DE3438951C2 - Zigaretten-Fertigungsmaschine mit einer Hilfs-Zufuhrvorrichtung für Tabak - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zigaretten-Fertigungsma­ schine mit einer Hilfs-Zufuhrvorrichtung für Tabak nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind Zigaretten-Fertigungsmaschinen bekannt, die eine Zu­ fuhrkammer aufweisen, von der geschnittener Tabak mittels einer Krempel- oder Kardiervorrichtung abgezogen und einem Abwärtsschacht zugeführt wird, an dessen unterem Ende ein Förderer vorgesehen ist, um den Tabak zum unteren Ende eines aufwärts gerichteten Speiseschachtes zu führen.

Im allgemeinen dient der Abwärtsschacht, in dem immer eine Tabaksäule vorhanden ist, auch als ein Speicher, wobei der Tabak ununterbrochen vom unteren Ende dieses Schachtes durch eine Stachelwalze abgezogen wird, die den Tabak dem o.a. Förderer zuführt.

Bekannte Zigaretten-Fertigungsmaschinen der oben erwähnten Bauart werden üblicherweise zum Teil mit rückgeführtem Tabak gespeist, der stromabwärts von dem Aufwärts-Speiseschacht mit Hilfe von Trimmvorrichtungen gesammelt und häufig geradewegs zurück in die Zufuhrkammer geleitet wird.

Auf Grund der geringen Abmessungen der rückgeführ­ ten Tabakpartikel und der damit zusammenhängenden Schwierig­ keit, die seitens der Krempelvorrichtung vorliegt, um diese Partikel zu sammeln oder aufzufangen, gewährleistet eine solche Lösung bzw. ein solches Vorgehen nicht immer die Aufrechter­ haltung eines zufriedenstellend gleichförmigen Tabakspiegels innerhalb des Abwärtsschachtes.

Dieser Mangel in der Gleichförmigkeit zieht eine Reihe von schwerwiegenden Nachteilen nach sich, da daraus ein ungleich­ förmiger Tabakstrom rührt, der von der Stachelwalze auf dem an diese anschließenden Förderer gebildet wird, woraus wie­ derum eine ungleichmäßige Verteilung des Tabaks auf der Länge des am Austritt des Aufwärts-Speiseschachtes gebildeten kontinuierlichen Ta­ bak- oder Zigarettenstranges resultiert.

Im Bestreben, diesen Nachteil zu beseitigen, wurde vorgeschla­ gen, den rückgeführten Tabak unmittelbar in den Abwärtsschacht einzubringen, wobei über die Breite dieses Schachtes eine An­ zahl von Pegelfühlern verteilt wurde, um die Höhe der Tabaksäule an verschiedenen Stellen des Schachtes zu erfassen. Die von diesen Fühlern gelieferten Signale wur­ den dazu herangezogen, die Zufuhr von rückgeführtem Tabak in den Abwärtsschacht zu regeln, um zu gewährleisten, daß der Tabakspiegel über die gesamte Breite des Abwärtsschach­ tes konstant- oder gleichgehalten wird.

Beispielsweise ist es bekannt, rückgeführten Tabak im wesent­ lichen quer mit Bezug zur Achse des Abwärtsschachtes mit Hil­ fe einer rüttelnden Wanne zuzuführen, die für eine Drehung um eine zur Achse des Abwärtsschachtes parallele Achse ausge­ legt ist. Diese Wanne ist mit einem Auslaß versehen, der eine geringere Breite als der Schacht hat, und sie soll in Abhän­ gigkeit von den oben genannten Signalen verlagert werden, um Tabak, wo immer er benötigt wird, zuzuführen, so daß die Höhe der Tabaksäule gleichmäßig eben gehalten wird.

Da dieser Auslaß bei seinem Weg über die Breite des Abwärts­ schachtes einen Kreisbogen beschreibt, bedingt die Verwendung der o.a. Rüttelwanne das Vorhandensein eines Abwärtsschach­ tes von relativ großer Abmessung in bezug auf die Breite.

