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Tabakmengen-Maßeinrichtung Die Erfindung betrifft eine Tabaimengen-MeßaXinriahtung
zur selbsttätigen Herstellung von vorbestimmten, gewichtsgleichen Mengen von Tabakschnittgut
oder anderen ähnlichen Faserstoffen zur Weiterverarbeitung auf Verpackungs- oder;
anderen Maschinen, wobei ein zusammenhängender Strang des Schnittgutes über einen
Zuführungsschacht einer Meß- oder Abteil-Einrichtung zugeführt wird, welche die
gewünschten Mengen abteilt und einer Fördereinrichtung zur abgabe an die weiterverarbeitenden
Maschinen zuführt.
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Die hauptsächlichen Schwierigkeiten, die sich bei der Herstellung
derartiger Tabakmengen-MeBeinrichtungen ergeben
? beruhen darauf,
daß die für die Festlegung der Jeweiligen Gewichtseinheit verwendeten Bewegungs-
und Teilungselemente das Tabakgut mechanisch über Gebühr beanspruchen und somit
das Endprodukt hinsichtlich seiner Qualität schädigen, indem die Fasern des Tabaks
entweder zerrissen oder zerschnitten werden. Die bisher bekannten Einrichtungen
sind zudem mit dem Nachteil behaftet, daß diese ungenau arbeiten. Daher hat sich
gezeigt, daß zum Erreichen genauer Gewichtsmengen bisher stets eine Vor-und eine
Nachdesierung erforderlich war. Es mußten also zwei getrennte, parallel oder nacheinander
arbeitende Einrichtungen vorgesehen werden, und hierbei erfolgte die Nachdosierung
vornehmlich durch Kurzgut, das aber vom Verbraucher in der anfallenden Menge nicht
gewünscht wird.
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Weitere Schwierigkeiten ergeben sich durch die erheblichen Unterschiede
in der Beschaffenheit der einzelnen Sohnitttabaksorten, die sich hinsichtlich der
Faserlänge und Faserbreite, der Verfilzung, des Feuchtigkeitsgehaltes usw. voneinander
unterscheiden und den rationellen und universellen Einsatz der üblichen Verwiegungsverfahren
stark erschweren. Insbesondere ergeben sich an den Transport- und Teilungselementen
Verstopfungen und Verunreiniw gungen, die die Arbeitsweise und die Genauigkeit der
betreffenden
Vorrichtungen erheblich in nachteiligem Sinne beeinflussen.
Die bisher bekannt gewordenen Tabakmengen Meßeiarichtungen arbeiteten aus den geachilderten
Gründen so unbefriedigend, daß man gezwungen war, manuelle Verwiegungsmethoden zu
benutzen, was aber sehr erfahrenes Personal erfordert und erhebliche Kosten durch
den Lohnaufwand bedingt.
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So ist bereits ein Verfahren zur kontinuierlichen Bemessung und Abtrennung
bestimmter Sollmengen von Tabakgut bekannt, bei welchem das Tabakgut in möglichst
gleichmäßigem Zustand, gleicher Breite und etwa konstanter Dicke an einer Strahlungsquelle,
z. B. einer Röntgenröhre, vorbeigeführt und die Steuerung durch daß Ansprechen der
von dieser Quelle ausgehenden, das Gut durchdringenden Strahlen auf einer der Strahlenquelle
gegenüberliegenden Strahlenmeßeinrichtung vorgenommen wird. Ein solches Verfahren
läßt sich aber offensichtlich nur mit einem sehr erheblichen Aufwand verwirklichen,
da ein besonderer Meßkanal vorgesehen werden muß, der in der Breite des Tabakgut-Bandes
von der Strahlungsquelle durchstrahlt werden muß, wobei die Messung nach einer Differentialmethode
durchgeführt wird. Es werden zwei Zählrohre benutzt, von denen das eine mit Strahlung
beaufschlagt wird, die durch ein Phantom mit den Absorptionseigenschaften der gewünschten
Tabakqualität
hindurchgegangen ist, während das andere Zählrohr den eigentlichen Meßwert liefert,
der mit dem Phantom-Meßwert verglichen wird und bei Abweichung eine entsprechende
Steuerung in Tätigkeit setzt.
