DE3629074C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleuse für das pneumatische Beschicken von Cigarettenmaschinen mit Tabak nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zur Beschickung von Cigarettenmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruches 4.

In der Fertigung von Cigaretten werden heute üblicherweise pneumatische Fördersysteme zur Zufuhr von Tabak von einem Vorrat zu den einzelnen Cigarettenmaschinen verwendet. Der zur pneumatischen Förderung verwendete Luftstrom muß vor der Cigarettenmaschine vom Tabak abgetrennt werden. Dazu dient eine Tabakschleuse, in der die Förderluft über ein Sieb abgeführt wird, während der Tabak in einem Sammelbehälter gesammelt und chargenweise aus diesem an die Tabakmaschine abgegeben wird.

Aus der DE-PS 10 56 535 ist eine durch ein horizontales Sieb in zwei übereinanderliegende Kammern unterteilte Schleuse für das pneumatische Beschicken von Cigarettenmaschinen bekannt, die aus einem Behälter besteht, dem der Tabak über eine Zufuhrleitung, die an das Unterteil angeschlossen ist, zugeführt wird und bei der die Förderluft über das Sieb und durch das Oberteil in einen Abfuhrkanal abgeleitet wird. Das Unterteil weist eine Klappe auf, durch die der gesammelte Tabak abgegeben werden kann. Die untere Kammer füllt sich so weit mit dem Tabak, bis diese mit einer Fühlervorrichtung in Berührung kommt, wodurch ein Steuersignal ausgelöst wird, das die Klappe öffnet und gleichzeitig eine in der Luftaustrittsleitung befindliche Umschaltweiche auf Nebenluft umschaltet.

Mit dieser bekannten Einrichtung ist keine genaue mengenmäßige Erfassung des zugeführten Tabaks möglich. Die Fühlervorrichtung gestattet zwar die volumenmäßige Erfassung einer einzigen Füllung, jedoch ist diese Erfassung sehr ungenau, da die Schüttdichte von der Tabakdichte abhängig ist und der eingeführte Tabak keine ebene Oberfläche bildet, so daß die Fühlervorrichtung nur eine ungefähre Füllstandsermitlung ermöglicht.

Aus der DE-OS 35 42 598 ist ferner eine Einrichtung zum Beschicken tabakverabeitender Strangmaschinen bekannt, bei der eine Tabakschleuse verwendet ist, die zusätzlich in der Luftabsaugleitung eine verstellbare Drosselklappe aufweist. Damit läßt sich die Förderluftgeschwindigkeit und damit die Fördergeschwindigkeit des Tabaks regeln.

Aus der DE-PS 5 47 165 ist schließlich das gewichtsmäßige Portionieren des dem Tabakausbreiter einer Cigarettenmaschine zugeführten Tabaks bekannt. Bei dieser Ausführungsform wird der zugeführte Tabak auf einem Sieb abgelagert, durch das auch die den Tabak zuführende Luft hindurchströmt. Durch den abgelagerten Tabak wird das Sieb jedoch sehr schnell verstopft, so daß bereits nach kurzer Zeit eine Abgabe des auf das Sieb gelangten Tabaks erfolgen muß. Daher muß das Sieb häufig gekippt werden, um den zugeführten Tabak an den Tabakausbreiter abzugeben. Mit dieser Einrichtung ist nur ein relatives Abwiegen der zugeführten Tabakmenge möglich, da der Staudruck des den Tabak mitnehmenden Luftstromes in die gewichtsmäßige Erfassung mit eingeht. Es ist außerdem nicht möglich, bereits während des Abwiegens die zugeführte Tabakmenge zu erfassen, sondern es kann jeweils nur das Gesamtgewicht einer Charge erfaßt werden. Da der zugeführte Tabak auf dem Sieb abgelegt wird, ist es bei der bekannten Einrichtung erforderlich, nach Abgeben des größten Teils der zugeführten Tabakmenge einen Luftstrom in Gegenrichtung durch das Ablagesieb zu blasen, um den Resttabak vom Sieb zu entfernen. Dies erfordert eine aufwendige und anfällige konstruktive Ausbildung der bekannten Einrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleuse für das pneumatische Beschicken von Cigarettenmaschinen mit Tabak anzugeben, bei der das gewichtsmäßige Erfassen der einer Cigarettenmaschine zugeführten Tabakmenge mit Hilfe einer einfachen Einrichtung vorgenommen werden kann, die auch in bereits bestehende Schleusen einsetzbar ist, die bisher ohne eine gewichtsmäßige Erfassung der zugeführten Tabakmenge arbeiten. Durch die Erfindung soll eine konstruktiv einfache Ausbildung einer Tabakgewichtsmeßeinrichtung angegeben werden, die ein genaues Wiegen während des gesamten Befüllvorganges ermöglicht. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur pneumatischen Beschickung von Cigarettenmaschinen mit Tabak anzugeben, bei dem die gewichtsmäßig erfaßte Tabakmenge eine Prozeßsteuerung der Zuführung von Tabak bewirkt.

