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BESCHREIBUNG zur Patentanmeldung der betreffend: Tabakdosiervorrichtung.
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De Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, langfaserigen Tabak
portionsweise abzuwiegen, wobei der Tabak aus einem Vorrat über wenigstens zwei
unterschiedliche Strassen durch die Vorrichtung hindurch einer Wägevorrichtung zugeführt
wird, wobei über eine dieser Strassen Tabak zur Vordosierung und über die andere
zur Nachdosierung der Wägevorrichtung zugeftihrt wird, welche Wägevorrichtung in
Abhängigkeit von den Wägevorgängen Steuersignale zum Steuern der Vorrichtung gibt,
und wobei Stiftwalzen, Abschliessorgane und Detektionsmittel zur Regulierung der
Durchführung des Tabaks durch die Vorrichtung hindurch vorgesehen sind.
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Bei solchen bekannten Vorrichtungen werden die von dem Konsumenten
in bezug auf Struktur und Homogenität des Tabaks gestellten Forderungen in ungenügendem
Masse berücksichtigt. Die Erfindung soll diesen Nachteil beheben.
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Dazu wird die erfindungsgemässe Vorrichtung gekennzeichnet durch
je in bezug auf eine zugehörige Stift- oder Kämmwalze bewegliche K&mm- oder
Stiftorgane zur Regulierung der durch die Stift- oder Kämmwalze transportierten
Schicht oder der zu ihr hin
transportierten Schicht.
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Dabei können ein oder mehrere hin- und herbewegende Kämmorgane vorgesehen
sein, welche sich in bezug auf die zugehörige Stift-oder Kämmwalze tangential entgegen
der Durchfthrungsrichtung erstreckende Zinken aufweisen.
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Auch kann vor einer Einführungsstiftwalze ein quer zur Durchfiülrungsrichtung
beweglicher Sperrstiftsatz vorgesehen sein, der in die Einfürhungsstrasse der Vorrichtung
hinein- und aus dieser hinausbewegt werden kann, und durch mit dieser Stiftwalze
synchron betätigte Kommandoorgane gesteuert werden kann, deren Kommando durch ein
Kommando eines Detektors überherrscht werden kann, der den Füllungsgrad des Raumes
überwacht, der sich befindet zwischen dem Sperrstiftsatz, der Einführungsstiftwalze,
dem darüber befindlichen Detektor and einem als Rücknehmer wirksamen hin- und herbeweglichen
Kämmorgan mit sich in bezug auf einen damit zusammenwirkenden Umfangsteil der Einftllirungsstiftwalze
tangential entgegen der Durchffflirungsrichtung erstreckenden Zinken.
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In der erfindungsgemässen Vorrichtung kann weiter wenigstens ein
Stachelband mit konischen davon abstehenden Stacheln angeordnet sein, welches Band
in einem Vertikal trum zusammenwirkt mit einem sich gleichläufig abwärts bewegenden
Umfangsteil der zugehörigen Stift- oder Kämmwalze und aus diesem Trum mit verhältnismässig
geringem Krümmungsradius in einen horizontal verlaufenden Falltrum abliegt.
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Zur Klarstellung der Erfindung wird unter Hinweis auf die Zeichnung,
in der schematisch ein Schnitt abgebildet ist, ein Ausführungsbeispiel einer Tabakdosiervorrichtung
beschrieben.
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Der abgebildeten Tabakdosiervorrichtung wird der abzuwiegende Tabak
von einem Vorratsbehälter 1 aus zugeftihrt, der an der Unterseite durch einen Sperrstiftsatz
oder Abschliessorgan 2 abgeschlossen werden kann. Dieses Abschliessorgan besteht
aus einer Vielzahl, die Wand des Vorratsbehälters durchdragender Krummstifte, die
auf einer Leiste angeordnet sind, die an der Seite der Vurrichtung angelenkten Armen
befestigt ist. Es darf klar sein, dass
die Behälterwand hierbei
Durchbrüche aufweist, durch welche hindurch die Stifte ins Behälterinnere hineinragen
können. Das Abschliessorgan 2 kann durch ein nichtwiedergegebenens Zylinderkolbensystem
bewegt werden zwischen einer Lage, in welcher die Stifte völlig aus dem Behälter
zurEckgezogen sind und einer solchen, in welcher der Durchgang für den Tabak vollgeschlossen
ist. (In der Zeichnung ist letztere Lage wiedergegeben). Durch die Bewegungen des
Abschliessorgans 2 wird Tabak in wirren, verhältnismässig beliebigen Mengen in einen
Raum eingelassen, der an der Unterseite durch eine Stiftwalze 3 und an der Oberseite
durch einen Rücknehmer 4 und eine Signalisierklappe 5 begrenzt wird.