Das heißt mit anderen Worten, daß die erwähnte Rüttelwanne die Anwendung eines Abwärtsschachtes mit großem Querschnitt verlangt, dessen Abmessung im Hinblick auf seine weitere Funk­ tion der Speicherung des Tabaks gleichbleibend ist, so daß der Tabak innerhalb des Schachtes zusammengepreßt und seine gleichförmige Verteilung auf den anschließenden Förderer beeinträchtigt oder verschlechtert wird.

Die oben herausgestellten Nachteile werden durch eine Maschi­ ne überwunden, die aus DE 32 02 717 Al bekannt ist. Hiernach wird Tabak von einer Trimmvorrichtung zum Oberteil des Ab­ wärtsschachtes mit Hilfe von mehreren Zufuhrorganen zurückge­ führt, welche in fester Position nebeneinander über im we­ sentlichen die gesamte Breite des Abwärtsschachtes angeord­ net sind und denen jeweils eine Rüttelvorrichtung zugeord­ net ist. Die Schwingungsfrequenz der einen Rüttelvorrichtung ist von der Schwingungsfrequenz anderer Rüttelvorrichtungen unabhängig und eine Funktion des Tabakniveaus innerhalb des Abwärtsschachtes unter dem Austragende des jeweiligen rinnenartigen Zufuhrorgans. Eine solche Maschi­ ne weist eine Reihe von Nachteilen auf, die im allgemeinen dar­ auf beruhen, daß, um die Maschine relativ einfach zu bauen, normalerweise drei rinnenartige Zufuhrorgane zur Anwendung kommen, weshalb ein Mangel in der Niveaugleichförmigkeit des Tabaks, der über relativ kleine Flächenbereiche hinweg vor­ handen ist, nicht in angemessener und zweckdienlicher Weise ausgeglichen werden kann, und daß eine Kompensation von Un­ terschieden im Tabakspiegel normalerweise in der Tabaksäule im Abwärtsschacht begrenzte Volumina oder Massen von rückge­ führtem Tabak entstehen läßt, die aus sehr kurzen Tabakparti­ keln bestehen, weshalb diese Volumina sehr verdichtet und schwer sind. Bei der bekannten Maschine führt eine Tabakni­ veaukompensation üblicherweise zu einem Mangel in der Gleich­ förmigkeit im Zigarettengewicht, und das kann nur durch Be­ treiben der Rüttelvorrichtungen zur Kompensation der Gleich­ förmigkeitsmängel im Niveau und gleichzeitig gemäß einem Pro­ gramm, das sich mit der Art des Tabaks und mit den Umgebungs­ bedingungen ändert, vermieden werden, um den Gleichförmig­ keitsmangel im Gewicht zu beseitigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Zigaretten-Fertigungsmaschine derart weiterzubilden, daß diese Zigaretten mit einem von einem Standardgewicht minimal abweichenden Gewicht im wesentlichen automatisch herstellen kann, daß sie einen einfacheren Aufbau erhalten kann sowie einfacher zu regeln ist und daß die Bildung von schwereren Tabakvolumina in der Tabaksäule vermieden wird.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Maschine durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 herausge­ stellten Merkmale gelöst, wobei die Patentansprüche 2 bis 11 vorteilhafte Weiterbildungen der Maschine zum Gegenstand haben.

Wenngleich die gattungs- und die erfindungsgemäße Maschine konstruktiv große Ähnlichkeit miteinander aufweisen, so sind sie jedoch zueinander völlig unterschiedlich, soweit die Er­ gebnisse betroffen sind, die mit diesen Maschinen bei der Fertigung von Zigaretten erzielt werden.

