DE68904544T2 - Abtrennung von bloecken von tabakballen. - Google Patents

Description

• Die Erfindung befaßt sich mit dem Öffnen von Tabakblöcken, welche in Gebinden, Ballen oder Fässern abgepackt sind. Derartige Blöcke haben eine blättrige Beschaffenheit oder Schichtungen und aufeinanderfolgende Lagen oder Scheiben längs den Schichten sind abzunehmen und dann einer Konditionierbehandlung zu unterziehen. (Es gibt eine alternative Vorgehensweise, bei der Scheiben rechtwinklig zu den Schichten abgenommen werden; hiermit befaßt sich die Erfindung aber nicht). insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Einrichtungen, welche Scheiben parallel zu den Schichten trennen.
• Die europäischen Patentanmeldungen EPC 0095866, EPC 0159836 und die deutsche Patentanmeldung DE 1068599 beschreiben Beispiele, welche zum Stand der Technik gehören.
• Wenn eine Scheibe von dem Paket abgetrennt wird, ist es erwünscht, die Abtrennung an einer Grenzfläche zwischen den natürlichen Schichten im Paket vorzunehmen, um eine saubere Trennung zu erhalten. in der Praxis sind diese Schichten keine flachen Ebenen, sondern sie sind im allgemeinen durch die Art und Weise der Ausbildung des Blocks konvex (oder konkav, wenn der Block gestürzt wird). Bei einigen Anwendungsfällen kann die Schicht einen geneigten Verlauf haben, wenn beim Befüllen eines Behältnisses, in welchem der Block enthalten ist, auf einer Seite oder einem Ende mit einer Kraft beaufschlagt wird.
• Vorhandene Systeme zum Trennen derartiger Scheiben machen sich in typischer Weise eine zweizinkige Gabel zu Nutze (welche beispielsweise bei einem Hubstapler vorgesehen ist), welche in den Block eingeschoben wird. Da diese Zinken starr und stumpfendig sind und sich auf einem fest vorgegebenen Weg bewegen, neigen sie dazu, die Schichten zu durchschneiden oder zu durchreißen, worunter die Blätter in den dünnen Schichten leiden. Wenn dann die Scheibe von dem Hauptgebinde abgetrennt wird, ist eine unordentliche Trennfläche von ineinandergreifenden dünnen Schichten vorhanden, welche bis unter die Zinken herabhängen.
• Es ist äußerst schwierig, einen Zinken oder eine schneidenförmige Zunge herzustellen, welche in ausreichender Weise passend zu der Kontur einer Schicht in allen drei Dimensionen ausgelegt ist, und wenn zwei oder mehr Zinken eingesetzt werden, ist es in der Praxis auch schwierig, diese zwischen ein und derselben Schicht einzuführen.
• Die Erfindung zielt darauf ab, eine verbesserte Vorrichtung zum Abtrennen derartiger Scheiben von einem Tabakblock bereitzustellen.
• Jede schneidenförmige Zunge oder jeder Zinken hat eine Dicke und bildet ein Teil zum Abtrennen mittels Keilwirkung oder durch Wegbrechen. Wenn ein keilförmiger Zinken oder ein Spaten in die Seite eines Gebindes eingeführt wird, beginnt dieses Gebinde bzw. dessen Hülle längs einer natürlichen Blatttrennung einen Schlitz zu bilden.