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Die Stiftwalze 3 besteht aus einem Zylinderkörper mit einer Vielzahl
gerader Stifte, welche in Rotationsrichtung betrachtet, mit der Berührungslinie
jeweils einen spitzen Winkel einschliessen.
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Die Stiftwalze ist an der Seite der Vorrichtung gelagert und kann
in der in der Zeichnung angegebenen Richtung durch einen nichts in gezeichneten
Slektromotor angetrieben werden.
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Auf der Aussenseite der Vorrichtung ist auf der Welle der Stiftwalze
eine Nockenscheibe vorgesehen, welche bei jeder Drehung einen Signalschalter 6 einige
Male betätigt.
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Das Signal des Schalters 6 wird an das nicht abgebildete Zylinderkolbensystem
weitergeleitet, das das Abschliessorgan 2 betätigen kann. Die Stiftwalze befördert
den von dem Abschliessorgan durchgelassenen Tabak in der angegebenen Richtung. Durch
einen Rücknehmer 4 wird dabei ein Teil des zugeführten Tabaks -*-iederum in Ben
vor der Stiftwalze befindlichen Raum zurUckgeschleudert. Dieser Rücknehmer besteht
aus einer Stiftleiste, die zwei Armen angehängt ist, die an der Oberseite der Vorrichtung
gelagert sina. Durch einen nichteingezeichneten Antrlc3snechanismus lässt sich der
Rücknehmer in Pendelung versetzen. Die Lunge der Arme des Rücknehmers, sowie der
Winkel, den der Rücknehmer in seiner Mittellage mit der Senkrechten einschliesst,
sind einstellbar. Diese Einstellungen beeinflussen die je Umdrehung der tiftwalze
durchgelassene Menge Tabak, sowie die gute Wirkung eines in Rotationsrichtung hinter
dem Rücknehmer aufgestellten
Abstreifers 7. Dieser Abstreifer besteht
aus einer Leiste mit Geradstiftbesatz, der mittels eines nichteingezeichneten Antrieborgans
gleichzeitig eine Kreis- und eine Schwenkbewegung machen kann. Diese Bewegungen
sind derart aufeinander abgestimmt, dass die Stifte in der oberen Lage des Abstreifers
nur einen geringen Winkel mit der Waagerechten einschliessen und in dessen unterer
Lage etwa einen geraden.
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Wenn sich unter Einfluss des Rücknehmers in dem Raum vor der Stiftwalze
eine solche Menge Tabak angesammelt hat, dass der Tabak an die Signalisierklappe
5 angestaut wird, betätigt diese Klappe, welche aus einem gekrummten Metallstreifen
besteht, der scharnierend aufgehängt ist und die in der Figur angegebene Bewegung
ausführen kann, einen Signalisierschalter 8, der dem Abschliessorgan ein kräftigeres
Signal gibt als der Signalisierschalter 6, und zwar mit dem Effekt, dass die WeiterzufUhrung
von Tabak eingestellt wird. Ist gentigend Tabak abgefUhrt worden, gibt der Signalisierschalter
8 die Bewegung des Abschliessorgans 2 wiederum frei.
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Der Bewegungsvorgang des Abstreifers 7 ist derart gestaltet, dass
der über die Stiftwalze zugeführte Tabak durch den Abstreifer Ubergenommen und sodann
losgelassen wird. Der losgelassene Tabak fällt in einen Raum, der an der Unterseite
durch einen Kurztabakfallgatter mit Kurztabakfallregelklappe 9 begrenzt wird. Die
Lage dieser Klappe 9 lässt sich von Hand verstellen, wodurch eine beliebig variabele
Schlitzöffunung zwischen dieser Klappe und den benachbarten Kämmwalzen 12 und 13
erhalten wird. Die Grösse der Schlitzöffnung ist massgebend für die Menge kurzen
Tabak die awigemerzt und weiter nicht in die Dosierung einbezogen wird.
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Diese kurze Tabak fällt durch einen Schacht 10 in einen auswechselbaren
Behälter 11.
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Der übrige von dem Abstreifer 7 freiwerdene Tabek kommt sodann mit
der langen Känimwalze 12 oder der kurzen Kämmwalze 13 in BerUhrung, welche Walzen
in der Praxis fluchtend aufgestellt, in der Fig. jedoch deutlichkeitshalber nebeneinander
abgebildet sind.
