DE1632166A1 - Einrichtung an einer Zigarettenwickelmaschine zum Portionieren von Tabak - Google Patents

Description

PATENTANWALT dipl ing. dr. iur. V. BUSSE Osnabrück, moserstr. 20-24

Stoekholm-Väilingby (Schweden)
Siktgatan 11

Osnabrück, den 18. April" 196?

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Einrichtung an einer Zigarrenwickelmaschine zum Portionieren,von Tabak.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Zuteilen von Portionen von Fülltabak an eine Maschine zum Herstellen von Wickeln, wobei der Tabak einer Preß_ vorrichtung zugeführt wird, in der er zu einer festen Masse gepreßt und in der Maschine zu Wickeln geformt wird. Die Einrichtung besteht aus einem Tabakmagazin mit einem Elevator zum Herausfordern des Tabaks aus dem Magazin, sich vom Elevator zur Preßvorrichtung, die in einer hin- und hergehenden Bewegung betätigt wird, erstreckenden JFörderorgänen^ntriebsteilen zum Betätigen des Elevators während eines bestimmten Intervalls der Hin- und Herbewegung der Preßvorrichtung sowie aus einer Steuereinrichtungj die über verschiedene Höhen der Preßvorrichtung während ihrer Bewegung abtastende .Niveaufühler unter Ansprechen auf die abgetasteten Höhen auf Glieder zum

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Erweitern bzw. Verlängern der Betriebsintervalle des Elevators einwirkt.

Einrichtungen zum Zuteilen von Tabak an Tabakmascainen sind bereits bekannt. Die US-Patentschrift 1 672 457 beschreibt eine Maschine, die einen Kolben od. dgl. aufweist, der gegen eine in einer Aufnahmevorrichtung befindliche Tabakmenge bewegt wird, die Menge zusammenpreßt und verschiedene, von der Größe der zuletzt zugeführten Portion abhängige Endstellungen einnimmt und die Portionierungs-Vorrichtung so verstellt, daß die Große einer oder mehrerer aufeinanderfolgender Portionen derart reguliert wird, daß die abgegebenen bzw. zugeführten Portionen im Mittel untereinander gleich groß sind*

Die in der genannten Patentschrift beschriebene Einrichtung weist außerdem eine Meßeinrichtung für den Einlage- bzw· Fülltabak auf, die die Portionsgröße in Abhängigkeit von der in der Aufnahmevorrichtung, in die der Tabak eingegeben wird, vorhandenen Tabakmenge einstellt. Eine auf einem sich in der Aufnahmevorrichtung vertikal hin- und herbewegenden Kolben angebrachte !Führungsplatte betätigt bei einem hinreichend niedrigen Niveau von in der Vorrichtung befindlichem Tabak ein System von Hebeln, woraufhin die Antriebskraft in einer solchen Richtung auf eine Führungsrolle übertragen wird, daß sich die Zuführmenge erhöht.

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Kommt eine solche, relativ einfache Vorrichtung wie vorstehend besehrieben zu Zuführungszweeken zur Anwendung, ist es sehr wichtig, daß die vorbewegten Tabakpörtiönen direkt proportional zu der Bewegung sind, die die Vorschubteile ausführen. Wird der Tabak z*B. mit einem Förderband vorbewegt, so muß das Ablegen von Tabak auf dem Band gleichmäßig sein und der Tabak muß auf dem Band auf eine

konstante Höhe gebracht werden, damit eine bestimmte■-Behauch wegung des Bandes nach vorn gleichzeitig/das Vorbewegen einer bestimmten Tabakmengfe zur Folge hat. Um den Einfluß geringfügiger Abweichungen beim Füllen der Vorschubteile auszuschalten, kann durch den in der vorstehend erwähnten-, bekannten Einrichtung verwendeten Mechanismus, die Zuführung eine gewisse Einstellung erhalten.

