DE2730442A1

DE2730442A1 - Anordnung zum schneiden von tabak

Info

Publication number: DE2730442A1
Application number: DE19772730442
Authority: DE
Inventors: Uwe Elsner; Werner Komossa; Gerhard Schlie; Fritz Selonke
Original assignee: Hauni Werke Koerber and Co KG
Current assignee: Koerber AG
Priority date: 1977-07-06
Filing date: 1977-07-06
Publication date: 1979-01-25
Also published as: IT7824711A0; GB1603718A; JPS6214266B2; JPS5417199A; IT1108953B; FR2396517A1; US4223845A

Description

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Stw·: KT-Packer-Vorsatzspeicher-kombinierte Regelung - A 1478 Bergedorf, den 4. Juli 1977

Anordnung zum Schneiden von Tabak

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Schneiden von Tabak, bestehend aus einer Schneidtrommel, einem Vorratsbehälter zum Aufnehmen von zu schneidendem Tabak, einem Preßförderer zum Verdichten des aus dem Vorratsbehälter entnommenen Tabaks und Zuführen des Tabaks zur Schneidtrommel sowie einem Mittel zum Überwachen der Tabakmenge im Vorratsbehälter zwecks Aufrech terhaltung eines zumindest annähernd konstanten Tabakvorrates ·

In der Praxis ist es bisher üblich, Tabakschneider durch eine Vielzahl unterschiedlicher spezifischer Einzelmaßnahmen in vorhandene, jeweils unterschiedliche Anlagen der tabakverarbeitenden Industrie zu integrieren. Die vorhandenen Anlagen unterscheiden sich insbesondere durch die Art der Beschickung und der Beschickungsmittel, über welche sie mit den Tabakschneidern verknüpft sind. Andererseits hat sich die Schnittleistung der Tabakschneider in den letzten Jahren vervielfacht, so daß die Zeit zur Bildung des sogenannten Tabakkuchens mittels des Preßförderers immer kürzer geworden ist und darüber hinaus durch die Leistungsanpassung stark schwankt.

Alle bisher bekannten Maßnahmen zur Überwindung dieser Schwierigkeiten konnten nichts an der Tatsache ändern, daß der Beschickungsspielraum, in dem der Schneider einwandfreie Qualität liefert, sehr eng ist, und die Abhängigkeit der bekannten Schneider von den vorhandenen Anlagen zu groß ist, um stets einwandfreies Schnittgut liefern zu können. Kleinste Unregelmäßigkeiten der Beschickung werden durch die bekannten entgegenwirkenden Steuerungsmaßnahmen zum Teil sogar noch verstärkt.

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Stv.: KT-Packer-Vorsatzspeicher-kombinierte Regelung - A 1478 Bergedorf, den 4. Juli 1977

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tabakschneider zu erstellen, welcher weitgehend unabhängig von anlagebedingten BesehickungsSchwankungen einwandfreies Schnittgut in angenähert konstantem Mengenstrom liefert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Vorratsbehälter ein einen steuerbaren Zusetzer aufweisender Vorratsspeicher zugeordnet ist, dessen Fassungsvermögen ein Mehrfaches des Fassungsvermögens des Vorratsbehälters beträgt, wobei das Mittel zum Überwachen der Tabakmenge im Vorratsbehälter mit dem steuerbaren Zusetzer des Vorratsspeichers zum Ergänzen des Tabakvorrates in Abhängigkeit von dessen Größe in Wirkverbindung steht, und daß der Vorratsspeicher ein Mittel zum Überwachen seiner Speichermenge aufweist, welches zum Aufrechterhalten eines zumindest annähernd konstanten Speichervorrates mit der Sehneidtrommel im Sinne einer Erhöhung bzw. Verminderung der Schneidleistung in Wirkverbindung steht·

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Überwachungsmittel des Vorratsbehälters bzw. des Vorratsspeichers jeweils über eine Drehzahl-Steuereinrichtung mit einem Antriebsmotor des Zusetzers bzw. der Schneidtrommel in WirkVerbindung stehen.