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Es ist weiterhin auch ein Verfahren zur vollautomatischen Herstellung
von Tabakpackungen bestimmten Gewichts bekannt, bei dem de durch einen Stausohacht
in Form eines Hauptvlieses gebrachte Schnittabak auf die Klappe einer Mehrportionenwaage
-geschoben, bei voller Klappe vor dieser abgeschnitten und das abgetrennte, durch
Einstellen mögliest genzu an das Sollgewicht herangebrachte Vliesstück mit geringem
Mindergewicht auf die Waage befördert, diese durch selbsttätige Schaltung ausgelöst
und von einem vom Zubringerschacht des Hauptvlieses abgezweigten Teilgutband mittels
eines an dessen Ende angebrachten und durch elektrische Kupplung selbsttätig ausgelösten
Teilfaserausbreiters mit aoviel Einzelfasergut gleichmäßig beschickt wird, bis die
Waage das genaue Sollgewicht aufgenommen hat, worauf der Teilfaserausbreiter elektrischoptisch
gestoppt, die Waage durch Schaltung in einen Preßkasten entleert, das Tabakgut auf
bekannte Art gepreßt und automatisch durch Kreismesser volumenmäßig in acht Portionen
aufgeteilt wird, die nacheinander dem Becherwerk der Packmaschine zugeführt werden.
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Auch dieses bekannte Verfahren ist sehr verwickelt, und ea weist auch
den oben bereits angeführten Nachteil auf, daß durch das nachträgliche Aufbringen
von Einzeliasergut bis zum Erreichen des Sollgewichts ein Kurzgutanteil von unerwünschter
aaenge in der einzelnen Tabakpackung unvermeidlich ist.
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Die Meßeinrichtung nach der Erfindung vermeidet die vorstehend geschilderten
Nachteile. Sie kennzeichnet sich dadurch, daß ein zusammenhängender Tabakstrang
von gleichmäßiger Struktur und beliebiger Länge von einem Zuführungsschacht mit
an ihm entlang und in ihn hinein bewegbaren Greifern aufgenommen wird, ehe der Tabak
in einen Einführungaschacht gelangt, der in der gleichen Weise mit Greifern auagestattet
ist, wobei die Greifer derart steuerbar sind, daß aus dem zugeführten Tabakstrang
Fasern ausgekämmt werden, die sich im unteren Teil des Einführungsschachtes ansammeln,
bis dort ein kompakter Strangabschnitt mit bestimmtem spezifischem Volumen gebildet
ist, und daß am untersten Ende des Einführungsschachtes ein bewegbarer, in ledern
aufgehängter Meßbalken vorgesehen ist, der auf das spezifische Volumen des auf ihm
angesammelten Tabakstrangs anspricht und damit das gewünschte Gewicht ermittelt,
wobei er mit einer Abstreifvorrichtung in Verbindung steht, die die ermittelte Tabakmenge
ausstoßt, sobald der Meßbalken anspricht. Bei dieser Meßeinrichtung wird demnach
das spezifische Volumen des zugeführten Tabakstranges ermittelt und als Mittel zur
Auslösung des Abteilrorgangea verwendet.
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Eine Einstellung auf ein gewisses Untergewicht sowie nachträgliche
Auffüllung des Untergewichts bis zum Sollgewicht, die unvermeidlich dem abgeteilten
Tabakquantum einen höheren Kurzgutanteil
zuführt, wird hierbei
völlig vermieden. Der Tabak wird außerdem besonders schonend behandelt, da die manuelle
Bearbeitung ii Wesentlichen durch diese Einrichtung nachgeahnt wird, so daß ein
Zerreißen der Pasern und ein unerwünschtes Erzeugen von Tabak-Kurzgut hierbei vermieden
wird.