Bei einem Versuch, bekannte Meßvorrichtungen zu verbessern, um eine noch gleichmäßigere:Zuteilung der Tabakportionen zu erhalten, wurde beobachtet, daß. das Maß, auf das das Vorschubteil aufgefüllt wurde, davon abhängig ist, wieviel Tapak sich momentan im Magazin befindet, aus dem das Vor-' schubteil gefüllt wird. Ein gut gefülltes Magazin bewirkt, daß der Füllgrad groß ist, während ein fast leeres Magazin umgekehrt einen geringen Füllgrad zur Folge hat. um eine unzureichende Zuführung von Tabak zur I'reßvorrichtung zu vermeiden, wenn das Magazin fast leer ißt,' müssen zur Segu--lierung der Zuführung andere Maßnahmen eingeführt werden. Dieses Problem wird durch die Vorrichtung nach der Erfindung

dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung von elektrischen Kontakten gebildet ist, die in bestimmten Stellungen während der Bewegung der Preßvorrichtung durch Einwirken von Antriebsteilen die Kontaktsteilungen wechseln und dass Teile der Niveaufühler bildende Schalter zusammen mit den elektrischen Kontakten zum Erweitern bzw. Verlängern der Betriebsperiode des Elevators Betätigungskreise zu den Gliedern schließen.

Der Vorteil bei dieser Einrichtung liegt im Vergleich zu den bereits bekannten Einrichtungen in der verbesserten Reguliermöglichkeit der Zuführung zur Preßvorrichtung. Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Einrichtung bei fast leerem Magazin besonders lange Arbeitsperioden geschaffen wurden* kann das gesamte Magazin-Volumen ausgenutzt werden, ohne Gefahr zu laufen, daß die der Preßvorrichtung zugeführte Tabakmenge nicht ausreicht. Ferner ergibt sich die Möglichkeit des Einstellens der sog« Grundzufuhr, Zusatzzufuhr und Extrazufuhr auf geeignete Werte in Bezug auf die unterschiedlichen Eigenschaften des vorbewegten Tabaks, und zwar mit Hilfe der Teile zum Betätigen der elektrischen Schalter in der Steuereinrichtung. Die Grundzufuhr ist die Zuführung, die eintritt, wenn keiner der Niveaufühler an der Preßvorrichtung einen Schalter betätigt; die Zusatzzufuhr ist der zusätzliche Zuschuß zur Zuführung, der dann erfolgt, wenn nur einer der Niveaufühler seinen Schalter betätigt, während die Extrazufuhr die Zuführung darstellt, die auftritt , wenn der andere Niveaufühler ebenfalls seinen Schalter betätigt.

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Nachfolgend sind spezielle Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben, es zeigen:

FIg. 1 den mechanischen Aufbau einer Einrichtung nach der

Erfindung im Aufriß und
Fig. Z einen Schaltplan für einen Teil der Einrichtung· bildende elektrische Steuerkreise, ■ ■

Die wichtigsten Bauteile der Einrichtung sind in FIg. 1 ge-, zeigt. Die Preßvorrichtung weist eine Form 1, die mit einer Einlaß- 2 und einer Auslaßöffnung 3 versehen ist, sowie einen in der Form 1 auf- und abbewegten Kolben 4 auf, dessen obere Endstellung (Fig.i) oberhalb der Öffnung 2 gelegen ist, so daß Tabak unterhalb des Kolbens in die Form eingegeben werden kann. Die Auslaßöffnung 3 ist durch ein seitlich' verschiebbares Messer 5 abgedeckt» Wird das Messer nach einer Seite hin .verschoben, so wird der gepreßte Tabak in der Form gegen eine unterhalb der Form befindliche Bodenplatte 6 nach unten gedrückt, worauf das Messer in seine Stellung unter der öffnung 3 zurückgeführt und von der in der Form befindlichen Masse eine Portion Tabak abgetrennt wird.

Das Verschieben des Kolbens in der Form wird durch eine Kurbelbewegung bewirkt und über ein Führungsstück 7^ eine Kolbenstange 8 auf den Kolben übertragen. Das Führungsstüek und das obere Ende der Kolbenstange sind teleskopartig miteinander

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verbunden, wodurch die Kolbenstange im Führungsstück axial verschieblich ist. Eine Spiralfeder 9» die mit ihrem unteren Ende gegen eine Schulter 10 auf der Stange 8 und mit ihrem oberen Ende gegen eine in dem Führungsstück 7 befindliche Hülse 11 drückt, wird um ein Stück zusammengedrückt, wenn der Kolben gegen den in der Form befindlichen Tabak gepreßt wird. Die auf dem Tabak ausgeübte Druckkraft wird dabei jedoch von am Kolben angebrachten Gewichten (nicht dargestellt) aufgebracht.

