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Stw.: Büllkraftmessen-Einlauffinger-Dehnun;srleßstreifen Meßanordnung
zur Erfassung der Füllkraft eines labakatranges Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung
zum Erfassen der Füllkraft eines von eine Förderer geförderten ll'abak-oder dergleichen
Stranges aus einem Material der tabakverarbeitenden Industrie.
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Bei dem zuletzt genannten Material kann es sich z.B. um Filtermaterial,
z-.B. um ein Azetat-Tow oder um Azetatfasern, handeln, die im Strangverfahren zu
Filterstäben verarbeitet werden. Ein Tabakstrang kann von Schnittabak (zur Zigarettenfertigung)
oder von zerkleinertem Blatttabak (zur Zigarillo- oder Zigarrenfertigung) gebildet
werden.
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Bei der Herstellung von im Strangverfahren gefe-rtigten Tabakprodukten,
insbesondere von Zigaretten, muß stests darauf geachtet werden, daß man den Vorstellungen
des Verbrauchers von einer gefüllten Zigarette gerecht wird. Diese Vorstellungen
gehen aus von einer prallen Füllung der Zigarette, während das Zigarettengewicht
kaum eine Rolle spielt. Die pralle Füllung wird bestimmt durch die sogenannte Füllkraft,
die eine Funktion der Elastizität und der Nasse des Tabaks im Tabakstrang ist. Bei
hochelastichem Tabak, z.B.
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hochelastischem Schnittabak, kann die Tabakmenge je Mengeneinheit
im tabakstrang herabgesetzt werden, ohne daß sich an der von dem Verbraucher durch
leichtes Drücken der Zigarette mit den Fingern "geprüften Prallheit und damit der
Zigarettenqualität etwas ändert.
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Es sind bereits Verfahren zur Füllkraftmessung an einem bewegten tabakstrang
bekannt, bei denen der Strang durch Gegenleiten eines Luftstromes elastisch verformt
und in Abhängigkeit von der Größe der Verformung ein Signal gebilde-t wird, das
von der Füllkraft des Tabaks abhängig ist
Stw. : Füllkraftmessen-Einlauffinger-Dehnungsmeßstreifen
In der USA-Patentschrift 3 411 513 ist eine derartige Meßanordnung gezeigt, bei
der durch eine Blasdüse eine Verformung eines Zigarettenstranges hervorgerufen wird
und bei der von einer Nachführeinrichtung, die von dem in der Blasdüse wirkenden
Druck gesteuert ist, immer ein konstanter Abstand der Blasdüse von der Oberfläche
des 7,igarettenstranges eingehalten wird. Die Stellung der Düse wird bei der uSA-Patentschrift
als Maß für die Füllkraft verwendet. Nachteilig ist bei der vorgenannten Meßanordnung
der USA-Patentschrift der erhebliche Aufwand für die Nachführeinrichtung.
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Nachteilig ist außerdem der dauernde Luftverbrauch in Verbindung mit
einer unerwünschten Abtrocknung des beim Stillstand der Strangmaschine von der Luft
beaufschlagten Strangteils.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Eu.llkraft an einem
bewegten labak oder dergleichen Strang ohne Verwendung strömender Luft zu erfassen.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Förderweg
des Tabakstranges eine den Querschnitt vermindernde Verengungsstelle vorgesehen
ist, der ein Aufnehmer für die von dem Tabakstrang auf die Verengungsstelle ausgeübte
Kraft zugeordnet ist.