Die Maschine gemäß der Erfindung ist imstande, sehr gute Zigaretten, von denen jede ein zu einem Standardgewicht im Maximum um 0,02 Gramm abweichendes Gewicht hat, in einer im wesentlichen automati­ schen Weise herzustellen, wogegen die bekannte Maschine das­ selbe Ergebnis im wesentlichen nur nach einer sehr lange an­ dauernden und schwierigen Einstell- oder Justierarbeit errei­ chen kann, was bedeutet, daß die erfindungsgemäße Maschine im Gegensatz zur bekannten Maschine bedienungsfreundlich ist und daß diese beiden Maschinen zueinander sehr unterschied­ lich nach den geltenden Standards und bezüglich der an sie gestellten Anforderungen sind.

Die erfindungsgemäße Maschine hat einen einfacheren Aufbau, nämlich nur eine einzige, einstückige Wanne, die sich prak­ tisch über die gesamte Breite des Abwärtsschachtes erstreckt; diese einstückige Wanne vibriert mit einer einzigen Frequenz, und die Schwingungsamplitude wird von Punkt zu Punkt oder Stelle zu Stelle in Abhängigkeit von Unterschieden im Spie­ gel an der Oberfläche der Tabaksäule im Abwärtsschacht ge­ ändert, d. h. die erfindungsgemäße Maschine ist einfacher re­ gelbar; bei der erfindungsgemäßen Maschine kann die Menge des zu irgendeinem Punkt am Austragende der einzigen Wanne zu­ rückgeführten Tabaks in einer sehr einfachen und billigen Weise geregelt werden (eine Punkt-zu-Punkt-Amplitudenrege­ lung ist ein sehr simpler Vorgang); und eine kleinere Schwin­ gungsamplitude führt an einem Punkt selbsttätig zu einer ebenen oder horizontalen Wieder- oder Neuverteilung des Ta­ baks auf der Wanne in einer zu dessen Vorschubrichtung quer­ liegenden Richtung sowie über die gesamte Breite der Wanne (und damit über die des Abwärtsschachtes), so daß eine Bil­ dung von konzentrierten, schwereren Volumina in der Tabak­ säule vermieden wird.

Der Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf die Zeich­ nungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen lotrechten Schnitt durch eine Zigaretten-Ferti­ gungsmaschine in einem bevorzugten Aufbau gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Einzelheit aus der Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene perspektivische Seitenan­ sicht der in Fig. 2 dargestellten Einzelheit;

Fig. 4 eine zu Fig. 3 gleichartige Darstellung einer Abwand­ lung der genannten Einzelheit.

Die in Fig. 1 gezeigte Zigaretten-Fertigungsmaschine 1 ist mit einem Verteiler 2 versehen, der dazu bestimmt ist, einen ununterbrochenen) gleichförmigen Strom von Tabakpartikeln aus einer Masse von geschnittenem Tabak zu bilden.

Die dem Verteiler 2 zugeordneten Bauteile sind in einem lot­ rechten Gehäuse 3 aufgenommen, das eine von zwei vertikalen Wänden 5 und 6 an den Seiten begrenzte Kammer 4 bestimmt.

Geschnittener Tabak wird in die Kammer 4 von einer Haupt- Zufuhrvorrichtung 7 eingebracht und in der Kammer 4 mittels einer Krempelwalze 9 in einen Abwärtsschacht 8 gefördert.

Der Abwärtsschacht 8 hat einen hauptsächlich rechteckigen Querschnitt und wird in Richtung seiner Breite von zwei im wesentlichen vertikalen Wänden 10 und 11 begrenzt, die recht­ winklig zu den Seitenwänden 5, 6 verlaufen.

Das bodenseitige Ende des Schachtes 8 öffnet sich über einer Stachel-Austragwalze 12, die dazu dient, den Tabak aus dem Schacht 8 herauszuziehen.

Die Stachel-Austragwalze 12 fördert den Tabak als getrennte oder einzelne Partikel in eine Kammer 13, die an ihrem Unter­ seite von einem Entnahme- oder Auffangförderband 14 begrenzt wird, das sich (in Fig. 1) aufwärts von rechts nach links bewegt.

