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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine und ein Verfahren zur Formung von Teilstücken aus Fasermaterial, vorzugsweise loser Tabak.
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Die vorliegende Erfindung findet Anwendung im Bereich der Verpackung von Fasermaterial, genauer gesagt bei der Dosierung der zu verpackenden Portionen.
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Demzufolge, jedoch ohne deshalb an Allgemeingültigkeit zu verlieren, bezieht sich die vorliegende Beschreibung auf Maschinen zur Formung von Teilstücken aus losem Tabak, vorzugsweise sogenanntem Drehtabak.
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Es sind Maschinen zur Formung von Teilstücken aus losem Tabak bekannt, die Dosiereinheiten beinhalten, die in der Lage sind, einzelne Tabakteilstücke abzutrennen und zu wiegen, die danach zu verpacken sind.
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Solche Maschinen weisen eine im Wesentlichen vertikale Ausdehnung auf, die sich, ausgehend von einem oberen Maschinenteil, an dem sich eine Zuführeinheit für losen Tabak befindet, bis zu einem Grundgestell erstreckt, auf dem eine Aufnahmeeinheit die einzelnen Teilstücke, die in der Maschine hergestellt wurden, entgegennimmt und zu einer nachgeschalteten Verpackungsstation befördert.
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Genauer gesagt beinhalten die Maschinen nach dem bekannten Stand der Technik eine Einheit zur Formung eines Endlosstrangs aus losem Tabak, der sich ausgehend von einem Vorratstrichter für den Tabak entlang einem vertikalen Schacht bis zu einer Trennvorrichtung erstreckt.
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Die Trennvorrichtung ist in Höhe eines Austrittsabschnittes des Schachts angeordnet und teilt den Endlosstrang aus Tabak in eine aufeinanderfolgende Reihe einzelner Tabakteilstücke auf.
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Unterhalb des Austrittsabschnittes ist eine Haupttrommel angeordnet, die drei Aufnahmen aufweist, die im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnet sind und die durch das Drehen der Haupttrommel um ihre Drehachse jeweils alternativ der Austrittsöffnung zugewandt werden können.
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Auf diese Weise fällt, sobald die Trennvorrichtung das einzelne Teilstück herstellt, dieses durch Schwerkraftwirkung in die darunterliegende Aufnahme.
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Ferner ist der Haupttrommel eine Waage zugeordnet, die in der Lage ist, das Gewicht des Teilstückes nach der Abtrennung zu messen.
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Dabei ist zu beachten, dass die betreffende Maschine die Abtrennung der Teilstücke vom Strang so ausführt, dass diese Teilstücke oder Tabakportionen ein Untergewicht im Vergleich zu einem vorgegebenen und für die nachfolgende Verpackung geforderten Gewichtswert aufweisen.
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An den Seiten der Haupttrommel sind in einem unterhalb davon liegenden Bereich zwei Nebentrommeln mit analogem Aufbau zu dem der Haupttrommel angeordnet, in deren Aufnahmen die Haupttrommel jeweils die gewogenen einzelnen Teilstücke ausgibt.
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Genauer gesagt wird die Haupttrommel alternierend bewegt, um das Teilstück jeweils abwechselnd in die eine oder die andere Nebentrommel auszugeben, um somit die Produktionsleistung der Maschine zu erhöhen.
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Da das in die Nebentrommel fallende Teilstück Untergewicht aufweist, ist der Trommel ein Hilfsschacht zur Gewichtsergänzung zugewandt, der die Füllung vervollständigt, um das vorgegebene Portionsgewicht für das Teilstück zu erreichen.
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Der Hilfsschacht beginnt am Vorratstrichter, von dem er den Tabak zur Gewichtsergänzung entnimmt, und besteht aus einer Aufeinanderfolge von Kanälen und Walzen zum Befördern des Tabaks.
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Diese Kanäle und Walzen sind mit der Waage der Haupttrommel wirkverbunden, um die zum Erreichen des vorgegebenen Gewichtswertes benötigte Tabakmenge zu der Nebentrommel zu befördern.
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Analog zu den bisherigen Ausführungen erfolgt die Gewichtsergänzung durch Ausgabe des Tabaks durch Schwerkraftwirkung von einer oberhalb gelegenen Position, nämlich dem Auslass des Hilfsschachts, in eine unterhalb gelegene Position, nämlich die Aufnahme der Nebentrommel.
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Unterhalb jeder Nebentrommel ist ein Transportband angeordnet, auf dem aufeinanderfolgende spezielle Aufnahmefächer montiert sind, die vom Transportband in Bewegung versetzt werden.
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Die Aufnahmefächer werden aufeinanderfolgend unterhalb der Nebentrommeln angeordnet, welche mit einer Drehbewegung die einzelnen Tabakteilstücke, ebenfalls durch Schwerkraftwirkung, in ein entsprechendes Aufnahmefach ausgeben.
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Beispielsweise werden in den Dokumenten
CA 1 220 107 und
EP 1 992 924 Maschinen der oben beschriebenen Art zur Bildung und zum Transportieren einzelner Tabakportionen dargestellt.
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Allerdings besteht ein Nachteil der Vorrichtungen nach dem bekannten Stand der Technik in ihrer geringen Produktionsleistung, die durch die zahlreichen Phasen des Herabfallens durch Schwerkraftwirkung während der Tabakbeförderung bedingt ist.
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Tatsächlich stellt jede dieser Phasen eine physikalische Grenze dar, die bei einer Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit nicht überwunden werden kann.
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Angesichts dieser Tatsache ist bei solchen Maschinen, um die Produktionsleistung steigern zu können, eine Erhöhung der Linienanzahl erforderlich, was wiederum ernsthafte Platzproblemen aufwirft.
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Ferner erfolgt die Kontrolle des Teilstückgewichts mit Verzögerung, da es erst nach dem Trennvorgang korrigiert werden kann.
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Vor diesem Hintergrund besteht die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Maschine und ein Verfahren zur Formung von Teilstücken aus Fasermaterial vorzuschlagen, welche die oben aufgeführten Nachteile des vorbekannten Standes der Technik überwinden.
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Im Einzelnen besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer hochleistungsfähigen Maschine zur Formung von Teilstücken aus Fasermaterial mit begrenztem Platzbedarf.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine präzise und zuverlässig gesteuerte Maschine zur Formung von Teilstücken aus Fasermaterial vorzuschlagen.
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Ferner ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein präzises und schnelles Verfahren zur Formung von Teilstücken aus Fasermaterial vorzuschlagen.
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Die angegebene technische Aufgabe und die genannten Ziele werden im Wesentlichen mit einer Maschine und einem Verfahren zur Formung von Teilstücken aus Fasermaterial erreicht, welche die in einem oder mehreren der beigefügten Patentansprüche beschriebenen Merkmale aufweisen. Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen deutlicher aus der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform mit keineswegs ausschließlichem Charakter einer Maschine und eines Verfahrens zur Formung von Teilstücken aus Fasermaterial hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erstellt ist. Hierbei zeigen:
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1 eine schematische Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Maschine zur Formung von Teilstücken aus Fasermaterial;
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2 bis 5 schematische Ansichten eines Details der Maschine in aufeinanderfolgenden Arbeitskonfigurationen;
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6 eine schematische Querschnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine zur Formung von Teilstücken aus Fasermaterial.