An der Schulter 10 ist ein Halter 12 befestigt, der zusammen mit zwei Stangen 13,14 Betätigungsteile für zwei Positionsschalter 15, 16 bildet. Die Stellungen der Stangen können in Bezug auf die Halter eingestellt und dann mittels Halteschrauben 17j 18 festgelegt werden^ Während der Bewegung des Kolbens nach unten nähern sich die Stangen ihren Positionsschaltern, von denen der Schalter 16 durch seine Stange 14 betätigt wird, wenn der Kolben ein bestimmtes Niveau erreicht hat. Setzt der Kolben seine Bewegung nach unten fort, so wird der Schalter 15 durch seine Stange 13 ebenfalls betätigt. Die Länge des Kolbenhubs nach unten hängt davon ab, wieviel Tabak sich in diesem Augenblick in der Form befindet.

Der Tabak wird über ein von einem Austragteil 20 zur Form©inlaßöffnung 2 führenden lutsche 19 in die Form

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eingegeben. Der mechanische Teil der Abgabevorrichtung weist einen Elevator 21 auf, dessen oberes Ende oberhalb des Austragteils 20 angeordnet ist, so daß die von dem Elevator mitgenommenen Portionen in das Austragteil fallen können. Der Elevator bildet den Boden eines Magazins, das im übrigen vier feste Wände 22 aufweist. Die Wände sind am oberen und unteren Ende des Elevators im Bereich ihrer unteren Kanten mit Öffnungen 23 bzw. 24· versehen, so daß freier Raum für das Elevatorband 25 belassen "ist, das Querrippen 26 aufweist. Im Magazin ist außerdem ein Kamm 2? angebracht, der den auf dem Band angehäuften Tabak einebnet, bevor er nach außen gefördert wird. Der Kamm kann beweglich sein und in einer Hin- und Herbewegung in Längsrichtung des Bandes angetrieben werden.

Das Austragteil und der Elevator werden über zwei Ketten 28 bzw. 29 von einem Getriebe 30 betätigt, das zwei mit einem Kettenantrieb versenene, abgehende Wellen aufweist. Die Eingangswelle des Getriebes ist mit einem Motor (nicht dargestellt) verbunden.

Die elektrischen Stromkreise zum Steuern der Große der Portion während der Zuführung sind in Fig. 2 gezeigt. In den Stromkreisen sind außer den Verbindungen bzw. Anschlüssen nach dem Plan in Fig. 2 die zwei Endschalter 15» 16, die in einer nicht betätigten Stellung gezeigt

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sind, drei Umschalter 31» 32» 33» die über Nockenteile 34-, 35 bzw. 36 gesteuert werden, zwei Relais 37»· 38 mit Kontakten und eine elektromagnetische Wellenkupplung 39 enthalten. Die Nockenteile 34- sitzen auf einer gemeinsamen Welle, die sich in das Getriebe hineinerstreckt und bei gleichbleibender Geschwindigkeit durch z.B. die Eingangswelle des Getriebes kontinuierlich angetrieben wird. Die Schalter werden vor und zurück bewegt, und zwar einmal bei jeder Umdrehung der Nockenteile. Die Steuerkreise werden eingeschaltet, indem ein Schalter 40 in Kontaktstellung gebracht wird.

Das Vorbewegen des Tabaks, d.h. der Antrieb des Elevators, wird aufgeteilt in Grundzufunr, Zusatzzufuhr und Extrazufuhr. Im !"alle der Grundzuf uhr wird der Elevator um eine Strecke vorbewegt, die einer Portion Tabak entspricht, welche^ um ein bestimmtes Maß kleiner als eine ideale Durchschnittsportion ist, die, wenn sie wiederholt erhalten und für jeden Arbeitshub des Kolbens 4- als eine Portion in die Form eingegeben werden könnte, das Niveau in der Form konstant halten würde. Da die Grundportion somit kleiner als die ideale Durchschnittsportion ist, muß in die Zufünrung gelegentlich noch eine Zusatzzufuhr von Tabak eingeschaltet werden, damit das Niveau in der Form annähernd konstant gehalten wird. Dieses Niveau wird als Arbeitsniveau bezeichnet, da der Kolben 4- während seines nach unten gerichteten Arbeitshubs normalerweise dieses annähernd konstante, durch die obere Linie der 00 9845/0U4

in der Form 1 befindlichen, schattierten Schicht bzw. Säule (Fig.1) angedeutete Niveau erreichen wird.

Die Grund-Zufuhrperiode wird von dem in der Steuereinrichtung vorgesehenen Nockenteil 35 bestimmt..ßelangt die Führungsrolle des Umschalters 32 während einer Teilumdrehung des Nockenteils mit dem den kleineren Radius aufweisenden Sektor bzw. Bereich in Anlage, so wird der Schalter in die zu der in Fig. 2 dargestellten Stellung entgegengesetzte Kontaktstellung bewegt. Dadurch wird die Spule der Kupplung 39 erregt, die in das Getriebe führende Welle mit der Transmission "29 verbunden und der Elevator 21 für eine bestimmte, der Bahnlänge des kleinen Durchmesserbereichs auf dem Nockenteil 35 entsprechenden Periode betätigt.

Hat der Kolben 4- ein Niveau erreicht,. das geringfügig unter seinem Arbeitsniveau liegt, so wird der Schalter durch die Stange 14· betätigt und in Kontakt st ellung (entgegengesetzt der Stellung, die in Fig. 2 eingezeichnet ist) gebracht. Dadurch ist der Stromkreis zur Spule des Relais 37 zur Betätigung desselben vorbereitet. Der Schalter 31 wird betätigt, wenn seine Führungsrolle den Bereich des Nockenteils 34· mit dem kleineren Radius passiert j der Strom zur Spule wird geschlossen und das Relais 37 erregt. Das Relais wiederum sieht eiäea Kontakt 4-1 an ^ worauf der Schalter 16 wieder xmterbj^aehea werden

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kann. Weiter wird ein Kontakt 42 geschlossen, wodurch die Spule der Kupplung 39 erregt und der Elevator in Betrieb gesetzt wird. Die Nockenteile 34,35 können so angeordnet sein, daß die unteren Bereiche (mit den kleineren Radien) überschneidend hintereinander bzw. nacheinander liegen, d.h.. die Zusatz-Zufuhr folge beginnt vor Beendigung der Grund-Zufuhrfolge und wird fortgesetzt nach Beendigung der Grund-Zufuhrfolge. Die Zusatz«Zufuhrfolge wird unterbrochen, wenn der Schalter 31 in die in Fig. 2 eingezeichnete Stellung zurückkehrt.

Der zweite Positionsschalter 15 wird betätigt, wenn sich der Kolben 4 noch weiter nach unten unter das Arbeitsniveau bewegt. Der Schalter wird in Kontaktstellung gebracht, das Relais 38 erregt und seine drei Kontakte 43,44 und 45 geschlossen. Dabei bereitet der Kontakt 45 einen Kreis zur Kupplungsspule 39 > und wenn der Schalter 33 seine Stellung wechselt, weil der untere Bereich des Nockenteils 36 in Richtung auf die Führungsrolle des Schalters zu gedreht wird, wird die Spule 39 erregt. Auf diesem Wege wird eine Extra-Zufuhi?- periode geschaffen, die durch Betätigen des Schalters 15 über seine Stange 13 eingeleitet wird. ■

Um weitere Extra-Zufutoperioden 3u ermöglichen, solange der Schalter 16 betätigt wird, Jedesmal wenn der Kolben seine untere Endstellung erreicht, weist das Relais 38 ©inen die Kontakte 43 _S44, enthaltenden,

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Selbst-Haltekreis auf. Die Selbsthaltewirkung des Relais wird, wenn das Relais durch Schließen des Schalters 15 erregt wurde, zunächst über die geschlossenen. Kontakte 43 ,A4 und über den Schalter 16 aufrechterhalten, der über seine Stange 14 kurzzeitig betätigt

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wird* nachdem der Schalter in seine gezeigte Stellung zurückgekehrt ist. In dem Augenblick, indem der Schalter 16 unterbrochen wird, wird die Spule 57 bereits über den Kontakt 41 und den Schalter 31 beaufschlagt. In diesem fall ist der Bereich des Nockenteils 55 dem Schalter 32 zugewandt, während unmittelbar danach Jedoch sein oberer Bereich dem Schalter gegenüber liegt, der damit seine Stellung wechselt und wieder die in Fig. 2 dargestellte Stellung einnimmt. Die Selbsthaltewirkung des Relais 38 wird dann über den Schalter 32 un^ den Kontakt 44 aufrechterhalten und hält weiter an,nachdem die Selbsthaltewirkung des Relais 5? infolge des Stellungswechsels des Schalters 31:in die in"Fig. 2 gezeigte Stellung in Fortfall gekommen ist*