Das Austragende des Förderbandes 14 liegt nahe dem unteren Ende eines Aufwärtsschachtes 15, dessen oberes Ende mit einer Strangformvorrichtung in Verbindung steht.

Wie bekannt ist, haften in dieser Strangformvorrichtung die Tabakpartikel am Untertrum wenigstens eines Saugförderbandes, so daß eine Tabakschicht gebildet wird, die in ihrer Stärke durch eine Trimmvorrichtung gleichmäßig gemacht wird.

Der von dieser Trimmvorrichtung abgescher­ te Tabak wird über Förderer auf einen Zufuhrförderer 16 aufgebracht, welcher unmittelbar unterhalb der Kammer 4 angeordnet und Teil einer Hilfs-Zufuhr­ vorrichtung 17 ist, die dazu bestimmt ist, den von der Trimm­ vorrichtung abgetragenen Tabak zurückzuführen.

Neben dem Zufuhrförderer 16 umfaßt die Hilfs-Zufuhrvorrich­ tung 17 auch eine im wesentlichen waagerechte Wanne 18, deren Einlaufende unter dem Austragende des Zu­ fuhrförderers 16 liegt und deren Austragende an einer mittleren Stelle des Schachtes 8 mit diesem über einen seit­ lichen Durchlaß 19 in der Schachtwand 11 in Verbindung steht.

Wie die Fig. 2 zeigt, verläuft der Zufuhrförderer 16 außer­ halb der Seitenwand 5, wobei seine Breite praktisch konstant und geringer als die Breite der Wanne 18 ist, die schräg mit Bezug zum Zufuhrförderer 16 und auch zur Seitenwand 5 ver­ läuft sowie sich durch eine Öffnung 20 in dieser Wand 5 bis zum Durchlaß 19 in der Querwand 11 erstreckt. Die Wanne 18 hat eine im wesentlichen konstante Breite, und ihr Eintragende ist unterhalb des Austragendes des Zufuhrförderers 16 angeordnet. An ihrem Austragende schließt die Wanne 18 mit einer Kante 21 ab, die mit Bezug zur Längsachse der Wanne 18 schräg liegt, so daß ihre Länge im wesentlichen gleich der Breite des Durchlasses 19 und demzufolge des Abwärtsschach­ tes 8 ist.

Die Wanne 18 hat eine Bodenwand 22, die im Eintragbereich der Wanne mit zwei Querrippen 23 versehen ist, welche zwei hinter­ einander in der Förderrichtung des Tabaks längs der Wanne 18 liegende Behälter 24 und 25 abgrenzen. Im Austragbereich der Wanne 18 ist dagegen eine Anzahl von Längsrippen 26 vorgesehen, die dazu bestimmt sind, den Tabak bei seiner Förderung zum Schacht 8 zu führen.

Wie Fig. 3 zeigt, hat das Förderband 16 eine aufwärts gerich­ tete Schräglage in der Förderrichtung des Tabaks, und es ist dazu vorgesehen, den Tabak in den Behälter 24 hineinzuschleu­ dern und im wesentlichen gleichmäßig über die Breite der Wanne 18 zu verteilen. Das wird mit Hilfe eines Verteilers 27 erreicht, der mehrere gebogene Führungen 28 aufweist, die zum Behälter 24 hin abwärts gekrümmt sind sowie mit der Achse des Zufuhrförderers 16 gleich verlaufen und dazu bestimmt sind, einen zugeordneten Längsabschnitt des vom Zufuhrförderer 16 getragenen Tabakstromes aufzufangen sowie in einen jeweils bestimmten Teil des Behälters 24 ab­ zulenken. Im einzelnen unterscheiden sich die Führungen 28 in ihrer Länge und sind mit ihren freien, gekrümmten Enden längs einer Linie ausgerichtet, die im wesentlichen in einem rechten Winkel zur Längsachse der Wanne 18 verläuft.