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Die Meßeinrichtung flach der Erfindung wird zweckmäßi so ausgebildet,
daß der mit Pedern aufgehängte, eine Tabak-Auffang-Platte oder -Gabel tragende Meabalken
allseitig nachgichig derart gelagert ist, daß iha eine nach oben gerichtete mechanische
Vorspannung von einstellbarer Größe gegeben werden kann. Dabei kann die Vorspannung
das Eigengewicht des Meßbalkens ausgleichen.
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Verteilhaft ist es, wenn eine Kontrollwaage vorgesehen ist* die auf
die Vorspannungseinstellung einwirkt und bei Abweichungen des Tabakmengengewichts
von gewünschten wert die Vorspannung nachregelt. Hierbei ist davon ausgegangen,
daß der zugeführte Tabakstrang eine im wesentlichen praktisch völlig gleichmäßige
Struktur aufweist, wobei aber gelegentlich doch mit Änderungen dieser Struktur su
rechnen ist. Tritt eine solche Strukturänderung auf, so wird dies alt Hilfe der
Kontrollwaage festgestellt und die Tabakmengen-Meßeinrichtung mittels der Ausgangsgröße
der
Kontrollwaage wieder auf den richtigen Wert eingeregelt.
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Zu diesem Zweck kann der Meßbalken mit einem Arbeitskontakt für die
Betätigung der von ihm gesteuerten Organe versehen sein. Es besteht natürlich die
Möglichkeit, anstelle des Arbeitskontakts auch eine optisch-elektrische Steuerung
zu verwenden odergegebenenfalls auch eine pneumatische Steuerung in Anwendung zu
bringen.
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Zweckmäßigerweise wird der Träger des Meßbalkens längs des Einführungsschachtes
verschiebbar angebracht und ist mit einer Verstelleinrichtung versehen, die etwa
mit einem Motorantrieb ausgerüstet ist, der von der Kontrollwaage gesteuert werden
kann.-Bei einer Meßeinrichtung nach der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die den
Tabakstrang zuführenden bewegbaren Greifer auf Halterungen sitzen, die eine Längsverschiebung
relativ zum Einführungsschacht bZwo Zuführungsschacht ausführen können und mit einem
Antriebsorgan verbunden sind, das ihre Verschiebung bewirkt0 Dabei können die Greifer
aus einer genügenden Anzahl von an den Halterungen angelenkten, in den betreffenden
Schacht durch Längsschlitze eingreifenden Stiften bestehen, deren Schwenkbewegung
in einer Richtung durch einen Anschlag begrenzt ist, der sie etwa rechtwinklig zur
Halterung fixiert, und in der anderen
Richtung durch einen zweiten
Anschlag, der sie eine Schrägstellung einnehmen läßt, bei der die Stiftspitzen den
Tabakstrang nicht mehr erfassen. Auf diese Weise wird die manuelle Tätigkeit des
bisher benötigten Bedlenungspersonals weitgehend nachgebildet0 Gemaß einer Weiterbildung
der Erfindung ist die Meßeirichtung so ausgebildet, daß die Abstreichvorrichtung
aus in den Einführungsschacht einfahrbaren und an ihm über eine bestimmte Strecke
entlangbewegbaren Gabeln oder Rechen besteht, deren Zinken im eingefahrenen Zustand
auf den Tabakstrang einwirken. Dabei kann die Anordnung so gestaltet sein, daß sich
die Rechen während der Zuführung des Tabakstrangs außerhalb des Einführungsschachtes
befinden und mit dem Arbeitskontakt des Meßbalkens derart in Wirkverbindung stehen,
daß sie beim Schließen des Kontakts oberhalb'der abgemessenen Tabakmenge in den
Einführungsschacht eingefahren werden und anschließend die abgemessene Menge des
Schnittgutes nach unten ausstoßen.
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Vorteilhaft ist es schließlich, wenn unmittelbar oberhalb der Abstreichvorrichtung
eine mit ihr zusammen höhenverstellbare, in ihre Wirkstellung bringbare Schachtsperre
angeordnet istt Diese Schachtsperre kann aus in den Schacht einfahrbaren Gabeln
oder Rechen bestehen, deren Zinken im eingefahrenen Zustand den darüber befindlichen
Tabakstrang abstützen.
