专利名称：穿孔装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在一基本细长的圆柱形物体，特别是卷烟的圆周表面上形成孔的穿孔装置，该穿孔装置包括一用于产生高能照射线的照射源，通过该高能照射线可在物体上形成孔；一工作区，在该工作区内照射线作用于移动穿过工作区的物体而形成孔；一滚动通道，该滚动通道用于在物体移动穿过工作区时使物体绕其自身纵向轴线产生旋转运动，从而将该物体的圆周表面暴露于照射线；及用于输送物体穿过工作区的输送装置。
这种方法和装置在现有技术中是公知的。例如本申请人的德国专利DE2751522(对应于美国专利US4281670)示出了这样一种穿孔装置。在该穿孔装置中，卷烟在一滚筒与一所谓的滚动块之间绕其自身轴线旋转。在绕其自身轴线旋转运动期间，卷烟由一激光束穿孔。当卷烟在以这种方式形成的滚动通道中在滚筒与滚动块之间滚动运动期间相对于激光束连续运动时，该激光束对在滚动通道中运动的卷烟进行跟踪。
本发明的目的是提供一种改进的穿孔装置，确保在穿孔过程中作用于物体的力，特别是由滚动装置产生的力，保持尽可能低。
根据本发明，在本说明书开头部分所述类型的穿孔装置中，前述的目的是通过权利要求1的主题来实现的。
本发明的一个优点在于能够使卷烟在其位于工作区中时绕其整个周长滚动一周。通过这种方式，卷烟不必像现有技术中那样被完全穿透。另一个优点在于滚动带与输送滚筒的整体性，因为在这种方式下该机构可以紧密方式构建，同时它还保证了卷烟从输送方式向滚动方式的细致转换。
特别是通过滚动带从输送滚筒接收卷烟的方式，在这种情况下滚动带将卷烟从输送滚筒中对应的输送沟槽或凹槽径向向外抬起，这确保了卷烟的滚动运动以一种轻柔和细致的方式开始。
优选地，滚动带环绕至少两个变向辊导向，变向辊静止地支撑在输送滚筒中，优选的是支撑在位于输送滚筒中的槽中。这种机构优选地包括对每个工作区使用两个变向辊，从而通过相应的变向辊以一种确定的方式将位于各工作区上游的滚动带导向进入卷烟的输送运动的路径中，并通过相应的变向辊以一种确定的方式将滚动带再次返回到输送滚筒内部，从而相应的卷烟可被细致地和轻柔地再次传递到输送滚筒中。
在另一有利的实施例中，通过一个滚动带和两个不同的滚动块形成了带有相应工作区的两个滚动通道，滚动通道在物体的滚动路径中沿输送滚筒的输送运动方向连续设置，从而使相邻的物体可在不同的工作区中被穿孔。在这种机构中，在滚动通道外部输送滚筒上的物体之间的间距可以选择成小于该物体的周长。
本发明装置的另外的优选实施例以及根据本发明的方法在附属权利要求中列出。
现在将参照附图通过实施例对本发明进行描述，其中
图1是一穿孔装置的第一实施例的示意性侧视图；图2是一穿孔装置的第二实施例的示意性侧视图；图3以放大比例表示图2中的一部分，示出了环绕滚动通道的区域；图4表示穿孔装置另一实施例中图3所示的部分；图5是沿图3中线A-A所取的剖视图6是穿孔装置的第四实施例的示意性侧视图；图7是穿孔装置的第五实施例的示意性侧视图；以及图8是穿孔装置的第六实施例的示意性侧视图。
图1表示一穿孔装置1，该穿孔装置1具有一进料输送滚筒2，该进料输送滚筒2用于横向轴向进给双过滤嘴卷烟4；一输送滚筒6，该输送滚筒6为其中带沟槽或凹槽的滚筒形式，并从进料输送滚筒接收双过滤嘴卷烟4进入侧向设置在滚筒圆周上的凹槽或沟槽8中；及一出料输送滚筒10，该出料输送滚筒10再次从输送滚筒6上接收双过滤嘴卷烟4，双过滤嘴卷烟4在输送滚筒6上时将被穿孔。
提供一脉冲激光束12作为高能照射线，用于使双过滤嘴卷烟4穿孔。该激光束12由一激光束源(未示出)产生。该激光束12通过一用作跟踪装置的旋转镜14在一工作区16的区域内跟踪双过滤嘴卷烟4的运动，这样通过在工作区16内的激光束12可在双过滤嘴卷烟4的圆周上形成所需的孔。在旋转镜14和工作区16之间设置一光学系统18，用于对激光束12进行聚焦和校正，从而在工作区16中的各点都基本垂直地照射到该双过滤嘴卷烟4的圆周面上。
工作区16设置在一滚动通道20中。如箭头22所示，滚动通道20设置在输送滚筒6的输送路径中。滚动通道20由一形成一滚动表面24的滚动带26和一形成对应滚动表面28的静止滚动块30形成。在工作区16的区域内，滚动块30具有一孔32，用于使激光束12在工作区16区域内穿过滚动块30。滚动表面24与对应的滚动表面28之间的间距略微小于双过滤嘴卷烟的直径34，从而在滚动通道20中在双过滤嘴卷烟4上施加一轻压力。