Mit der Bodenwand 22 der Wanne 18 ist eine Rüttelvorrichtung 29 verbunden, die dazu dient, die Wanne 18 derart zu rütteln, daß der Tabak zum Abwärtsschacht 8 hin geführt wird.

Die Rüttelvorrichtung 29 wird von einer Meßwertgebereinrich­ tung 30 gesteuert, die eine Anzahl von horizontal längs der Querwände 10, 11 angeordneten Photozellen umfaßt, welche die Höhe der im Schacht 8 gebildeten Tabaksäule ermitteln und ein solches Arbeiten der Rüttelvorrichtung 29 bewirken, daß jeg­ licher Unterschied im erfaßten Niveau der Säule über die Breite des Schachtes 8 ausgeglichen wird.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung umfaßt die Rüttelvor­ richtung 29 einen Schwingungserzeuger 31 sowie eine Dämp­ fungsvorrichtung 32, die aus wenigstens zwei, auf der Breite der Wanne 18 angeordneten Magnetfelderzeugern 33 besteht.

Die von den Magnetfelderzeugern 33 hervorgerufenen Magnet­ felder werden mit von der Meßwertgebereinrichtung 30 gesteu­ erter veränderbarer Stärke an die Bodenwand 22 gelegt, um auf diese Weise auf der Wanne 18 einen Tabak­ strom zu bestimmen, dessen Geschwindigkeit sich nach einem vorgegebenen Gesetz über die Breite der Wanne 18 derart än­ dert, daß der Spiegel der im Abwärtsschacht 8 befindlichen Tabaksäule ausgeglichen oder eben gemacht wird.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Abwandlung wird das gleiche Er­ gebnis unter Anwendung einer Dämpfungsvorrichtung 34 er­ reicht, die wenigstens zwei Federn 35 (in Fig. 4 sind als Beispiel drei Federn vorgesehen) umfaßt, die mit der Boden­ wand 22 der Wanne 18 verbunden und über deren Breite verteilt sind. Die Spannung einer jeden Feder 35 kann wahlweise durch ein zugeordnetes Stellglied 36, das von der Meßwertgeberein­ richtung 30 gesteuert wird, eingeregelt werden.

Bei der in Fig. 3 durch strichpunktierte Linien dargestellten Abwandlung umfaßt die Rüttelvorrichtung 29 anstelle des einen Schwingungserzeugers 31 zwei Schwingungserzeuger 37 und 38, deren Schwingungsamplitude und/oder -frequenz von der Meß­ wertgebereinrichtung 30 gesteuert werden können.

Im Zusammenhang mit der Rüttelvorrichtung 29 ist hervorzuhe­ ben, daß die schräg liegende Kante 21 und der Verteiler 27 allzeit die Möglichkeit zur Bewegung des Tabaks längs der Wanne 18 Parallelität mit deren Achse trotz der Tatsache ge­ ben, daß die Wanne 18 breiter als das Förderband 16 und schma­ ler als der Schacht 8 ist.

Eine konstante, gleichbleibende Zufuhr von Tabak in der Längsrichtung verhindert die Bildung von bevorzugten Tabak­ förderbahnen längs der Wanne 18, deren Vorhandensein dra­ stisch die Wirksamkeit der Rüttelvorrichtung 29 in der Einre­ gelung des Spiegels der Tabaksäule innerhalb des Schachtes 8 beeinträchtigen würde.