Da die Bedeutung der Extra-Zufuhrfolge darin liegt, daß der Schalter 16 nicht länger in der unteren Endstellung des Kolbens 4 betätigt wird, wird das Relais 3? nicht erregt, wenn der Schalter 31 zum nächsten Mal seine Stellung wechselt. Weil der Nockenteil 35 danach mit seinem tieferen Bereich noch einmal zum Schalter 52 hin gedreht wird, wird die Selbsthaltewirkung des Relais :38^:°. nicht langer aufrechterhalten; der Kontakt 45 wird.-· "-■;■>-

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unterbrochen und die Extra-Zufuhrfolge wiederholt sich nicht. *

Das Austragteil 20 wird immer dann, wenn der Kolben 4-. seine obere Endstellung erreicht, um eine halbe Umdrehung verdreht. Der Antrieb für das Austragteil ist von dem Antrieb des Elevators getrennt und kann z.B. einen von einem Motor angetriebenes Zahnradsektor aufweisen, der während einer Teilumdrehung ein auf der zur Transmission 28 führenden Abgangswelle sitzendes Zahnrad od. dgl. treibt ."■■..

Die beschriebene Einrichtung und die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform können natürlich innerhalb des Rahmens des Erfindungsgedankens verändert werden. So können z.B. die Betätigungsteile für die Endschalter gegen Relais und Verzögerungskreise ausgetauscht werden. Der intermittierende Antrieb des Elevators kann auch über einen Servomotor anstelle einer e eine elektromagnetische Kupplung aufweisenden Einrichtung ausgeführt werden. -

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Claims (4)

1. Ansprüche;

   Einrichtung an Zigärren-Wickelmaschinen zum Zuteilen von Tabakportionen an eine Preßvorrichtung, bestehend aus einem Tabakmagazin· mit einem Elevator zum Herausfordern des Tabaks aus dem Magazin, sich vom Elevator zur Preßvorrichtung, die in einer hin- und hergehenden Bewegung betätigt wird, erstreckenden Förderorganen, Antriebsteilen zum Betätigen des Elevators während eines bestimmten Intervalls der Hin- und Herbewegung der Preßvorrichtung sowie aus einer Steuereinrichtung, die über verschiedene Höhen der Preßvorrichtung während ihrer Bewegung abtastende Niveaufühler unter Ansprechen auf die abgetasteten Höhen auf Glieder zum Erweitern bzw. Verlängern der Betriebsintervalle des Elevators einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung von elektrischen Kontakten (31,32,33) gebildet ist, die in bestimmten Stellungen während der Bewegung der Preßvorrichtung C'4) durch Einwirken von Antriebsteilen (34-,35,36) die Kontaktstellungen wechseln und daß Teile der Niveaufühler (13,15,14-, 16) bildende Schalter (15,16) zusammen mit den elektrischen Kontakten (31»32,33) zum Erweitern bzw· Verlängern der Betriebsperiode des Elevators (21) Betätigungskreise zu den Gliedern (37,38) schließen*
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (30) zum Betätigen des Elevators (21) eine elektromagnetische Kupplung (39) aufweist,,deren Arbeitskreis über jedem von drei parallelen Zweigen geschlasseii werden kann, von denen der erste einen (32) der ©l©ktmischen

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   Eontakte, der zweite einen'elektrischen Kontakt (42), der von einem (37) der Glieder zum Erweitern bzw. Verlängern der Betriebsperiode betätigt wird, und der dritte einen zweiten (33) der elektrischen Kontakte umfaßt, der in Reihe mit einem elektrischen Kontakt (45) geschaltet ist, welcher über ein zweites Glied (38) zum Erweitern dar Betriebsperiode des Elevators betätigt wird.
3. 3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder zum Erweitern bzw. Verlängern der Betriebsperiode des Elevators zwei elektromagnetische Relais (37»38) sind, von denen jedes über die in den Niveau-Fühlern (13,15* 14,16) enthaltenen Sehalter (15*16) an eine Betriebsstromzuführung angeschlossen ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, daß das eine Relais (38) einen Haltekreis aufweist, der unter Einwirkung des Schalters (16) zum Betätigen des zweiten

   Kontakte

   Relais (37) und eines (32) der elektrischen/das Relais in Erregung hält, so lange wie der Schalter (16) einmal während jeder· Arbeitsbewegung der Preßvorrichtung (4) betätigt wird.

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