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Ein Ausführungsbeispiel für eine Tabakmengen-Meßeinrichtung nach der
Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt, und zwar zeigt Figur 1
einen Querschnitt durch die Xabakmengen-Meßeinrichtung, wobei die einzelnen Organe
elektro-pneumatisch gesteuert bzw, betätigt werden, im Aufriß; Figur 2 die gleiche
Einrichtung im Seitenriß, wobei einige Teile der Einrichtung der Übersichtlichkeit
halber fortgelassen sind; Figur 3 einen Halter mit beweglichen Greifern, wie sie
bei der Anordnung gemäß Fig. 2 verwendet sind, in größerem Maßstab; Figur 4 den
Meßbalken gemäß Fig. 1 im Aufriß und in größerem Maßstab der die Einzelheiten besser
erkennen läßt; Figur 5 den zu Fig. 4 gehörenden Grundriß; und Figur 6 die Halteeinrichtung
für den Meßbalken gemäß Fig.
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4 bzw0 5, in der Seitenansicht, mit den zur Verstellung vorgesehenen
Mitteln.
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Bei der in den Zeichnungen dargestellten Tabakmengen-Meß-Einrichtung
wird der Schnitt-Tabak als Strang 1 über einen Zuführungsschacht 2 in einen Einführungsschacht
3 hineingebracht. Dieser Tabakstrang sollte eine gleichmäßige Struktur aufweisen
und kann an sich eine beliebige Länge besitzen. Mit Vorteii läßt sich ein solcher
Tabakstrang mit einer Vorrichtung gewinnen, wie sie Gegenstand des Patents.......
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(Anmeldungt Akten : B 86 149 III/79b vom 11. März 1966 betr.: "Vorrichtung
zum Herstellen eines Schnittabakstranges o.dgl.") derselben Anmelderin ist. Die
Zuführung dieses Tabakstranges kann unter dem Einfluß der Schwerkraft geschehen,
sie kann aber auch pneumatisch oder mechanisch bewirkt sein und beispielsweise mit
Hilfe von nicht häher dargestellten Fotozellen o.dgl. gesteuert werden je nach dem
jeweils vorliegenden Bedarf. In den Zuführungsschacht 2 greifen Förderorgane hinein,
die in Fig. 1 erkennbar sind und die Gestalt von in den Schacht einführbaren Rechen
4a besitzen. Diese Rechen sind mit Hilfe von 1>ruckluftzylindern 11 in den Schacht
einführbar und außerdem an ihm entlangführbar, wie dies Fig. 1 veranschaulicht.
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Weitere Greifer 4 sind außen neben dem Einführungsschaft 3 angeordnet,
wie Fig. 2 erkennen läßt. Diese Greifer 4 sind gelenkig auf Halterungen 5 angebracht,
wobei die Halterungen eine hin und her gehende Bewegung ausführen, wiederum unter
dem Einfluß von Druckluft-oder Drucköl-Zylindern 11; anstelle der Halterungen können
aber auch Kettenförderer o.dgl. verwendet werden. Die Bewegung der Halterungen ist
steuerbar, und die Greifer 4 sind an den Halterungen derart angelenkt, daß sie nach
beiden Seiten hin einen Anschlag besitzen, wie dies am besten aus Fig. 3 hervorgeht.
Die Greifer können demnach eine rechtwinklige Stellung zur Längsrichtung der Halterungen
einnehmen,
wie dies in Fig. 2 auf der linken Seite erkennbar ist;
sie können aber auch (vgl. Fig. 2 rechts) eine Schräglage einnehmen, in der die
Spitzen det Greifer nur noch im zugehörigen Längsschlitz des Sinführungsschachteo
3 geführt werden, den Tabakstrang aber nicht mehr erfassen. Dabei sind die Greifer
4 und 4a durch eine nicht näher dargestellte Anordnung derart gesteuert, daß der
Tabakstrang von den Greifern 4a eine Zeitlang festgehalten wird, während die Greifer
4 aus dem zugeführten Tabakstrang Faser aus -kämmen, die sich im unteren leil des
Einführungsschachtes 3 ansammeln. Durch diese Arbeitsweise der Greifer wird die
Handarbeit weitgehend nachgeahmt und der Tabak entsprechend geschont.