Claims (11)

1. Zigaretten-Fertigungsmaschine mit einer Hilfs-Zufuhrvor­ richtung (17) für Tabak und mit einem Abwärtsschacht (8) für geschnittenen Tabak, der an seinem oberen Ende mit einer Haupt-Zufuhrvorrichtung (7) für Tabak in Verbin­ dung steht, eine den Tabakspiegel innerhalb des Abwärts­ schachtes erfassende Meßwertgebereinrichtung (30) auf­ weist und über einen seitlichen Durchlaß (19) mit einem Austragende (21) der Hilfs-Zufuhrvorrichtung (17) verbun­ den ist, welche einen Zufuhrförderer (16) sowie eine zwi­ schen dessen Austragende und dem Abwärtsschacht (8) in einer im wesentlichen waagerechten Ebene angeordnete För­ dereinrichtung (18) umfaßt, der eine Rüttelvorrichtung (29) zugeordnet ist, die der Fördereinrichtung (18) Schwingungen vermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung eine einzige Wanne (18) umfaßt, die in einer im wesentlichen ortsfesten Position angeordnet ist sowie sich mit ihrem Austragende (21) über im wesentli­ chen die gesamte Breite des Abwärtsschachtes (8) erstreckt, daß die Rüttelvorrichtung (29) der Wanne (18) zwischen Stellen an dieser Schwingungen mit veränderlicher Ampli­ tude vermittelt und daß die Amplitude dieser Schwingungen an jeder Stelle der Wanne (18) von von der Meßwertgeber­ einrichtung (30) abgegebenen Ausgangssignalen abhängt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (18) eine im wesentlichen konstante, gegenüber der Breite des Abwärtsschachtes (8) geringere Breite be­ sitzt und ihr Austragende (21) schräg mit Bezug zur Längs­ achse der Wanne (18) liegt.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttelvorrichtung (29) wenigstens zwei getrennte, mit der Bodenwand (22) der Wanne (18) verbundene sowie über die Breite der Wanne angeordnete Schwingungserzeuger (37, 38) umfaßt, die von der Meßwertgebereinrichtung (30) in ausgewählter Weise steuerbar sind.

4. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttelvorrichtung (29) einen mit der Bodenwand (22) der Wanne (18) verbundenen Schwingungserzeuger (31) sowie eine die Schwingungen dämpfende Dämpfungsvorrich­ tung (32, 34) umfaßt, welche an vorgegebenen Stellen mit der Wanne (18) verbunden und von der Meßwertgeberein­ richtung (30) gesteuert ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttelvorrichtung (29) eine die Schwingungen dämpfende Dämpfungsvorrichtung (32, 34) umfaßt, welche an vorgegebenen Stellen mit der Wanne (18) verbunden und von der Meßwertgebereinrichtung (30) ge­ steuert ist.

6. Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung (32) wenigstens zwei regel­ bare Magnetfelderzeuger (33) umfaßt, die magnetisch mit der Bodenwand (22) der Wanne (18) gekoppelt und über deren Breite angeordnet sind.

7. Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung (34) wenigstens zwei in ihrer Spannung einstellbare Federn (35) umfaßt, die mit der Bodenwand (22) der Wanne (18) verbunden und über deren Breite angeordnet sind.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (18) eine Bodenwand (22) hat, deren Eintragbereich mit Querrippen (23) ausgestat­ tet ist, die wenigstens zwei, in der Förderrichtung des Tabaks aufeinanderfolgende Behälter (24, 25) abgrenzen.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (18) eine Bodenwand (22) hat, von der ein Teil mit einer Anzahl von Längs­ rippen (26) versehen ist.

10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufuhrförderer (16) eine gegen­ über der Wanne (18) geringere Breite hat, in bezug zur Längsachse der Wanne schräg angeordnet ist sowie ein über dem Eintragende der Wanne angeordnetes Austragende hat und daß sich über dem Austragende des Zufuhrförderers (16) ein Verteiler (27) befindet, der vom Zufuhrförderer (16) zu­ geführten Tabak gleichmäßig über die gesamte Breite der Wanne (18) verteilt.

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (27) eine Mehrzahl von gebogenen Führungen (28) von unterschiedlicher Länge umfaßt, die über der Breite des Zufuhrförderers (16) angeordnet sind.