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Mit Bezug auf die beigefügten Figuren bezeichnet die Bezugsnummer 1 in ihrer Gesamtheit eine erfindungsgemäße Maschine zur Formung von Teilstücken aus Fasermaterial.
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Die Maschine 1 beinhaltet eine Reihe aufeinanderfolgend angeordneter Arbeitseinheiten, die dazu dienen, ausgehend von einem mit faserigem Material befüllten Vorratsbehälter einzelne Teilstücke bzw. Portionen dieses Materials zu bilden.
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Unter dem Ausdruck Fasermaterial wird hier ein Agglomerat länglicher Fasern verstanden, die im Wesentlichen miteinander verflochten sind.
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Zum Beispiel bezieht sich die vorliegende Beschreibung, ohne deswegen an Allgemeingültigkeit zu verlieren, ausdrücklich auf sogenannten Drehtabak, also Tabak in Form von langgestreckten Fasern, wie er normalerweise zum Herstellen handgedrehter Zigaretten verwendet wird.
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Dieser Tabak wird gemeinhin auch als ”loser Tabak” bezeichnet.
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Allerdings sind die für den Tabak angestellten Überlegungen ebenso für jedes beliebige andere faserige Material gültig.
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Wie in 1 dargestellt, beinhaltet die Maschine 1 eine Einheit zur Formung 2 eines T aus oder Strangs 3 aus Tabak und eine Dosiereinheit 4, die einzelne Teilstücke davon bildet und wiegt, bevor diese ausgegeben werden.
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Die Formungseinheit 2 beinhaltet ein Aufnahmeelement 2a und einen Formungskanal 2b zur Bildung des Strangs 3.
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Das Aufnahmeelement 2a beinhaltet einen Vorratsbehälter 5 zur Aufnahme einer wirren Anhäufung 6 von zu verarbeitendem Tabak.
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Vorzugsweise wird der Vorratsbehälter 5 zumindest teilweise durch einen Vorratstrichter 7 gebildet, der eine Eintrittsöffnung 7a aufweist, die zur Füllung des Vorratstrichters 7 verwendet werden kann.
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Insbesondere verläuft der Vorratstrichter 7 überwiegend in vertikaler Richtung und die Eintrittsöffnung 7a wird vorzugsweise durch eine obere Öffnung gebildet. Die Eintrittsöffnung 7a ist einer Zuführungsgruppe 8 zugewandt, über die sie bei Bedarf mit Tabak beschickt wird.
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Anders ausgedrückt ist die Zuführungsgruppe 8 oberhalb der Eintrittsöffnung 7a angeordnet und führt den Tabak dem Vorratstrichter 7 durch ”Schwerkraftwirkung” zu.
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Zu diesem Zweck sind dem Vorratstrichter 7 schematisch als Block 34 dargestellte Füllstandssensoren zugeordnet, die zur Überwachung der Füllhöhe dienen. Daher wird, wenn der Füllstand unter einen unteren Schwellenwert absinkt, die Zuführungsgruppe 8 aktiviert, um den Vorratstrichter 7 wieder aufzufüllen, während im gegenteiligen Fall, also bei Ansteigen des Füllstandes über einen oberen Schwellenwert, die Zuführungsgruppe 8 deaktiviert wird.
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In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet die Zuführungsgruppe 8 mehrere Förderbänder und/oder Drehtrommeln zum Befördern des Tabaks von einem Magazin (hier nicht dargestellt) bis zum Vorratstrichter 7. Der Vorratstrichter 7 weist eine Form auf, die sich von der Eintrittsöffnung 7a zu einer Austrittsöffnung 7b hin verjüngt. Er weist mindestens zwei schräg geneigte Seitenwände 7c auf, die den Tabak von der Eintrittsöffnung 7a zur Austrittsöffnung 7b führen.
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Vorzugsweise ist ein Förderer 17 an zumindest einer der Seitenwände 7c des Vorratstrichters 7 angeordnet, um die Beförderung des Tabaks von der Eintrittsöffnung 7a zu der Austrittsöffnung 7b zu erleichtern.
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Genauer gesagt bildet der Förderer 17 zumindest teilweise eine Seitenwand 7c, da er in direkter Berührung mit dem Tabak ist.
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Der Formungskanal 2b des Tabakstrangs 3, der stromabwärts von dem Aufnahmeelement 2a wirkend angeordnet ist, wird von dem Tabak durchströmt, der somit dessen Form annimmt und zu dem endlosen Strang 3 geformt wird.
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Insbesondere verläuft der Kanal 2b vom Vorratstrichter 7 wegführend entlang einer Formungsrichtung ”A” des Stranges 3 von einem Anfangsabschnitt 12a bis hin zu einem Endabschnitt 12b.
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Noch genauer betrachtet verläuft der Kanal 2b ausgehend von der Austrittsöffnung 7b des Vorratstrichters 7 von diesem weg.
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Anders ausgedrückt ist der Anfangsabschnitt 12a bei der Austrittsöffnung 7b des Vorratstrichters 7 angeordnet.
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Vorteilhaft verläuft der Kanal 2b überwiegend geradlinig.
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Nach vorteilhafter verläuft der Kanal 2b überwiegend in horizontaler Ausrichtung.
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Anders ausgedrückt ist dieser Kanal 2b in Querrichtung zum Vorratstrichter 7 angeordnet, der sich wie erwähnt überwiegend in vertikaler Richtung erstreckt.
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Genauer gesagt verläuft die Ausdehnungsrichtung des Vorratstrichters 7 orthogonal zu der Ausdehnungsrichtung des Kanals 2b, also der Formungsrichtung ”A”.
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Anders ausgedrückt weist der Aufbau der Formungseinheit 2 eine ”L”-Form auf, in der die senkrechte Linie der ”L”-Form ein vom Vorratstrichter 7 gebildeter Hohlkörper ist, während die horizontale Linie von dem Kanal 2b gebildet wird.
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Vorteilhaft weist der Kanal 2b mindestens zwei Wände 9 auf, die einander zugewandt sind und sich im Wesentlichen parallel entlang der Formungsrichtung ”A” erstrecken.
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Noch vorteilhafter bildet eine erste Wand 9a eine Auflagefläche für den Strang 3 innerhalb des Kanals 2b und eine zweite Wand 9b, die gegenüber der ersten Wand 9a angeordnet ist, komprimiert den Strang 3 durch Begrenzung eines Durchgangsquerschnittes festgelegter Größe.
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Anders ausgedrückt bildet die erste Wand 9a eine untere Wand, die zweite Wand 9b dagegen eine obere Wand des Kanals 2b.
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Demzufolge bestimmen diese Wände 9 eine Dicke des Stranges.
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In der dargestellten Ausführungsform sind die zwei Wände 9 parallel zueinander und bestimmen eine gleichmäßige Dicke des Stranges 3 entlang der Formungsrichtung ”A”.
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Vorzugsweise beinhaltet der Kanal 2b ferner zwei seitliche Ränder 10, die einander zugewandt und zwischen der ersten Wand 9a und der zweiten Wand 9b entlang der Formungsrichtung ”A” angeordnet sind.
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Genauer gesagt sind die seitlichen Ränder 10 orthogonal zu den Wänden 9 ausgerichtet.
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Anders ausgedrückt weist der Kanal 2b einen Durchgangsquerschnitt für den Strang 3 auf, der im Wesentlichen vier Seiten aufweist und von festgelegter Größe ist.
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Zumindest eine der Wände 9 ist entlang der Formungsrichtung ”A” vom Anfangsabschnitt 12a bis zum Endabschnitt 12b des Kanals 2b beweglich.
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Vorzugsweise sind beide Wände 9 in aufeinander abgestimmter Weise beweglich, um den Strang 3 entlang dem Kanal 2b mitzunehmen.
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Anders ausgedrückt bilden die Wände 9 Mitnehmereinrichtungen 11 für den Strang 3 entlang der Formungsrichtung ”A”, die mit dem Kanal 2b verbunden sind und den Tabak vom Vorratstrichter 7 zu dem Kanal 2b mitnehmen und den Strang 3 vom Anfangsabschnitt 12a bis zum Endabschnitt 12b des Kanals 2b mitnehmen, um ihn zu formen und zu komprimieren.
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Insbesondere beinhalten diese Mitnehmereinrichtungen 11 einen ersten Riemen 13, der einen aktiven Teilabschnitt 13a aufweist, der die erste Wand 9a bildet und entlang der Formungsrichtung ”A” läuft.
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Ein zweiter Riemen 14 ist dem ersten Riemen 13 zugewandt und weist einen eignen aktiven Teilabschnitt 14a auf, der die zweite Wand 9b bildet und der ebenfalls entlang der Formungsrichtung ”A” beweglich und dem aktiven Teilabschnitt 13a des erstens Riemens 13 zugewandt ist.
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Vorteilhaft bewirkt diese Art des Bewegungsantriebes, dass die Riemen 13, 14 den Tabak aus dem Vorratstriechter 7 entnehmen und ihn entlang dem Kanal 2b mitnehmen.
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Anders ausgedrückt übernehmen die zwei Riemen 13, 14 den Tabak von dem Vorratstrichter 7 und bilden, indem sie diesen entlang dem Kanal 2b mitnehmen, den Endlosstrang 3.
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Vorzugsweise ist der Durchgangsquerschnitt des Kanals 2b, der von den Riemen 13, 14 in Zusammenwirkung mit den seitlichen Rändern 10 gebildet wird, kleiner als die Öffnung, die von der Austrittsöffnung 7b des Vorratstrichters 7 gebildet wird.
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Vorteilhaft ermöglicht dies das effiziente Verdichten und Komprimieren des Tabaks, aus dem der Strang 3 besteht.
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Vorzugsweise ist der zweite Riemen 14 ferner mit einer Reihe von Umlenkwalzen verbunden, um auch die seitliche Wand 7c des Vorratstrichters 7 zu bilden, die dem Förderer 17 gegenüber liegt, um die ”Entnahme” des Tabaks aus dem Vorratstrichter 7 zu erleichtern.
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Ferner beinhaltet die Formungseinheit 2 mindestens ein Saugorgan 15, das bei der ersten Wand 9a angeordnet ist, also bei dem aktiven Abschnitt 13a des erstens Riemens 13.
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Vorteilhaft ermöglicht dies die Beibehaltung des festen Kontaktes zwischen dem Tabak und dem aktiven Teilabschnitt 13a des erstens Riemens 13, um dessen Mitnahme und Verdichtung zu verbessern.
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Zu diesem Zweck ist in der dargestellten Ausführungsform der erste Riemen 13 aus einem Gewebe hergestellt, das die Ansaugung der Luft durch das Saugorgan 15 ermöglicht, nicht aber den Durchgang des Tabaks, der auf diese Weise in Berührung mir dem Riemen 13 bleibt.
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Vorzugsweise besteht das für dieses Gewebe des Riemens 13 verwendete Material aus Polyester oder dergleichen.
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In anderen Ausführungsformen, ist ein weiteres Saugorgan (hier nicht dargestellt) bei dem zweiten Riemen 14 in der Nähe des Endabschnittes angeordnet.
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Stromabwärts nach der Formungseinheit 2 beinhaltet die Maschine 1 die genannte Dosiereinheit 4.
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Wie in den 4 und 5 dargestellt, teilt die Einheit 4 den Strang 3 in einzelne, voneinander getrennte Teilstücke 20 und gibt sie an eine spezielle Verpackungsmaschine aus (hier nicht dargestellt), die stromabwärts nach der Maschine 1 angeordnet ist.
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Im Folgenden wird als Portion 18 die Portion des Strangs 3 bezeichnet, die in die Dosiereinheit 4 eingeführt, aber noch mit dem Strang 3 verbunden ist, während als Teilstück 20 nur die bereits vom Strang 3 abgetrennte Portion bezeichnet.
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Die Dosiereinheit 4 erstreckt sich zwischen einem Eintrittsabschnitt 4a einer Portion 18 des Stranges 3 und einem Austrittsabschnitt 4b des Teilstückes 20.
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Anders ausgedrückt wird die Portion 18 des Stranges 3 über den Eintrittsabschnitt 4a der Dosiereinheit 4 in dieselbe eingeführt.
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Vorzugsweise grenzt der Eintrittsabschnitt 4a der Dosiereinheit 4 an den Endabschnitt 12b des Kanals 2b an.
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Anders ausgedrückt ist der Eintrittsabschnitt 4a der Dosiereinheit 4 im Wesentlichen dem Endabschnitt 12b des Kanals 2b zugewandt.
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Vorzugsweise, stimmen der Eintrittsabschnitt 4a der Dosiereinheit 4 und der Endabschnitt 12b des Kanals 2b im Wesentlichen überein.
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Demzufolge entspricht die Portion 18 einem Kopfabschnitt des Stranges 3.
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Die Portion 18 ist also bei ihrem Einlaufen in die Dosiereinheit 4 noch mit dem Strang 3 verbunden und wird in dieser Einheit 4 durch Trennvorrichtungen 19, die in der Dosiereinheit 4 aktiv sind, vom Rest des Stranges 3 gelöst.
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Diese Trennvorrichtungen 19 trennen die Portion 18 von Rest des Stranges 3 und bilden somit zumindest teilweise eines der genannten einzelnen Teilstücke 20.
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Vorzugsweise sind die Trennvorrichtungen 19 bei dem Eintrittsabschnitt 4a der Dosiereinheit 4 angeordnet.
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Diese Trennvorrichtungen 19 können Schneidvorrichtungen (hier nicht abgebildet) sein, oder aber vorzugsweise Zerfaserungsorgane 21 zum Trennen der Tabakfasern der Portion 18 vom Rest des Stranges 3.
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Vorzugsweise beinhalten die Trennvorrichtungen 19 ein Paar Zerfaserungsorgane 21, von denen jedes entweder mit der Portion 18 oder mit dem Rest des Stranges 3 in Eingriff treten kann.
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Diese Zerfaserungorgane 21 sind einander annäherbar, um die Portion 18 vom Rest des Stranges 3 zu trennen und somit ein Teilstück 20 zu bilden.
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In der dargestellten Ausführungsform sind die Zerfaserungorgane 21 zumindest teilweise durch zwei bewegliche Kämme 22, 23 definiert, die sich einander annähern und/oder voneinander entfernen können.
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Genauer gesagt sind die zwei Kämme 22, 23 in einer Querrichtung zur Formungsrichtung ”A” beweglich, um entweder eine gegenseitige Annäherungsbewegung auszuführen und eine Absperrkonfiguration einzunehmen, in der sie zumindest teilweise den Eintrittsabschnitt 4a der Dosiereinheit 4 versperren, oder um eine Bewegung voneinander weg auszuführen und eine Durchlaufkonfiguration einzunehmen, in der sie den Strang 3 ungehindert durch den Eintrittsabschnitt 4a laufen lassen.
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Dabei ist zu beachten, dass wenn die Kämme 22, 23 in der Absperrkonfiguration sind, die Mitnehmereinrichtungen 11 der Formungseinheit 2 deaktiviert werden, um zu verhindern, dass der Strang 3 sich ”auflehnt” und verformt.
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Wie in den 2 und 3 dargestellt, beinhalten die Vereinzelungsorgane 21 einen ersten Kamm 22, der in einer ersten Bewegungsrichtung ”B”, die im Wesentlichen quer zur Formungsrichtung ”A” verläuft, beweglich ist zwischen einer Position außerhalb des Eintrittsabschnittes 4a und einer Absperrposition, in der er zumindest teilweise diesen Eintrittsabschnitt 4a belegt.
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Anders ausgedrückt ist der erste Kamm 22 in der Art eines Absperrschiebers in Querrichtung zum Strang 3 beweglich.
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Die Ausformung als Kamm ermöglicht vorteilhaft eine freie Bewegung durch die Fasern des Stranges 3 hindurch.
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Ein zweiter Kamm 23 ist in der ersten Bewegungsrichtung ”B” in einer entgegengesetzten Richtung zum ersten Kamm 22 beweglich, um sich dem ersten Kamm 22 anzunähern und vorzugsweise mit diesem in Eingriff zu treten.
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Mit dem Ausdruck ”in Eingriff treten” ist hier einfach das Eingreifen der Zähne des einen Kammes in die Lücken des anderen Kammes gemeint, ohne irgendwelchen mechanischen Bindungen zwischen den beiden.
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Ferner kann, wie in 4 dargestellt, der zweite Kamm 23 entlang einer zweiten Bewegungsrichtung ”C”, die im Wesentlichen quer zu der ersten Richtung ”B” verläuft, eine Bewegung weg von dem ersten Kamm 22 ausführen, um die über den Eintrittsabschnitt 4a in die Dosiereinheit 4 eingelaufene Portion 18 vom Rest des Stranges 3 zu trennen, der im Kanal 2b durch den ersten Kamm 22 festgehalten wird.
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Anders ausgedrückt bewegt sich der zweite Kamm 23 wie ”eine Art Rechen”, um in die Fasern der Portion 18 einzugreifen und diese vom Rest des Stranges 3 zu trennen.
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Vorteilhaft ermöglichen Trennvorrichtungen dieser Art, das Teilstück 20 zu bilden, ohne die Tabakfasern abzuschneiden, so dass dessen Qualität erhalten bleibt.
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Anders ausgedrückt lesen die Kämme 22, 23 die Tabakfasern des Teilstückes 20 durch die Rechenwirkung ab, um sie von denen des Stranges 3 zu trennen.
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Der erste 22 und der zweite Kamm 23 sind jeweils mit einer ersten 22a und einer zweiten Antriebskinematik 23a zur Ermöglichung der Ausführung der oben beschriebenen Bewegungen verbunden.
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Insbesondere ist die erste Antriebskinematik 22a als ein Schubkurbelgetriebe ausgeführt und überträgt durch die Rotation eines an der Kurbel angeschlossenen Motors die Linearbewegung auf die Pleuelstange und von da auf den ersten Kamm 22 zwischen der äußeren Position und der Absperrposition.
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Die zweite Antriebskinematik 23a beinhaltet dagegen zwei miteinander verbundene Kurbeltriebe 24a, 24b.
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Ein erster Kurbeltrieb 24a, der analog und im Wesentlichen spiegelgleich zur ersten Kinematik 22a ausgeführt ist, überträgt die Bewegung entlang einer ersten Bewegungsrichtung ”B” auf den zweiten Kamm 23.
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Eine zweiter Kurbeltrieb 24b ist in Querrichtung zum ersten Kurbeltrieb 24a wirksam und bewegt den zweiten Kamm 23 entlang einer zweiten Bewegungsrichtung ”C”.
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Die Dosiereinheit 4 beinhaltet ferner ein Antriebsorgan 25 zur Bewegung des Teilstückes 20 innerhalb der Dosiereinheit 4 selbst.
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Insbesondere wirkt das Antriebsorgan 25 auf das Teilstück 20 entlang einem festgelegten Weg ”D”, der sich vom Eintrittsabschnitt 4a bis zum Austrittsabschnitt 4b erstreckt.
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Dabei ist zu beachten, dass das Antriebsorgan 25 entlang dem gesamten Weg ”D” auf das Teilstück 20 wirkt.
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Anders ausgedrückt ist das Antriebsorgan 25 in der Lage, an jeder beliebigen Position auf das Teilstück 20 zu wirken, an der es sich entlang dem Weg ”D” innerhalb der Dosiereinheit 4 befinden kann.
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Zu diesem Zweck steht das Antriebsorgan 25 im Wesentlichen ständig in Kontakt mit dem Teilstück 20 entlang dem Weg ”D”.
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Vorteilhaft ermöglicht dies die Bewegung der Portionen 20 mit der gewünschten Geschwindigkeit und genauer gesagt ist die Einschränkung der Geschwindigkeit und der Produktionsleistung der Maschine ausschließlich von den mechanischen Grenzen des Antriebs- bzw. Bewegungsorgans abhängig und nicht von den entschieden einschränkenderen Grenzen der natürlichen Physik, wie beispielsweise der Schwerkraft.
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Genauer gesagt wirkt das Antriebsorgan 25 auch auf die Portion 18 ein, während diese in die Dosiereinheit 4 eintritt.
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Im Einzelnen bildet die Dosiereinheit 4 eine Auflagefläche 26 für das Teilstück 20 entlang dem Weg ”D”.
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Genauer gesagt erstreckt sich die Auflagefläche 26 von der Eintrittsöffnung 4a bis zur Austrittsöffnung 4b.
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Demzufolge liegen auf der Auflagefläche 26 sowohl die Portion 18 vor ihrer Abtrennung auf, als auch das Teilstück 20, also die Portion 18, nachdem sie durch die Trennvorrichtungen 19 von dem Strang 3 abgetrennt wurde.
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Das Antriebsorgan 25 wirkt entlang dieser Auflagefläche 26 auf das Teilstück 20.
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Vorzugsweise ist die Auflagefläche 26 entlang dem Weg ”D” beweglich und bildet somit zumindest teilweise das Antriebsorgan 25.
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In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet das Antriebsorgan 25 zumindest ein Transportband 27.
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Anders ausgedrückt bildet ein aktiver Teilabschnitt 27a des Transportbandes 27 zumindest teilweise die bewegliche Auflagefläche 26 und transportiert das Teilstück 20 entlang dem Weg ”D”.
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Das Transportband 27 grenzt vorzugsweise an den ersten Riemen 13 an. Vorzugsweise ist das Transportband 27 zumindest teilweise komplanar mit dem ersten Riemen 13.
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Genauer gesagt ist der aktive Teilabschnitt 27a des Transportbandes 27 komplanar mit dem aktiven Teilabschnitt 13a des erstens Riemens 13.
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Demzufolge wechselt der Strang 3 beim Durchlaufen des Eintrittsabschnittes 4a von einer Konfiguration des Aufliegens auf dem ersten Riemen 13 zu einer Konfiguration des Aufliegens auf dem Transportband 27.
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Vorzugsweise ist der Weg ”D” mit der Formungsrichtung ”A” ausgerichtet.
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Anders ausgedrückt verläuft der Weg ”D” im Wesentlichen geradlinig und vorzugsweise horizontal.
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In anderen Ausführungsformen kann der Weg eine teilweise abweichenden Verlauf aufweisen.
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Vorzugsweise beinhaltet das Antriebsorgan 25 auch ein Förderband 31, das stromabwärts nach dem Transportband 27 angeordnet ist und dessen Nützlichkeit nachfolgend besser verdeutlicht wird.
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Ein aktiver Teilabschnitt 31a dieses Förderbandes 31 bildet einen Teil der Auflagefläche 26 der Dosiereinheit 4 stromabwärts nach dem Transportband 27.
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In der bevorzugten Ausführungsform ist der aktive Teilabschnitt 31a des Förderbandes 31 mit dem aktiven Teilabschnitt 27a des Transportbandes 27 ausgerichtet.
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Ferner ist der aktive Teilabschnitt 31a des Förderbandes 31 vorzugsweise an den aktiven Teilabschnitt 27a des Transportbandes 27 angrenzend, um eine im Wesentlichen durchgehende Auflagefläche 26 zu bilden.
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Anders ausgedrückt wird das vom Transportband 27 beförderte Teilstück 20 direkt vom Transportband 27 auf das Förderband 31 übergeben.
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Mit Bezug auf die Fig. von 1 bis 5 wird nachfolgend eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, in der die Dosiereinheit 4 zumindest eine Dosierwaage 28 beinhaltet, die stromabwärts nach den Trennvorrichtungen 19 entlang dem Weg ”D” angeordnet ist und zum Messen des Gewichtes der Portion 18 des Strangs 3 dient.
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Genauer gesagt ist die Dosierwaage 28 unmittelbar stromabwärts nach den Trennvorrichtungen 19 angeordnet.
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Die Dosierwaage 28 ist mit der Auflagefläche 26 der Dosiereinheit 4 verbunden.
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Vorteilhaft ist die Dosierwaage 28 mit dem Antriebsorgan 25 verbunden.
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Noch vorteilhafter ist die Dosierwaage 28 mit dem aktiven Teilabschnitt 27a des Transportbandes 27 verbunden.
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Genauer gesagt beinhaltet die Dosierwaage 28 einen Trägerabschnitt 28a, der zumindest teilweise das Transportband 27 unterstützt, das als ”Waagschale” dient, In der dargestellten Ausführungsform ist das Transportband 27 vollständig mit der Dosierwaage 28 verbunden.
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Anders ausgedrückt stützt der Trägerabschnitt 28a der Dosierwaage 28 das Transportband 27 vollkommen ab.
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Demzufolge führt das Transportband 27 das Laden der Portion 18 auf die Dosierwaage 28 und das Entladen der Portion 18 von der Dosierwaage 28 aus.
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In der bevorzugten Ausführungsform beinhaltet die Dosierwaage 28 eine Lastzelle 28b, die mit dem Trägerabschnitt 28a verbunden ist, um das Gewicht der Gegenstände zu messen, die auf der aktiven Oberfläche 27a des Transportbandes 27 aufliegen. Dabei ist zu beachten, dass die Portion 18 gewogen wird, während sie über den aktiven Teilabschnitt 27a des Transportbandes 27 läuft.
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Genauer gesagt wird auf der Dosierwaage 28 die Portion 18 nach und nach gemessen, während sie, noch mit dem Strang 3 verbunden, in die Dosiereinheit 4 einläuft und dabei auf dem Transportband 27 aufliegt.
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Wie in 1 dargestellt, ist die Dosierwaage 28 mit den Trennvorrichtungen 19 über eine Steuereinheit 29 wirkverbunden, um die Portion 18 vom Rest des Stranges 3 abzutrennen, wenn die Portion 18 einen festgelegten Gewichtswert erreicht.
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Während des gleichzeitigen Vorschubs des Stranges 3 in die Formungseinheit 2 und der Portion 18 in die Dosiereinheit 4 vergrößert sich die Ausdehnung der Portion 18 des Stranges 3 innerhalb der Dosiereinheit 4, so dass sich demzufolge auch das Gewicht erhöht.
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In dieser Situation sendet die Dosierwaage 28 ein Signal, das das Gewicht der Portion 18 darstellt, an die Steuereinheit 29, die dieses mit dem voreingestellten Gewichtswert vergleicht.
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Bei Erreichen dieses voreingestellten Wertes sendet die Steuereinheit 29 den Trennvorrichtungen 19 ein Signal, um diese zu aktivieren, also deren Bewegungsausführung wie zuvor beschrieben zu bewirken.
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Ferner ist die Steuereinheit 29 mit den Riemen 13, 14 verbunden und stoppt deren Vorschub während des Schließens der Trennvorrichtungen 19.
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Vorzugsweise beinhaltet die Dosiereinheit 4 eine Kontrollwaage 30, die stromabwärts nach den Trennvorrichtungen 19 entlang dem Weg ”D” angeordnet ist und zum Kontrollwiegen des Teilstückes 20 dient.
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Anders ausgedrückt überprüft die Kontrollwaage 30, die vorzugsweise analog zur Dosierwaage 28 ist, dass das Gewicht des von den Trennvorrichtungen 19 gebildeten Teilstückes 20 einem vorgegebenen Gewichtssollwert entspricht.
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Die Kontrollwaage 30 ist mit der Auflagefläche 26 der Dosiereinheit 4 verbunden.
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Vorzugsweise ist die Kontrollwaage 30 mit dem Antriebsorgan 25 verbunden.
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Genauer gesagt ist die Kontrollwaage 30 mit dem Förderband 31 verbunden und beinhaltet einen Trägerabschnitt 30a, der das Förderband 31 von innen unterstützt.
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Anders ausgedrückt dient das Förderband 31 als ”Waagschale” für die Kontrollwaage 30.
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Vorzugsweise ist die Kontrollwaage 30 stromabwärts nach der Dosierwaage 28 angeordnet.
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Anders ausgedrückt weisen die Dosierwaage 28 und die Kontrollwaage 30 im Wesentlichen in einer Linie miteinander ausgerichtete Wägeflächen auf.
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Wie bereits erwähnt, dient die Kontrollwaage 30 zur Überprüfung der Dosierwaage 28.
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Anders ausgedrückt ist die Kontrollwaage 30 mit der Dosierwaage 28 wirkverbunden, um ein Korrektursignal an die Dosierwaage 28 zu senden, wenn das Gewicht des Teilstückes 20 nicht dem vorgegebenen Gewichtssollwert entspricht.
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Insbesondere sendet die Kontrollwaage 30 ein Signal, das einen Gewichtswert an eine Verarbeitungseinheit 32, die dieses mit dem vorgegebenen Gewichtssollwert des Teilstückes 20 vergleicht.
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Falls diese Gewicht von dem vorgegebenen Sollwert abweicht, sendet die Verarbeitungseinheit 32 der Steuereinheit 29 ein Signal, das eine Änderung des Gewichtes im voreingestellten Wert darstellt, den diese Steuereinheit 29 mit dem Gewicht der Portion 18 vergleicht.
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Anders ausgedrückt wird, wenn das tatsächliche Gewicht des Teilstückes 20 größer ist als der vorgegebene Gewichtssollwert, von der Verarbeitungseinheit 32 ein Kommunikationssignal an die Steuereinheit 29 ausgegeben, den voreingestellten Gewichtswert der Portion zu verringern und umgekehrt.
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Dies ermöglicht auf vorteilhafte Weise eine genauerer Dosierung der Portion 18.
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Ferner beinhaltet die Dosiereinheit 4 ein ergänzendes Zuführungsorgan 33 das bei oder stromabwärts nach der Kontrollwaage 30 angeordnet ist.
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Die Funktion dieses ergänzenden Zuführungsorgans 33 besteht darin, die Portion 18 mit weiterem Tabak zu ergänzen, wenn die Kontrollwaage 30 ein Gewicht erfasst, das geringer ist als der voreingestellte Gewichtswert für das Teilstück 20.
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Demzufolge ist die Kontrollwaage 30 mit dem ergänzenden Zuführungsorgan 33 wirkverbunden, vorzugsweise über die Verarbeitungseinheit 32.
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Vorzugsweise ist das ergänzende Zuführungsorgan 33 oberhalb der Kontrollwaage 30 angeordnet und gibt die ergänzende Tabakmenge durch Schwerkraftwirkung aus.
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Wie bereits erwähnt, ist die Maschine 1 vorzugsweise direkt an eine Verpackungsmaschine angeschlossen.
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Insbesondere ist die Dosiereinheit 4 direkt mit einer Zuführeinheit der Verpackungsmaschine verbunden.
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Noch genauer betrachtet grenzt die Auflagefläche 26 an eine Fördervorrichtung der Zuführeinheit der Verpackungsmaschine an.
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Vorteilhaft erfolgt auf diese Weise der Übergang des von der Dosiereinheit 4 gewogenen und beförderten Teilstückes 20 direkt von dieser Einheit 4 auf die Zuführeinheit der Verpackungsmaschine über den Austrittsabschnitt 4b.
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Mit Bezug auf die 6 wird im Folgenden eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, in der die Dosiereinheit 4 mindestens eine berührungslose Messvorrichtung 57 beinhaltet, die entlang dem Vorschubweg der Portion 18 angeordnet ist, um die Menge des in die Dosiereinheit 4 eintretenden Fasermaterials zu beurteilen.
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Die berührungslose Messvorrichtung 57 ermöglicht das Dosieren der Portion 18 des Stranges 3.
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Dabei ist zu beachten, dass unter dem Ausdruck ”berührungslos” eine Messvorrichtung zu verstehen ist, die keinen Berührungskontakt erfordert, um Messungen vornehmen zu können, aber in der Lage ist, auch dann zu messen, wenn eine versehentliche oder systematische Berührung erfolgt.
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Vorteilhaft beseitigt die Messung mit Hilfe einer berührungslosen Messvorrichtung 57 alle Messungen von den Problemen, die durch die endlose Form des Stranges 3 bedingt sind.
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Tatsächlich weist der Strang 3, da er aus verdichtetem und ineinander verflochtenem Fasermaterial gebildet ist, eine gewisse strukturelle Steifigkeit auf, die größer ist als die der einzelnen Materialfasern.
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Durch die berührungslose Messvorrichtung 57 kann beim Messvorgang auf die direkte Berührung zwischen der Portion 18 und dem Sensor verzichtet werden, so dass Fehlerquellen ausgeschlossen werden, die durch die strukturelle Steifigkeit des Stranges 3 bedingt sind, die bereits vor der Messstelle aufgrund der Verflechtung der noch zu wiegenden Fasern entsteht.
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Vorzugsweise beinhaltet die berührungslose Messvorrichtung 57 ein kapazitives Sensorelement 58, das entlang dem Weg ”D” angeordnet ist.
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Dieses kapazitive Sensorelement 58 beinhaltet zwei einander zugewandte und um eine vorbestimmte Größe ”L” voneinander beabstandete, vorzugsweise plattenförmige Elektroden 58a, zwischen denen der Strang 3 aus Fasermaterial durchläuft.
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Die Elektroden 58a sind vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten eines Durchlaufabschnittes des Stranges 3 angeordnet.
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In der dargestellten Ausführungsform sind die Elektroden 58a jeweils eine oberhalb und eine unterhalb des Stranges 3 angeordnet.
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Beim Durchlauf des Stranges 3 zwischen den beiden Platten 58a misst das kapazitive Sensorelement 58 eine Kapazitätsänderung im Dielektrikum.
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Anders ausgedrückt erfasst das kapazitive Sensorelement 58 eine Kapazitätsänderung in dem Medium, das sich zwischen den beidem Elektroden 58a befindet.
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Eine Steuereinheit 59 ist mit diesem Sensorelement 58 wirkverbunden und korreliert ein Signal, das die erfasste Kapazitätsänderung darstellt, mit einem Gewichts- oder Längenwert der Portion 18 des Stranges 3, die das kapazitive Sensorelement 58 durchlaufen hat.
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Vorzugsweise ist das kapazitive Sensorelement 58 in der Nähe der Trennvorrichtungen 19 angeordnet.
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Genauer gesagt ist das kapazitive Sensorelement 58 bei den Trennvorrichtungen 19 und im Wesentlichen daran angrenzend angeordnet, um das Gewicht und/oder die Länge der Portion 18 des Stranges 3 zu erfassen.
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In der dargestellten Ausführungsform ist das kapazitive Sensorelement 58 stromaufwärts vor den Trennvorrichtungen 19 und im Wesentlichen daran angrenzend angeordnet.
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Genauer gesagt ist das kapazitive Sensorelement 58 bei den Riemen 13, 14 angeordnet.