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Die herausgekämmten Fasern bilden schließlich im hinteren Teil des
Einführungsschachtes einen kompakten Strangabsohnitt mit bestimmtem spezifischem
Volumen und gelangen auf einen am untersten Ende des Einführungsschachtes vorgesehenen
Meßbalken 6, der durch entsprechende Längsschlitze in den nführungsschacht S hineingreift.
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Der Meßbalken 6 wird durch eine Anzahl von Ausgleichfedern 7 in einer
bestimmten Stellung gehalten, wobei diese Federn bei Bedarf aber auch eine entsprechende
Vorspannung erhalten können. Im mittleren Teil des Meßbalkens 6 sind seitenbewegliche
Auffangplatten 6a vorgesehen, die aus vollflächigen Platten oder als Gabeln ausgebildet
sein können. Bei einer bestimmten zugeführten Menge von Schnittabak wird der Meßbalken
6 entgegen der Spannung der Federn 7 in Bewegung versetzt und betätigt einen an
ibm angebrachten Arbeitskontakt 8 (Fig.1), der seinerseits folgende Vorgänge auslöst:
a)
er bewirkt, daß die beweglichen Auffangplatten 6a aus dem Profil des Schachts 3
herausgezogen werden, b) er veranlaßt, daß die Bewegung der Greiferhalterungen 5-.
zum Stillstand kommt, er er bewirkt das Einfahren einer Schachtsperre 10, d) er
sorgt dafür, daß Abstreichrechen 9 in den Einführungsschacht 3 eingefahren werden,
und e) er sorgt schließlich dafür, daß die abgemessene Tabakmene 13 ausgestoßen
wird.
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Der vorstehend erwähnte Abstreichrechen ist in Figur 2 zu erkennen
und besteht aus zwei einander gegenüber angeordneten Gabeln oder Rechen, die in
den Schacht 3 pneumatisch einfahrbar sind, wobei eine Längsverschiebung dieser Rechen
am Schacht mit Hilfe der pneumatischen Antriebe 11 durchgeführt werden kann. Dabei
lassen sich die Abstreichrechen so einstellen, daß kein zusätzliches Zerreißen von
Dabakfasern erfolgt. Die Schachtsperre 10, die ebenfalls mit pneumatischen Antrieben
11 ausgestattet ist, ist aus Fig.1 zu ersehen und ähnlich aufgebaut wie die Abstreichrechen
9; auch sie läßt sich längs des Schachtes 3 verschieben, und
sie
dient,dazua im eingefahrenen Zustand den darüber befindlichen Tabakstrang 1 abzustützen.
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Auch die Tragvorrichtung für den Meßbalken 6 ist längs des Schachtes
3 höhenverstellbar, wobei die Einzelheiten der Verstellvorrichtung 12 aus Fig. 6
hervorgehen. Zu diesem Zweck sind Gleitführungen für den Träger des Meßbalkens 6
vorgesehen, die mit Hilfe zweier Spindeln verstellbar sind, wobei diese Spindeln
miteinander starr gekuppelt sind und entweder durch eine Handkurbel oder einen kleinen
Elektromotor M angetrieben werden können.
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Wie bereits erwähnt, ist' eine Xontrollwaage vorgesehen, die in der
Zeichnung nicht näher dargestellt ist und dazu dient, die jeweils abgemessenen Tabakmengen
nachzukontrolliere. n., wobei bei einer Gewichtsabweichung nach oben oder unten
eine entsprechende Verstellung, etwa mit Hilfe des Motors M, des Trägers für den
Meßbalken 6 herbeigeführt wird, Auf diese Weise wird dem Rechnung getragen, daß
bei veränderter Struktur des Tabakstranges die auf das spezifische Volumen ansprechende
Waage wieder das richtige Gewicht einstellt Patentansprüche: