EP0568868B1

EP0568868B1 - Apparatus for delivery of tobacco to several cigarette making machines

Info

Publication number: EP0568868B1
Application number: EP93106536A
Authority: EP
Inventors: Karsten Jedamski
Original assignee: Hauni Maschinenbau GmbH
Current assignee: Koerber Technologies GmbH
Priority date: 1992-04-30
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 1996-08-21
Anticipated expiration: 2013-04-22
Also published as: ES2068176T1; ES2068176T3; CN1034259C; CN1077868A; ATE141467T1; EP0568868A1; DE59303467D1; DE4214463A1; US5337762A

Abstract

The invention relates to a pneumatic charging apparatus for cigarette making machines consisting of a trough mounted on cams rotating in a vertical plane. The object is to increase the charging rate of such an apparatus and, as required, always to make cut tobacco available in a sufficient quantity and in a thoroughly mixed, loosened state for a relatively large number of high-performance machines. This is achieved by means of a mounting (16) of the round trough (1) on at least the three cams (14) of identical eccentricity at a uniform radial distance from the centre (9) of the trough. In this design, the trough performs an upward and downward movement with a superimposed oscillating rotational movement, so that a fluidised bed is generated and rotational conveying is achieved, uniform distribution of tobacco in the trough and hence rapid closure of holes in the tobacco being guaranteed. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschicken mehrerer Zigarettenmaschinen mit Schnittabak, mit einem über einen zentralen Verteilkegel beschickbaren Trog, welchem um den Verteilkegel herum gruppierte, über dem ringförmigen Trogboden mündende Saugrohre zugeordnet sind und der auf in einer vertikalen Ebene rotierenden Exzentern schwingend gelagert ist.The invention relates to a device for loading several cigarette machines with cut tobacco, with a trough which can be loaded via a central distribution cone and which are associated with suction pipes grouped around the distribution cone and opening above the ring-shaped trough bottom, and which is pivotally mounted on eccentrics rotating in a vertical plane.

Eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art ist mit der US-A-4 390 029 bzw. GB-A-1 604 790 bekanntgeworden.A device of the type mentioned above is known from US-A-4 390 029 and GB-A-1 604 790, respectively.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Vorrichtung weiter zu verbessern und insbesondere deren Leistungsfähigkeit hinsichtlich der Versorgungsfrequenz einer größeren Anzahl von Hochleistungs-Zigarettenmaschinen zu erhöhen.The invention has for its object to further improve such a device and in particular to increase its performance with regard to the supply frequency of a larger number of high-performance cigarette machines.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens drei Lagerstellen für Exzenter gleicher Exzentrizität mit gleichem radialen Abstand zum Zentrum des Troges vorgesehen sind.
Eine sichere Lagerung und Führung des Troges ist gemäß einer Ausgestaltung dadurch gewährleistet, daß die Lagerstellen untereinander gleiche Teilungsabstände aufweisen. Dies bedeutet, daß bei drei Lagerstellen diese mit einem Winkelabstand von 120° zueinander angeordnet sind.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind vier konzentrisch zur Drehachse des Troges angeordnete und in Winkeln von 90° zueinander beabstandete Lagerstellen vorgesehen.
Eine antriebstechnische Vereinfachung zur Realisierung einer gleichsinnigen Drehrichtung (entgegen oder im Uhrzeigersinn) aller Exzenter wird nach einer Weiterbildung dadurch erreicht, daß die Exzenter mit einem gemeinsamen zentralen Antriebsmittel verbunden sind.
Gemäß einer bevorzugten konkreten Ausführungsform umfaßt dabei das zentrale Antriebsmittel ein Kegelrad-Verteilergetriebe, dessen zentrales Antriebsrad mit einem Antriebsmotor und dessen mit dem Antriebsrad kämmende Kegelräder jeweils mit einer Exzenterwelle verbunden sind.
Eine stabile horizontale Ausrichtung des Troges zur Erzeugung einer lückenlosen wandernden Wirbelschicht ist nach einem weiteren Vorschlag dadurch gewährleistet, daß die Exzenter bezüglich ihrer oberen bzw. unteren Rotationsstellung auf eine einheitliche Phasenlage eingestellt sind.
Besonders günstige Verhältnisse hinsichtlich der Wirbelschichtstabilisierung und der Antriebskinematik werden vorschlagsgemäß dadurch erzielt, daß die Exzenterlagerstellen in der Nähe des Umfangsbereiches des runden Troges vorgesehen sind, wobei nach einer weiteren Ausgestaltung die Exzenterlagerstellen unterhalb der Saugrohrmündungen mit dem Trogboden verbunden sind. Bei dieser antriebstechnischen Gestaltung führen Trogstellen, die auf Kreisen gleicher Radien liegen, jeweils gleiche Bewegungen aus. Der Mittelpunkt des Troges führt entlang der Drehachse ausschließlich eine vertikale Auf- und Abbewegung aus, während Stellen, die auf dem Kreis des Radius der Exzenterlager liegen Kreisbewegungen ausführen. Alle übrigen Stellen des Troges werden auf elliptischen Bahnen bewegt, deren vertikale Achse gleich der doppelten Exzentrizität der Exzenter ist, wogegen deren horizontale Achse ausgehend vom Mittelpunkt des Troges gleich Null mit zunehmender Größe des Radius ebenfalls zunimmt.
Zur Kompensation der bei der oszillierenden Hin- und Her-Drehbewegung des Troges erzeugten radialen Auslenkung der Exzenterlagerung wird die Exzenterlagerstelle nach einem weiteren Vorschlag als den Exzenterzapfen aufnehmendes sphärisches Lager ausgebildet.
Zur Verschleißminderung bei den zwangsläufig auftretenden geringen Axialverschiebungen der Exzenterzapfen innerhalb der Exzenterlagerung können entsprechende, verschleißmindernde Lagerwerkstoffe zum Einsatz kommen, beispielsweise Polyamidhülsen oder dergleichen. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung fängt diese zwangsläufigen Exzenterverschiebungen dadurch auf, daß die Exzenterlagerstellen über ein Drehgelenk mit dem Trog verbunden sind. Dadurch, daß die Drehachse des Drehgelenks quer zur Exzenterachse verläuft, können bei axialer Fixierung des Exzenterzapfens seitliche Auslenkkräfte durch eine entsprechende Schwenkbewegung des Drehgelenks in Radialrichtung des Troges aufgefangen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform münden die Saugrohre entlang einer gemeinsamen konzentrischen Kreislinie über dem Trogboden.This object is achieved in that at least three bearings are provided for eccentrics of the same eccentricity with the same radial distance from the center of the trough.
According to one embodiment, safe storage and guidance of the trough is ensured in that the bearing points have the same spacing between them. This means that with three bearing points they are arranged at an angular distance of 120 ° to one another.
According to a preferred embodiment, four bearing points are provided which are arranged concentrically to the axis of rotation of the trough and are spaced apart at angles of 90 °.
A simplification of the drive technology for realizing the same direction of rotation (counterclockwise or clockwise) of all eccentrics is achieved according to a further development in that the eccentrics have a common central drive means are connected.
According to a preferred specific embodiment, the central drive means comprises a bevel gear transfer case, the central drive wheel of which is connected to a drive motor and the bevel gears which mesh with the drive wheel are each connected to an eccentric shaft.
According to a further proposal, a stable horizontal alignment of the trough for the generation of a gapless moving fluidized bed is ensured in that the eccentrics are set to a uniform phase position with respect to their upper or lower rotational position.
Particularly favorable conditions with regard to the fluidized bed stabilization and the drive kinematics are achieved according to the proposal in that the eccentric bearing points are provided in the vicinity of the circumferential area of the round trough, with the eccentric bearing points being connected to the trough bottom below the suction pipe mouths. With this drive technology design, troughs that lie on circles of the same radius perform the same movements. The center of the trough only performs a vertical up and down movement along the axis of rotation, while points that lie on the circle of the radius of the eccentric bearings perform circular movements. All other parts of the trough are moved on elliptical orbits, the vertical axis of which is twice the eccentricity of the eccentric, whereas the horizontal axis of the trough, which is zero, also increases with increasing radius.
In order to compensate for the radial deflection of the eccentric bearing generated during the oscillating back and forth rotary movement of the trough, the eccentric bearing point is designed as a spherical bearing receiving the eccentric pin.
To reduce wear on those that inevitably occur Corresponding wear-reducing bearing materials, for example polyamide sleeves or the like, can be used for small axial displacements of the eccentric pins within the eccentric bearing. Another embodiment of the invention absorbs these inevitable eccentric displacements in that the eccentric bearing points are connected to the trough via a swivel joint. Because the axis of rotation of the swivel joint runs transversely to the eccentric axis, lateral deflection forces can be absorbed by a corresponding pivoting movement of the swivel joint in the radial direction of the trough when the eccentric pin is axially fixed.
According to a preferred embodiment, the suction pipes open along a common concentric circular line above the trough bottom.