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Beide Walzen, die einzeln antreibbar sind, haben Geradstiftkardenbesatz,
dessen Stifte in Rotationsrichtung betrachtet mit der BerUhrungslinie jeweils einen
spitzen Winkel einschliessen.
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Vertikal über den Walzen 12 und 13 sind zwei Rechen 14 und 15 montiert,
welche diesselbe Konstruktion wie der RUcknehmer 4 aufweisen, jedoch feineren Stiftbesatz
haben. Die Rechen 14 und 15 sind auf derselben Achse gelagert und machen unter Einfluss
eines nichts in gezeichneten Antriebsorgans gleichzeitig diesselbe Pendelung. Die
Länge der Rechenarme ist einstellbar, wodurch sich die pro Umdrehung der Kämmwalzen
durchgelassene Menge Tabak regulieren lässt. Im allgemeinen befindet sich der über
der kurzen Kämmwalze 13 angeordnete Rechen 15 näher an der Walzenoberfläche als
der Rechen 14 in bezug auf die Oberfläche der Kämmwalze 12.
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Die Konstruktion und die Pendelfrequenz der Rechen 14 und 15 ist
der Art, dass die Rechen vollselbstreinigend sind. Die zusammenwirkung jeder Kämmwalze
und des zugehörigen Rechens entspricht der vorbeschriebenen Zusammenwirkung der
Stiftwalze 3 und des RUckr.ehmers 4.
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Sind die Kämmwalzen im Betrieb, kommt der nicht von den Rechen zurückgeschleuderte
Tabak mit einem nahe den Kämmwalzen angeordneten Stachelband 16 in Berührung. Das
Stachelband 16 ist mit einer Anzahl Streifen versehen, auf einem jeden welcher Streifen
eine Vielzahl von konischen Stacheln angeordnet ist.Uber ein nicht-eingezeichnetes
System von Achsen, Ketten und Antriebsorganen werden diese Streifen gemäss der in
der Zeichnung wiedergegebenen Bahn und Richtung bewegt. Das Stachelband 16 ist derart
ausgebildet, dass die Scheitel der Stacheln sich in nächster Nähe über die Oberfläche
der Kämmwalzen bewegen können, ohne dass sie mit den Stiften des Kardenbesatzes
in Berührung kommen. Die Geschwindigkeit des Stachelbandes ist nur um ein wenig
höher gewählt worden als die der Kämmwalzen. Die Zusammenwirkung der Kämmwalzen
und des Stachelbandes hat zur Folge, dass der von den Kämmwalzen zugeführte Tabak
ohne Beschädigungen von dem Stachelband übernommen und dem Horizontaltrum des Stachelbandes
zugeführt wird, an der Stelle welchen Trumes der Tabak durch sein Eigengewicht von
dem Stachelband herunterfällt.
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Von besonderer Bedeutung bei der Wirkung des Stachelbandes ist, dass
sich eine Beschleunigung der Stachelscheitel mit anschliessen-
Verzögerung
an der Stelle des Ubergangs vom Vertikal- zum Horizontaltrum des Stachelbandes ergibt.
An dieser Stelle wird der auf dem Stachelband befindliche Tabak gereckt und sodann
verdichtet, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, den Tabak infolge seines Eigengewichts
auf der Horizontalstrecke von dem Trum abfallen zu lassen. Dafür ist auch die Konusform
der Stacheln wichtig.
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Dadurch, dass das Stachelband wie beschrieben wirkt, bleibt kein
Tabak dauernd an ihm hängen.
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Der von dem Stachelband 16 abgeschleuderte Tabak wird in zwei getrennten
Teilen aufgefangen, wozu zwischen den beiden Kämmwalzen eine nicht-eingezeichnete
Scheideplatte angeordnet ist, wodurch von der kurzen EEmmwalse 13 anfallender Tabak
in einen Nachdosierungsschacht abgeschleudert wird und von der langen Ksmmwalze
12 anfallender Tabak Uber Leitbleche und ein Förderband 17 in einen Vordosierungeschacht.
Deutlichkeitshalber ist das Förderband 17 in der Zeichnung um 900 gedreht wiedergegeben.
