DE2621410C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bilden eines fort­ laufenden Tabakvlieses zwecks Herstellung stabförmiger Artikel der tabakverarbeitenden Industrie, bestehend aus einem defi­ nierten, in seiner Höhe zumindest annähernd konstantgehaltenen Tabakvorrat, einem Zuförderer zum Auffüllen des Tabakvorrates sowie einem Entnahmemittel zum Entnehmen des Tabaks aus dem Tabakvorrat.

Vorrichtungen der oben bezeichneten Gattung bilden bekanntlich den sogenannten "Verteiler" einer Tabak bzw. rauchbare Ta­ bakersatzstoffe verarbeitenden Strangmaschine, insbesondere Zigarettenstrangmaschine.

Aus einem im Verteiler durch Vereinzelung und Ausbreitung der Tabakfasern gebildeten Tabakvlies wird schließlich ein soge­ nannter Tabakstrom bzw. Tabakstrang geformt.

Zur Herstellung gewichtskonstanter Zigaretten, Zigarren oder dergleichen muß die Tabakzufuhr zum Bilden des Tabakstranges möglichst gleichmäßig erfolgen. Um nun mit Sicherheit immer eine ausreichende Füllung des Tabakstranges zu gewährleisten, wird bekanntlich mit einem Überschuß an Tabak gearbeitet, und bei Schwankungen in der Tabakzufuhr durch entsprechende loka­ le Abnahme dieses Überschusses sowohl im Verteiler als auch letzten Endes vom Tabakstrang der Mengengehalt in der Längen­ einheit des Tabakstranges vergleichmäßigt. Der abgenommene Tabaküberschuß führt allerdings zu einem gewissen Kurzgut­ anteil des verarbeiteten Tabaks, was dadurch bedingt ist, daß der Überschuß durch Zurückkämmen mittels Walzen und Bürsten bzw. durch Abschneiden mittels Egalisatormessern zerkleinert wird. Dieser Kurzgutanteil wird dem Haupttabak­ strom üblicherweise wieder zugegeben.

Trotz aller bekannten Maßnahmen ist es bisher noch nicht gelungen, Zufuhrschwankungen des Tabaks und damit auch des gefahrenen Tabaküberschusses ganz zu verhindern. Die daraus zwangsläufig resultierende schwankende Überschuß­ abnahme bzw. schwankende Kurzgutmengen werfen Probleme bei deren Rückführung und Wiederverwendung auf. Vermehrte Kurzgutanteile in den Zigaretten können deren Qualität mindern, so unter anderem zu erhöhtem Kopfausfall oder zu unzulässigen Dichte- bzw. Füllkraftschwankungen führen.

Durch die DE-AS 17 82 380 (Fig. 2) ist ein Verteiler für eine Zigarettenmaschine bekanntgeworden, bei dem einem Stauschacht Schnittabak in Abhängigkeit von der Stauschacht­ befüllung zugeführt wird. Die Entnahme von Schnittabak aus dem Stauschacht wird durch eine Bandwaage im Sinne einer Konstanthaltung des Gewichtes eines ausgetragenen Vlieses gesteuert. Da der Vliesförderer somit als Förder­ band einer Bandwaage ausgebildet ist, kann er aus konstruk­ tiven und meßtechnischen Gründen nur relativ langsam ange­ trieben werden, so daß sich eine entsprechend hohe Tabak­ schicht aufbaut. Günstiger für den Aufbau eines Stranges aus Schnittabak wäre aber eine möglichst dünne Vliesschicht, die einen sehr schnell angetriebenen Vliesförderer voraus­ setzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Vorrichtungen so weiterzubilden, daß die durch tabakspezi­ fische Eigenschaften und Unterschiede bedingten Überschuß­ schwankungen der kontinuierlich verarbeitenden Tabakmenge ausgeglichen werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zuförderer als einen konstanten Gewichtsstrom zuführende Dosiervorrichtung ausgebildet ist, und daß dem Stauvorrat ein Überwachungsmittel für seine Größe zugeordnet ist, welches zwecks Erhöhung oder Verringerung des aus dem Tabakvorrat entnommenen Tabakvolumens mit dem Entnahme­ mittel in Wirkverbindung steht.

Ein definierter Tabakvorrat wird gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung am einfachsten und sichersten dadurch er­ reicht, daß der Tabakvorrat in einem Stauschacht gebildet wird.

Weiterhin ist vorgesehen, daß das Entnahmemittel als Sta­ chelförderwalze ausgebildet ist.

Eine auf einfache Weise unter geringem baulichen Aufwand zu realisierende Dosierung des Volumenstromes des Tabaks ist gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung dadurch ge­ währleistet, daß dem Stauschacht ein eine obere und eine untere Stauhöhe markierendes Überwachungsmittel zugeordnet ist, welches mit dem Antrieb der Stachelförderwalze in Wirk­ verbindung steht.

Vorteilhafterweise besteht das Überwachungsmittel aus zwei Fotozellen, welche über ein dreistufiges Drehzahl-Stellglied einer Drehzahl-Steuereinrichtung mit dem Antrieb der Stachel­ förderwalze in Wirkverbindung stehen.

Als Dosiervorrichtung wäre eine Vorrichtung bestehend aus einer Bandwaage und einem in Abhängigkeit von der jeweiligen Belegung der Bandwaage gesteuerten Zusetzer denkbar. Eine bau­ lich besonders günstige Anordnung besteht erfindungsgemäß hin­ gegen darin, daß die Dosiervorrichtung als den Wiegemeßwert an ihrem Abgabeende bildende und in Abhängigkeit von diesem Wert selbststeuernde Dosierbandwaage ausgebildet ist.

Um möglichst frühzeitig Voraussetzungen zum Bilden eines gleichmäßigen Tabakstromes zu schaffen, wird gemäß einer wei­ teren Ausgestaltung vorgeschlagen, daß der Dosierbandwaage ein Beschickungsschacht zugeordnet ist und sie durch Austragwal­ zen des Beschickungsschachtes mit einem gleichmäßigen Tabak­ vlies belegbar ist.

Darüber hinaus ist der Dosierbandwaage eine Rückführschleuse für Kurztabak zugeordnet, welcher auf diese Weise in feinver­ teilter Form dem auf der Dosierbandwaage gebildeten Tabak­ vlies zugemischt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch den Verteiler einer Zigarettenstrang­ maschine im Längsschnitt und

Fig. 2 ein Blockschaltbild für die Regelung des Tabak­ niveaus im Stauschacht.

Der in Fig. 1 dargestellte Verteiler wird aus dem Reservoir eines Beschickungsschachtes 1 mit Tabak versorgt, dessen Niveau durch eine Fotozelle 2 überwacht und bei Bedarf durch eine nicht weiter dargestellte pneumatische Beschickungsanlage aufge­ füllt wird. Am unteren Ausgang des Beschickungsschachtes 2 be­ finden sich zwei rotierend antreibbare, mit Stacheln besetzte Entnahmewalzen 3 und 4 zum kontinuierlichen Austragen des Tabaks aus dem Beschickungsschacht 1, aus denen der Tabak mittels zweier Schlägerwalzen 6 bzw. 7 nach unten ausgeschlagen wird. Neben dem Beschickungsschacht 1 ist eine Rückführschleuse 8 zum Zurückfüh­ ren von Kurztabak in den Verteiler angeordnet.

Unterhalb des Beschickungsschachtes 1 und der Rückführschleuse 8 befindet sich eine Dosiervorrichtung in Form einer Dosier­ bandwaage 9 mit einem um zwei Rollen 11 und 12 geführten Förder­ band 13. Das Förderband 13 ist durch einen Elektromotor 14 an­ treibbar, dessen Drehzahl in Abhängigkeit von einem Wiegesignal, welches an einer der Rolle 12 zugeordneten Wiegevorrichtung 16 gebildet wird, durch ein Steuermittel 17 veränderbar ist.

Das Steuermittel 17 besteht aus einem Meßwertumformer 18, in dem der Ausschlag der Wiegevorrichtung 16 in einen elektrischen Wert umgesetzt wird, einem dem Meßwertumformer 18 nachgeschalteten Vorverstärker 19, einem nachgeschalteten Leistungsverstärker 21 und dem von dem Leistungsverstärker 21 gesteuerten Elektromotor 14. Der Leistungsverstärker 21 ist zweckmäßigerweise als Thyri­ stor-Verstärker mit Gleichstromausgang ausgebildet.

Der Dosierbandwaage 9 ist ein Stauschacht 22 nachgeordnet, in welchem ein Tabakvorrat 23 gebildet wird, dessen Niveau durch eine noch zu erläuternde Einrichtung weitgehend konstantgehalten wird.

Der Ausgang des Stauschachtes 22 ist durch ein Entnahmemittel in Form einer durch einen Motor 24 antreibbaren Stachelförder­ walze 26 begrenzt.

Innerhalb des Stauschachtes 22 ist eine Überwachungseinrich­ tung für die Stauhöhe des Tabakvorrates 23 in Form von zwei als Fotozellen 27 und 28 ausgebildeten Überwachungsmitteln vorgesehen, die übereinanderliegend angeordnet sind und mit einer Drehzahl-Steuereinrichtung 29 zusammenwirken, welche im Sinne einer Erhöhung oder Verminderung der Entnahmegeschwindig­ keit auf den Motor 24 zum Antrieb der Stachelförderwalze 26 einwirkt, was durch eine strichpunktierte Wirkungslinie 31 angedeutet ist.

Der Aufbau der Drehzahl-Steuereinrichtung 29 wird anhand der Fig. 2 erläutert. Die Drehzahl-Steuereinrichtung 29 weist drei UND-Glieder 32, 33 und 34 auf, von denen das UND-Glied 32 mit seinen Eingängen a und b jeweils über ein NICHT-Glied 36 bzw. 37 mit den beiden Fotozellen 27 und 28, das UND-Glied 33 mit seinem Eingang a direkt mit der Fotozelle 27 und mit seinem Eingang b wiederum über ein NICHT-Glied 38 mit der Fotozelle 28 sowie das UND-Glied 34 mit seinen Eingängen a und b direkt mit den beiden Fotozellen 27 und 28 in Verbindung stehen. Die Ausgänge c der UND-Glieder 32 bis 34 sind mit Sollwertgebern 39, 41 und 42 in Form von Potentiometern verbunden, von denen der Sollwertgeber 41 auf einen mittleren Drehzahl-Sollwert, der Sollwertgeber 39 auf einen höheren Drehzahl-Sollwert und der Sollwertgeber 42 auf einen niedrigeren Drehzahl-Sollwert eingestellt sind. Den Sollwertgebern 39 bis 42 sind darüber hinaus Vergleichsstellen 43, 44 und 46 zugeordnet, denen ein Drehzahl-Istwert von einem Drehzahlgeber 47 des Motors 24 zuführbar ist. Die Vergleichsstellen 43 bis 46 sind an ein Stellglied 48 zum Verändern der Drehzahl des Elektromotors 24 angeschlossen. Das Stellglied 48 ist zweckmäßigerweise als Thyristor-Verstärker mit Gleichstromausgang ausgebildet.

Der Stachelförderwalze 26 ist darüber hinaus im Bereich des Ausgangs des Stauschachtes 22 eine sich senkrecht zur Zeichen­ ebene über die ganze Stachelförderwalze 26 erstreckende und ebenfalls in dieser Richtung oszillierend antreibbare Ein­ streichleiste 49 zugeordnet, welche für eine gleichmäßige Verteilung bzw. gleichmäßiges Einstreichen des aus dem Stau­ schacht 22 entnommenen Tabaks zwischen die Stacheln der Stachelförderwalze 26 sorgt.

In Förderrichtung schließt sich an die Einstreichleiste 49 ein Wannenboden 51 an, welcher die Stachelförderwalze 26 in einem bestimmten Abstand etwa über ihren halben Umfang um­ schließt. Am Ende des Wannenbodens 51 ist der Stachelförder­ walze 26 eine Schlägerwalze 52 zugeordnet, welche den Tabak aus den Stacheln der Stachelförderwalze 26 heraus auf einen darunter angeordneten Vliesförderer 53 schlägt.

Der um Rollen 54 und 56 gelenkte Vliesförderer 53 fördert das auf ihm gebildete Tabakvlies 57 in Richtung es Pfeils in einen Tabakkanal 58, in welchem ein luftdurchlässiges Förderband 59 über einen an eine Saugkammer 61 angeschlossenen, gelochten Kanalboden 62 gleitet.