Um mit Sicherheit den größten Teil der möglichen Beschickungsschwankungen ohne Eingriff in die Steuerung des Tabakschneiders auffangen zu können, wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgeschlagen, daß das Fassung svermögen des Vorratsspeichers etwa das 5- bis 10-fache des Fassungsvermögens des Vorratsbehälters beträgt.

Eine baulich besonders einfache Ausführung, welche für eine in der Praxis ausreichend gleichmäßige Schnittleistung des Tabakschneiders sorgt, wird gemäß einer zweckmäßigen Ausge-

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staltung dadurch erreicht, daß die Überwachungsmittel jeweils aus eine obere Stauhöhe und eine untere Stauhöhe markierenden Fotozellen bestehen, denen jeweils ein dreistufiges Drehzahl-Stellglied zugeordnet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt einen schematisch dargestellten Tabakschneider mit einem Blockschaltbild der zugeordneten Drehzahl— S t euereinr ichtungen·

Der in der Zeichnung dargestellte Tabakschneider weist einen Vorratsbehälter in Form eines im wesentlichen senkrechten Stauschachtes 1 auf, in welchem ein Tabakvorrat 2 in Form ton Blattgut enthalten ist. Im unteren Teil des Stauschachtes 1 ist im Bereich seiner hinteren Wandung ein in Pfeilrichtung taktveise hin- und herbewegbarer Rechen 3 angeordnet, welcher den Tabak in ständiger Folge einem aus zwei Preßketten 4 und 6 bestehenden Preßförderer 7 zuführt. Die in Förderrichtung (Pfeil 8) zueinander konvergierenden, durch einen Antrieb in Form eines Elektromotors (Gleichstrommotor) 9 antreibbaren Preßketten 4 und 6 erfassen das Blattgut und fördern es unter Pressen und Verdichten zu einem Kuchen 11 einem aus einem Oberteil 12 und einem Unterteil 13 bestehenden Mundstück 14 zu. Auf die Preßkette 4 w.irkt ein Druckerzeuger 16. Das Unterteil 13 bildet das Gegenmesser für Messer 17 in einer ebenfalls durch den Antrieb 9 drehbaren Messertrommel 18, so daß die Messer 17 beim Umlauf schmale Streifen aus Tabakfasern 19 vom Tabakkuchen 11 abschneiden. Die Tabakfasern 19 werden anschließend in Pfeilrichtung 21 abgefördert· Zum

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Schleifen der Messer 17 dient eine Schleifscheibe 22, die von einem Diamanten 23 abgerichtet wird.

Als Zusatzaggregat ist dem Stauschacht 1 des Tabakschneiders unmittelbar ein Vorratsspeicher 24 vorgeordnet, welcher einen größeren Speichervorrat an Tabak bereitstellt. Das Fassungsvermögen des VorratsSpeichers 24 ist etwa 5- bis 10mal so groß wie das Fassungsvermögen des Stauschachtes 1, wobei auf die zeichnerische Wiedergabe dieses Größenverhältnisses verzichtet wurde. Der Vorratsspeicher 24 wird mittels eines Zuförderers 27 beschickt, der mehr oder weniger kontinuierlich mehr oder weniger konstante Tabakmengen in den Vorratsspeicher 24 eingibt. Ideal wäre in diesem Zusammenhang selbstverständlich die Zuführung einer genau vordosierten Tabakmenge je Zeiteinheit.

Der Vorratsspeicher 24 ist darüber hinaus mit einem durch einen Elektromotor 28 in Pfeilrichtung antreibbaren Zusetzer 29 zum Überführen des Tabaks aus dem Vorratsspeicher 24 in den Stauschacht 1 versehen.

