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Die
Erfindung betrifft eine Distributionseinheit nach dem Oberbegriff
des Anspruchs. 1
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Insbesondere
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Distributionseinheit
für gehäckselten
Tabak in einer Zigarettenkonfektionierungsmaschine.
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In
den Zigarettenkonfektionierungsmaschinen ist eine Distributionseinheit
vorhanden, deren Funktion es ist, den gehäckselten und kardierten Tabak
von einer Kardierwalze zu empfangen und ihn zur Entnahmeeinheit
weiterzubewegen.
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Diese
Distributionseinheit besteht aus einem abwärtsführenden Kamin, dessen oberer
Teil sich in der Nähe
der Kardierwalze und dessen unteres Ende sich in der Nähe der Entnahmeeinheit
befindet.
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Die
Entnahmeeinheit entnimmt den Tabak vom unteren Ende des abwärtsführenden
Kamins und gibt ihn auf einen Transportteppich, der den transportierten
Tabak am unteren Ende des abwärtsführenden
Kamins auslädt.
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Der
gehäckselte
Tabak steigt den abwärtsführenden
Kamin durch Ansaugung oder Blasen erneut an und lagert sich unter den
Ansaugbändern
einer Einheit für
die Bildung einer kontinuierlichen Tabakraupe ab.
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Es
ist von größter Wichtigkeit,
dass der Tabak dem Transportteppich in Form einer kontinuierlichen
Schicht zugeführt
wird, die hinsichtlich der Stärke
und der Dichte der Schicht möglichst
homogen ist.
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Von
der Homogenität
der vorgenannten Tabakschicht hängen
auch die Homogenität
der gebildeten kontinuierlichen Tabakraupe und letztendlich auch
die Homogenität
des Tabaks in einer Zigarette sowie zwischen verschiedenen Zigaretten
ab.
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Bei
den bekannten Konfektionierungsmaschinen weist der abwärtsführende Kamin
einen Teil mit im Wesentlichen rechteckiger Form auf, dessen größere Seite
sich quer zur Vortriebrichtung des Transportteppichs erstreckt.
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Es
wurde festgestellt, dass die Masse des von der Kardierwalze dem
abwärtsführenden
Kamin zugeführten
Tabaks während
des Herabfallens im Kamin keine Variationen der Dichte erfährt und
daher alle Dishomogenitäten
aufweist, die die von der Kardierwalze eingeführten Tabakmasse ursprünglich aufweist.
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Dies
wirkt sich negativ auf die Homogenität der auf dem Transportteppich
abgelegten Tabakschicht aus, was wiederum zu unbefriedigenden Resultaten
bei fertigen Produkt (den Zigaretten) führt.
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Zur
Beseitigung dieses Nachteils wurden Vorrichtungen entwickelt, die
in der Lage sind, die Menge des Tabaks zu kontrollieren, die Moment
für Moment
im abwärtsführenden
Kamin vorhanden ist, um die in den Kamin eingeführt Tabakmenge anzuheben oder
abzusenken und um so konstante Bedingungen für das Füllen des Kamins zu erzielen.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
das im Kamin vorhandene Tabakvolumen zu kontrollieren und somit
das Tabakvolumen, das Moment für
Moment auf den Transportteppich gelegt wird, wodurch die Abmessungen
der auf dem Transportteppich abgelegten Tabakschicht kontrolliert
wird.
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Es
gelingt jedoch weder, die Dichte des auf dem Transportteppich abgelegten
Tabaks zu kontrollieren, noch die Konstanz der Dichte des Tabaks
in der auf dem Transportteppich abgelegten Schicht zu gewährleisten.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, diese aus dem Stand der Technik bekannten
Nachteile zumindest teilweise zu überwinden.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch eine Distributionseinheit mit den Merkmalen nach Anspruch
1 gelöst.
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Der
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine Distributionseinheit
für gehäckselten
Tabak zu realisieren, die von den oben beschriebenen Nachteilen
frei ist.
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Insbesondere
ist es der Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Distributionseinheit
für gehäckselten
Tabak bereitzustellen, die es gestattet, eine Schicht Tabak mit
konstantem Volumen und konstanter Dichte auf den Transportteppich
zu legen.
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Der
vorliegenden Erfindung gemäß wird eine Distributionseinheit
für gehäckselten
Tabak bereitgestellt, die die Eigenschaften einer oder mehrerer
der Ansprüche
aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnung
beschrieben, die ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel
zeigt, wobei:
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1 perspektivisch
und schematisch einen Teil einer Zigarettenkonfektionierungsmaschine
illustriert, in dem eine Distributionseinheit für gehäckselten Tabak gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt, und
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2 eine
Teilansicht im Schnitt eines Details von 1 ist.
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Mit
Bezug auf die Fig. wird mit 1 eine Distributionseinheit
für gehäckselten
Tabak in ihrer Gesamtheit bezeichnet.
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In 1 wird
ein Teil der Zigarettenkonfektionierungsmaschine gezeigt, insbesondere
eine Einheit 100 für
die Zufuhr und den Transport des Tabaks 200, die die Aufgabe
hat, aus einer Masse von gehäckseltem
Tabak einen kontinuierlichen Fluss von Tabakpartikeln zu machen.
Die Organe, aus denen sich die Einheit 100 für die Zufuhr
und den Transport zusammensetzt, sind in einem Gehäuse 101 mit
vertikaler Erstreckung enthalten, oben begrenzt durch eine horizontale
Wand 102 und seitlich durch zwei vertikale Wände 103.
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Die
horizontale Wand 102 weist eine Kammer 104 für die Akkumulation
des gehäckselten
Tabaks 200 auf, die an einen Behälter für die Aufbereitung des Tabaks
(nicht illustriert) angeschlossen ist, der normalerweise als "Primer" bezeichnet wird.
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Insbesondere
werden die in den Behälter eingegebenen
Tabakblätter
aufbereitet und ins Innere der Kammer 104 gebracht.
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In
der Akkumulationskammer 104 ist eine bewegliche Wand 105 installiert,
die die Kammer 104 intermittierend zu einer Kardiereinheit 106 öffnen oder schließen kann,
die mit dem Tabak 200 gespeist wird, der aus der genannten
Akkumulationskammer 104 kommt.
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Die
Kardiereinheit 106 besteht aus einer angetriebenen Förderwalze,
die den gehäckselten
Tabak 200 zu einer darunter befindlichen Kammer 107 fördert, deren
Boden aus einem Förderteppich 108 besteht.
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Im
Inneren der Kammer 107 befindet sich eine Kardierwalze 109 quer
zu den vertikalen Wänden 103 am
Ende des Teppichs 108.
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Außer der
Kardierwalze 109 weist die Kardiereinheit 106 eine
Dosierwalze 110 auf, die in der gleichen Richtung wie die
Kardierwalze 109 rotiert und sich im Wesentlichen tangential
zur letzteren befindet.
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Durch
diese Anordnung wird der gehäckselte Tabak 200,
der von der Förderwalze
auf den Teppich 108 befördert
wird, von diesem gegen die Kardierwalze 109 gedrückt, die
ihn aus der Kammer 107 befördert und hinter der tangentialen
Position mit der Dosierwalze 110 eine Schicht von gehäckseltem
Tabak 200 bildet, deren Stärke im Wesentlichen den Abmessungen
ihre Zähne
in radialer Richtung entspricht.
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Eine
Wurfwalze 111, deren Achse sich parallel zur Achse der
Kardierwalze 109 befindet, entnimmt die Schicht Tabak 200 von
der Kardierwalze 109 und wirft sie als einzelne Partikel
in das Innere der Distributionseinheit 1.
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Die
Distributionseinheit 1 sendet den Tabak 200 an
eine Entnahmeeinheit 112, die den Tabak 200 zu
einem abwärtsführenden
Kamin 113 sendet, dessen oberes Ende mit einer Einheit 114 für die Bildung einer
kontinuierlichen Raupe aus Tabak 200 übereinstimmt.
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In
der illustrierten Realisierungsform umfasst die Entnahmeeinheit 112 eine
Entnahmewalze 115 und eine Wurfwalze 116, die
zusammenarbeiten, um den genannten gehäckselten Tabak 200 aus
der Distributionseinheit 1 zu befördern.
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Die
Entnahmewalze 115 wirft den Tabak 200 in Form
von einzelnen Partikeln auf ein Transportband 117, das
sich – bei
Betrachtung der 1 – von rechts nach links bewegt
und nach oben geneigt ist, bis es mit seinem Ende unter die Eingangsöffnung des
abwärtsführenden
Kamins 113 reicht.
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Das
obere Ende des abwärtsführenden
Kamins 113 wird von zwei Ansaugbändern 118 verschlossen,
auf denen sich nach und nach durch Akkumulation der Tabakpartikel
die Tabakraupen für
die Bildung der Zigaretten bilden.
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Dem
zuvor beschriebenen gemäß hat die Distributionseinheit 1 auf
Aufgabe, den Tabak 200 so auf das Transportband 117 zu
befördern,
dass ein Teppich gebildet wird, dessen Höhe und Dichte auf der gesamten
Länge gleich
ist, um die Bildung von kontinuierlichen Tabakraupen mit konstanter
Dichte auf der gesamten Länge
zu gewährleisten.
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Dazu
umfasst die Distributionseinheit 1 einen abwärtsführenden
Kamin 2 mit einem Teil 3 für den Eingang und einem Teil 4 für den Ausgang
des Tabaks.
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Wie
oben gesagt befindet sich der Eingangsteil 3 in der Nähe der Kardierwalze 109,
um den gehäckselten
Tabak zu empfangen, und der Ausgangsteil 4 in der Nähe der Entnahmeeinheit 112,
um den gehäckselten
Tabak auszugeben.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Distributionseinheit 1 Kompaktierungsvorrichtungen 5,
die an einer vertikalen Wand 6 des abwärtsführenden Kamins 2 arbeiten.
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Die
Kompaktierungsvorrichtungen 5 fangen den Tabak 200 am
Eingang des abwärtsführenden Kamins 2 ab
und begleiten ihn zum Ausgang, das heißt sie akkumulieren ihm am
Ausgangsteil 4 so, dass eine Akkumulation von Tabak 200 am
Ausgangsteil 4 gebildet wird, die eine konstante Dichte aufweist.
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In
der in 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsform umfassen die Kompaktierungsvorrichtungen 5 eine
Mehrzahl von Bolzen oder Zinken 7, die im Inneren des abwärtsführenden
Kamins 2 arbeiten und sich vom Eingangsteil 3 zum
Ausgangsteil 4 bewegen.
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Insbesondere
bewegen sich die Zinken 7 vom Eingangsteil 3 zum
Ausgangsteil 4 des abwärtsführenden
Kamins 2 mit einer Geschwindigkeit, die größer als
die Fallgeschwindigkeit des Tabaks 200 im Kamin 2 ist.
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Es
muss unterstrichen werden, dass die Fallgeschwindigkeit des Tabaks
im Kamin 2 die Geschwindigkeit ist, mit der der Tabak 200 im
Kamin 2 fallen würden,
wenn die Kompaktierungsvorrichtungen 5 nicht vorhanden
wären.
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Diese
Geschwindigkeit ist von der Geschwindigkeit abhängig, mit der der Tabak 200 von der
Kardierwalze 109 zur Eingangsteil 3 befördert wird.
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Die
Tatsache dass die Zinken 7 eine Geschwindigkeit aufweisen,
die höher
als die Fallgeschwindigkeit des Tabaks ist, garantiert, dass der
Tabak abgefangen und von den Zinken 7 zur Ausgangsteil 4 befördert wird.
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Auf
diese Weise wird der Tabak am Ausgangsteil 4 akkumuliert
und "gepresst" oder "kompaktiert", so dass er an der
Entnahmeeinheit 112 eine homogene und konstante Dichte
aufweist.
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Wie
in den 1 und 2 illustriert, weist der abwärtsführende Kamin 2 im
Wesentlichen eine Kastenform auf und umfasst vier vertikale seitliche Wände, von
denen eine von den Kompaktierungsvorrichtungen 5 gebildet
wird, sowie zwei Öffnungen
an den Enden, die jeweils den Eingabeteil 3 und den Ausgabeteil 4 bilden.
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Die
Zinken 7 der Kompaktierungsvorrichtung 5 erstrecken
sich im Wesentlichen quer zur Richtung des abwärtsführenden Kamins 2,
das heißt
im Wesentlichen quer zu den vertikalen Wänden des Kamins 2.
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Die
Zinken 7 erstrecken sich von einer vertikalen Wand 6 des
Kamins 2, bis sie die gegenüberliegende vertikale Wand
berühren,
so dass sie das gesamte Innenvolumen des Kamins 2 ausfüllen.
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Auf
diese Weise wird der gesamte Tabak 200, der in den abwärtsführenden
Kamin 2 eingegeben wird, mit Sicherheit von den Zinken 7 abgefangen.
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Um
die Bewegung der Zinken 7 entlang des Kamins 2 zu
garantieren, insnesondere quer zur Richtung desselben, umfassen
die Kompaktierungsvorrichtungen 5 Bewegungsvorrichtungen 8.
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Diese
Bewegungsvorrichtungen 8 bilden vorzugsweise vollständig eine
vertikale Wand 6 des Kamins 2, wie oben bereits
angedeutet.
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In
der bevorzugten Realisierungsform der Erfindung umfassen die Bewegungsvorrichtungen 8 ein
Band 9 oder mehrere Bänder 9 nebeneinander, die über Riemenscheiben 10 laufen.
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Das
Band 9 erstreckt sich zwischen dem Eingangsteil 3 und
dem Ausgangsteil 4 des Kamins 2 und bildet die
vertikale Wand 6.
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Die
Zinken 7 sind am Band 9 befestigt und erstrecken
sich quer zu diesem, das heißt
sie entfernen sich vom Band in einer Richtung, die im Wesentlichen
senkrecht zur Ebene des Bands 9 selbst ist.
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Vorteilhafterweise
können
die Zinken 7 nachgeben, um sich mit dem Band 9 auszurichten,
wenn eine vorbestimmte Höchstlast
erreicht wird, die quer zur Erstreckungsrichtung der Zinken 7 wirkt.
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Mit
anderen Worten verbiegen sich die Zinken 7 unter der Wirkung
einer vorbestimmten Last, um sich mit Richtung der Ebene des Bands 9 auszurichten.
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Diese
Eigenschaft hat eine doppelte Wirkung.
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Es
muss unterstrichen werden, dass die Zinken 7 den gehäckselten
Tabak 200 (der in Abhängigkeit
von der Wirksamkeit der Kardiertrommel 109 in Form von
mehr oder weniger verflochtenen Streifen auftritt) abfangen, der
in den Eingangsteil 3 des Kamins 2 eintritt, und
den abgefangenen Tabak zum Ausgangsteil 4 des Kamins 2 befördern.
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Der
Tabak wird dann nach und nach akkumuliert und unter der Wirkung
der Zinken 7 am Boden des Kamins 2 gepresst, um
mit Entnahmevorrichtungen 112 entnommen zu werden.
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Wenn
auf die Zinken 7 eine vorbestimmte Last wirkt, geben die
Zinken 7 aufgrund der Widerstandswirkung des bereits in
der Nähe
des Ausgangsteil 4 des Kamins 2 vorhandenen Tabaks
nach, richten sich mit dem Teppich 9 aus, geben den transportierten
Tabak frei und unterbrechen die oben genannte Kompaktierungswirkung.
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Daher
garantieren die Zinken 7, die beim Erreichen einer vorbestimmten
Last durch die Dichte des bereits in der Nähe des Ausgangsteils 4 vorhandenen
Tabaks nachgeben, dass der Tabak bis zu einem voreingestellten Höchstwert
der Dichte kompaktiert wird.
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Außerdem Rotieren
die Zinken 7 um die Riemenscheiben 10, auf denen
der Teppich 9 läuft.
Daher rotieren die Zinken 7 beim Erreichen des Ausgangsteils 4 um
die Riemenscheibe 10 und treten aus dem Kamin 2 aus,
um zum Eingangsteil 3 zurückzukehren.
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Diese
Rückkehr
erfolgt parallel zur Absenkung der Zinken 7 im Inneren
des Kamins 2 vom Eingangsteil 3 zum Ausgangsteil 4 und
vollständig
außerhalb
des abwärtsführenden
Kamins 2.
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In
dieser Situation garantiert die Tatsache, dass die Zinken 7 nachgeben
können,
dass während der
Rotation der Zinken 7 um die Riemenscheibe in der Nähe des Ausgangsteils 4 des
Kamins 2 nicht Tabak transportieren und aus dem Kamin 2 herausgebracht
wird.
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Wie
oben gesagt geben die Zinken 7 den transportierten Tabak,
der am Ausgangsteil 4 akkumuliert wird, durch das Nachgeben
frei. Das Nachgeben der Zinken 7 wird durch zwei alternative
Lösungen
erzielt.
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Bei
einer ersten Lösung
bestehen die Zinken 7 aus einem flexiblen Material und
sind stabil am Teppich 9 befestigt. In dieser Realisierungsform
bewirkt die auf die Zinken 7 ausgeübte Last die Biegung derselben
und folglich die Ausrichtung mit dem Teppich 9.
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Die
elastischen Eigenschaften und somit die Nachgiebigkeit des Materials,
aus dem die Zinken 7 realisiert werden, sind von der zu
erzielenden Dichte des Tabaks abhängig.
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Bei
einer zweiten Lösung,
als Alternative zur oder zusammen mit der ersten, werden die Zinken 7 aus
einem starren Material realisiert und so am Teppich 9 befestigt,
dass sie nachgeben können,
zum Beispiel mit Torsionsfedern.
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Bei
dieser Lösung
ist die Starrheit der Torsionsfedern von der Dichte des Tabaks abhängig, die erzielt
werden soll.
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In
jedem Fall umfasst die Distributionseinheit 1 unabhängig von
der Realisierungsform, die die Nachgiebigkeit der Zinken 7 bewirkt,
Vorrichtungen 11 für
die Erzeugung der oben genannten Höchstlast, die die Biegung der
Zinken 7 bewirkt.
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Diese
Vorrichtungen 11 garantieren, dass sich die Zinken 7 unabhängig vom
Erreichen der vorbestimmten Dichte des Tabaks biegen, der bereits
in der Nähe
des Ausgangsteils 4 vorhanden ist, und vermeiden es so,
dass der Tabak aus dem Kamin heraus transportiert wird, auch wenn
sich die Zinken 7 nicht automatisch mit dem Teppich 9 ausrichten.
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Ein
Beispiel dieser Vorrichtungen 11 weist Stifte am Kamin 2 auf,
die in der Nähe
des Ausgangsteils 4 befestigt sind.
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Diese
Stifte sperren die Zinken 7 und bewirken ihre Biegung und
Ausrichtung mit dem Teppich 9 und garantieren, dass sich
die Zinken 7 um die Riemenscheibe in der Nähe des Ausgangsteils 4 im
Wesentlichen mit dem Teppich 9 ausgerichtet drehen.
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Die
Distributionseinheit 1 umfasst außerdem Sensoren 12 im
Kamin 2, um die Menge des im Kamin selbst vorhandenen Tabaks
zu erfassen.
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Die
Sensoren 12 sind mit einer (nicht illustrierten) Verarbeitungseinheit
verbunden, die die (nicht illustrierten) Motoren des Teppichs 9 steuern.
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Die
Motoren ändern
die Rotationsgeschwindigkeit des Teppichs 9 um die Riemenscheiben 10 in Abhängigkeit
von der von den Sensoren 12 erfassten Tabakmenge.
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Wenn
die Sensoren 12 eine unzureichende Tabakmenge im Inneren
des Kamins 2 erfassen, heben die Motoren die Geschwindigkeit
des Teppichs 9 um die Riemenscheiben 10 an.
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Dies
bewirkt einen Anstieg der Geschwindigkeit der Zinken 7 vom
Eingangsteil 3 zum Ausgangsteil 4, wodurch die
Tabakmenge gesteigert wird, die in das Innere des Kamins 2 transportiert
wird.
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Wenn
die Sensoren 12 hingegen eine zu große Tabakmenge im Inneren des
Kamins 2 erfassen, senken die Motoren die Geschwindigkeit
des Teppichs 9 um die Riemenscheiben 10 ab. Dies
bewirkt eine Absenkung der Geschwindigkeit der Zinken 7 vom
Eingangsteil 3 zum Ausgangsteil 4, wodurch die Tabakmenge
gesenkt wird, die in das Innere des Kamins 2 transportiert
wird.