-
Verfahren und Einrichtung zum Sortieren der aus einer Strangzigarettenmaschine
entfallenden Zigaretten nach ihrem Gewicht Die Erfindung gehört zur Klasse der bekannten
Verfahren zum Sortieren der aus einer Strangzigarettenmaschine entfallenden Zigaretten
nach ihrem Gewicht, bei welchem die gewisse Gevi.chtsgrenzen nach oben oder unten
überschreitenden Zigaretten von den innerhalb der zulässigen Gewichtsgrenzen liegenden
Zigaretten selbsttätig ausgesondert werden. Die ;einzelnen aus einer Strangzigarettenmaschineentfallenden
Zigaretten fortlaufend nacheinander zu wiegen und je nach dem Gewicht zu sortieren,
ist deshalb eine besonders schwierige Aufgabe, weil die sekundliche Anzahl der aus
einer. Strangzigarettenmaschine entfallenden Zigaretten eine sehr hohe ist, nämlich
15 Stück und darüber, so daß das Auflegen und Abnehmen der einzelnen Zigaretten
auf und von den Wiegevorrichtungen infolge der hierbei erforderlichen hohen Arbeitsgeschwindigkeit
die Ausbildung besonderer Arbeitsmethoden erfordert.
-
Die ordnungsgemäße Überführung und Ablegung der aus der Strangzigarettenmaschine
entfallenden Zigaretten zu der Wiegevorrichtung ist Zweck der vorliegenden Erfindung.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt nach der vorliegenden Erfindung in dem Wege, daß
die die Zigarettenmaschine verlassenden Zigaretten in der Förderrichtung des Stranges
und mindestens mit der Stranggeschwindigkeit auf während des Auflegevorganges in
der Strangrichtung umlaufende Wiegevorrichtungen einzeln aufgelegt werden. Die Sortierung
erfolgt dann derart, da.ß die Zigaretten mit Normalgewicht von den umlaufenden Wiegevorrichtungen
parallel zu ihrer Achse abgenommen werden, während die Zigaretten mit Unter-oder
Übergewicht in ihrer Achsrichtung vorher durch einen Ausstoßer ausgeschleudert werden.
-
Eine Einrichtung zur Durchführung dieses Arbeitsverfahrens ist in
den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht.
-
Fig. i zeigt eine solche Einrichtung in Ansicht, Fig. z im senkrechten
Längsschnitt durch die Achse 6; Fig.3 zeigt den Waagebalken im Grund-und Aufriß;
Fig.4 und 5 zeigen eine beispielsweise Lagerung und Ausbildung des Waagebalkens;
Fig. 6 zeigt eine Ablegevorrichtung in Seitenansicht für die innerhalb der Gewichtsgrenzen
liegenden Zigaretten; Fig.7 zeigt eine Arretierungsvorrichtung für den Waagebalken;
Fig. ß zeigt eine von Fig. i abweichende Steuerung der Auswerfvorrichtung für Ausschußzigaretten,
Fig.9 das elektrische Schaltschema der Auswerfvorrichtung, Fig. i o ein elektrisches
Schaltschema für die Auswerfvorrichtung in Kombination mit einer Zähl-, Anzeige-
und Reguliervorrichtung für die Tabakzufuhr.
-
Die in Fig. i und a in Ansicht dargestellte Einrichtung besteht aus
dem Grundkörper i, in welchem eine Antriebswelle a gelagert ist, an derem einen
Ende sich ein Zahnrad 3 befindet, das mit dem Zahnrad 4 kämmt, welches
fest
mit der Scheibe 5 verbunden ist. In konzentrisch zu dem Tragzapfen 6 gleichmäßig
verteilten axialen Bohrungen 8 der Scheibe 5 sind MTaagenträger 9 drehbar gelagert.
Der Antrieb der Scheibe 5 erfolgt so, daß jeweils eine der zugeführten Zigaretten
auf einem von den Waagenträgern getragenen Waagebalken abgelegt wird.
-
Die Schneide io der Waagenträger 9 bildet die Lagerung für den Waagebalken
i i ; eine zweckmäßige Form der Waagebalken ist aus der Fig. 3 ersichtlich. Die
Kerben i 2 des Waagebalkens i i liegen auf der Schneide i o des MTaagsnträgers 9
auf.
-
Die Waagenträger 9 sind mit einer Bohrung versehen, in welcher eine
Arretierstange 15 gleitend gelagert ist, die vermittels Feder 14 und konisch ausgespartem
Arretierkopf 16 gegen das ovale Ende des Zapfens 13 des Waagebalkens i i drückt.
Auf der anderen Seite besitzt die Arretierstange 15 eine Aussparung 17, in die ein
um Zapfen 18 drehbarer und durch einen Schlitz 19 in den plattenförmigen Teil 22
des Waagenträgers 9 hindurchgehender Hebel 2o eingreift. Dieser Hebel 2o wird durch
Kurve 21 des Grundkörpers i gesteuert, und zwar entgegen der Wirkung der Feder 14.
Die Platte 22 ist mit zwei zylindrischen Zapfen 23 und 24 versehen, die in zwei
kreisförmigen Nuten 25 und 26 des Grundkörpers i geführt werden. Der Mittelpunkt
des Lagerzapfens. 6 (Fig. i) bildet mit den Mittelpunkten der exzentrischen Kreisnuten
25 und 26 ein Dreieck, welches mit dem -aus den Mittelpunkten der Bohrungen 8 und
den dazugehörigen Zapfen 23 und 24 gebildetem Dreieck kongruent ist. Dadurch wird
erreicht, däß die Platte 22 und mit ihr der zugehörige Waagebalken i i mit der aufgelegten
Zigarette Z ständig parallel geführt wird.
-
Rechts vom Zapfen 6 (Fig. i) des Grundkörpers i, in etwa gleicher
Höhe, befindet sich ,ein auf dem Grundkörper i befestigtes Abnahmeblech 27, das
mit zwei Schlitzen versehen ist, durch die die Enden i i' des Waagebalkens i i ungehindert
hindurchgehen können, während die an dieser Stelle fast senkrecht bewegten Zigaretten
vom Blech 27 aufgenommen - und auf diese Weise etwa einem Ablegetransportband z8
(Fig. 6) zugeführt werden.
-
Der -#N'aagebalken i i besitzt eine metallisch leitende Zunge 29 (Fig.
2), die zwischen zwei durch Isolierungen 30 und 31 auf dem Träger 32 befestigten
Kontaktschienen 33 und 34 mit Spiel hindurchgeht, wenn der Waagebalken durch den
Steuerkopf 16 arretiert ist. Der Träger 32 ist vermittels Nabe 35 mit dem Zapfen
6 fest verbunden.
-
Die Nabe 35 ist mit einem Ansatz 36 versehen, in dem ein Zapfen 37
befestigt ist, auf der eine Nabe 4o drehbar gelagert ist, die einen Flügel 41, einen
Anker 42 eines mit der Wicklung 39 versehenen Elektromagnets 38 und einen Nocken
43 trägt. Die Feder 44 ist ständig bestrebt, die Nabe 40 entgegen der Wirkung des
Elektromagnets 38 zu drehen. Auf der Scheibe 5 sind konzentrisch gleichmäßig verteilte
Zapfen 45 angebracht, die den Anker 42 bei ihrem Auftreffen auf den Nocken 43 mit
den Polflächen des Magnets 38 in Berührung bringen.
-
Die Zuführung der Zigaretten erfolgt im Kanal 47 (Fig. i), der zweckmäßig
die Fortsetzung des nicht gezeichneten Abführungskanals der Strangzigarettenmaschine
bildet und der zweckmäßig in solcher Höhe angebracht ist, daß die Zigaretten Z ohne
Stoß auf die Waagebalken i i aufgeschoben werden. Über dem Zuführungskanal 47 ist
eine Vor Schubvorrichtung angebracht, die z. B. aus einer Kette 5o bestehen kann,
die über zwei Kettenräder 48 und 49 läuft, und die mit z._ B. aus Gummi o. dgl.
bestehenden Vorschubklötzchen 51 versehen ist, welche die ZigarettenZ mit gelindem
Druck in der durch den Pfeil angegebenen Richtung vorwärts schieben, und zwar mit
einer Geschwindigkeit, die genau oder fast genau dieselbe ist wie die Geschwindigkeit,
mit der sich die Waagebalken i i infolge ihrer Anordnung bewegen.
-
In den Fig. 4 und 5 ist eine andere zweckmäßige Waagebalkenlagerung
gezeigt; an Stelle . des schneidenförmig ausgebildeten Waagenträgerendes i o in
Fig. 2 ist das Trägerende i o in Fig. 4 und 5 prismatisch ausgeführt und besitzt
zwei Nuten 70 für den Durchgang der Waageballen i i. Letztere sind mit Bohrungen
i i" versehen, durch die ein vermittels Klemmstücken 72 und Schrauben 73 am Waagenträger
io in Kerben 71 befestigter Draht 74 mit SpieLhindurchgeführt wird, so daß der Waagebalken
i i in den Kerben 76 der mit ihm fest verbundenen gehärteten Stahlplättchen 75 auf
dem Draht 74 gelagert werden kann. Die Kanten der Kerben 76 sind so abgeschrägt,
daß ein horizontaler Druck gegen die ovale Spitze 13 des ZVaagebalkens i i die Kerbwände
kraftschlüssig auf den Draht 74 pressen.
-
Die Wirkungsweise der im vorliegenden beschriebenen Einrichtung ist
die folgende: Die von der Strangmaschine kommenden Zigaretten werden im Kanal 47
durch Einwirkung der Vorschubklötzchen 5 r, deren Geschwindigkeit so groß ist, daß
die zugeführten Zigaretten zwangsläufig getrennt werden, und zwar um einen derartigen
Betrag, daß das einzelne Auflegen auf die Waagebalken i i gesichert ist. Das Auflegen
der Zigaretten
auf den Waagebalken i i erfolgt jeweils in der oberen
Totpunktlage der arretierten Waagenträger 9, in der er nur eine horizontale, der
Zigarettengeschwindigkeit im Kanal 47 gleiche Geschwindigkeit besitzt, so daß ein
stoßfreies Aufgeben möglich ist. Kurz nach dem Aufgeben der Zigarette auf den Waagebalken
i i kommt der Hebel 2o mit der Steuerkurve 2i in Eingriff, wodurch die.Arretierstange
15 mit dem Arretierkopf 16 zurückgezogen (in Fig. 2 nach links) und damit der Waagebalken
i i freigegeben wird.
-
Der Waagebalken i i ist so ausgewuchtet, daß er beim Aufliegen einer
Sollgewichtszigarette gerade im Gleichgewicht ist, d. h. nicht ausschlägt. Das Spiel
des 'Vaagebalkenendes 29 zwischen den Kontaktschienen 33 und 34 ist so bemessen,
daß ein Kontakt erst stattfindet, wenn das Gewicht der Zigarette eine gewisse Unter-
bzw. Übergewichtsgrenze überschreitet.
-
In diesem Falle wird die Zündelektrode 62 eines znit den Elektroden
61, 63 versehenen Glimmrelais G unter Spannung der Batterie 53 gesetzt; das Glimmrelais
G zündet und läßt den Strom der beiden Batterien 53 und 55 durch. Dieser Strom fließt
auch durch die Wicklung 6o eines Hilfsrelais 64, zieht den Anker 66 desselben entgegen
der Feder 66a an und unterbricht den bisher durch den Kontakt 67 geschlossenen Stromkreis
der Batterie 68 .über der Wicklung 39 des Magnets 38. Dadurch wird Anker 42 freigelassen
und Flüge14 i, welcher durch Nabe 4o mit dem Anker 42 verbunden ist; durch die Feder
44 gegen die eben vorbeigeführte Zigarette geschnellt. Dadurch wird diese (Ausschuß-)
Zigarette in ihrer Achsrichtung vom Waagebalken herab und in einen Kasten 46 gew,orfen.
Nachdem dies geschehen ist, wird der Strom der Batterien 55 und 53 durch Weiterdrehen
der von der Welle 2 aus angetriebenen Walze 58 zwischen den Schleifkontakten 59
und 57 unterbrochen. Dadurch wird .Hilfsrelais 64 stromlos, Anker 66 legt sich -unter
Einfuß der Feder 66a wieder auf Kontakt 67 und setzt die Wicklung 39 wieder unter
Strom, so daß der durch Zapfen 45 und Nocken 43 kurz darauf wieder auf den Elektromagnet
38 aufgelegte Anker 42 erneut magnetisch festgehalten wird, bis zu ;einem neuerlichen,
eben beschriebenen Auswerfvorgang. -Durch Verwendung des Glimmrelais, das nach einer
einmal erfolgten Zündung auch bei Unterbrechung des Zündstromkreises, was z. B.
durch Vibrieren der Zunge 29 sofort nach .einem Kontakt wieder erfolgen könnte,
weiterarbeitet, wird ein Weiterfließen des Stromes durch Wicklung 6o gewährleistet,
so daß auch ganz kurze Kontaktzeiten der Zunge 29 genügen, um ein sicheres Auswerfen
zu bewerkstelligen.
-
Aus Fig. i o ist eine Anordnung ersichtlich, durch welche nebst der
bisherigen noch die Aufgabe gelöst ist, das mittlere Gewicht der von der Zigarettenmaschine
hergestellten Zigaretten festzustellen und, darauf fußend, die Tabakzufuhr der Zigarettenmaschine
von Hand oder selbsttätig zu beeinflussen. Die leitende Zunge 29 ist auf beliebige
Art mit den Zündelektroden 62' und 62" von zwei Glimmrelais verbunden, deren Elektroden
63' und 63" mit je einem Pol einer Batterie 53' und 53" verbunden sind. Die anderen
Pole dieser Batterien 53' bzw. 53" sind über die Wicklungen 6o' bzw. 6o" der Hilfsrelais
64' bzw. 64" an den Schleifkontakt 59 in der bereits vorgeschriebenen Art über Schleifring
57 und Schleifkontakt 56 an einen Pol der Batterie 5 5 angeschlossen, deren anderer
Pol zu den Elektroden 61' bzw. 61" der erwähnten Glimmrelais führt. Die Anker 66'
bzw. 66" der Hilfsrelais 64' bzw. 64" schließen durch Federn 66a' bzw. 66a" und
Kontakte 67' bzw. 67" die Stromkreise der Batterie 68, Wicklung 39' des Magnets
38 und Zählerwicklung 69' bzw. Batterie 68, Wicklung 39" des Magnets 38 und Zählerwicklung
69". Solange nun infolge Unterbrechung der Zündstromkreise zwischen Zunge 29 und
Kontaktschiene 33 oder 34 in keinem der Glimmrelais eine Zündung eintritt, sind
beide Hilfsrelaiswicklungen 6o' und 6o" stromlos, also die beiden Wicklungen 39'
und 39", ,welche derart gewickelt sind, daß beide den Elektromagnet 38 in gleicher
Richtung erregen, unter Strom und halten den Anker 42- fest; -ein Auswerfen der
Zigaretten findet daher nicht statt. Berührt jedoch die Zunge 29 z. B. die Kontaktschiene
33, was nach Fig.2 einer zu schweren Zigarette entspricht, so wird die Zündelektrode
62' unter Spannung gesetzt und dadurch -ein Stromdurchgang durch dieses Glimmrelais
herbeigeführt. Nun fließt ein Strom durch Batterien 53', 55, Schleifkontakt 56,
Schleifring 57, Schleifkontakt 59 und Wicklung 6o'. Hierdurch wird Anker 66' angezogen
und damit der Stromkreis der Wicklungen 39' und 69' unterbrochen. Die Erregung des
Elektromagnets 38 wird hierbei auf die Hälfte heruntergesetzt, so daß der Anker
42 durch Feder 44, deren Wirkung hierbei den Zug des Elektromagnets 38 überwiegt,
vom Magnet losgerissen wird und die Zigarette auswirft. Durch Stromloswerden der
Zählerwicklung 69' wird hierbei eine beliebige Zählvorrichtung gleichzeitig in Tätigkeit
gesetzt. Ähnlich werden bei Berührung zwischen Zunge 29 und Kontaktschiene 34 (also
bei einer zu leichten Zigarette) die Wicklungen 69" und 39" stromlos gemacht, wodurch
wiederum
das Auswerfen der Zigarette eingeleitet wird; hierbei wird
jedoch durch Wicklung 69" :eine andere Zählvorrichtung in Tätigkeit gebracht. Die
beiden Zählvorrichtungen, die also die zu leichten und die zu schweren Zigaretten
für sich zählen, arbeiten auf ein gemeinsames Zählwerk derart, daß letzteres die
Differenz der gewählten au leichten und zu schweren Zigaretten bildet. Je nachdem
nun, ob im Ausschuß mehr leichte als schwere Zigaretten vorhanden sind, ist auch
das Durchschnittsgewicht der Zigaretten leichter bzw. schwerer als .erwünscht. Es
kann. daher diese Zählvorrichtung dazu benutzt werden, um die Tabakzufuhr der Zigarettenmaschine
von Hand oder auf beliebige Art selbsttätig zu erhöhen bzw. zu drosseln.
