichtung (20) vorgesehen ist, den von der Halterungseinrichtung
(4, 6, 8) gehaltenen Artikel (10) in eine definierte Position zu verbringen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Ausrichtung mindestens eines Artikels (10) der einen magnetischen
oder magnetisierbaren Metallstreifen (10a) enthaltenden Art ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungseinrichtung (4, 6, 8) derart ausgebildet ist, dass sie während des
Haltens des Artikels (10) zumindest temporär eine Änderung der Position des Artikels
(10) durch Drehung um eine Längsachse des Artikels (10) in eine als definierte Position
bestimmte definierte Drehwinkelstellung zulässt.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungseinrichtung (4, 6, 8) ausgebildet ist, eine auf den Artikel (10) wirkende
Haltekraft zu erzeugen, jedoch während des Verbringens des Artikels (10) in die definierte
Position mit Hilfe der Magnetisierungseinrichtung (20) abzuschalten oder zumindest
auf einen solchen Wert einzustellen, der eine Änderung der Position des Artikels (10)
zulässt,
wobei bevorzugt die Halterungseinrichtung (4, 6, 8) eine Saugeinrichtung (12a, 12b)
aufweist, die ausgebildet ist, den Artikel (10) durch Saugkraft an der Halterungseinrichtung
(4, 6, 8) zu halten, wobei während des Verbringens des Artikel (10) in die definierte
Position mit Hilfe der Magnetisierungseinrichtung (20) die Saugeinrichtung (12a, 12b)
wirkungslos ist oder nur eine derartige Saugkraft erzeugt, die eine Änderung der Position
des Artikels (10) zulässt.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungseinrichtung (4, 6, 8) mindestens ein feststehendes Lagerelement (6)
und mindestens ein am feststehenden Lagerelement (6) bewegbar gelagertes Förderelement
(4) aufweist, das zum Transport mindestens eines Artikels (10) entlang eines Transportweges
vorgesehen ist und mindestens einen Aufnahmeabschnitt (8) zur Aufnahme mindestens
eines Artikels (10) aufweist, und
die Magnetisierungseinrichtung (20) ausgebildet ist, den vom Aufnahmeabschnitt (8)
des Förderelementes (4) aufgenommenen Artikel während der Bewegung des Förderelementes
(4) zumindest entlang eines Abschnittes des Transportweges in die definierte Position
zu verbringen,
wobei bevorzugt das Förderelement (4) zum Transport mindestens eines Artikels (10)
quer zur Längserstreckung des Artikels (10) vorgesehen ist, wobei bevorzugt der Aufnahmeabschnitt
(8) als nach außen offene Mulde ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Förderelement (4) als am Lagerelement (6) rotierbar gelagerte Fördertrommel oder
als am Lagerelement bewegbar gelagertes Förderband vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungseinrichtung (4, 6, 8) im Bereich des Abschnittes des Transportweges
ein, insbesondere nach Art einer Haube ausgebildetes, Abdeckelement (28) aufweist,
das dem mindestens einen Aufnahmeabschnitt (8) des Förderelementes (4) während der
Bewegung des Förderelementes (4) entlang des Abschnittes des Transportweges in einem
Abstand gegenüberliegt, der mindestens der Dicke des im Aufnahmeabschnitt (8) aufgenommenen
Artikels (10) entspricht.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil oder ein Abschnitt (21; 23) der Magnetisierungseinrichtung (20)
an oder in der Halterungseinrichtung (4, 6, 8) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 8,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil oder ein Abschnitt (21; 23) der Magnetisierungseinrichtung (20)
an oder in dem Lagerelement (6) und/oder an oder in dem Förderelement (6) angeordnet
ist,
wobei bevorzugt zumindest ein Teil oder ein Abschnitt der Magnetisierungseinrichtung
(20) benachbart zu dem mindestens einen Aufnahmeabschnitt angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierungseinrichtung (20) mindestens einen magnetischen oder magnetisierbaren
Körper (21; 23) aufweist, der ein den einen Pol bildendes erstes Polende und ein den
anderen Pol bildendes zweites Polende aufweist.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 10,
dadurch gekennzeichnet, dass der Teil oder Abschnitt der Magnetisierungseinrichtung von dem mindestens einen magnetischen
oder magnetisierbaren Körper (21; 23) gebildet ist.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 11,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Polende des magnetischen oder magnetisierbaren Körpers (23) benachbart
zu einem Aufnahmeabschnitt (8) angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 5 sowie nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische oder magnetisierbare Körper (23) mit seinem ersten Polende entweder
zu bestimmten Zeitpunkten oder dauerhaft in Richtung auf einen Aufnahmeabschnitt (8)
orientiert ist, so dass die aus dem ersten Polende austretenden Magnetfeldlinien zumindest
zu einem größeren Teil den Aufnahmeabschnitt (8) durchsetzen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierungseinrichtung eine Mehrzahl von magnetischen oder magnetisierbaren
Körpern (23) aufweist, von denen jeweils ein Körper (23) einem Aufnahmeabschnitt (8)
zugeordnet ist.
15. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierungseinrichtung (20) Mittel (21, 22) zur Bündelung der den Artikel
(10) durchsetzenden Magnetfeldlinien aufweist,
wobei bevorzugt die Mittel zur Bündelung der Magnetfeldlinien (26) mindestens einen
ersten magnetischen oder magnetisierbaren Körper (21) und mindestens einen zweiten
magnetischen oder magnetisierbaren Körper (22) aufweisen, wobei die Anordnung des
mindestens einen ersten Körpers (21) und des mindestens einen zweiten Körpers (22)
derart getroffen ist, dass zumindest während des Verbringens des Artikels (10) in
die definierte Position mit Hilfe der Magnetisierungseinrichtung (20) ein den einen
Pol bildende Polende des ersten Körpers (21) in einem mindestens der Dicke des Artikels
(10) entsprechenden Abstand von einem den anderen Pol bildenden Polende des zweiten
Körpers gegenüberliegt, und die Halterungseinrichtung so ausgebildet ist, dass der
mindestens eine Artikel (10) in dem zwischen diesen beiden Polenden gebildeten Zwischenraum
anzuordnen oder durch den zwischen diesen beiden Polenden gebildeten Zwischenraum
bewegbar ist.
16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 oder 9 sowie nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass der Teil oder Abschnitt der Magnetisierungseinrichtung vom ersten magnetischen oder
magnetisierbaren Körper (21) gebildet ist,
wobei bevorzugt der mindestens eine zweite magnetische oder magnetisierbare Körper
(22) raumfest angeordnet ist,
wobei bevorzugt die Magnetisierungseinrichtung eine Mehrzahl von ersten magnetischen
oder magnetisierbaren Körpern aufweist, von denen jeweils ein Körper einem Aufnahmeabschnitt
zugeordnet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste magnetische oder magnetisierbare Körper (21) einen ersten Endabschnitt
und der zweite magnetische oder magnetisierbare Körper (22) einen zweiten Endabschnitt
eines magnetischen oder magnetisierbaren Joches (30) bildet,
wobei bevorzugt das magnetische oder magnetisierbare Joch (30) raumfest angeordnet
ist.
18. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 oder 6 sowie nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass das Joch am Lagerelement angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungseinrichtung (4, 6, 8) zumindest im Wirkbereich der Magnetisierungseinrichtung
(20) nicht magnetisch ist oder nicht magnetisierbares Material aufweist.
20. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 oder 6 sowie nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, dass das Förderelement (4) zumindest im Wirkbereich der Magnetisierungseinrichtung (20)
nicht magnetisch ist oder nicht magnetisierbares Material aufweist.