Diese Aufgaben werden durch die in den Ansprüchen 1 und 4 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfassung der zugeführten Tabakmenge nach Gewicht weist eine Reihe von Vorteilen auf. Einerseits läßt sich auf diese Weise genau feststellen, welche Gewichtsmengen einer einzelnen Tabakmaschine innerhalb eines Zeitraumes zugeführt wurden. Ferner lassen sich die Gewichtswerte als Steuersignale zur Überwachung und Regelung der pneumatischen Tabakförderung einsetzen. Die zugeführten Tabakmengen pro Cigarettenmaschine können zentral erfaßt werden. Aus den Meßwerten verschiedener parallel laufender Anlagen läßt sich feststellen, ob bei einer Störung eine einzige Rohrleitung gestört ist, ob die Förderluftmenge richtig eingestellt ist oder ob der sämtliche Maschinen versorgende Tabakvorrat erschöpft ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht ein tatsächliches, genaues und auch während des Befüllvorganges stattfindendes Wiegen der zugeführten Tabakmenge, ohne prinzipiell in der Größe einer Charge begrenzt zu sein. Die Wiegeeinrichtung kann in einfacher Weise in eine bestehende Tabakschleuse, z. B. nach der Art der DE-PS 10 56 535 eingesetzt werden. Durch die besondere konstruktive Anbindung der Bodenklappe der Wiegeeinrichtung an die Bodenklappe der Tabakschleuse ist ein freies Wiegen möglich, während jedoch das Öffnen und Schließen der Klappe parallel mit der zugeordneten Klappe der Schleuse erfolgt.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das ermittelte Tabakgewicht einer Auswerteschaltung zugeführt, die bei Nichteinhaltung vorgegebener Zeitgrenzen ein Steuersignal abgibt, das vorzugsweise ein Alarmsignal oder ein Steuersignal zur Steuerung des Tabakzuflusses ist. Auf diese Weise kann ein vollautomatischer Betrieb gesteuert werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Frontansicht einer geschlossenen Tabak­ schleuse,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer erfindungs­ gemäßen Tabakschleuse,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Tabakschleuse,

Fig. 4a-c Detaildarstellungen zur Verschlußein­ richtung der Schleusenklappen.

Fig. 1 zeigt die Außenansicht einer üblichen Tabakschleuse. Der Tabak wird im Luftstrom durch einen Zuführkanal 13 un­ terhalb des Siebes 5 in die Tabakschleuse 1 eingeführt. Die Trennung von Förderluft und Tabak wird durch ein Sieb 5 bewirkt. Der Tabak fällt zum Boden der Kammer. Die Förderluft entweicht durch das Sieb 5 und den Abfuhrkanal 14. Zufuhrkanal 13 und Abfuhrkanal 14 sind über Flansche 16 und 17 an der Schleusenkammer angeflanscht. Über ein Fenster 15 im unteren Teil der Tabakschleuse läßt sich eine optische Kontrolle des Befüllzustandes der Schleusenkammer vornehmen.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Schleusenkammer in sche­ matischer Längsschnittansicht. Der aus dem Zufuhrkanal 13 zugeführte Tabak fällt in das Innere der Schleusenkammer in eine Wiegeschale 7, die frei im Unterteil der Schleusen­ kammer aufgehängt ist. Die Lagerung der Wiegeschale wird vorzugsweise durch zwei Federstahlbänder 8 an einer Längs­ seite ausgeführt, während an der anderen Längsseite die Wiegeschale an einem Stahlseil 10 aufgehängt ist, das unmit­ telbar zum Meßaufnehmer 9 führt. Der eingeführte Tabak kann daher während der Einfüllung in die Wiegeschale kon­ tinuierlich gewogen werden.

Der Schnittabak wird von einem Vorrat (Beschicker) über eine Rohrleitung 13 zur Tabakschleuse gefördert. Nach dem Stand der Technik wurde entweder die Tabakmenge im Unterteil der Schleuse durch einen Fühler ermittelt oder der eingeführte Tabak wurde nach Ablauf einer vor­ bestimmten Zeit durch Öffnen einer Klappe aus der Schleusenkammer entfernt. Gleichzeitig mit der Öffnung der Schleusenkammer wurde eine Förderluftklappe 4 geschlos­ sen, damit die Zufuhr von Tabak während der Entleerung der Kammer unterbrochen ist.

Die in die Schleusenkammer eingesetzte erfindungsgemäße Wiegeschale weist etwa die gleiche nach unten sich verjüngen­ de Form auf, wie das Unterteil der Kammer, wobei in der Sei­ tenwand der Wiegeschale ein Einlaßbereich gegenüber dem Ein­ laßrohr 13 freigelassen ist. Durch die spezielle Aufhängung kann sich die Wiegeschale 7 in den benötigten Toleranzen bewegen. Die besondere Aufhängung der Wiegeschale ermöglicht eine verwindungsfreie Kraftübertragung auf den Meßaufnehmer.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der Tabakzufluß erst nach Erreichen eines vorgegebenen Gewichts in der Wiege­ schale beendet. Nach Anforderung der Cigarettenmaschine wird auf der Unterseite der Schleuse eine Klappe geöffnet, durch die der Tabak in den Ausbreiter der Cigarettenmaschine zur Weiterverarbeitung fällt.

Erfindungsgemäß befinden sich sowohl an der Wiegeschale als auch an der Schleuse Klappen 3 bzw. 22, die durch eine Parallelführung gleichzeitig betätigbar sind.

Fig. 3 zeigt eine Schleuse in Querschnittsansicht. Die Schleuse ist in ihrem Unterteil etwa dreieckförmig aus­ gebildet, wobei ein Schenkel des Dreiecks die Ent­ leerungsklappe 3 bzw. 22 bildet. Im unteren Teil der Schleusenkammer ist eine pneumatische Steuervorrichtung dargestellt, die einen Druckluftzylinder enthält, der sowohl ein Schließen als auch ein Öffnen der Schleusenklappe ermöglicht.

Fig. 4a zeigt eine schematische Darstellung der Schleusenkammer. Die Klappe 22 der Wiegeschale wird vorzugs­ weise mit Hilfe von Permanentmagneten 11 in der Schließ­ stellung gehalten. Parallel dazu verläuft die Klapppe 3 der Schleusenkammer, die über eine Parallelführung mit der Klappe 22 der Wiegeschale verbunden ist. Beide Klappen sind jeweils an ihrer Oberkante über Gelenke 23 bzw. 24 mit der Schleusenwand bzw. einer Seitenwand der Wiegeschale verbunden. Fig. 4b zeigt, daß zwei Winkelschienen 18 und 19 vorhanden sind, von denen jeweils eine an einer Klappe be­ festigt ist. In dem freien Schenkel der Schiene 18 befindet sich ein Langloch 20, in dem ein Bolzen 21, der an dem anderen freien Schenkel des Winkelstückes 19 angebracht ist, geführt ist. Im geschlossenen Zustand der Klappen 22 befindet sich der Bolzen 21 frei in dem Langloch 20. Bei Öffnung der Schleusen­ klappe 3 wird die Klappe 22 der Wiegeschale mitgenommen, bzw. bei Schließen der Schleusenklappe 3 wird die Klappe der Wiege­ schale wieder parallel zurückbewegt. Der eigentliche Verschluß der Wiegeschale wird jedoch durch Permanentma­ gnete 11 erreicht. Dadurch ist das Schließen der Klappen und das Halten in der geschlossenen Stellung durch ver­ schiedene Elemente bewirkt, wodurch eine freie Bewe­ gung der Wiegeschale 7 im geschlossenen Zustand der Klap­ pen ermöglicht ist.

