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Maschine zur Behandlung von geschnittenem Tabak Die Erfindung bezieht
sich auf Maschinen zur Behandlung von geschnittenem Tabak.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, für solche Maschinen, z. B. Zigarettenmaschinen,
eine Betastra:hlenvorrichtung zu verwenden, um die einen bestimmten Raum einnehmende
Tabakmasse zu messen. Zu diesem Zweck ist die Maschine mit einer Vorrichtung versehen,
die aus einer Betastrahlenquelle, z. B. Strontium 9o, und einer Ionisationskammer
besteht, die zu beiden Seiten des sich durch die Maschine bewegenden Tabakstromes,
z. B. eines Zigarettenstranges, liegen, so daß Ströme durch die durch den Tabak
hindurchgehenden Strahlen in der Ionisationskammer erzeugt werden, durch die die
Tabakmasse in jedem beliebigen Augenblick gemessen werden kann.
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Bei diesen Vorrichtungen war bisher die Arbeit der Vorrichtung konstant,
nur die durchlaufende Tabakmenge war veränderlich. Es ist nun erwünscht, daß periodische
Prüfungen der Arbeit der Vorrichtung vorgenommen werden können, so daß, wenn irgendetwas
mit der Vorrichtung nicht in Ordnung ist, diese Tatsache schnell angezeigt wird.
Hierfür sind gemäß der Erfindung Einrichtungen vorgesehen, um zu gewünschten Zeiten
eine bekannte Masse zwischen die Strahlenquelle und die Kammer zu bringen. Es können
mehrere derartige bekannte Massen, die verschiedenen Widerstand gegenüber dem Eindringen
der Strahlen bieten, in einem Rahmen angeordnet werden und der Rahmen so bewegt
werden, daß die einzelnen Massen nach Belieben in die Bahn der Strahlen gebracht
werden. Die Massen können aus dünnen Metallschirmen bestehen und, wenn beispielsweise
drei solcher Schirme benutzt werden, bietet der mittlere einen Widerstand, der dem
Widerstand eines Tabakstranges
von der gewünschten Masse entspricht,
während die beiden anderen einen Widerstand von ungefähr 96 bzw. ioq.o/o dieses
Wertes aufweisen. Um den Rahmen einzustellen, kann er in Führungen gleitend an der
Kammer angebracht sein, so daß die gewählte Masse in die Strahlenbahn gebracht werden
kann. Wenn der Rahmen zwischen Strahlenquelle und Kammer bewegt wird, muß der Tabakstrang
angehalten werden; solange die Prüfung vorgenommen wird, und zu diesem Zweck sind
gewisse " später beschriebene Teile vorgesehen.
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Zweckmäßig ist die Kammer gelenkig angebracht, so daß sie von der
Strahlenquelle abgeschwenkt werden kann, um eine Besichtigung des Rahmens zu gestatten,
der auch als Schirmrahmen bezeichnet wird, und es kann ein beweglicher Verschluß
vorgesehen sein, der durch die Schwenkbewegung der Kammer betätigt wird und das
Fenster der Strahlenquelle abdeckt, um zu verhüten, daß schädliche Strahlen durch
die Luft dringen.
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Man kann auch, ohne die Tätigkeit der Maschine zu stören, einen Rahmen
mit einer oder mehreren bekannten Massen oberhalb der Ebene des Tabakstromes und
der Strahlenquelle befestigen und, wenn notwendig, die Kammer zeitweilig, z. B.
selbsttätig, bewegen. Da die Strahlenquelle die Strahlen durch einen schmalen Spalt
aussendet, während die Kammer eine viel größere Strahlenaufnahmefläche hat, ist
die Frage; ob die Kammer bewegt werden muß, lediglich eine Konstruktionsfrage, da,
wenn die Tabakstromfü'hrungen od. dgl. schmal sind, nur die Strahlenquelle bewegt
werden muß. In diesem Falle wird die bekannte Masse an die Stelle eines sich bewegenden
Tabakstromes gesetzt, ohne die Maschine anzuhalten oder die Bahn des Tabakstromes
abzulenken.