Die schwereren, im Tabak enthaltenen Bestandteile in Form von größeren Tabakrippen werden durch die Schlägerwalze 52 in einen höher angeordneten Auffangkasten 63 geschleudert und durch einen Schneckenförderer 64 senkrecht zur Zeichenebene abgefördert.

Nachfolgend sei die Wirkungsweise des vorbeschriebenen Ver­ teilers näher erläutert:

Von den Entnahmewalzen 3 und 4 wird Tabak in Zusammenwirkung mit den Schlägerwalzen 6 und 7 kontinuierlich in feinverteilter Form aus dem Beschickungsschacht 1 auf das Förderband 13 der Dosierbandwaage 9 zu einem gleichmäßigen Vlies aufgeschauert. Gleichzeitig wird diesem Tabakvlies durch die Rückführschleuse 8 der an verschiedenen Stellen der Zigarettenmaschine anfallende Kurztabak zugeführt. Die Dosierbandwaage 9 mißt fortlaufend das Gewicht des das Abgabeende im Bereich der Rolle 12 passierenden Tabakvlieses und steuert die Geschwindigkeit des eigenen An­ triebsmotors 14 im Sinne einer Konstanthaltung eines mittleren, vorgegebenen Sollwertes der pro Zeiteinheit in den Stauschacht 22 abgegebenen Tabankmenge. Um sicherzustellen, daß die in den Stauschacht 22 eingegebene konstante Tabakmenge auch jederzeit von der nachgeordneten Stachelförderwalze 26 volumenmäßig ver­ arbeitet, d. h. aus dem Stauschacht 22 entnommen werden kann, wirken die Fotozellen 27 und 28 in der nachfolgend anhand der Fig. 2 beschriebenen Weise mit der Drehzahl-Steuereinrichtung 29 zusammen.

Solange sich die Stauhöhe des Tabakvorrates 23 bzw. das Tabak­ niveau sich zwischen den beiden Fotozellen 27 und 28 bewegt, wird die Stachelförderwalze 26 mit einer normalen, mittleren Drehzahl des Motors 24 angetrieben, was dadurch erreicht wird, daß die nicht bedeckte Fotozelle 27 ein Signal auf den Eingang b des UND-Gliedes 33 abgibt und die bedeckte Fotozelle 28 kein Signal abgibt, wodurch infolge Verneinung durch das NICHT- Glied 38 ebenfalls am Eingang a des UND-Gliedes 33 ein Signal ansteht.

Das UND-Glied 33 gibt demzufolge ein Ausgangssignal auf den Sollwertgeber 41, welcher über die Vergleichsstelle 44 ein entsprechendes Sollwertsignal auf das Stellglied 48 abgibt, so daß der Elektromotor 24 und damit die Stachelförderwalze 26 mit einer mittleren Drehzahl betrieben wird. Die gleichzeitige Aktivierung der beiden anderen Sollwertgeber 39 und 42 wird da­ durch verhindert, daß die ihnen zugeordneten UND-Glieder 32 und 34 kein Ausgangssignal abgeben, da das von der Fotozelle 27 ab­ gegebene Signal für den Eingang b des UND-Gliedes 32 verneint wird und lediglich dessen Eingang a durch das verneinte, nicht existierende Signal der Fotozelle 28 ein Eingangssignal erhält.

Desgleichen erhält das UND-Glied 34 nur ein Signal am Eingang b von der Fotozelle 27 und sein Eingang a kein Signal von der Fotozelle 28.

Wenn die Stauhöhe des Tabakvorrates 23 im Stauschacht 22 wächst, d. h. das Tabakniveau die Fotozelle 27 erreicht oder gar über­ schreitet, dann sind beide Fotozellen 27 und 28 bedeckt und geben keine Signale mehr ab. Dies hat zur Folge, daß das UND- Glied 34 weiterhin kein Ausgangssignal abgibt, da seine beiden Eingänge a und b keine Signale von den Fotozellen 27 und 28 er­ halten, während das UND-Glied 33 ebenfalls kein Ausgangssignal auf den Sollwertgeber 41 mehr abgibt, da der Eingang a des UND-Gliedes 33 kein Signal mehr von der Fotozelle 27 erhält. Nunmehr stehen hingegen an den Eingängen a und b des UND-Gliedes 32 Eingangssignale an infolge Verneinung durch die NICHT-Glieder 36 und 37 der nicht existierenden Signale der Fotozellen 27 und 28. Das UND-Glied 32 gibt somit ein Ausgangssignal auf den zuge­ ordneten Sollwertgeber 39, welcher über die Vergleichsstelle 43 das Stellglied 48 im Sinne einer Drehzahl-Steigerung beein­ flußt und somit die Drehzahl des Elektromotors 24 erhöht. Auf diese Weise ist die Stachelförderwalze 26 in der Lage, durch ihre höhere Geschwindigkeit die volumenmäßig angestiegene Tabak­ menge im Stauschacht 22 zu entnehmen, so daß das Tabakniveau wieder absinkt.