Mit Hilfe der durch die erfindungsgemäße Antriebslagerung erzeugten Auf- und Abbewegung bei überlagerter oszillierender Drehbewegung des Troges läßt sich auch im Extremfall nach Maßgabe der Tabakabförderung durch mehrere Maschinen eine in geschlossenem Kreislauf lückenlos ergänzte Tabakwirbelschicht erzeugen und stabilisieren, unabhängig von der oder den jeweiligen aktiven Tabakabsaugstellen. Durch Zusammenwirkung von Verteilkegel und direkter Exzenterlagerung werden entstandene Lücken im Wirbelbett unmittelbar aufgefüllt und geschlossen.With the help of the up and down movement generated by the drive bearing according to the invention with a superimposed oscillating rotary movement of the trough, a tobacco fluidized bed which is completely supplemented in a closed circuit can be generated and stabilized in an extreme case, depending on the tobacco removal conveyance, independently of the active tobacco suction point or suction points. Through the interaction of the distribution cone and the direct eccentric bearing, any gaps in the fluidized bed are immediately filled and closed.

Ein derartiger Trog in Form eines Torsionsschwingers erfüllt alle Kriterien hinsichtlich einer Wirbelbetterzeugung, einer umlaufenden Förderung, einer gleichmäßigen Tabakverteilung und eines schnellen Schließens von Tabaklöchern.Such a trough in the form of a torsion vibrator fulfills all the criteria with regard to the production of fluidized beds, circulating conveyance, uniform tobacco distribution and the rapid closing of tobacco holes.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der beigefügten Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained below with reference to the embodiment shown in the accompanying figure.