Ansicht 4 c zeigt die beiden Schenkel an den Klappen im Querschnitt. Beim Schließen der Klappen drückt die Schleusenklappe 3 die Wiegeschalenklappe 22 vor sich her. Ist der Schließvorgang fast abgeschlossen, übernehmen die Permanentmagnete 11 das endgültige Schließen und ebenso das Zuhalten der Wiegeschalenklappe. Durch die Konzep­ tion der Parallelführung mit der Ausbildung eines Langlochs ist soviel Bewegungsfreiheit vorhanden, daß eine Öffnung der Wiegeschalenklappe und damit ein Lösen von den Permanentmagneten erst bei gewollter Entlee­ rung der Schleuse auftritt.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird so lange Tabak zugeführt, bis das voreingestellte Gewicht in der Wiege­ schale erreicht ist. Sollten Störungen in der Zufuhr von Tabak auftreten, kann durch ein angeschlossenes Steuer­ gerät ermittelt werden, in welcher Zeit welches Gewicht erreicht ist. Sollte innerhalb einer gewissen Zeit kein ausreichendes Gewicht vorhanden sein, wird entweder eine Umsteuerung der Anlage vorgenommen oder es wird ein Alarm abgegeben, daß entweder nicht ausreichend Tabak vor­ handen ist oder daß z. B. eine Verstopfung in einer der Rohrleitungen vorliegt. Sollte an sämtlichen Maschinen innerhalb einer gewissen Zeit kein ausreichendes Gewicht vorhanden sein, deutet dies darauf hin, daß die zentrale Versorgung der Förderluft gestört ist oder daß kein Tabak im Vorrat vorhanden ist. Falls auf der anderen Seite die Förderluftgeschwindigkeit zu hoch sein sollte, wird das Ge­ wicht einer Schleusenfüllung bereits nach zu kurzer Zeit erreicht, so daß auch in diesem Fall eine entsprechende Warnung gegeben werden kann.

Die erfindungsgemäße Wiegeschale kann in bestehende Schleuseneinrichtungen eingesetzt werden, ohne daß grundsätzliche konstruktive Änderungen erforderlich sind. Die Steuerung des Schließ- und Öffnungszylinders erfolgt vorzugsweise über Magnetventile. Mittels Magnetventilen kann auch gleichzeitig die Steuerung der Förderluftklappe erfolgen. Vorzugsweise kann die Steuerung der Förderge­ schwindigkeit auch von der Gewichtszunahme des Tabaks in der Schleuse in Abhängigkeit von der Zeit vorgenommen werden. Da­ durch läßt sich eine dem Bedarf der Cigarettenmaschine genau anzupassende Gewichtssteuerung erreichen.

Claims (6)

1. Schleuse für das pneumatische Beschicken von Cigaret­ tenmaschinen mit Tabak, bestehend aus einem Behälter (1) der durch ein etwa waagerecht angeordnetes Sieb (5) in ein Unterteil und ein Oberteil unterteilt ist, wobei der Tabak über eine Zufuhrleitung (13) dem Un­ terteil zugeführt wird und die Förderluft über das Sieb (5), das Oberteil und eine mit einer Förderluft­ klappe (4) versehene Abfuhrleitung (14) abgeführt wird, und bei der der im Unterteil gesammelte Tabak chargen­ weise durch eine im Unterteil angeordnete Klappe (3, 22) der Cigarettenmaschine zugeführt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Unterteil eine eingesetzte Wiegeschale (7) mit einer Bodenklappe (22) aufweist, aus der der eingeführte Tabak (6) nach Erreichen eines vorgegebenen Gewichts chargenweise in die Cigarettenmaschine entleert wird, daß die Klappe (22) der Wiegeschale (7) parallel zur Klappe (3) des Unterteils der Schleuse angeordnet ist und mit dieser gleichzeitig betätigbar ist, wobei die Klappe (3) des Unterteils und die Klappe (22) der Wiegeschale lose in der Weise miteinander gekoppelt sind, daß die geschlossene Klappe (22) der Wiegeschale zur Ermöglichung des Wiegevorgangs gegenüber der Klappe (3) des Unterteils frei beweglich ist.

2. Schleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (22) der Wiegeschale durch einen Permanentmagneten (11) im geschlossenen Zustand gehalten wird und das Öffnen bzw. Schließen der Klappe (3) über pneumatische Zylinder (2) erfolgt.

3. Schleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegeschale (7) an der einen Seite über ein Federgelenk (8) und an der anderen Seite über mindestens einen Gewichtsmesser (9) an dem Unterteil der Schleuse befestigt ist.

4. Verfahren zur pneumatischen Beschickung von Cigaret­ tenmaschinen mit Tabak, bei dem eine kontinuierlich zugeführte Tabakmenge über eine Tabakschleuse chargen­ weise nach Erreichen eines vorgegebenen Gewichtes in der Tabakschleuse an eine Cigarettenmaschine abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Tabakschleuse ermittelte Tabakgewicht einer Auswerteschaltung zugeführt wird, durch die bei Abweichung des ermittelten Gewichts von einem Toleranzfenster, dessen Grenzwerte von der Zeit nach Beginn einer Schleusenfüllung abhängen, mindestens ein Steuersignal abgegeben wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal ein Alarmsignal ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal ein Signal zur Steuerung des Tabakzuflusses ist.