• Nach der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Separieren einer Materialscheibe von einem Block des Materials, welches eine blättrige Struktur hat, welche eine hin- und hergehend bewegliche, schneidenförmige Zunge aufweist, welche eine vorauslaufende Schneidkante hat, welche derart ausgelegt ist, daß sie in den Materialblock zur Abnahme einer Scheibe von demselben während eines vorwärts gerichteten Trennhubs der schneidenförmigen Zunge allgemein in Richtung der Ebenen der blättrigen Beschaffenheit eindringt, einen Schlitten aufweist, an welchem die schneidenförmige Zunge angebracht ist und in eine Richtung des vorwärts gerichteten Hubs weist, und eine Antriebseinrichtung aufweist, um den Schlitten hin- und hergehend zu bewegen, bereitgestellt, welche gekennzeichnet ist durch eine Schwenkeinrichtung, welche das nachlaufende Ende des Schlittens mit der Antriebseinrichtung verbindet, um ein Kippen des Schlittens relativ zu der Antriebseinrichtung zu gestatten, Führungseinrichtungen, entlang denen sich der Schlitten hin- und hergehend bewegt, wobei die Führungseinrichtungen geneigte Nockenteile umfassen, welche längs denselben an einer vorbestimmten Stelle angeordnet sind, wobei die geneigten Nockenteile dazu dienen, zwei Teile der Führungseinrichtungen, welche in unterschiedlichen Höhen angeordnet sind, zu verbinden, und durch eine Nockenstößeleinrichtung am Schlitten, welche mit den geneigten Nockenteilen nach Erreichen der vorbestimmten Stelle zusammenarbeitet, um zu bewirken, daß der Schlitten derart gekippt wird, daß die Schneidkante der schneidenförmigen Zunge eine Bewegung quer zur allgemeinen Richtung des vorwärts gerichteten Hubs ausführt, wodurch nach dem anfänglichen Eindringen der schneidenförmigen Zunge in den Block die schneidenförmige Zunge die Scheibe von dem restlichen Teil des Blocks dadurch abschält, daß sie im wesentlichen dem Verlauf einer Grenzfläche zwischen den Lagen im Block folgt.
• Mit Hilfe diesen Einrichtungen wird die schneidenförmige Zunge geringfügig von dem Hauptkörper des Blocks abgehoben, wodurch sich der Trennschlitz in Vorwärtsrichtung der schneidenförmigen Zunge und zu beiden Seiten hin längs einer natürlichen Blattfläche zwischen den dünnen Schichten oder Schichtungen ausbreitet.
• Wenn nach dem anfänglichen Eindringen der schneidenförmigen Zunge diese weiter in den Block eingeführt wird, ist die aufzubringende Kraft geringer und die Schlitzbildung schreitet der schneidenförmigen Zunge vorauslaufend fort, ohne daß die schneidenförmige Zunge in irgendwelche konvexen Blattflächen einschneidet, vorausgesetzt natürlich, daß die Hubbewegung größer als die Konvexität ist.
• Wenn zwei schneidenförmige Zungen wie an sich üblich eingesetzt werden, ist es kaum zu erwarten, daß diese zwischen ein und derselben Schichtung oder Blattfläche eintreten und daher wird es bevorzugt, eine einzige, schneidenförmige Zunge einzusetzen, welche eine vorwärtsgerichtete und seitwärts gerichtete Keilwirkung erzeugt, wenn die schneidenförmige Zunge eingeführt wird. Auch ist es erwünscht, eine durchgehende, schneidenförmige Zunge zu haben, um eine vollständige Trennung der dünnen Schichten zu erreichen und eine Oberfläche bereitzustellen, über welche die Scheibe auf eine Aufnahmeplattform ohne Beschädigung gleitend hinwegbewegt werden kann.
• Zur weiteren Unterstützung für das Verständnis der voranstehenden Ausführungen und der wesentlichen Gesichtspunkte der Erfindung wird nachstehend eine bevorzugte Ausführungsform lediglich als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:
• Figur 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Tabakgebindes und einer schneidenförmigen Zunge,
• Figur 2 eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung zur Verdeutlichung einer schneidenförmigen Zunge, welche längs Führungsbahnen beweglich ist,
• Figur 3 eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Schienenprofils zum Einsatz bei der bevorzugten Ausführungsform nach Figur 2, und
• Figur 4 eine Anordnung einer Plattform zum Heben des Tabakblocks während des Scheibenschneidens mit Hilfe der Anordnung nach Figur 2.
• Nach Figur 2 ist ein Schlitten 10 vorgesehen, welcher an seinem vorderen Ende eine daran angebrachte, schneidenförmige Zunge 11 hat. Der Schlitten ist mit hinteren Rollen 12 versehen, welche auf einem horizontal angeordneten ersten Paar von beabstandeten Schienen 13 laufen, und er ist mit vorderen Rollen 14 versehen, welche auf einem zweiten Paar von beabstandeten Schienen 15 laufen, wobei die letztgenannten zwei horizontale Teile 15a, 15c aufweisen, welche über ein geneigtes oder als Nocke ausgebildetes Teil 15b verbunden sind.
• Ein drittes Paar von oberen Schienen 13' verhindert, daß die hinteren Räder angehoben werden, und diese Schienen können gegebenenfalls die vorderen Rollen überlappen, sowie die Hubbewegung der vorderen Räder begrenzen.