Innerhalb des Stauschachtes 1 des Tabakschneiders sind Überwachungsmittel für die Stauhöhe des Tabakvorrates 2 in Form von zwei übereinanderliegenden Fotozellen 31 und 32 vorgesehen, welche über eine im folgenden noch näher erläuterte Drehzahl-Steuereinrichtung 33 mit dem Elektromotor 28 des Zusetzers 29 in Wirkverbindung stehen, um zum Zwecke der Konstanthaltung der Stauhöhe des TabakVorrates 2 im Sinne einer Erhöhung oder Verminderung der Antriebsdrehzahl des Zusetzers 29 auf den Elektromotor 28 einzuwirken. Im Vorratsspeicher 24 sind ebenfalls übereinanderliegend zwei Überwachungsmittel in Form von Fotozellen 34 und 36 zum Überwachen der Speicherhöhe des Speichervorrates 26

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angeordnet, welche zum Zwecke einer zumindest angenäherten Konstanthaltung der Speicherhöhe über eine Drehzahl-Steuereinrichtung 37 im Sinne einer Erhöhung oder Verminderung der Antriebsdrehzahl der Messertrommel 18 bzw. des Preßförderers 7 mit dem Elektromotor 9 des Tabakschneiders in Wirkverbindung stehen.

Der Aufbau der Drehzahl-Steuereinrichtungen 33 und 37 ist identisch und wird beispielhaft anhand der mit den Fotozellen 31 und 32 des Stauschachtes 1 bzw. mit dem Elektromotor 28 des Zusetzers 29 verknüpften Drehzahl-Steuereinrichtung 33 näher erläutert, wobei die entsprechenden Bezugszahlen der identischen Elemente der Drehzahl-Steuereinrichtung 37 lediglich mit einem Strich-Index versehen sind.

Die Drehzahl-Steuereinrichtung 33 weist drei UND-Glieder 38, 39 und 41 auf, von denen das UND-Glied 38 mit seinen Eingängen a und b jeweils über ein NICHT-Glied 42 bzw. 43 mit den beiden Fotozellen 31 und 32, das UND-Glied 39 mit seinem Eingang a direkt mit der Fotozelle 31 und mit seinem Eingang b wiederum über ein NICHT-Glied 44 mit der Fotozelle 32 sowie das UND-Glied 41 mit seinen Eingängen a und b direkt mit den beiden Fotozellen 31 und 32 in Verbindung stehen. Die Ausgänge c der UND-Glieder 38 bis 41 sind mit Sollwertgebern 46 bis 48 in Form von Potentiometern verbunden, von denen der Sollwertgeber 47 auf einen mittleren Drehzahl-Sollwert, der Sollwertgeber 46 auf einen niedrigeren Drehzahl-Sollwert und der Sollwertgeber 48 auf einen höheren Drehzahl-Sollwert eingestellt sind. Den Sollwertgebern 46 bis 48 sind darüber hinaus Vergleichsstellen 49 bis 52 zugeordnet, denen ein Drehzahl-Istwert von einem Drehzahlgeber 53 des Motors 28 zuführbar ist.

Die Vergleichssteilen 49 bis 52 sind an ein Drehzahl-Stellglied 54 zum Verändern der Drehzahl des Elektromotors 28

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angeschlossen. Das Drehzahl-Stellglied 54 ist zweckmäßigerweise als Thyristor-Verstärker mit Gleichstromausgang ausgebildet, vie ihn beispielsweise die Fa. AEG unter dem Namen ^H Minisemi ·' vertreibt.

Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Anordnung ist folgende Der durch den Elektromotor 28 angetriebene, mit nicht dargestellten Stacheln besetzte Zusetzer 29 entnimmt aus dem durch den Zuförderer 27 aufgefüllten Vorratsspeicher 24 Tabak in Form von Blattgut und gibt ihn in den Stauschacht 1 des Tabakschneiders ein. Hier baut sich bei einer bestimmten vorgewählten Leistung des Tabakschneiders und der Beschickungsorgane ein Tabakvorrat 2 auf, dessen Stauhöhe normalerveise zwischen den beiden Fotozellen 31 und 32 liegt. Solange sich das Tabakniveau in diesem Bereich hält, wird der Zusetzer 29 mit der vorgewählten Drehzahl des Elektromotors 28 angetrieben, was dadurch erreicht wird, daß die nicht bedeckte Fotozelle 31 ein Signal auf den Eingang a des UND-Gliedes 39 abgibt und die bedeckte Fotozelle 32 kein Signal abgibt, wodurch infolge Verneinung durch das NICHT-Clied 44 ebenfalls am Eingang b des UND-Gliedes 39 ein Signal ansteht. Das UND-Glied gibt demzufolge ein Ausgangssignal auf den Sollwertgeber 47» velcher über die Vergleichsstelle 51 ein entsprechendes SoIlvertsignal auf das Drehzahl-Stellglied 54 gibt, so daß der Elektromotor 28 und damit der Zusetzer 29 mit einer bestimmten vorgewählten Drehzahl angetrieben werden, die nicht sehr weit von der Maximalleistung des Tabakschneiders entfernt liegt· Die gleichzeitige Aktivierung der beiden anderen Sollwertgeber 46 und 48 wird dadurch verhindert, daß die ihnen zugeordneten UND-Glieder 38 bzw. 41 keine Ausgangssignale abgeben, da das von der Fotozelle 31 abgegebene Signal für den Eingang b des UND-Gliedes 38 verneint wird und lediglich dessen Ein-

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gang a durch das verneinte, nicht existierende Signal der Fotozelle 32 ein Eingangssignal erhält. Desgleichen erhält das UND-Glied 41 nur ein Signal am Eingang a von der Fotozelle 31 und sein Eingang b kein Signal von der Fotozelle 32.

Durch Volumenschvankungen, die sich trotz eines durch den Zusetzer 29 angelieferten, konstanten Mengenstromes infolge tabakspezifischer Eigenschaften, vie Temperatur, Feuchte, Fraktionsgröße und dergl·, ergeben, führen zu Schvankungen des Tabakniveaus im Stauschacht 1, so daß entveder bei ansteigendem Tabakniveau die Fotozelle 31 bedeckt vird oder bei sinkendem Tabakniveau die Fotozelle 32 frei vird. Für den Fall, daß das Tabakniveau so veit ansteigt, daß die Fotozelle 31 bedeckt vird, vobei dann beide Fotozellen 31 und 32 bedeckt sind und keine Signale mehr abgeben, hat dies zur Folge, daß das UND-Glied 41 veiterhin kein Ausgangssignal • abgibi, da seine beiden Eingänge a und b keine Signale von den Fotozellen 31 und 32 erhalten, vährend das UND-Glied ebenfalls kein Ausgangssignal auf den Sollvertgeber 47 mehr abgibt, da der Eingang a des UND-Gliedes 39 kein Signal mehr von der Fotozelle 31 erhält.

Nunmehr stehen hingegen an den Eingängen a und b des UND-Gliedes 38 Eingangssignale an infolge Verneinung durch die NICHT-Glieder 42 und 43 der nicht existierenden Signale der Fotozellen 31 und 32. Das UND-Glied 38 gibt somit ein Aus— gangssignal auf den zugeordneten Sollvertgeber 46, velcher über die Vergleichsstelle 49 das Drehzahl-Stellglied 54 im Sinne einer Drehzahl-Verminderung beeinflußt und somit die Drehzahl des Elektromotors 28 des Zusetzers 29 herabsetzt. Diese Maßnahme vird unmittelbar zu einem Absinken des Tabakniveaus im Stauschacht 1 führen, sich hingegen auf das Tabakniveau des relativ großvolumigen Vorratsspeichers 24 kaum bemerkbar machen.