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Damit vermieden wird, dass langfaseriger Tabak Zöpfe bildet, die
Faserwulste und Verstopfungen verursachen, ist über dem Nachdosierungsschacht und
über dem zwischen dem Stachelband 16 und dem Förderband 17 angeordneten Leitblech
eine Rolle 18 angeordnet, die in der wiedergegebenen Richtung rotiert. Eine solche
Rolle ist gleichfalls zwischen dem Förderband 17 und dem Vordosierungsschacht angeordnet;
diese ist in der Zeichnung mit 19 bezeichnet. Die Vor-und Nachdosierungsschachte
sind an ihrer Unterseite mit beweglichen Klappen 20 und 21 versehen, welche Klappen
durch nicht-eingezeichnete Kolbenzylindersysteme betätigt werden und wodurch Tabak
in einen Wägekasten 22 eingelassen werden kann. Der Wägekasten 22 weist an seiner
Unterseite eine bewegbare Klappe auf, die durch in einer Wägevorrichtung 23 angeordnete
Organe betätigt wird. Die Wägevorrichtung 23 ist versehen mit einer Signalisiervorrichtung,
die zwei verschiedene Signale beim Erreichen zweier verschiedener beliebig einstellbarer
Gewichte geben kann. Unter dem Wägekasten 22 ist ein Wartekasten 26 angeordnet,
der an seiner Unterseite gleichfalls ein bewegbare Klappe aufweist, die durch ein
nicht-eingezeichnetes Zylinderkolbensystem betätigt werden kann.
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Bei der abgebildeten Ausffflirgsform ist zwischen dem Vgekasten 22
und dem Wartekasten 26 ein Förderband 24 angeordnet, daæ fUr die Wirkung der Vorrichtung
nicht wesentlich ist, sondern lediglich dazu dient, die Aufstellung der Maschine
über einer Jakobsleiter 27, durch welche der abgewogene Tabak einer Verpackungsmaschine
zugefUhrt wird, zu erleichtern. Damit sich keine Faserwulste zwischen dem Förderband
24 und dem Wartekasten 26 bilden, ist in derselben Weise, wie zwischen dem Förderband
17 und dem Vordosierungeschacht eine Rolle 25 angeordnet.
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Die vorbeschriebene von einer elektrischen Einheit gesteuerte Vorrichtung
wirkt wie folgt: Wird die Vorrichtung in Betrieb gesetzt, befördert die Stiftwalze
3 den Tabak, nachdem dieser durch das Abschliessorgan 2 eingelassen worden ist,
in den vor den Känwalzen 12 und 13 befindlichen Raum. Die Kämmwalzen befördern den
Tabak zu dem Stachelband 16, wobei der Tabak von der grossen Kämmwalze 12 über das
Förderband 17 in den Vordosierungeschacht eingeführt wird, aus dem der Tabak in
den Wägekasten gelangt, während der von der kurzen Kämmwalze 13 anfallende Tabak
durch das Stachelband in den Nachdosierungsschacht abgeschleudert wird, von dem
aus der Tabak gleichfalls in den Wägekasten 22 gelangt. Während dieser Periode sind
die Klappen 20 und 21 auf und die Klappen des Wägekastens 22 und des Wartekastens
26 zu. Dies dauert an, bis die Wägevorrichtung 23 das Signal gibt, dass eine voreingestellte
Menge, z.B. 40 g, in dem Wägekasten 22 angelangt ist. In diesem Augenblick schliesst
sich die Klappe 20. Zum Beispiel 1,3 Sek. nachdem die Klappe 20 sich geschlossen
hat, welche Zeit tl sich voreinstellen lässt, steht die lange IClinmwalze 12 still.
Während der Zeit t1 wird durch die lange Käliwalze 12 Tabak zugeführt, der vorläufig
in dem Vordosierungsschacht gelagert wird. Die Tabakzuführung Uber den Nachdosierungsschacht
wird erst in dem Moment unterbrochen, in welchem ein voreingestelltes Endgewicht,
z.B. 50 g, durch die Wägevorrichtung signalisiert worden ist. In diesem Augenblick
schliesst sich die Klappe 21 und öffnet sich die Klappe des .ägekastens 22. Wenn
die lange E§mwalze 12 noch nicht stillsteht,
d.h. die Zeit t1 noch
nicht verstrichen ist, wird diese gleichzeitig mit der Schliessung der Klappe 21
stillgesetzt.