• Die schneidenförmige Zunge 11 ist in Form einer hohlen, gestürzten, kanalähnlichen Gestalt ähnlich einer gestürzt angeordeten Schale ausgelegt und aus einer 3 bis 5 mm dicken Platte hergestellt, um einen Freiraum für äußerst konvexe Oberflächen bereitzustellen. Sie weist Seitenwände 11a und 11b auf und hat zwei geneigte, symmetrisch angeordnete, Oberflächen 11c und 11d an der vorauslaufenden Kante oder der Schneidkante, wobei die geneigten Flächen auch nach hinten von dem voraus laufenden Ende oder Schneidende iie abgewinkelt sind.
• Der Schlitten ist derart beschaffen und ausgelegt, daß er mit Hilfe eines Pneumatikzylinders 16 hin- und hergehend beweglich ist, um die schneidenförmige Zunge zwischen die dünnen Schichten eines Tabakblocks einzutreiben, wie dies mit 17 angedeutet ist, welcher auf einer Plattform 18 aufliegt. Diese letztgenannte Plattform wird sukzessiv (mit Hilfe eines bekannten und nachstehend beschriebenen Mechanismus) jedesmal angehoben, wenn eine Scheibe abgenommen ist und mittels der schneidenförmigen Zunge 11 auf einer festen Plattform 19 abgelegt ist. Die Kraftwirklinie auf die schneidenförmige Zunge 11 liegt auf oder oberhalb der vorauslaufenden Kante der schneidenförmigen Zunge, so daß ein kleines Moment vorhanden ist, welches zusätzlich zur Schwerkraft die vorderen Rollen 14 auf dem unteren, zweiten Schienenpaar 15 hält. Die vorauslaufende Kante der Plattform 18 ist vorzugsweise abgeschrägt, wie dies mit 22 angedeutet ist, um eine Leitkante für die schneidenförmige Zunge 11 bereitzustellen, welche so ausreichend niedrig ist, daß sie auf die Plattform trifft.
• Die geneigten Flächen 11c und 11d der schneidenförmigen Zunge 11 haben zugeordnete scharfe Kanten 20, 21, welche in typischer Weise im Abstand von 120 Grad zueinander angeordnet sind und welche sich an den spitzen Enden 11e treffen. Die geneigten Enden 11c und 11d bilden eine Schrägfläche, welche typischerweise etwa zwischen 10 und 20 Grad zur Horizontalen geneigt ist und die sich nach hinten zur Hauptfläche der schneidenförmigen Zunge derart fortsetzt, daß eine schneidenförmige Zunge gebildet wird, welche Seitenwände 11a und 11b hat, und die in typischer Weise 25 bis 50 mm tief ist.
• Die scharfen Kanten 20 und 21 sind für das anfängliche Einführen der schneidenförmigen Zunge in den Block bestimmt, und der Neigungswinkel von typischerweise etwa 15 Grad dient dazu, eine Keilwirkung zu erzeugen oder eine Hubrampe zu bilden, um anschließend ein Ablösen anstelle eines Abschneidens einer Scheibe von dem Block zu bewirken.
• Vorzugsweise beginnt die schneidenförmige Zunge ihren Hub, wenn sie geneigt ist, und nach dem anfänglichen Eintritt in der Größenordnung von etwa 50 bis 300 mm wird die vorauslaufende Kante typischerweise um 25 bis 30 mm angehoben, um die schneidenförmige Zunge in eine horizontale Stellung zu bringen. Die beiden vorderen Räder 14 haben eine geringfügig breitere Spur als die hinteren Räder, und das weitere Schienenpaar 15 ist außerhalb und dem ersten Schienenpaar 13 benachbart angeordnet. Das Schienenpaar 15 liegt etwa in derselben Höhe wie das erste Schienenpaar 13 über den Teilen 15c, sie gehen aber von einer tieferen Lage über den Teilen 15a aus, wobei die geneigten Teile 15b eine Neigungsfläche oder Nockenfläche bilden, welche sich zu den Teilen 15c in derselben Höhe wie die Schienen 13 erstrecken (siehe Figur 2).
• Das erste Teil 15a und das Nockenteil 15b des zweiten Schienenpaars 15 können derart ausgebildet sein, daß man unterschiedliche Charakteristika bei der anfänglichen Eindringungsbewegung und dann bei der Hubbewegung der voraus laufenden Kante der schneidenförmigen Zunge zum Einführen in den Block erhält.