滚动带26绕两个变向滚轮36在输送滚筒6中部分导向，该两个变向辊36由伸入输送滚筒6的环形槽中的静止固定器(未示出)支撑。固定器在驱动辊38的区域内在输送滚筒6外侧固定到装置1的主框架结构(未示出)上。驱动辊38以箭头40所示方向驱动滚动带26。
变向辊36中的其中两个以相应变向辊36中心点之间的间距对应于双过滤嘴卷烟4的周长34的方式与该工作区16相联，这样双过滤嘴卷烟4可在工作区16内滚动一周。
在滚动通道20区域内，如箭头22所示，滚动带26伸入输送滚筒6的输送路径内，这样在滚动通道20的入口区42中在工作区16的起点之前，双过滤嘴卷烟4由滚动带26从输送滚筒6抬起。双过滤嘴卷烟4的这种抬起运动确保它从在输送滚筒6上的输送运动轻柔地和细致地转换成进入滚动通道20的滚动运动。滚动带26以略超过输送滚筒6的圆周速度两倍的输送速度运行。这种速度的加倍使双过滤嘴卷烟4在穿孔操作之后被放回到输送滚筒上同一沟槽8中。输送速度超出该双倍速度的部分等于由滚动带26上的双过滤嘴卷烟4履盖的距离与被对应的沟槽8履盖的距离之比，由双过滤嘴卷烟4履盖的距离由于双过滤嘴卷烟4被抬起而在长度上略微增加。在入口区42，由滚动块30形成的对应滚动表面28的弯曲半径等于相应滚动表面与相应的变向辊36的中心点44之间的间距。类似地，在滚动通道20的出口区46，由滚动块30形成的对应滚动表面28的弯曲半径与相应滚动表面28和相应变向辊36的中心点48之间的间距对应。
在工作区16区域内，滚动带26是用于输送和滚动双过滤嘴卷烟4的装置。
图2示出本发明穿孔装置1的第二实施例。与图1中相对应的部件用相同的参考数字表示，在某些情况下与一字母联系，以区别所涉及的部件。
与图1中所示实施例不同，图2中的实施例具有两个工作区16a和16b。这两个工作区都设置在输送滚筒6a的输送路径22中。与图1中所示输送滚筒6相比，输送滚筒6a具有其节距(凹槽或沟槽8彼此之间的间距)的一半。因此，如果双过滤嘴卷烟4的周长仍保持相同，当通过第一工作区16a时，只有各第二双过滤嘴卷烟4能够被穿孔。然后各没有穿孔的双过滤嘴卷烟4在第二工作区16b中被穿孔。工作区16b和滚动通道20b的结构与参照图1的实施例所描述的相同。
图3是图1中所示滚动通道20及其周围区域的放大比例的视图。
图4表示本发明穿孔装置另一实施例中图3所示的部分。与图3中所示实施例中相对应的部件用相同的参考数字表示。与图3所示实施例不同，在图3所示实施例中滚动带26以相对于输送滚筒6的圆周速度的两倍输送速度运行，这样在图3所示实施例中双过滤嘴卷烟4的间距没有任何变化，而图4的实施例中滚动带26以小于相对于输送滚筒6b圆周速度两倍的带速度运行，从而，当双过滤嘴卷烟4保持在滚动通道20中时，它相对于输送滚筒6b返回到输送滚筒6b上适当加长的沟槽8b中。在这方面，滚动带26的输送速度是这样选择的，即随着从滚动带26输送返回到输送滚筒6b上，在各沟槽8b的前端9b释放的双过滤嘴卷烟4在滚动通道20的出口区46将位于沟槽8b的后端11b。该实施例为双过滤嘴卷烟4提供了更慢和更轻柔的滚动。
图5示出沿图3中A-A线所截取的剖视图。分别与图3和图1中对应的部件用相同的参考数字表示。图5示出双过滤嘴卷烟4包括烟草部分4a和一过滤嘴部分4b(处于图3中未示出的位置，在滚动通道20的中部，以能够以剖面A-A来显示)。该双过滤嘴卷烟4在过滤嘴区域4b由总共四个激光束12作用，该四个激光束12以平行关系延伸，为了清楚地表示光学系统18的效果而图示成锥形，从而使双过滤嘴卷烟4在过滤嘴区域4b中的多个位置被同时穿孔。
双过滤嘴卷烟4在形成对应滚动表面的滚动块30的滚动块部分30a和30b的表面28，与形成滚动表面的滚动带26的滚动带部分26a和26b的表面24之间，在一轻微压力下在滚动通道20中被导向(见图3)。开口32设置在滚动块30的滚动块部分30a和30b之间，以使激光束能够自由到达双过滤嘴卷烟4的过滤嘴区域4b。
分别经过变向辊36a和36b的滚动带部分26a和26b将双过滤嘴卷烟4从位于输送滚筒6中的沟槽8的表面60a-1和60a-2、60b-1和60b-2上略微抬起，上述表面分别位于滚动带26a和26b的右侧和左侧。变向辊36a和36b分别固定在静止固定器72a和72b的各U形凹槽70a和70b中。静止固定器72a和72b类似镰刀地分别伸入输送滚筒6的圆周表面60上的U形槽74a和74b中。各滚珠轴承装置78a和78b的外部座圈分别形成变向辊36a和36b，从而形成用于滚动带部分26a和26b的滚动表面。
为了在滚动通道20上游及离开滚动通道20之后将双过滤嘴卷烟4保持在输送滚筒6的沟槽8中，沟槽8的表面60a-1、60a-2、60b-1和60b-2具有开口62，该开口62通过吸气通道64受到减小的压力的作用。