Unterschreitet das Tabakniveau die untere Fotozelle 28, dann geben beide Fotozellen 27 und 28 Signale ab, welche vor den Ein­ gängen a und b des UND-Gliedes 32 verneint werden, so daß dessen Ausgangssignal verschwindet. Darüber hinaus erhält das UND-Glied 33 nur noch ein Eingangssignal von der Fotozelle 27, während sein Eingang b infolge Verneinung des Signals der Fotozelle 28 kein Signal erhält, das UND-Glied 33 somit auch kein Ausgangs­ signal abgibt. Nunmehr erhält das UND-Glied 34 Eingangssignale von den Fotozellen 27 und 28 und gibt somit ein Ausgangssignal auf den zugeordneten Sollwertgeber 42 ab, welcher über die Ver­ gleichsstelle 46 im Sinne einer Herabsetzung der Drehzahl das Stellglied 48 aktiviert, wodurch der Elektromotor 24 auf eine kleinere Drehzahl heruntergesteuert wird, wodurch ein weiteres Absinken des Tabakniveaus im Stauschacht 22 verhindert wird, das Tabakniveau somit wieder ansteigen kann.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß die in den Verteiler eingegebene gewichtskonstante Tabak- bzw. Tabaküberschußmenge auch tatsächlich verarbeitet wird. Das heißt eine sich beispielsweise infolge eines sich ändernden Schütt­ gewichtes des Tabaks einstellende Diskrepanz zwischen Gewicht und Volumenstrom wird mit Sicherheit ausgeglichen, so daß keine Langzeitschwankungen mehr auftreten können.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Bilden eines fortlaufenden Tabakvlieses zwecks Herstellung stabförmiger Artikel der tabakverarbeitenden Industrie, bestehend aus einem definierten, in seiner Höhe zumindest annähernd konstantgehaltenen Tabakvorrat, einem Zu­ förderer zum Abfüllen des Tabakvorrates sowie einem Entnahme­ mittel zum Entnehmen des Tabaks aus dem Tabakvorrat, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuförderer als einen kostanten Ge­ wichtsstrom führende Dosiervorrichtung (9) ausgebildet ist, und daß dem Tabakvorrat (23) ein Überwachungsmittel (27, 28) für seine Größe zugeordnet ist, welches zwecks Erhöhung oder Verringerung des aus dem Tabakvorrat entnommenen Tabakvolumens mit dem Ent­ nahmemittel (26) in Wirkverbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabakvorrat (23) in einem Stauschacht (22) gebildet wird.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Entnahmemittel als Stachelförderwalze (26) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stauschacht (22) ein eine obere und eine untere Stauhöhe markierendes Überwachungsmittel (27, 28) zugeordnet ist, welches mit dem Antrieb (24) der Stachelför­ derwalze (26) in Wirkverbindung steht.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Überwachungsmittel aus zwei Fotozellen (27, 28) besteht, welche über ein drei­ stufiges Drehzahl-Stellglied (48) einer Drehzahl-Steuerein­ richtung (29) mit dem Antrieb (24) der Stachelförderwalze (26) in Wirkverbindung stehen.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung als den Wiegemeßwert an ihrem Abgabeende (12) bildende und in Abhängigkeit von diesem Wert selbststeuernde Dosierbandwaage (9) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierbandwaage (9) ein Beschickungsschacht (1) zugeordnet ist und die Dosierbandwaage (9) durch Austrag­ walzen (3, 4) des Beschickungsschachtes mit einem gleich­ mäßigen Tabakvlies belegbar ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierbandwaage (9) eine Rückführschleuse (8) für Kurztabak zugeordnet ist.