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Die Zeichnungen zeigen als Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung,
und zwar veranschaulicht Fig. i eine Endansicht und die Anordnung einer Ionisationskammer
und Strahlenquelle sowie der dazugehörigen Vorrichtungen zur Handhabung der Kammer
und der Quelle, wobei einige Teile fortgelassen sind, Fig. 2 einen Aufriß von der
rechten Seite, gemäß Fig. i, Fig. 3 in Fig. i fortgelassene Teile, Fig. q. einen
Aufriß der rechten Seite, gemäß Fig. 3, Fig.5 eine schaubildliche Darstellung eines
Teiles einer Zigarettenmaschine mit Ansicht von oben auf den Zigarettenstrang, bevor
er in Zigaretten zerschnitten wird, Fig. 6 eine ähnliche Darstellung wie in Fig.
5, wobei sich einige Teile in einer anderen Stellung befinden, Fig. 7 eine Endansicht
einer in gewisser Beziehung von der in Fig. i gezeigten abweichenden Anordnung,
Fig. 8 eine zur Fig. 7 gehörende Einzeldarstellung und Fig.9 eine schematische Darstellung
einer abgeänderten Ausführung.
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Die Fig. i und 2 zeigen eine Anordnung, die zum Messen eines umwickelten
Tabakstranges verwendet wird. Eine Stranglänge von ungefähr 15 cm wird geprüft,
und zu diesem Zweck ist eine Ionisationskammer, die sich in einem Gehäuse i io befindet,
an einer Seite des Stranges und eine Strahlenquelle, die sich in einem Behälter
i i z befindet, an der anderen Seite angebracht.
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Die Strangführungen 112 und 113 sind so geformt, daß nur der mittlere
Teil des Stranges geprüft wird, um Irrtümer auszuschalten, die auftreten könnten,
wenn der ganze Strang geprüft würde, da sich der Strang leicht auf und ab bewegen
kann. Durch diese Anordnung ist eine etwaige Änderung der Tabaklänge, durch die
die Strahlen gehen, so klein wie möglich.
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Wie aus Fig. 5 ersichtl'ic'h, liegen die Kammer und die Quelle dicht
hinter einer Heizvorrichtung, die den überlappenden Teil des Papiers des Zigarettenstranges
51 verschließt.
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Das Kammergehäuse i io hat über seiner offenen Seite einen Drahtgefiechtschutz
114- Innerhalb des Gehäuses befindet sich ein Innengehäuse 115, das die Ionisationskammer
bildet und mit einem dünnen Metallfenster 116 versehen ist, durch das die Strahlen
hindurchgehen können. Die Kammer dient auch als eine Elektrode der Vorrichtung.
Der Behälter i z i ist in ähnl'ic'her Weise mit einem Fenster 117 versehen, durch
das die Strahlen hindurchgehen können. Innerhalb der Ionisationskammer i 15 befindet
sich eine innere Elektrode 118. Die Kammer ist hermetisch verschlossen und enthält
Luft. Leitungen iig und i2o verbinden die beiden Elektroden mit der elektrischen
Vorrichtung, durch die die Kammerströme verstärkt werden.
