DE2058540A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von gleichen Teilmengen oder einem Materialstrang aus einem verfilzten,fasrigen Material - Google Patents

Description

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53, Quai d'Orsay- 75 Paris VI^e

Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von gleichen Teilmengen oder einem Materialstrang aus einem verfilzten, fasrigen Material

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von im wesentlichen gleichen Teilmengen oder eines Materialstranges mit gleichbleibender Materialdichte und gleichbleibendem Strangquerschnitt aus einem verfilzten fasrigenMaterial, wie z. B. geschnittener Tabak, wobei das Material zu einer Materialsäule aufgeschüttet wird und. wobei die Teilmengen oder der Materialstrang von dem

der Zuführungsseite gegenüberliegenden Ende der Material- ™ säule entfernt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren findet insbesondere Anwendung bei der Herstellung von Tabakpaekungen (in diesem FaIl v/erden von einer Tabaksäule gleiche Teilmengen entiiommen) und bei der Herstellung von Zigaxebten (in dieaem Fall wird einer Tabaksäule ein kontinuierlicher Tabakstrang entnommen).

Bei einem bekannten Verfahren (franz. Patentschrift 1.115.289) zur Gewinnung von gleichen Teilmengen aus einer Undefinierten Tabakmengo wird Tabak in einen

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vertikalen Schacht eingeführt, dessen unterer Teil unter- dem darüber liegenden Schachtteil wegschwenkbar ist. Der Boden des unteren Schachtteiles ist perforiert und an eine Saugleitung angeschlossen. Durch den Sog wird dor Tabak in dem wegschwenkbaren unteren

Teil des Schachtes zu der gewünschten Teilmenge komprimiert. Dieses Verfahren hat jedoch den llachteil, daß die dem Boden am nächsten liegenden Schichten des Tabaks stärker gepresst sind als die darüberliegenden Schichten. Die Ursache" dafür ist, daß der Sog im Bereich des perforierten Bodens besonders stark ist und daß der Boden nicht nachgiebig ist. Die darüberliegenden Schichten finden unter sich nachgiebigen Tabak; außerdem ist der Sog in diesem Bereich wegen der Reibungsverluste weniger stark. Darüber hinaus tritt der Nachteil auf, daß die Perforation im Boden allzu leicht verstopft. Das wiederum hat zur Folge, daß die Dichte der Schichtung von dem jeweiligen Verstopfungsgrad abhängig ist. Dadurch können die einzelnen Teilmengen oft in nicht unerheblichem Maße differieren.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß die erwähnten Nachteile de3 bekannten Verfahrens vermieden werden.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man auf die Zuführungsseite der Materialsäule ein unter · Druck stehendes Gas einwirken läßt, welches vorzugsweise Druckluft ist.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht nicht nur darin, daß die gewonnenen Teilmengen in höchstem Maße gleich sind, sondern das Verfahren lccmn trotz der Druckeinwirkung auf die ZufUhrungasaite

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der !Materialsaule kontinuierlich durchgeführt werden. Das wäre "beispielsweise dann nicht der Pail, wenn man statt mit Druckluft mit einem Druckkolben auf die Zuführungsseite der Materialsäule drücken würde. Beim Einführen eines Druoikiolbens in den Schacht müßte nämlich die Materialzuführung unterbrochen werden. Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil "besteht darin, daß Verstopfungen von Paforationen nicht auftreten können, da deren Vorhandensein am Schacht "boden nicht erforderlich ist. Das · Verfahren arbeitet vielmehr außerordentlich störunanfällig.

Eine zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin bestehen, daß mindestens ein Teil des Gases unter maximal einem rechten Winkel wechselweise von zwei Seiten in den der Materialsäule zugeführten Materialstrom geblasen wird. Das Einblasen des Gases von

„zwei Seiten gewährleistet stets einen freien Durchtritt des Materialstromes. Durch das v/echselweise Einwirken des eingeblasenen Gases auf den Materialstrom wird eine gleichmäßige Verteilung des Materials in der Materialsäule gewährleistet und "Unregelmäßigkeiten in der Schichtung vermieden. Insbesondere wird dadurch auch die Ausbildung eines sich bei der Dosierung der gewünschten Teilmenge nachteilig auswirkenden Sehüttkegels an der ,Oberseite der Materialsäule verhindert.