Die pneumatische Beschickungsvorrichtung weist einen runden Trog 1 auf, der über einen zentralen Verteilkegel 2 durch ein Zuführmittel in Form eines Fallrohres 3 mit Schnittabak versorgt wird. Der in Richtung des Doppelpfeils 4 bzw. 6 oszillierend antreibbare Trog 1 ist seitlich gegenüber einer feststehenden, umschließenden Gehäusewand 7 durch einen Faltenbalg 8 abgedichtet.
Auf gleichem Radius kreisförmig um den Verteilkegel 2 bzw. um das Zentrum oder die Drehachse 9 des Troges 1 herum münden zahlreiche Saugrohre 11 oberhalb des horizontalen ringförmigen Trogbodens 12.
Der Trog 1 ist direkt auf vier in vertikaler Ebene (Pfeile 13) rotierenden Antriebsexzentern 14 mit gleichgroßer Exzentrizität seiner Exzenterzapfen 15 gelagert, deren Lagerstellen 16 jeweils ein mit dem Trogboden 12 verbundenes Drehgelenk 17 mit quer zur Exzenterachse verlaufender Drehachse sowie ein sphärisches Lager 18 umfassen. Die vier Lagerstellen 16 sind im äußeren Bereich des Troges 1 im wesentlichen unterhalb der Saugrohrmündungen der Saugrohre 1 angeordnet, und zwar jeweils um 90° versetzt zueinander auf einer gemeinsamen Kreislinie bzw. mit gleichem radialen Abstand zur Drehachse 9 des Troges 1.
Die kreuzweise zueinander verlaufenden Exzenter-Antriebswellen 19, von denen lediglich drei dargestellt sind, sind jeweils mit einem Kegelrad 21 bestückt, welche gemeinsam mit einem mit ihnen kämmenden Antriebsrad 22 ein zentrales Kegelrad-Verteilergetriebe 23 bilden. Das Antriebsrad 22 wird von einem Antriebsmotor 24 angetrieben. Ein die genannten Antriebselemente tragender Rahmenträger 26 stützt sich über eine Federlagerung 27 an einem ortsfesten Gestell 28 ab.
Mit 29 ist eine sich im Betriebszustand des Troges 1 über dem horizontalen Trogboden 12 ausbildende Tabak-Wirbelschicht bezeichnet, aus der heraus der Tabak bei Bedarf bzw. bei Anforderung durch eine oder mehrere Zigarettenmaschinen über die Saugrohre 11 abgefördert wird. Sowie entsprechnde Saugrohre 11 aktiviert werden, gibt ein an ihnen angeordneter Unterdruckschalter 31 ein Signal zur Inbetriebnahme des Trogantriebes. Dabei sind die mit gleicher Geschwindigkeit gleichsinnig drehenden Antriebsexzenter 14 so eingestellt, daß die Exzenterzapfen 15 immer zur gleichen Zeit ihre obere bzw. untere Endlage erreichen.
Eine lückenlose bzw. durch Tabakausbreitung in alle Richtungen, insbeondere in Kreisbahnrichtung, permanent aufgefüllte bzw. nach Entnahme immer wieder geschlossene Tabak-Wirbelschicht 29 wird durch folgende, dem Trog 1 durch die erfindungsgemäße Exzenterlagerung aufgezwungene Bewegungsform erreicht:
Der Trog 1 vollführt eine Auf- und Abbewegung mit der zweifachen Amplitude bzw. der doppelten Exzentrizität der Antriebsexzenter 14, die von einer gleichzeitigen oszillieren Hin- und Her-Drehbewegung um die Trogachse 9 überlagert wird. Dadurch ändert sich die Bewegungsform der einzelnen Trogpunkte vom Zentrum nach außen hin. Während der Mittelpunkt einer Auf- und Abbewegung ausführt, vollführen die anderen Trogpunkte elliptische Bahnkurven. Dabei ist die vertikale Halbachse vom Betrag her immer gleich der Exzentrizität, während die horizontale Halbachse vom Mittelpunkt des Troges 1, wo sie Null ist, nach außen hin zunimmt. Die Trogpunkte, die sich an den Exzentern 14 befinden, vollführen eine Kreisbewegung.
Um das Niveau der Wirbelschicht 29 auf gleicher Höhe zu halten, sind zur Überwachung Lichttaster 32 vorgesehen, indem deren die Oberfläche der Wirbelschicht 29 abtastender Strahlengang 33 bei einer Niveauunterschreitung ein Signal zur Tabakauffüllung über das Fallrohr 3 auslöst.The pneumatic loading device has a round one Trough 1, which is supplied with cut tobacco via a central distribution cone 2 by a feed means in the form of a downpipe 3. The trough 1, which can be driven in an oscillating manner in the direction of the double arrow 4 or 6, is sealed laterally with respect to a fixed, enclosing housing wall 7 by a bellows 8.
At the same radius, circularly around the distribution cone 2 or around the center or the axis of rotation 9 of the trough 1, numerous suction pipes 11 open above the horizontal annular trough bottom 12.
The trough 1 is mounted directly on four drive eccentrics 14 rotating in the vertical plane (arrows 13) with the same eccentricity of its eccentric pins 15, the bearing points 16 of which each comprise a swivel joint 17 connected to the trough bottom 12 with an axis of rotation extending transversely to the eccentric axis and a spherical bearing 18. The four bearing points 16 are arranged in the outer region of the trough 1 essentially below the intake pipe orifices of the intake pipes 1, each offset by 90 ° to one another on a common circular line or at the same radial distance from the axis of rotation 9 of the trough 1.
The eccentric drive shafts 19, which run crosswise to one another, of which only three are shown, are each equipped with a bevel gear 21 which, together with a drive gear 22 meshing with them, form a central bevel gear transfer case 23. The drive wheel 22 is driven by a drive motor 24. A frame support 26 carrying the drive elements mentioned is supported by a spring bearing 27 on a stationary frame 28.
With 29 a tobacco fluidized bed is formed in the operating state of the trough 1 above the horizontal trough bottom 12, from which the tobacco is conveyed out via the suction pipes 11 if required or when requested by one or more cigarette machines. As well as corresponding suction pipes 11 are activated, a vacuum switch 31 arranged on them gives a signal for starting the trough drive. The drive eccentrics 14 rotating in the same direction at the same speed are set so that the eccentric pins 15 always reach their upper and lower end positions at the same time.
A tobacco fluidized bed 29 which is completely filled or tobacco spreading in all directions, in particular in the direction of the circular path, permanently filled or repeatedly closed after removal is achieved by the following movement form imposed on the trough 1 by the eccentric bearing according to the invention:
The trough 1 performs an up and down movement with twice the amplitude or double eccentricity of the drive eccentric 14, which is overlaid by a simultaneous oscillating back and forth rotary movement about the trough axis 9. This changes the form of movement of the individual trough points from the center to the outside. While the center is moving up and down, the other trough points perform elliptical trajectories. The vertical semiaxis is always equal to the eccentricity, while the horizontal semiaxis increases from the center of the trough 1, where it is zero, to the outside. The trough points, which are located on the eccentrics 14, perform a circular movement.
In order to keep the level of the fluidized bed 29 at the same level, light sensors 32 are provided for monitoring, in that their beam path 33 scanning the surface of the fluidized bed 29 triggers a signal for tobacco filling via the downpipe 3 when the level falls below.

Claims

Apparatus for charging a plurality of cigarette-making machines with cut tobacco, having a trough (1) which is chargeable via a central distribution cone (2), has suction pipes (11) associated with it, which suction pipes are grouped around the distribution cone and end above the annular bottom (12) of the trough, and is oscillatingly mounted on eccentrics (14) rotating in a vertical plane, characterised in that at least three bearings (16) for eccentrics (14) of the same eccentricity and at the same radial distance from the centre (9) of the trough are provided.
Apparatus according to Claim 1, characterised in that the bearings (16) are spaced equidistantly from one another.
Apparatus according to Claim 1 or 2, characterised in that four bearings (16) arranged concentrically with the axis of rotation (9) of the trough (1) and spaced at angles of 90° from one another are provided.
Apparatus according to one of Claims 1 to 3, characterised in that the eccentrics (14) are connected to a common central drive means (23).
Apparatus according to Claim 4, characterised in that the central drive means (23) comprises a bevel-gear power divider, of which the central drive gear (22) is connected to a drive motor (24) and the bevel gears (21), meshing with the drive gear, are each connected to an eccentric shaft (19).
Apparatus according to one of Claims 1 to 5, characterised in that the eccentrics (14) are set in a uniform phase relation with respect to their upper and lower rotational position.
Apparatus according to one of Claims 1 to 6, characterised in that the eccentric bearings (16) are provided in the vicinity of the circumferential region of the round trough (1).
Apparatus according to one of Claims 1 to 7, characterised in that the eccentric bearings (16) are connected to the bottom (12) of the trough under the mouths of the suction pipes.
Apparatus according to one of Claims 1 to 8, characterised in that the eccentric bearings (16) are designed as a spherical bearing element (18) receiving the eccentric journal (15).
Apparatus according to one of Claims 1 to 9, characterised in that the eccentric bearings (16) are connected to the trough (1) via a pivot joint (17).
Apparatus according to one of Claims 1 to 10, characterised in that the suction pipes (11) end above the bottom (12) of the trough along a common concentric circular line.