-
Die Zigarette, deren Gewicht innerhalb der festgelegten Grenzen liegt
(Normalgewichtszigarette), bei der also eine Berührung der Kontaktschienen 33 bzw.
3q. nicht eintritt, bleibt auf dem Waagebalken liegen und wird in der aus Fig. 6
ersichtlichen Weise von dem Abnehmeblech 27 abgeführt, und zwar erfolgt diese
Abnahme zweckmäßig an der Stelle, wo die horizontale Geschwindigkeitskomponente
der Zigarette Null ist. Der nunmehr wieder von neuem. aufnahmefähige Waagebalken
i i wird, da die Steuerkurve a 1 des Hebels 2o sich nunmehr wieder senkt, durch
Steuerkopf 16 wieder gegen die Schneide i o bzw. gegen den Draht 74 gedrückt und
dadurch sowohl in seiner horizontalen als auch in seiner Mittellage im Balkenträger
9 eindeutig arretiert; dies ist notwendig, da sonst Waagebalken i i infolge Erschütterungen
und horizontaler Beschleunigungen z. B. die Wände der Nuten 7o berühren könnte,
wodurch Reibungen und Wiegeungenauigkeiten hervorgerufen werden können.
-
Unter Umständen können elastische Formänderungen des Waagebalkens
i i oder anderer Teile, z. B. der Drahtachse, beim Freigeben des Waagebalkens Rückstöße
auf ihn ausüben, wodurch der Waagebalken einen geringen, jedoch die Genauigkeit
der Verwiegungen wesentlich beeinflussenden Schwingungsstoß bekäme.
-
Zur Verhinderung dieses Vorganges ist gemäß Fig. 7 am Steuerkopf 16
eine Blattfeder 16' befestigt, die auch dann noch gegen Zapfen 13 drückt, wenn dieser
vom Steuerkopf 16 bereits freigegeben ist. Die durch diesen Druck erzeugte Reibung
am Zapfen 13, also das Festhalten des Waagebalkens i i, wird erst dann ganz aufgehoben,
wenn Blattfeder 16' auf der Wand des Steuerkopfes 16 aufliegt.
-
Um das Auswerfen der Ausschußzigaretten mit genügender Sicherheit
zu erreichen, ist es anzustreben, daß die Auswerfvorrichtung erst dann in Tätigkeit
tritt, wenn die Ausschußzigarette gerade vor dem Auswerffiügel 41 vorbeigeführt
wird. Diesem Zwecke dient eilte in Fig. 8 ersichtliche beispielsweise Ausführung,
bei welcher an Stelle der Zapfen 45 eine Kurvenscheibe q.5a tritt und Nocken q.3a,
der an Stelle des Nockens 43 tritt, zapfenförmig ausgebildet ist. Die Kurvenscheibe
4.5a, die konzentrisch um den Zapfen 6 mit Scheibe 5 in Pfeilrichtung mitläuft,
drückt den Zapfen 4.3a gegen die Mitte, bringt dadurch den Anker 42 (Fig. i und
z) gegen den Elektromagnet 38, welcher ersteren so lange festhält, bis durch den
Waagebalkenausschlag infolge einer Ausschußzigarette auf die bereits beschriebene
Art der Elektromagnet 38 stromlos wird und den Anker 42 losläßt. Letzterer kann
jedoch infolge der Anordnung der Ausschnitte 45b an der Kurvenscheibe 45a erst dann
gegen die Zigarette losschnellen, wenn die Kurvenscheibe q.5a in die in Fig.8 voll
gezeichnete Lage kommt, wodurch der Zweck, das ordnungsmäßige Auswerfen der Zigarette
immer an einer bestimmten Stelle zu bewerkstelligen, erreicht wird.
-
Es ist selbstverständlich, daß das Verfahren und die Vorrichtung nicht
nur in Verbindung mit einer Zigarettenmaschine, sondern auch bei Zuführung der Zigaretten
aus bereits gestapelten Mengen sinngemäß verwendet werden können.