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Eine konstruktiv besonders einfache Verengungsstelle ist stationär
bezüglich des bewegten Tabakstranges ausgebildet und bildet einen stetigen Übergang,
durch den der Tabakstrang von einem größeren auf einen kleineren Querschnitt gebracht
wird. Eine derartige stationäre Verengungsstelle enthält bereits jede Strangmaschine
an ihrem Format, in dem ein endloser Umhüllungsstreifen fortlaufend um den Tabakstrang
herumgelegt und verklebt wird. An der Einlauf-
Stw.: Füllkraftmessen-Einlauffinger-Dehnungsmeßstreifen
seite des Formats dient ein gegen den Stangförderer geneigter Einlauffinger zum
stetigen Verdichten des Tabaks, so daß der Querac-hni.tt des Tabakstranges wes-entlich'verkleinert
wird. lnfo-lge dieser Querschnittsverengung üben die' Tabakfasern einen relativ
starken Druck gegenüber de-m Einläuffinger aus. Nach einer wichtigen Weiterbildung
der Erfindung wird dieser Druck auf den Einlauffinger zur Bildung des der Füllkraft
ent,sprechenden Neßsignals ausgenutzt. Es brauchen da-zu keine weiteren Meßanordnungen
auf den Tabakstrang einzuwirken und die Gefahr einer Störung des Tabakstranges durch
die Füllkraftmessung ist ausgeschlossen. Als Druckaufnehmer eignen sich besonders
gut Dehnungsmeßstreifen, mit denen die von der Füllkraft hervorgerufenen ifli Bereich
der elastischen Verfamungen des Einlauffingermaterials liegenden Änderungen der
Abmess,ungen erfaßbar sind. Eine besonders empfindliche Messung erhält man, wenn
der Einlauffinger des Formats über eine mechanische Brücke verainderteB -Querschnitts
mit dem Maschinenbett verbunden ist und die Dehnungsmeßstreifen im Bereich dieser
Brücke befestigt sind. Durch geeignete )hl dieses Querschnittes läßt sich ein Optimum
zwischen entgegengesetzten Bedingungen, nämlich einer ausreichenden Steifigkeit
des Einlauffingers und einer ausreichenden, absolut gesehen jedoch geringfügigen,
Lageänderung des Linlauffingers unter den Einfluß der Füllkraft, erreichen.
Stw.:
Füllkraftmessen-Sinlauffinger-Dehnungsmeßstreifen Die Erfindung wird anhand der
ein Ausführungsbeispiel enthaltenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Figur
1 ein Format einer Zigarettenstrangmaschine in der Seitenansicht, Figur 2 das Format
der Figur 1 in einer Draufsicht, Figur 3 einen Schnitt durch das Format entsprechend
Linie I1I - III in Figur 2 in vergrößertem Maßstab, Figur 4 eine Brückenschaltung
für an dem Format der Figuren 1 bis 3 befestigte Dehnungsmeßstreifen mit einer Anzeigevorrichtung
für die Füllkraft und mit Verstellvorrichtungen für den Tabakmengenstron,.
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In den Figuren 1 bis 3 ist ein Format 1 einer im übrigen nicht dargestellten,
an sich jedoch bekannten Zigarettenmaschine, z.B. vom Typ GARANi' der Hauni-Werke,
Hamburg-Bergedorf, dargestellt. Ein Tabakförderer in Form eines Formatbandes 2 dient
zum Hindurchfördern eines Tabakstranges 3 und eines Zigarettenpapierstreifens 4
durch das Format 1.Ein Einlauffinger 6, dessen wirksame Fläche stetig auf das Formatband
2 zu verläuft, dient zum stetigen Verkleinern des Querschnitts des Tabakstranges
3 auf einen Querschnitt, der etwas kleiner ist als der Tabakquerscnitt in dem umhüllten
Zigarettenstrang 5, von dem anschließend in nicht dargestellter Weise Einzelzigaretten
abgeschnitten werden.
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An den Snleuffinger 6 schließen sich in Förderrichtunf entsprechend
Pfeil 7 an eine Formatkammer 8 zum U-förmic-en Fellen des Zigarettenpapierstreifens
4, eine Leimscheibe q zum Lelejiren einer vorstehenden Kante des Zigarettenpapiertreifens
4, eine Faltkammer 11 zum Aufdriicken der beleim-
Stw.: Fümmkraftmessen-Einlauffinger-Dehnungsmeßstreifen
ten, noch hervorstehenden Kante des Zigarettenpapierstreifens 4 auf den im übrigen
schon gebildeten Zigarettenstrang 5, und eine Heizleiste 12 zum Beheizen der Klebnaht
des Zigarettenstranges 5. Das vorbeschriebene Format 1 ist an sich bekannt.