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Unterschreitet das Tabakniveau im Stauschacht 1 die untere Fotozelle 32, dann geben beide Fotozellen 31 und 32 Signale ab, welche vor den Eingängen a und b des UND-Gliedes 38 verneint werden, so daß dessen Ausgangssignal verschwindet. Darüber hinaus erhält das UND-Glied 39 nur noch ein Eingangssignal von der Fotozelle 31, während sein Eingang b infolge Verneinung des Signals der Fotozelle 32 kein Signal erhält, das UND-Glied 39 somit auch kein Ausgangssignal abgibt. Nunmehr erhält das UND-Glied 41 Eingangssignale von den Fotozellen 31 und 32 und gibt somit ein Ausgangssignal auf den zugeordneten Sollwertgeber 48 ab, welcher über die Vergleichsstelle 52 im Sinne einer Erhöhung der Drehzahl das Stellglied 54 aktiviert, so daß der Elektromotor 28 des Zusetzers 29 auf eine höhere Drehzahl heraufgesetzt wird, wodurch ein weiteres Absinken des Tabakniveaus im Stauschacht verhindert wird, das Tabakniveau somit wieder ansteigen kann.

Falls trotz des im Verhältnis zum Fassungsvermögen des Stauschachtes 1 großvolumigen VorratsSpeichers 24 dessen Speicherniveau durch außergewöhnliche Beschickungslücken oder Beschickungsspitzen bis unter die Fotozelle 36 absinkt, bzw. bis über die Fotozelle 34 ansteigt, so wirkt die zugehörige Drehzahl-Steuereinrichtung 37 auf die gleiche, nicht noch ein-mal im einzelnen beschriebene Weise wie die Drehzahl-Steuereinrichtung 33 diesem Absinken bzw. Ansteigen des Speicherniveaus entgegen. Beim Anstieg des Speicherniveaus über die Fotozelle 34 wird über das durchschaltende UND-Glied 38· der Sollwertgeber 46· aktiviert und über die Vergleichsstelle 49' das Drehzahl-Stellglied 54' im Sinne einer Drehzahlsteigerung beeinflußt und somit die Drehzahl des Elektromotors 9 zum Antrieb der Messertrommel 18 bzw. des Preßförderers 14 erhöht. Auf diese Weise ist der Tabakschneider

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in der Lage, durch seine höhere Geschwindigkeit die nur langfristig bzw. relativ selten im Vorratsspeicher 24 anfallende größere Tabakmenge zu verarbeiten, so daß das Speicherniveau wieder absinkt.

Unterschreitet das Speicherniveau die untere Fotozelle 36, dann gibt das durchschaltende UND-Glied 41' ein Signal auf den Sollwertgeber 48·, welcher über die Vergleichsstelle 52' das Drehzahl-Stellglied 54' im Sinne einer Verminderung der Drehzahl aktiviert, wodurch der Elektromotor 9 auf eine kleinere Drehzahl heruntergesteuert wird, so daß ein weiteres Absinken des Speicherniveaus im Vorratsspeicher 24 verhindert wird, das Speicherniveau somit wieder ansteigen kann· Es sei noch erwähnt, daß selbstverständlich abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel auch noch weitere Fotozellen im Stauschacht 1 bzw. im Vorratsspeicher 24 angeordnet sein können. Darüber hinaus ist es denkbar, zusätzliche Fotozellen im oberen bzw. unteren Bereich des Vorratsspeichers 24 vorzusehen, die beim Erreichen eines oberen Maximai-Niveaus bzw. eines unteren Minimal-Niveaus des Speichervorrates 26 den Zuförderer 27 bzw. den Antrieb des Tabakschneiders stillsetzen.

Mit der Erfindung werden folgende Vorteile erzielt : In der erfindungsgemäßen Anordnung kann der Tabakschneider zusammen mit dem großvolumigen Vorratsspeicher als völlig autonomes Aggregat angeboten und in die unterschiedlichsten Tabakverarbeitungsanlagen eingefügt werden bzw. den verschiedensten Beschickungssystemen ohne spezielle Vorkehrungen zugeordnet werden.