Wesentlich ist dabei insbesondere, daß die Gasstrahlen unter einem spitzen Winkel, höchstens jedoch unter einem rechten Winkel auf den Materialstrom einwirken, damit der Gasstrahl dem Eigengewicht des Materials nicht ent-"gegenwirkt, sondern sich diesem im Gegenteil überlagert.

Da der Materialstrom durch eine Fallbewegung der einzelnen verfilzten, fasrigen Materialpartikel zustande kommt, hat das erfindungsgemäße Verfahren außerdem

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noch den Vorteil, daß sich die einzelnen Materialpartikel beim freien Fall teilweise voneinander lösen, d, h. also, zum Teil entfilzt und entflochten werden.

Venn das Material zu einer vertikalen Materialsäule aufgeschüttet wird, so ist es zweckmäßig, die Höhe der Materialsäule ία wesentlichen konstant zu halten. Dadurch bleibt das auf den zu entnehmenden Teilmengen oder den zu entnehmenden Materialstrang lastende Gewicht des darüber befindlichen Materiales der Säule etwa stets das gleiche. Dadurch läßt sich eine noch höhere Genauigkeit in der Gleichheit der Teilmengen bzw. der Dichte des Materialstranges erzielen.

Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens. Die erfindungsgemäße Anordnung ist gekennzeichnet durch einen vertikalen Schacht zur Aufnahme der Materialsäule, durch einen Detektor an dem Schacht, der auf das Erreichen einer bestimmten Materialsäulenhöhe anspricht, durch eine MaterialZuführungsvorrichtung am oberen Ende des Schachtes, welche den Schacht weitgehend abdichtet und durch mindestens zwei an gegenüberliegenden Wänden des Schachtes in gleicher Höhe befindlicher und wechselweise betreibbarer . Gebläse.

Das Gebläse wird zVeckmäßigerweise in kleinstraöglichem Abstand oberhalb des Detektors angeordnet, Dadurch ist es möglich, die Materialsäule in der Höhe des Detektors einzuebnen. Vorzugsweise verwendet man als Detektor eine Lichtschranke. Y/enn die Fotozelle der Lichtschranke freiliegt, wird die Materialzuführung fortgesetzt, so daß Unregelmäßigkeiten in der Materialzuführung ausgeschaltet sind. Man erreicht auf diese Vfeise eine im wesentlichen konstante Materialsäulenhöhe.

Eine andere, die Anordnung verbessernde Maßnahme ::ur Erreichung einer gleichmäßigen Materialverteilung kann

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darin bestehen, daß der Materialzuführungsvorrichtung mindestens eine Fördervorrichtung vorgeschaltet ist, deren Auslaufende über der Materialzuführungsvorrichtung liegt ₉ und ar-B die von dem Auslaufende definierte vertikale EbCi^-Jo einen spitzen Winkel mit einer vertikalen Ebene bildet, in welcher die Materialzuführungsvorrichtung das Material in den Schacht fördert. Die vertikale Ebene, in welcher die Materialzuführungsvorrichtung das Material in den Schacht fördert, kann beispielsweise durch Zuführungswalzen definiert sein, die das Material in den Schacht über dessen gesamte Breite einspeisen. Der spitze Winkel zwischen den beiden erwähnten Ebenen bringt außerdem den Vorteil mit, daß bereits beim Übergang des Materiales von der Fördervorrichtung in die Materialzuführungsvorrichtung (Walzen) eine gewisse Entfilzung der fasrigen Materialpartikel erfolgt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 2 und 3 schematische Darstellungen zur Demonstration der Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Anordnung,

Fig. 4 eine Ansicht von oben auf die erfindungsgemäße Anordnung, wobei die Materialzuführungsvorrichtung und die Fördervorrichtung sichtbar sind,

Fi.f.· 5 und 6 perspektivische Dor Stellungen anderer

in flor Fördervorrichtung.