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In anderen Ausführungsformen (hier nicht dargestellt) könnte das Sensorelement 58 bei den Trennvorrichtungen 19 oder unmittelbar stromabwärts davon angeordnet sein. Beispielsweise kann das Sensorelement 58 zwischen den Riemen 13 und 14 und den Trennvorrichtungen 19 angeordnet sein. Oder das Sensorelement 58 kann zwischen den Trennvorrichtungen 19 und dem Transportband 27 angeordnet sein.
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Das kapazitive Sensorelement 58 kann außerdem beim Transportband 27 oder beim Förderband 31 angeordnet sein.
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Die Portion 18 wird nach und nach durch das kapazitive Sensorelement 58 gemessen, während sie noch mit dem Strang 3 verbunden ist, während sie auf dem Transportband 27 aufliegend in die Dosiereinheit 4 einläuft. Das kapazitive Sensorelement 58 ist mit den Trennvorrichtungen 19 wirkverbunden.
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Insbesondere sendet das kapazitive Sensorelement 58 ein Signal an die Steuereinheit 59, das die Trennvorrichtungen 19 aktiviert, sobald ein voreingestellter Gewichts- oder Längenwert der Portion 18 des Stranges 3 erreicht wird. Genauer aktiviert die Steuereinheit 59 die Trennvorrichtungen 19 infolge einer Verarbeitung und eines kontinuierlichen Vergleichs zwischen dem Wert des Signals vom kapazitiven Sensorelement 58 und einem voreingestellten Wert, der eine Funktion der Gewichtsmenge und/oder der Länge der Dosis ist, die erhalten werden soll.
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Anders ausgedrückt ist das kapazitive Sensorelement 58 mit den Trennvorrichtungen 19 über die genannte Steuereinheit 59 wirkverbunden, um die Portion 18 vom Rest des Stranges 3 zu trennen, sobald die Portion 18 den festgelegten Gewichts- oder Längenwert übersteigt.
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Demzufolge werden, sobald die Steuereinheit 59 den Durchlauf einer Portion 18 des Stranges 3 erfasst hat, der diesem voreingestellten Wert entspricht, die Trennvorrichtungen 19 aktiviert, um durch Abtrennen der Portion 18 vom Strang 3 ein Teilstück 20 zu bilden.
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Genauer gesagt vergrößert sich mit dem gleichzeitigen Vorschub des Stranges 3 in die Formungseinheit 2 und der Portion 18 in die Dosiereinheit 4 die Ausdehnung der Portion 18 innerhalb der Dosiereinheit 4, so dass sich demzufolge auch das Gewicht erhöht.
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In dieser Situation sendet das kapazitive Sensorelement 58 der Steuereinheit 59 ein Signal bezüglich der Erfassung der Kapazitätsänderung zwischen den Elektroden 58a, das die Menge des durchgelaufenen Fasermaterials entweder als Gewicht oder als Länge darstellt.
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Daraufhin vergleicht die Steuereinheit 59 das Signal mit dem voreingestellten Wert.
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Bei Erreichen dieses voreingestellten Wertes sendet die Steuereinheit 59 den Trennvorrichtungen 19 ein weiteres Signal, um diese zu aktivieren, also deren Bewegungsausführung wie zuvor beschrieben zu bewirken. Ferner ist die Steuereinheit 59 mit den Riemen 13, 14 verbunden und stoppt deren Vorschub während des Schließens der Trennvorrichtungen 19.
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Dabei ist zu beachten, dass die Kapazitätsänderung zwischen den Elektroden 58a nicht nur durch die Dichte des Fasermaterials bedingt ist, sondern auch durch Umweltfaktoren wie Feuchte, Temperatur und andere.
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Vorzugsweise beinhaltet die Dosiereinheit 4 eine Kontrollwaage 60, die stromabwärts nach den Trennvorrichtungen 19 entlang dem Weg ”D” angeordnet ist und zum Kontrollwiegen des Teilstückes 20 dient.
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Die Kontrollwaage 60 überprüft also, ob das Gewicht des von den Trennvorrichtungen 19 gebildeten Teilstückes 20 einem vorgegebenen Gewichtssollwert entspricht.
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Die Kontrollwaage 60 ist mit der Auflagefläche 26 der Dosiereinheit 4 verbunden.
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Vorzugsweise ist die Kontrollwaage 60 mit dem Antriebsorgan 25 verbunden.
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Genauer gesagt ist die Kontrollwaage 60 mit dem Förderband 31 verbunden und beinhaltet einen Trägerabschnitt 60a, der das Förderband 31 von innen unterstützt.
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Anders ausgedrückt dient das Förderband 31 als ”Waagschale” für die Kontrollwaage 60.
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Die Kontrollwaage 60 ist stromabwärts nach dem kapazitiven Sensorelement 58 angeordnet. Wie bereits erwähnt dient die Kontrollwaage 60 zur Überprüfung des kapazitiven Sensorelementes 58. Demzufolge ist die Kontrollwaage 60 mit dem kapazitiven Sensorelement 58 wirkverbunden.
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Die Kontrollwaage 60 ist also mit der Steuereinheit 59 wirkverbunden, um dieser ein Korrektursignal zu senden, wenn das Gewicht des Teilstückes 20 nicht dem vorgegebenen Gewichtssollwert entspricht.
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Insbesondere sendet die Kontrollwaage 60 ein Signal, das einen Gewichtswert darstellt, an eine Verarbeitungseinheit 62, die dieses mit dem vorgegebenen Gewichtssollwert des Teilstückes 20 vergleicht.
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Falls diese Gewicht von dem voreingestellten Wert abweicht, sendet die Verarbeitungseinheit 62 an die Steuereinheit 59 ein Signal, das eine Änderung des Gewichtes oder der Länge im voreingestellten Wert darstellt, den diese Steuereinheit 59 mit dem Gewicht der Portion 18 korreliert.
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Vorzugsweise ist die Verarbeitungseinheit 62 so programmiert, dass sie allen Umgebungsparametern, die einen Einfluss auf die Kapazitätsänderung im kapazitiven Sensorelement 27 ausüben, einen konstanten Wert zuweist.
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Auf diese Weise wird die Kontrolle des voreingestellten Wertes, bei dessen Erreichen die Trennvorrichtungen 19 in Aktion treten, nur über eine Rückkopplung des tatsächlich von der Kontrollwaage 60 gemessenen Gewichtswertes des Teilstückes 20 ausgeführt.
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Genauer gesagt führt die Verarbeitungseinheit 62, zumindest teilweise, eine fehlerproportionale Kontrolle zwischen dem von der Kontrollwaage 60 gemessenen Gewicht des Teilstückes 20 und dem vorgegebenen Gewichtssollwert aus.
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Demzufolge wird, wenn das tatsächliche Gewicht des Teilstückes 20 größer ist als der vorgegebene Gewichtssollwert, von der Verarbeitungseinheit 62 ein Kommunikationssignal an die Steuereinheit 59 ausgegeben, den voreingestellten Gewichts- oder Längenwert der Portion 18 zu verringern und umgekehrt.