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An der unteren Kante des Kammergehäuses i io (Fig. 3 und q.), an der
der Strahlenquelle in dem Behälter i i i zugekehrten Seite, ist ein Klapprahmen
121 vorgesehen, an dem ein Halter 122 drehbar befestigt ist, der in Zukunft als
Schirmhalter bezeichnet werden soll. Der Klapprahmen ist der Deutlichkeit halber
in Fig. 3 und 4. von seinem Drehzapfen aus nach unten 'hängend dargestellt, aber
seine richtige Stellung gegenüber dem Gehäuse iio ist in gestrichelten Linien in
Fig. 3 gezeigt. Der Schirmhalter ist mit Nuten 123 (Fig. 3) versehen, in denen ein
Schirmrahmen 124 mit drei Schirmen 125, 126 und 127 (Fig. q.) gleiten kann. Der
Schirmhalter ist in Fig. i fortgelassen, um die inneren Teile zu zeigen. Gewöhnlich
liegt der Schirmhalter wie in Fig. i an der Fläche des Kammergehäuses iio an, so
daß die Schirme der Strahlenquelle zugekehrt sind. Der Schirmrahmen wird in den
Nuten des Halters durch an seinen beiden Seiten vorgesehene Stangen 128 auf und
ab bewegt. Die Stangen sind mit Zähnen (Fig. 3) versehen und fassen in Zahnrädchen
13o auf einer kleinen Welle 131, die quer zu dem Schirmhalter 122 drehbar gelagert
und mit einem Knopf 129 versehen ist, durch den sie gedreht werden kann. An der
Welle 131 ist eine Sperrvorrichtung befestigt, die aus einem
Zylinder
132 besteht, an dem drei Flächen 133 vorgesehen sind, die Sehnen des ursprünglich
zylindrischen Querschnittes bilden. Diese Flächen arbeiten mit steifen Blattfedern
134 zusammen, die an dem Halter 122 so befestigt sind, daß, wenn der Knopf 129 gedreht
und der Rahmen durch die Zahnrädchen und Zahnstangen auf und ab bewegt wird, sich
die Kurve 132, 133 dreht und der Eingriff der Blattfedern mit den Flächen
an der Kurve eine eine Sperre bildet, die den Schirmrahmen in einer bestimmten Stellung
hält, wenn der Knopf 129 IOS-gelassen wird.
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Der Schirmrahmen weist eine Reihe von Öffnungen auf, z. B. drei, von
denen die mittlere einen dünnen Metallschirm 125 hat, dessen Strahlenabsorption
der der gewünschten Tabakmassen entspricht, während die Öffnungen über und unter
der mittleren mit einem dickeren Schirm 126 bzw. einem dünneren 127 versehen sind.
Die gewählte Stärke hängt von den Umständen und den Wünschen des Benutzers ab; zweckmäßigerweise
bietet der obere Schirm 126 den gleichen Widerstand gegenüber dem Durchgang der
Strahlen wie ein Tabakstrang, der 4% dichter als normal ist, während der untere
Schirm 127 einen 4% geringeren Widerstand als der gewöhnliche Strang bietet. Diese
Schirme können aus Duralumin bestehen. Es ist noch eine vierte Öffnung 135 ohne
Schirm vorgesehen.
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Bei der Arbeit liegt die vierte Öffnung in einer Linie mit dem Strang,
und wenn die Arbeitsweise der ganzen Steuervorrichtung geprüft werden soll, wird
der Zigarettenstrang 51 durch den Arbeiter in bekannter Weise abgelenkt, und der
Durchgang durch :die Strangführungen 112 und 113 wird durch einen drehbaren Verschluß
136 verschlossen, worauf der sich bewegende Strang durch eine schräge Platte 137
seitlich abgebogen wird. Der Schirmrahmen wird dann so bewegt, daß der gewünschte
Schirm in eine Linie mit der Strahlenquelle gelangt, und es wird eine Ablesung auf
einer mit den Verstärkervorric'htungen verbundenen Meßvorrichtung vorgenommen. Auch
kann, wenn ein Registerstreifen verwendet wird, die Stellung des Schreibstiftes
auf dem Streifen oder die sich ergebende Kurve aufgezeichnet werden. Wenn der Prüfer
festgestellt hat, daß die Vorrichtung richtig arbeitet, hebt er den Verschluß 136
an, läßt den Strang in der gewöhnlichen Weise durchlaufen und schiebt den Schirmrahmen
in die Stellung mit der vierten Öffnung zurück, so daß sich die Öffnung 135 zwischen
dem Strang und der Strahlenquelle befindet.
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Wenn eine Maschine beim Beginn eines Arbeitsganges angelassen wird,
wird die Heizvorrichtung io aus der Stellung an dem Strang in der üblichen Weise
angehoben, und diese Bewegung wird dazu benutzt, um den Verschluß 136 selbsttätig
zu schließen und den Durchgang durch die Führungen 112 und 113 zu schließen, so
daß sich kein Abfall in den Führungen ansammeln kann. Zu diesem Zweck ist der Drehzapfen
oder die Stange 138, von der die Heizvorrichtung 1o getragen wird, an dem Handgriff
139 der Heizvorrichtung befestigt, so daß sie sich dreht, wenn die Heizvorrichtung
nach oben oder nach unten geschwenkt wird. An dem der Betastrahlenvorrichtung näher
liegenden Ende ist die Stange 138 mit einer Kurbel 140 versehen, an deren Ende sich
ein Stift 141 befindet, an den eine Feder 142 angeschlossen ist. Das andere Ende
der Feder ist an dem drehbaren Verschluß an der einen Seite des Drehzapfens befestigt.
Die Aufwärtsbewegung der Heizvorrichtung entspannt die Feder, und der Verschluß
fällt durch seine Schwere in die geschlossene Stellung (Fig.6).
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Wenn die Maschine läuft und es wird eine Prüfung gewünscht, unterbricht
der Arbeiter den Strang, und da die Heizvorrichtung 1o sich unten befindet und die
Feder 1q:2 gespannt ist, wird der Versdhluß von Hand nach unten gedrückt und durch
eine kleine Falle 143 geschlossen gehalten, die in eine an dem Verschluß 136 angebrachte,
genutete Platte 144 eingreift. Wenn die Prüfung vorüber ist, löst der Arbeiter die
Falle durch einen Handgriff 145 aus, und der Versc'hluß schwingt unter der Spannung
der Feder 142 nach oben und gibt den Durchgang frei.
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Das Kammergehäuse i 1o ist bei 146 drehbar gelagert, so daß es in
Richtung des Pfeiles (Fig. i) geschwenkt werden kann, um seine wirksame Fläche in
eine waagerecht nach oben gerichtete Lage zu bringen, und die Folge dieser Bewegung
ist, daß die Betastrahlenquelle Strahlen in die Außenluft und in einer Richtung
sendet, wo sie leicht den Arbeiter treffen können. Als Schutzvorrichtung für einen
solchen Fall ist eine gebogene Klappe 147 vorgesehen, die um 148 drehbar an der
Strahlenquelle angebracht ist und so betätigt wird, daß in der einen Stellung die
Quelle frei liegt, während in der anderen Stellung das Fenster der Quelle durch
die Klappe verschlossen wird. An der gebogenen Klappe ist ein Hebel 149 angebracht
und durch einen Lenker 15o mit dem Gelenk 121 zwischen Kammer und Halter so verbunden,
daß, wenn das Kammergehäuse geöffnet ist, der Hebel geschwenkt wird und sich die
Klappe 147 nach oben bewegt und das Fenster 117 der Strahlenquelle abdeckt. Wenn
das Kammergehäuse ilo geschlossen ist, senkt sich die Klappe. Das Kammergehäuse
wird durch eine Klemme 151 in der geschlossenen Stellung gehalten.