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Der Einlauffinger 6 ist über eine mechanische Brücke 16 und eine Halteplatte
17 mit dem Maschinenbett verbunden. Der Querschnitt der Brücke 16 ist so gewählt,
daß der Einlauffinger 6 unter der Druck des Tabaks geringfügig, d.h. um ein Maß,
ausweichen kann, das noch im elastischen Verformungsbereich des Brückenmaterials
liegt, das vorzugsweise aus Stahl besteht. Auf beiden Seiten der Brücke 16 sind
Dehnungsmeßstreifen 18, 19 und 21 (nicht sichtbar), 22 aufgeklebt, die zu einer
bekannten Brückenschaltung 20 (Figur 4) miteinander verbunden sind.
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Figur 4 zeigt, daß die Brückendiagonale 23 an einen Hochfrequenzgenerator
24 angeschlossen ist, während die Brükkendiagonale 26 über einen Verstärker 27 mit
einem Anzeigeinstrument 28 verbunden ist. Das Anzeigeinstrument 28 kann auch als
Meßwertschreiber ausgebildet sein.
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Anstelle eines Anzeigeinstrumentes-28 oder zusätlich zu ihm kann auch
eine Steueranordnung für den Mengenstrom des Tabaks in dem Tabakstrang 3 an die
Erückendiagonale 26 angeschlossen sein. Eine derartige Steueranordnung kann eine
Verstellvorrichtung 31 für einen sogenannten Egalisator 32 sein, der im wesentlichen
aus einem Kreismesser 33 besteht, dessen Abstand relativ zu einem Tabakstrangförderer
34 steuerbar ist. Die Steueranordnung kann aber auch eine Verstellvorrichtung 36
für den Verteiler der Zigarettenstrangmaschine sein, in dem der zum Aufbau des Tabakstranges
3 in einem Tabakkanal 38 erforderliche Tabakmengenstrom in Form eines Tabakvlieses
39 gesteuert wird, beispielsweise
Stw. : Füllkraftmessen-Einlauffinger-Dehnungsmeßstreifen
über eine Steuerung der Fördergeschwindigkeit des Tabakvlieses mittels eines schernatisch
angedeuteten steuerbaren Getriebes 40.
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',Yirkungsweise der Meßanordnung gemäß den Figuren 1 bis 4: Der von
dem Verteiler aus dem Tabakvließ 39 in dem Tabakkanal 38 aufgebaute Ta ha kstrang
3 wird an dem b'galisator 32 vorbeigefördert, dessen Kreismesser 33 seine Oberfläche
glättet. Der Tabakstrang 3 wird dann von dem geneigten Einlauffinger 6 auf einen
kleineren Querschnitt verdichtet, wobei er bei konstantem Nengenstrom einen von
seiner Füllkraft abhängigen Druck auf den Einlauffinger 6 ausübt. Dieser Druck fiihrt
zu einer sehr geringfügigen Verbiegung der mechanischen Brücke 16, mittels der der
Einlauffinger 6 an dem Maschinenbett gefestigt ist. Die geringe Verbiegung wird
von den Dehnungsmeßstreifen 18, 19, 21 und 22 erfaßt.
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Die Brückenschaltung 20 gibt an ihrer Diagonalen 26 über den Verstärker
27 ein Ausgangssignal, das an dem Anzeigeinstrument 28 zur Anzeige gebracht und/oder
auf einem Schreiber geschrieben wird.
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Über die Verstellvorrichtung 34 oder die Verstellvorrichtung 36 kann
eine Anpassung des Tabakniengenstroms derart erfolgen, daß der Füllkraftwert konstant
bleibt. Das bedeutet, daß z.i. des kreismesser 33 des bgalisators 72 bei einem zu
hohen Füllkraftwert in Ricitung des Tabakstrangförderers 34 bewegt, bei einem zu
geringen Füllkraftwert von den. Tabakstrangförderer 34 wegbewegt wird. in ähnlicher
Weise kann bei einem zu großen Füllkraftwert die Fördergeschwindigkeit des Tabakvlieses
39 verringert werden, während diese Geschwindigkeit bei einem zu geringen Füllkraftwert
erhöht wird, so daß mehr Tabak zugeführt wird.
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Stw.: Füllkraftmessen-Einlauffinger-Dehnungsmeßstreifen Der Vorteil
der Erfindung besteht darin, daß die Füllkraft gemessen werden kann, ohne daß der
umhüllte Zigarettenstrang beeinflußt wqrden muß.
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- Patentansprüche -