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Dagegen wird, wenn das tatsächliche Gewicht des Teilstückes 20 geringer ist als der vorgegebene Gewichtssollwert, von der Verarbeitungseinheit 62 ein Kommunikationssignal an die Steuereinheit 59 ausgegeben, den genannten voreingestellten Wert zu erhöhen. Dies ermöglicht eine präzisere Dosierung der Portion 18.
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Ferner beinhaltet die Dosiereinheit 4 ein ergänzendes Zuführungsorgan 63, das bei oder stromabwärts nach der Kontrollwaage 60 angeordnet ist.
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Die Funktion dieses ergänzenden Zuführungsorgans 63 besteht darin, die Portion 18 mit weiterem Tabak zu ergänzen, wenn die Kontrollwaage 60 ein Gewicht erfasst, das geringer ist als der voreingestellte Gewichtswert für das Teilstück 20.
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Demzufolge ist die Kontrollwaage 60 mit dem ergänzenden Zuführungsorgan 63 wirkverbunden, vorzugsweise über die Verarbeitungseinheit 62.
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Vorzugsweise ist das ergänzende Zuführungsorgan 63 oberhalb der Kontrollwaage 60 angeordnet und gibt die ergänzende Tabakmenge durch Schwerkraftwirkung aus.
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Die Gewichtsergänzung kann sowohl mit pulverförmigem als auch mit faserigem Material vorgesehen werden.
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Bei der Ergänzung mit Fasermaterial (hier nicht dargestellter Fall), beinhaltet das ergänzende Zuführungsorgan 63 seinerseits ein eigenes kapazitives Sensorelement und eigene Trennvorrichtungen, mit ähnlicher Arbeitsweise wie die zuvor beschriebenen.
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Ferner ist die Maschine 1 vorzugsweise direkt an eine Verpackungsmaschine angeschlossen.
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Insbesondere ist die Dosiereinheit 4 direkt mit einer Zuführeinheit der Verpackungsmaschine verbunden.
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Noch genauer betrachtet grenzt die Auflagefläche 26 an eine Fördervorrichtung der Zuführeinheit der Verpackungsmaschine an.
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Vorteilhaft erfolgt auf diese Weise der direkte Übergang des von der Dosiereinheit 4 gewogenen und beförderten Teilstückes 20 auf die Zuführeinheit der Verpackungsmaschine über den Austrittsabschnitt 4b.
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Dabei ist zu beachten, dass die Arbeitsphasen der Maschine in dieser zweiten Ausführungsform analog zu denen der ersten Ausführungsform der in den 2 bis 5 schematisch dargestellten Maschine ablaufen.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Bildung von Teilstücken aus Fasermaterial, das eine Phase des Formens des Endlosstranges 3 aus Fasermaterial und eine Phase des Auswählen der Portion 18 des Stranges 3 beinhaltet.
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Wie bereits erwähnt, besteht die Portion 18 vorzugsweise in einem Kopfabschnitt des Stranges 3.
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Das Verfahren beinhaltet ferner eine Phase des Abtrennens der Portion 18 vom Rest des Stranges 3, um das Teilstück 20 zu bilden.
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Unmittelbar nach dieser Phase des Abtrennen beinhaltet das Verfahren eine Phase des kontinuierlich gesteuerten Bewegens des Teilstückes 20 entlang dem vorbestimmten Weg ”D”.
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Insbesondere beinhaltet diese Phase des Bewegens eine Unterphase des Vorbereitens der Auflagefläche 26, die sich entlang dem Weg ”D” erstreckt.
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Die Phase des Bewegens wird entlang der Auflagefläche 26 ausgeführt. Vor der Phase des Abtrennens beinhaltet das Verfahren eine Phase des Wiegens der Portion 18 des Stranges 3.
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Diese Wägephase beinhaltet eine Unterphase des Vergleichens des Gewichtes der Portion 18 mit dem voreingestellten Gewichtswert.
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Dabei ist zu beachten, dass die Phase des Abtrennens ausgeführt wird, wenn das Gewicht der Portion 18 gleich dem voreingestellten Gewichtswert ist.
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Die Wägephase kann durch berührende Messeinrichtungen, wie Waagen oder Lastzellen, oder aber durch berührungslose Messeinrichtungen, wie Sensorelemente des kapazitiven Typs, ausgeführt werden.
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Ferner beinhaltet das Verfahren nach der Phase des Abtrennens eine Phase der Gewichtskontrolle des Teilstückes 20.
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Diese Kontrollphase beinhaltet eine Unterphase des Vergleichens des Gewichtes des Teilstückes 20 mit dem vorgegebenen Gewichtssollwert, der bereits in der Beschreibung der Maschine 1 erwähnt wurde.
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Die Gewichtskontrollphase beinhaltet ferner eine auf die Phase des Vergleichens folgende Unterphase der Änderung des voreingestellten Gewichtswertes der Portion 18, wenn das Gewicht des Teilstückes 20 von dem vorgegebenen Gewichtssollwert abweicht.
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Schließlich beinhaltet das Verfahren eine Phase des Hinzufügens von weiterem Fasermaterial zu dem Teilstück 20, falls dieses Teilstück 20 einen Wert aufweist, der geringer ist als der vorgegebene Gewichtssollwert.
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Die Erfindung erreicht die genannten Ziele und erzielt wichtige Vorteile. Tatsächlich beseitigt die Anwesenheit eines aktiven Antriebsorgans, das in der gesamten Dosiereinheit mit der Portion in Berührung ist, die Phasen des Ausgebens durch Schwerkraftwirkung und ermöglicht somit eine beachtliche Steigerung der Produktionsgeschwindigkeiten.
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Genauer gesagt ermöglicht dies die Bewegung der Portionen mit der gewünschten Geschwindigkeit und demzufolge ist die Einschränkung der Geschwindigkeit und der Produktionsleistung der Maschine ausschließlich von den mechanischen Grenzen des Antriebs- bzw. Bewegungsorgans abhängig und nicht mehr von den entschieden einschränkenderen Grenzen der natürlichen Physik, wie beispielsweise der Schwerkraft.
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Im Übrigen wird durch die Beseitigung der Phasen des Herabfallens durch Schwerkraft auch nicht unwesentlich die Staubbildung und die Feinverteilung von Tabakpartikeln im Innern der Maschine reduziert.
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Ferner erlaubt die Steigerung der Produktionsgeschwindigkeiten den Einsatz von Maschinen mit geringerem Platzbedarf, bei gleicher Leistung, im Vergleich zu den Maschinen nach dem bekannten Stand der Technik. Auch ermöglicht die Verbindung zwischen Waage und Trennvorrichtungen eine unmittelbare Kontrolle des Gewichtes der Portion durch direktes und unverzögertes Eingreifen.
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Im Übrigen verringert der Einsatz von berührungslosen Messeinrichtungen, wenn die Portion noch mit dem Strang verbunden ist, die auf die vorn Strang selbst verursachten strukturellen Versteifungen zurückzuführenden Messfehler.
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Ferner wird durch die Anwesenheit einer weiteren, an die Dosierwaage angrenzenden Waage, die Präzision der Maschine erhöht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CA 1220107 [0020]
- EP 1992924 [0020]