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Die Strahlenquelle ist in Richtung nach der Ionisationskammer hin
und von ihr fort einstellbar, und zu diesem Zweck (Fig. i und 2) ist an dem Behälter
i i i ein Rahmen 152 befestigt, dessen Rückwand eine dicke Platte 153 aufweist,
die mit Gewinde versehen ist und zwei drehbare Schrauben 154 aufnimmt. Diese Schrauben
sind an Kegelrädern 155 befestigt, die durch weitere Kegelräder 156 gedreht werden,
die auf einer in Lagern 158 drehbar gelagerten Welle 157 befestigt sind. Ein Handknopf
159 ist auf der Welle 157 befestigt, und wenn der Knopf gedreht wird, bewegt sich
der Behälter i i i hin und her. Ein Zeiger 16o an dem Rahmen 152 läuft über eine
Skala 161; und Unterteilungen der Skala werden durch eine Skala 162
erzielt,
die entsprechend eingeteilt ist und über die sich ein an dem Knopf befestigter Zeiger
163 bewegt: Wenn eine Messung eines umwickelten Stranges vorgenommen wird, wie in
dem eben beschriebenen Beispiel, müssen Heizvorrichtungen 164 (Fig. I) vorgesehen
sein, die thermostatisch gesteuert w erden können, um eine Kondensation in der Vorrichtung
infolge der Feuchtigkeit aus dem frisch verschlossenen Saum des Zigarettenpapiers
zu verhüten.
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Fig. 7 zeigt eine Anordnung für das Messen einer losen Füllung, die
von einem Band aufgenommen wird. Gemäß der Figur bewegt sich ein mit Tabak beladenes
flaches Band 2 zwischen Führungen 52, und die Kammer i io liegt oberhalb und die
Strahlenquelle iii unterhalb des Bandes. Die allgemeine Anordnung der Schirme, die
Einstellung der Quelle und verschiedene andere Einzelheiten ähneln denen von Fig.
i derart, daß eine Beschreibung nicht notwendig ist, da Teile von im wesentlichen
gleicher Bauart bei beiden Anordnungen die gleichen Bezugszeichen tragen. Der hauptsächliche
Unterschied besteht darin, daß der Schirmrahmen 124 waagerecht gleitet und an Stelle
der Klappe 147 ein gleitendes Schild 247 vorgesehen ist. Die Kammer iio und deren
Verlängerung mit dem Schirmhalter 122 sind bei 146 drehbar angebracht, und an den
Drehzapfen sind Zahnräder 2q.8 befestigt, die in Zahnstangen 249 an dem Schild 247
eingreifen. Wenn die Kammer i io um ihren Drehzapfen 146 schwingt, bewegt sich das
Schild 147 'hin und her und bedeckt oder legt die Strahlenquelle frei.
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Die gleiche Sperrvorrichtung wie zuvor wird verwendet, um die Stellung
des Schirmrahmens festzulegen, und der Knopf zum Drehen der Welle 157 hat den gleichen
Zeiger und die gleiche Skalenanordnung 163, 162, wie in Fig. 8 gezeigt. Die Einstellung
der Strahlenquelle weist ferner einen Zeiger und eine Skala auf, wie zuvor.
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Die beschriebenen Anordnungen sind für den in Frage kommenden Zweck
sehr zufriedens.tellend, wenn es aber gewünscht wird, die Vorrichtung durch einen
Schirm zu prüfen, ohne die Fertigung still zu setzen, kann eine Anordnung, wie sie
schematisch in Fig. 9 gezeigt ist, verwendet werden. Hier sind die Führungen I12
und I13 in beliebiger Weise an dem Maschinenbett befestigt, und ein Rahmen i7o mit
einem einzigen Schirm 125 ist an der Führung 112 angebracht. Der Schirm kann auf
diese Weise leicht ausgewechselt werden, es kann aber natürlich auch ein Schirmrahmen
mit mehreren Schirmen drehbar oder gleitbar vorgesehen sein, um einen gewünschten
Schirm in Stellung zu bringen. Kammer und Quelle werden von Stangen 171 getragen,
die in Führungen 172 gleiten können, und sie können durch einen an einem
Rahmen 175 drehbar befestigten, doppelarmigen Handhebel 173, 174 in
die Prüfstellung angehoben werden. Die Bewegung kann auch durch -eine Kurve an Stelle
des Handhebels ausgeführt werden, so daß die Prüfung der Vorrichtung in regelmäßigen
Zeitabständen stattfindet.