• Bei einigen Fällen ist es schwieriger die Scheiben wegzubrechen. Daher sind bei einer alternativen Auslegungsform der Vorrichtung nach Figur 2 die Schienen 15 (siehe Figur 3) derart ausgebildet, daß sich an eine anfängliche Hubnockenfläche 15b eine allmähliche Absenkbewegung und dann eine weitere Hubnockenfläche 15d anschließt, was mehrfach auf dem Bewegungsweg der schneidenförmigen Zunge wiederholt werden kann. Durch diese Wirkung wird die manuelle Wirkung simuliert, welche eingesetzt würde, wenn man eine Scheibe von dem Block mittels eines Spatens wegbrechen würde.
• Bei der alternativen Auslegungsform der Schienen 15 mit aufeinanderfolgenden ansteigenden und fallenden Teilen können bei einer begrenzten Fallbewegung des Tabaks die vorderen Räder 14 von den Schienen abgehoben werden, so daß man zwischen denselben und dem oberen, dritten Schienenpaar 13' einen Zwischenraum erhält, und daß es passieren könnte, daß die schneidenförmige Zunge über das Hindernis läuft, ohne einen Schneidvorgang auszuführen.
• Figur 4 zeigt eine Auslegungsform, bei der die Plattform 18 in eine gewünschte Lage mit Hilfe eines Zylinders 40 angehoben werden kann, welcher mittels eines Positionswandlers 41 gesteuert werden kann, welcher zwischen der Plattform 18 und einem Basisteil 42 vorgesehen ist.
• Nachdem ein gesamter Block in Scheiben zerlegt worden ist, wird die Plattform automatisch auf die Position der Plattform 18 abgesenkt, und ein neuer Block wird mit Hilfe eines Schiebers 43 von einer festen Aufgabeplattform 44 auf dieselbe geschoben.
• Das Scheibenschneiden erfolgt in einer Höhe oberhalb der Höhe der Aufgabeplattform 44.
• Bei einer weiteren Ausführungsvariante der Auslegung, welche in Figur 2 gezeigt ist, kann das zweite Schienenpaar 15 schwenkbeweglich an seinen vorderen Enden vorgesehen sein, wie dies mit 30 angedeutet ist. Die Schienen sind an ihren hinteren Enden mit Hilfe einer fluiddruckbetriebenen Kolben- und Zylindereinrichtung 31 gestützt, deren Kolbenstange schwenkbeweglich mit den Schienen 15 an einer Schwenkachse 32 verbunden ist, und deren Zylinder schwenkbeweglich an einer Basis der Maschine bei 33 angebracht ist.
• Wenn bei dieser Auslegung die schneidenförmige Zunge 11 den vorwärts gerichteten Schneidhub beendet hat, bevor die schneidenförmige Zunge für einen anschließenden Schneidhub zurückgekehrt ist, wird die Einrichtung 31 betätigt, um das Ende der Schienen 15 anzuheben. Hierdurch wird bewirkt, daß die Schneidkanten 20, 21 angehoben werden, so daß dann, wenn die schneidenförmige Zunge zurückgezogen wird, diese nicht die obere Fläche des Blocks berührt, um somit eine Beschädigung der Oberfläche zu vermeiden.
• Wenn die zungenförmige Schneide 11 ihren Rückwärtshub beendet hat, wird die Einrichtung 31 wiederum betätigt, um die Schienen 15 in die Ausgangsposition für einen neuen Scheibenschneidhub der schneidenförmigen Zunge abzusenken.