图6示出本发明穿孔装置的第四实施例100。与图2所示实施例中相对应的部件用相同的参考数字加上100来表示。因此，对这些部件在此将不再描述。
与先前的实施例不同，实施例100无可否认地也具有两个工作区116a和116b，但是只有一个滚动通道120，滚动通道120具有两个相互成30°角度布置的部分120a和120b。工作区116a位于滚动通道120的部分120a中，而工作区116b位于滚动通道120的部分120b中，所述部分120b沿着输送方向122设置在所述部分120a的下游。
所述部分120a和部分120b相互成角度的布置是这样来实现的滚动带126在第一部分120a和第二部分120b之间的过渡区域121中在一个另外的中心变向辊136上被导向，变向辊136突出在输送滚筒106的圆周之外。因此，中心变向辊136标志着部分120a的末端，其起点是由设置在滚动通道120起点上游处的变向辊136来限定。同时，中心变向辊136形成了部分120b的起点，其末端又是由设置在滚动通道120末端下游处的变向辊136来限定。滚动带126上的弯曲部分139是由中心变向辊136来限定。形成对应滚动表面128的滚动块130在过渡区域121中具有一个平行的弯曲部分，使得由滚动带126形成的滚动表面124和由滚动块130形成的对应滚动表面128在滚动通道120的各个部分120a、121和120b中间隔相等，并且相互平行地延伸。与其它实施例不同，分别标志着滚动通道的起点和末端的变向辊136与滚动块130的起点和末端分别直接相对地设置，使得在滚动块130上不需要弯曲的入口区和出口区。
在这种情况下，在滚动通道120区域中也另外地由伸出在输送滚筒106外圆周之外的滚动带126上的弯曲部分139增大了长度的双过滤嘴卷烟4的输送通道通过具有一个输送速度的滚动带126来补偿，该输送速度超过输送滚筒106的圆周速度的两倍，结果，双过滤嘴卷烟4在滚动通道120的末端又处于它们在滚动通道120起点处从其中被抬起的同一沟槽108中。与图2所示实施例相比，该实施例的优点是双过滤嘴卷烟4只需要从沟槽108中抬起并安放在同一沟槽中一次。
图7示出本发明穿孔装置的第五实施例200。与图4(关于沟槽8b)或图6所示实施例中相对应的部件用相同的参考数字加上100来表示。因此，对这些部件在此将不再描述。
实施例200的优点在于，当处理在双过滤嘴卷烟4的圆周上以相互平行关系形成有两条穿孔线的双过滤嘴卷烟4时，第一排穿孔口可以通过第一激光束212a形成在双过滤嘴卷烟4的圆周上，而第二排穿孔口可以与第一排穿孔口相互平行但间隔开地通过第二激光束212b形成在双过滤嘴卷烟4的圆周上，第二激光束212b与第一激光束212a相独立地工作。
图8示出本发明穿孔装置的第六实施例300。与图4(关于沟槽8b)或图7所示实施例中相对应的部件用相同的参考数字加上100来表示。因此，对这些部件在此将不再描述。
与图7中的实施例200不同，图8中的实施例只有一个工作区316。按照对应的方式，也只有一个激光束312。但是，滚动通道320较短，它仅延伸输送滚筒306上的双过滤嘴卷烟4的间隔的2.5倍。这样，第一部分320a不用于穿孔操作，而仅仅用于双过滤嘴卷烟4的初始滚动。实际的穿孔操作仅发生在滚动通道320的工作区316中，工作区316位于部分320b中。这使得双过滤嘴卷烟4能够以更加细致的方式滚动。中心变向辊336仅仅略微伸出到输送滚筒306的外表面之外。
权利要求
1.一种穿孔装置，用于在一基本细长的圆柱形物体，尤其是卷烟(4)的圆周表面上形成孔，该穿孔装置包括一用于产生高能照射线(12)的照射源，通过高能照射线(12)可在物体(4)上形成孔；一工作区(16)，照射线(12)在工作区(16)内作用在移动通过工作区(16)的物体(4)上以形成孔；一滚动通道(20)，该滚动通道(20)用于在物体(4)移动通过工作区(16)时使物体(4)绕其自身纵向轴线产生旋转运动，从而将物体(4)的圆周表面暴露于照射线(12)；以及用于输送物体(4)通过工作区(16)的输送装置(26)；其特征在于，滚动通道(20)由形成一滚动表面(24)的滚动带(26)和形成一对应滚动表面(28)的相关静止滚动块(30)形成，其中，滚动带(26)至少部分地在将物体(4)输送到或输送离开滚动通道(20)的一输送滚筒(6)中被导向，以便从输送滚筒接收物体(4)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，滚动带(26)环绕至少2n个变向辊(36)导向，变向辊(36)静止地支撑在输送滚筒(6，6a，6b)中，优选地支撑在输送滚筒(6，6a，6b)内的槽中，其中n等于工作区(16，16a，16b)的数量。