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Die abgemessene Menge Tabak fällt in den Wartekasten 26 und gleichzeitig
steht die Stiftwalze 3 still. Nach einer voreingestellten Zeit t2, z.B. 1/4 Sek.,
wird der Wägekasten 22 geschlossen und die Klappen 20 und 21 wiederum geöffnet und
die imge Kämwalze 12 wieder in Gang gesetzt. Beim Erreichen des voreingestellten
"Vorgewichts" schliesst sich die Klappe 20, während die lange KHmmwalze 12, nachdem
eine Zeit t1 verstrichen ist, stillgesetzt wird, es sei denn, dass die Nachwiegung
eher beendet wurde, in welchem Falle die lange Kämmwalze 12 gleichzeitig mit dem
Schliessen der Nachdosierungsklappe 21 stillgesetzt wird. Nachdem die Vordosierungeklappe
20 geschlossen worden ist, wird noch der über die kurze walze 13 und dem Nachdosierungsschacht
zugeführte Tabak in den Wägekasten 22 eingelassen, bis das voreingestellte Endgewicht
erreicht worden ist. Darauf wird auch die Klappe 21 geschlossen und die kurze Kämiwalze
13 stillgesetzt.
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Aus Obigem geht hervor, dass die lange Kämmwalze 12 nach Beendigung
der Vorwiegung noch während einer Periode, die der der Jachwiegung gleich oder klirzer
als diese ist, d.h. der voreingestellten Zeit t1 gleich iet, angetrieben wird. Dadurch
wird bei dichter Beschickung der Kämmwalzen (d.h. die Nachwiegung dauert dann sehr
kurz) die zur Vordosierung benötigte Zeit gleichfalls gekürzt werden, wodurch die
Menge vordosierten Tabak derart beeinflusst wird, dass gewisse Toleranzen nicht
überschritten werden.
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Wenn nunmehr ein Becher der Jakobsleiter 27 in die richtige Aufnahmelage
gekommen ist, wird der Wartekasten 26 geöffnet und nach einer voreingestellten Zeit
wiederum geschlossen. Beim Schliessen des Wartekastens 26 öffnet sich der Wägekasten
22 und starten die lange und die kurze Käiiwalzen 12 und 13. Der schon abgewogene
Tabak fällt in den Wartekasten 26 und nach einer voreingestellten Zeit t2 schliesst
sich der Wägekasten 22 wiederum.
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Die Klappen 20 und 21 öffnen sich wieder und ein nicht Menge Tabak
wird in gleicher Weise abgewogen. Gelangt nunmehr, bevor dieser Wägevorgang beendet
worden ist, ein nächste Becher der
Jakobsleiter in die richtige
Aufnahmelage, wird die in dem Wartekasten 26 befindlichen, abgemessene Tabakmenge
gelöscht. Ist beint Schliessen der Klappe des Wartekastens 26 der nächste Wägevorgang
noch nicht beendet worden, wird die Stiftwalze 3 aufs neue gestartet, sie dreht
sich weiter, bis der Wartekasten 26 aufs neue mit Tabak angefüllt ist. Durch dieses
Verfahren ist die Menge Tabak, die vor die Eämmwalsen zugeführt wird, von der abgenommenen
Menge Tabak abhängig. Nimmt die Anzahl pro Zeiteinheit unter dem Wägekasten 26 passierender
Becher der Jakobsleiter 27 zu, wird die Zeit, während welcher der Wartekasten 26
nicht gefüllt ist, verlängert, wodurch die Stiftwalze 3 länger angetrieben wird.
Dadurch wird in den vor den Kämmwalzen befindlichen Raum eine grössere Menge Tabak
gelangen, wodurch die Beschickung der Kämmwalzen zunimmt. Dadurch nimmt auch die
Wägegeschwindigkeit zu, wodurch die Wägevorrichtung mehr Tabak pro Zeiteinheit abwiegt.
Diese Zunahme des Wägetempos wird dazu führen, dass die Antriebszeit der Stiftwalze
pro Zyklus wiederum kUrzer wird, wodurch weniger Tabak zugeführt wird.
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Dadurch wird sich automatisch eine Gleichgewichtslage einstellen,
wobei die zugefürhte Menge Tabak mit der abgefürhten in Ubereinstimmung ist.
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Die Anzahl abgewogener Mengen, die pro Zeiteinheit abgeführt wird,
lässt sich dadurch innerhalb weiter Grenzen variieren, ohne dass das zu Betriebsstörungen
führt. Schwankungen in Dichtigkeit, Struktur oder Feuchtigkeitsgehalt des zugeführten
Tabaks werden durch die angewendete Zuführungsmethode wirksam ausgeglichen. Ein
Stillstehen der Jakobsleiter wird automatisch zum Stillsetzen aller Förderorgane
führen, sobald zwei Wägevorgänge beendet worden sind, nämlich eine in dem Wartekasten
26 und die andere in dem Wiegkasten 22.