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Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemnßen Anordnung weist ein Gehäuse 2 auf₅ in dem sich ein vertikaler Schacht 1 befindet. Am oberen Ende des vertikalen Schachtes 1 ist eine Materialzu.rühx-ungsanordnung vorgesehen, weiche aus zwei, in Pfeilrichtung umlaufende Walzen 12 besteht. Die Walzen 12 dichten den oberen Teil des Schachtes 1 weitgehend luftdicht ab. Die Walzen 12 sind außen mit Stiften oder schaufelartigen Elementen versehen. Bei der Rotation der Walzen drücken die Stifte oder schaufelartigen Elemente Luft in den Schacht 1.

An zwei Seitenwänden des Schachtes 1 sind in gleicher Höhe zwei Gebläse 3 und 4 mit Auslaßdüsen 5 vorgesehen. Die Gebläse werden über zwei Rohre 6 und 7 gespeist, die an eine gemeinsame (nicht dargestellte) Druckluftquelle angeschlossen sind. An der Druckluftquelle ist ein (nicht dargestellter) Umschalter vorgesehen, mit dem es möglich ist, die Gebläse 3 und 4 wechselweise zu betreiben»

Unterhalb der Gebläse 3 und 4 ist eine Fotozelle 8 und dieser gegenüber eine Lichtquelle 9 angeordnet. Wenn F die Fotozelle 8 nicht abgedeckt ist, so wird dem Schacht Material zugeführt. Die Gebläse 3 und 4 sind in geringem Abstand über der Lichtschranke angeordnet, um die Fotozelle 8 von herabfallenden Materialpartikeln freizublasen, falls sich solche vor die Fotozelle 8 setzen. Dadurch wird eine verzögerungsfreie Materialzuführung gewährlei stet.

Wie man der Fig. 2 entnehmen kann, hat das von den Walzen in den Schacht 1 eingeführte Material 13 die Tendenz, einen Sehüttkegol 14 zu bilden. Die wechselweise aus den Gebläsen 3 und 4 kommenden Luftstrahlon bewirken ,jedoch

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den Abbau dieses Schüttkegels und sein Abfallen auf eine gleichmäßige Höhe. Das ist in Fig. 3 gezeigt.

Arn unteren Ende des Schachtes 1 ist eine Öffnung vorgesehen» in v.'ölcher ein in einem Lager 17 gelagertes Dossiermesser 16 beweglich angeordnet ist.

Eine mögliche Ausführungsforn für eine Transportvorrichtung zum Heranschaffen von Material für die von den Walzen 12 gebildete Zuführung^vorrichtung ist in Fig. 4 dargestellt. Die Transportvorrichtung ist hier von einer Schüttelrutsche 10 gebildet, deren Auslaufkante 11 schräg abgeschnitten ist.

VJ^-Ie man den Fig. 5 und 6 entnehmen kann, ist die Schüttelrutsche 10 hier durch eine andere Transportvorrichtung ersetzt. In Fig. 5 besteht die Transportvorrichtung aus einem Förderband, an welches sich eine aus mehreren Einzelrutschen 19 gebildete Rutsche anschließt. Die Einzelrutschen 19 bilden einerseits eine gemeinsame Schnittlinie, welche an dem Förderband 20 anliegt; andererseits sind die Auslaufenden der Einzelrutschen 19 'über die Länge der Walzen 12 versetzt.

In Fig. 6 ist lediglich eine vertikale Leitfläche 21 vorgesehen, vrelche in bezug auf die Walzen 12 schräg verläuft. Die einzelnen Fördervorrichtungen haben die Aufgabe, eine gleichmäßige Beschickung der Walzen 12 zu ermöglichen.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist wie folgt:

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Das von der Fördervorrichtung herangebrachte Material wird über die Walzen 12 in den Schacht 1 eingespeist* Die Materialzuführung wird unterbrochen, wenn die von der Fotozelle 8 und der Lichtquelle 9 gebildete Lichtschranke ständig unterbrochen wird, el. h. wenn die Materialsäule 13 eine solche Höhe erreicht hat, daß sie die Fotozelle 8 ständig verdeckt* Der sich an der Oberseite der Materialsäule 13 ausbildende Schüttkegel wird durch die wechselweise betriebenen Gebläse 3 und k eingeebnet. Die beiden Gebläse 3 und k sorgen außerdem für eine kontinuierliche Luftzufuhr und damit für die Ausbildung eines Druckes in dem Raum über der Materialsäule 13. Die Einebnung der Materialsäule 13 an ihrer Oberseite erfolgt in Höhe des Lichtstrahles. Wenn diese Höhe erreicht ist, wird die Materialzufuhr unterbrochen» Wenn durch das Abführen von Teilmengen am unteren Ende der Materialsäule 13 die Höhe der Materialsäule sinkt, so werden Materialpartikel, die vor der Fotozelle 8 hängengeblieben sind und diese verdecken, von dem Gebläse wieder freigeblasen.