3.根据前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，成对地与一工作区(16)相联的变向辊(36)的中心点(44，48)之间的间距至少对应于物体(4)的周长(34)，从而使物体(4)在工作区(16)中可滚动至少一周。
4.根据前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，滚动带(26)在滚动通道(20)区域内伸入到输送滚筒(6)的输送路径(22)中，从而使物体(4)在工作区(16)的起点之前被滚动带(26)从输送滚筒(6)上抬起。
5.根据前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，由滚动带(26)和两个滚动块(30)形成并具有相应工作区(16a，16b)的两个滚动通道(20a，20b)在输送滚筒(6a)的输送运动方向(22)上连续地与输送滚筒(6a)结合，相邻物体(4)可在不同的工作区(16a，16b)中被穿孔。
6.根据前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，滚动通道(120，220，320)具有至少两个部分(120a，120b；220a，220b；320a，320b)，它们相互成一角度地布置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，滚动带(126，226，326)在一个另外的变向辊(136，236，336)上被导向，在从一个部分(120a，120b；220a，220b；320a，320b)到相邻部分(120a，120b；220a，220b；320a，320b)的过渡处形成一弯曲部分(139)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，与另外的变向辊(136，236，336)相对的对应滚动表面与滚动带的弯曲部分平行地延伸。
9.根据权利要求6-8任一项所述的装置，其特征在于，部分(120a，120b；220a，220b；320a，320b)中的至少一个部分没有设置在工作区(116a，116b；216a，216b；316)的区域中。
10.根据权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，所述角度大约是30°。
11.根据前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，滚动带(26)在工作区(16)中用作物体(4)的输送装置。
12.根据前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，在工作区(16)的区域内，滚动块(30)具有照射线(12)可穿过的开口。
13.根据前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，在工作区(16)的区域内滚动通道(20)是直线状的。
14.根据前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，对应滚动表面(28)在物体(4)进入滚动通道(20)的入口区(42)和/或在物体(4)从滚动通道(20)中出来的出口区(46)是弯曲的。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，各对应滚动表面(28)的弯曲半径等于对应滚动表面(28)相对于相关的变向辊(36)的中心点(44，48)的间距。
全文摘要
一种穿孔装置包括产生高能照射线的照射源,通过照射线可在物体上形成孔;工作区,照射线在其中作用于穿过工作区的物体而形成孔;一滚动通道,在物体穿过工作区时使物体绕其纵轴线旋转运动,从而将物体表面暴露于照射线;及输送物体穿过工作区的输送装置。滚动通道由形成滚动表面的滚动带和形成对应滚动表面的相应静止滚动块形成,滚动带至少部分地在将物体输送到或输送出滚动通道的输送滚筒中导向,以便从输送滚筒接收物体。
文档编号B26F3/06GK1334169SQ01118298
公开日2002年2月6日 申请日期2001年5月28日 优先权日2000年6月15日
发明者曼弗雷德·东贝克 申请人:豪尼机械工程股份公司