• Bei einigen Fällen können die Schienen 15 auf einer Kolben- und Zylindereinrichtung an beiden Enden abgestützt sein, um denselben Zweck im Hinblick auf das Heben und Absenken der Schienen zu verwirklichen.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Separieren einer Materialscheibe von einem Block (17) des Materials, welches eine blättrige Struktur hat, welche eine hin- und hergehend bewegliche, schneidenförmige Zunge (11) aufweist, welche eine vorauslaufende Schneidkante (20, 21) hat, welche derart ausgelegt ist, daß sie in den Materialblock zur Abnahme einer Scheibe von demselben während eines vorwärts gerichteten Trennhubs der schneidenförmigen Zunge allgemein in Richtung der Ebenen der blättrigen Beschaffenheit eindringt, einen Schlitten (10) aufweist, an welchem die schneidenförmige Zunge angebracht ist und in eine Richtung des vorwärts gerichteten Hubs weist, und eine Antriebseinrichtung (16) aufweist, um den Schlitten hin- und hergehend zu bewegen, gekennzeichnet durch eine Schwenkeinrichtung, welche das nachlaufende Ende des Schlittens (10) mit der Antriebseinrichtung (16) verbindet, um ein Kippen des Schlittens relativ zu der Antriebseinrichtung zu gestatten, Führungseinrichtungen (13, 15) entlang denen sich der Schlitten hin- und hergehend bewegt, wobei die Führungseinrichtungen geneigte Nockenteile (15b) umfassen, welche längs denselben an einer vorbestimmten Stelle angeordnet sind, wobei die geneigten Nockenteile dazu dienen, zwei Teile (15a, 15c) der Führungseinrichtungen, welche in unterschiedlichen Höhen angeordnet sind, zu verbinden, und durch eine Nockenstößeleinrichtung (14) am Schlitten, welche mit den geneigten Nockenteilen nach Erreichen der vorbestimmten Stelle zusammenarbeitet, um zu bewirken, daß der Schlitten derart gekippt wird, daß die Schneidkante der schneidenförmigen Zunge eine Bewegung quer zur allgemeinen Richtung des vorwärts gerichteten Hubs ausführt, wodurch nach dem anfänglichen Eindringen der schneidenförmigen Zunge in den Block die schneidenförmige Zunge die Scheibe von dem restlichen Teil des Blocks dadurch abschält, daß sie im wesentlichen dem Verlauf einer Grenzfläche zwischen den Lagen im Block folgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen (15) ein erstes Paar von Schienen (13) aufweist, welches in Eingriff mit einem ersten Paar (12) von Nockenstößeleinrichtungen ist, um das vorauslaufende Ende des Schlittens während der hin- und hergehenden Bewegung zu führen, und ein zweites Paar von Schienen (15) aufweist, welches seitlich von dem ersten Paar von Schienen (13) angeordnet ist und einem zweiten Paar (14) von Nockenstößeleinrichtungen zusammenarbeitet, dann das nachlaufende Ende des Schlittens während der hin- und hergehenden Bewegung zu führen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Paare (12, 14) der Nockenstößeleinrichtungen jeweils Rollenpaare aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schienenpaar (15) eine Reihe von geneigten Nockenteilen (15b) hat, welche derart angeordnet sind, daß sie bewirken, daß die Schneidkante der schneidenförmigen Zunge in Querrichtung während des vorwärts gerichteten Hubes der schneidenförmigen Zunge hin- und hergehend bewegt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schienenpaar (15) drehbeweglich an seinen vorderen Enden (30) angebracht ist und an seinen hinteren Enden gelagert ist, und daß Einrichtungen (31) vorgesehen sind, welche die hinteren Enden am Ende des vorwärts gerichteten Hubes der schneidenförmigen Zunge anheben, um die Schneidkante von dem Block während des rückwärts gerichteten Hubes der schneidenförmigen Zunge abzuheben.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Heben der hinteren Enden des zweiten Schienenpaars eine Kolben- und Zylindereinrichtung aufweist, welche mittels eines Fluiddruckes betreibbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes Schienenpaar (13') in einer Höhe oberhalb der ersten und zweiten Schienenpaare (13, 15) vorgesehen ist, welches mit beiden Rollenpaares (12, 14) zusammenarbeitet und diese auf den zugeordneten Schienenpaaren hält.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (16) eine fluidbetriebene Kolben- und Zylindereinrichtung aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schneidenförmige Zunge (11) mit einem vorauslaufenden Ende ausgebildet ist, welches geneigte Teile (11c, 11d) hat, um dieser eine Keilwirkung zu verleihen, wenn die schneidenförmige Zunge in den Block eindringt, um hierdurch das Trennen der Scheibe vom Block zu unterstützen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten Teile derart angeordnet sind, daß die Schneidkante der schneidenförmigen Zunge in Form eines breiten "V" ausgelegt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vertikal bewegliche Trageinrichtungen (18) vorgesehen sind, um das Material zu tragen, und daß eine fluiddruckbetriebene Kolben-Zylindereinrichtung (40) vorgesehen ist, welche das Material nach der Abnahme jeweils einer Scheibe verrückt.