Unter dem Dossiermesser 16 befindet sich ein Tisch 18. Der Raum zwischen dem Tisch 18 und dem Dossiermesser definiert die gewünschte Teilmenge. Um das Gewicht dner zwischen dem Dossiermesser 16 und dem Tisch 18 eingeschlossenen Teilmenge, unabhängig von der Elastizität und der Faserstärke des Materiales stets gleich zu machen, ist es erforderlich, dass auf die Teilmenge stets ein gleicher Druck wirkt. Dieser Druck wird von der darüber befindlichen Materialsäule 13 ausgeübt, welche durch die Lichtschranke auf einer etwa konstanten Höhe gehalten v/ird. Damit auch die Dichte der Matorialsäule 13 im wesentlichen stets gleich ist, läßt man auf die Oberseite

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der ,Materialsäule 13 den Luftdruck wirken. Dieser Luftdruck wird - wie bereits erwähnt - einmal durch das Gebläse und zum anderen durch zusätzlich von den umlaufenden Spelr.ewalzen in den Schacht 1 eingeführte Luft erzeugte

Wenn die Oberseite der Materialsäule gleichmäßig gemacht ist, und die von den Walzen herabhängenden Materialpartikel durch die Luftstrahlen 15 abgelöst sind, kann die Lichtschranke 8, 9 nach Freigabe der Fotozelle 8 die Materialzuführungsvorrichtung veranlassen, weiteres Material in den Schacht einzufordern, so daß die Höhe der Materialsäule im wesentlichen konstant bleibt. Eine konstante Höhe der Materialsäule 13 ist - wie bereits erwähnt - Voraussetzung für die gleichmäßige Dosierung der zu entnehmenden Teilmengen.

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Claims (6)

Patentansprüche

1. Verfahren ^jr Gewinnung von im wesentlichen gleichen Teilmengen oder eines Materialstranges mit gleichblei-"bender Materialdichte -und gleichbleibendem Strangquerschnitt aus einem verfilzten fasrigen Material, wie z. B. geschnittener Tabak, wobei das Material zu einer Haterialsaule aufgeschüttet wird und wobei die Teilmengen oder der Materialstrang von dem der Zuführungsseite gegenüberliegenden Ende der Materialsäule entfernt vecden, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Zuführungsseite der Materialsäule (13) ein unter Druck stehendes Gas einwirken laßt, welches vorzugsweise Druckluft ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Gases unter maxiaal einem rechten Winkel wechselweise von zwei Seiten in den der Materialsäule (13) zugeführten Materialstrom geblasen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 insbesondere bei Aufschüttung des Materiales zu einer vertikalen Materialsäule, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Katerialsäule (13) ira wesentlichen konstant gehalten wird.

4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen vertikalen Schacht (1) zur Aufnahme einer Materialsäule, durch einen Detektor (8,9) an dem Schacht (1), der auf das Erreichen einer bestimmten Materialsäulerihöiie anspricht, durch eine Haterialsuführungsvorrichtung am

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oberen Ende des Schachtes (1), welche den Schacht (1) • weitgehend abdichtet und durch mindestens zwei an gegenüberliegenden Wänden des Schachtes (1) in gleicher Höhe befindlichen und wechselweise betreibbare Gebläse (>,4).

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläse in lcleinstraöglichetn Abstand oberhalb des !Detektors angeordnet sind.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialzuführungsvorrichtung (12) mindestens eine fördervorrichtung (10, 11, 19j 20, 21) vorgeschaltet ist, deren Auslaufende über der Materialzuführungsvorrichtung (12) liegt und daß die von dem Auslaufende definierte vertikale Ebene einen spitzen Winkel mit einer vertikalen Ebene bildet, in welcher die Materialzuführungsvorrichtung (12) das Material in den Schacht (1) fördert.

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