Das Fassungsvermögen des VorratsSpeichers ist relativ zum Stauschacht so groß, daß die Regelung der Schnittleistung des Tabakschneiders nur noch selten anspricht bzw. im Falle außergewöhnlich extremer Beschickungszustände ausreichend

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Zeit für eine entsprechende Anpassung der Schnittleistung verbleibt.

Darüber hinaus wird eine gleichbleibend gute Schnittqualität des Schnittgutes erzielt, was einerseits resultiert aus der erreichten geringen Schalthäufigkeit des Tabakschneiders und andererseits bedingt ist durch ein weitgehend konstantes Vorratsniveau im Stauschacht, was für eine gleichmäßige Vorverdichtung des Tabaks zwecks Bildung des Tabakkuchens wichtig ist.

Die relativ geringen Niveauschwankungen im Stauschacht und im Vorratsspeicher bzw. die für das Ausregeln dieser Schwankungen zur Verfügung stehende relativ lange Zeit haben außerdem den Vorteil, daß der Tabakschneider für den Normal— betrieb nur relativ geringe Leistungsreserven zurückhalten muß, d.h. der Leistungsgrad seiner Normalleistung kann nach oben in die Nähe der Maximalleistung verschoben werden.

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Claims

HAUNi-WERKE korber & co. KQ. Bergedorf, den 4. Juli 1977 Patent Hf./Mo.- Stv. t KT-Packer-Vorsatzspeicher-kombinierte Regelung - A 1478 Patentansprüche

1. Anordnung zum Schneiden von Tabak, bestehend aus einer Schneidtrommel, einem Vorratsbehälter zum Aufnehmen von zu schneidendem Tabak, einem Preßförderer zum Verdichten des aus dem Vorratsbehälter entnommenen Tabaks und Zuführen des Tabaks zur Schneidtrommel sowie einem Mittel zum Überwachen der Tabakmenge im Vorratsbehälter zvecks Aufrechterhaltung eines zumindest annähernd konstanten Tabakvorrates, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vorratsbehälter (1) ein einen steuerbaren Zusetzer (29) aufweisender Vorratsspeicher (24) zugeordnet ist, dessen Passungsvermögen ein Mehrfaches des Fassungsvermögens des Vorratsbehälters beträgt, wobei das Mittel (31, 32) zum Überwachen der Tabakmenge im Vorratsbehälter mit dem steuerbaren Zusetzer des Vorratsspeichers zum Ergänzen des Tabakvorrates (2) in Abhängigkeit von dessen Größe in Wirkverbindung steht, und daß der Vorratsspeicher ein Mittel (34, 36) zum Überwachen seiner Speichermenge aufweist, welches zum Aufrechterhalten eines zumindest annähernd konstanten Speicher-Vorrates (26) mit der Schneidtrommel (18) im Sinne einer Erhöhung bzw. Verminderung der Schneidleistung in Wirkverbindung steht.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Überwachungsmittel (31, 32; 34, 36) des Vorratsbehälters (i) bzw. des Vorratsspeichers (24) jeweils über eine Drehzahl-Steuereinrichtung (33 bzw. 37) mit einem Antriebsmotor (28 bzw. 9) des Zusetzers (29) bzw. der Schneidtrommel (18) in Wirkverbindung stehen.

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ORIGINAL INSPECTED

Stw.: ET-Packer-Vorsatzspeicher-kombinierte Regelung - A 1478 Bergedorf, den 4. Juli 1977

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fassungsvermögen des VorratsSpeichers etwa das 5- bis 1O-fache des Fassungsvermögens des Vorratsbehälters (i) beträgt.

4. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsmittel jeweils aus eine obere Stauhöhe und eine untere Stauhöhe markierenden Fotozellen (31» 32; 34, 36) bestehen, denen jeweils ein dreistufiges Drehzahl-Stellglied (54; 54') zugeordnet ist.

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