DE3209195C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine kontinuierlich arbeiten­ de Zweistrang-Zigaretten-Fertigungsmaschine der im Pa­ tentanspruch 1 angegebenen Gattung.

Eine derartige Maschine ist aus der DE 30 18 982 A1 be­ kannt. Bei dieser Maschine wird aus einem breiten, abfal­ lenden Leitschacht der geschnittene Tabak über Förderein­ richtungen zwei seitlich nebeneinanderliegenden Steige­ schächten, die durch eine Wand voneinander getrennt sind, zugeführt und unter Zufuhr von Förderluft in den Steige­ schächten aufwärts transportiert. Am oberen Ende eines jeden Steigeschachtes läuft über diesen je ein Saugförderband hin­ weg, an dem die im Steigeschacht nach oben transportierten Tabakteilchen in einer Schicht haften, die an zugeordneten Trimmeinrichtungen vorbei zu Einrichtungen, in denen die Tabakteilchen in Zigarettenpapier eingehüllt werden, geführt werden. Auf diese Weise werden zwei parallele Endlos-Ziga­ rettenstränge gebildet, die dann weiter bearbeitet werden. Für diese Zigarettenstränge wird eine einheitliche Konsi­ stenz gefordert, um in ihren Kennwerten weitestgehend oder völlig gleiche Zigaretten zu erhalten. Durch die verschie­ densten Umstände, wie z. B. ungleichmäßige Zufuhr der Tabak­ teilchen in den abfallenden Leitschacht, ungleichmäßiger Transport der Tabakteilchen in den Steigeschächten, unglei­ che Verteilung der Tabakteilchen über die Breite des Leit­ schachtes und der Steigeschächte usw., wird jedoch diese Forderung bisher nicht erfüllt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Zigaretten-Fertigungsmaschine dahingehend zu verbessern, daß eine genaue Steuerung oder Regelung der beiden Tabak­ schichten bzw. -stränge auf einfache und wirtschaftliche Weise zu erhalten ist, wobei diese Steuerung während der Stufe der Bildung der beiden Schichten derart Anwendung fin­ det, daß die Schichten mit Sicherheit weitestgehend ausge­ glichen bzw. gleich sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Zigaretten-Fertigungsmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gat­ tung durch die im kennzeichnenden Teil dieses Patentanspruchs herausgestellten Merkmale gelöst.

Durch die Trennung des abfallenden Leitschachtes in zwei Fallschächte und durch die Zuordnung von jeweils einer För­ dervorrichtung zu jedem Fallschacht, wobei jede Fördervor­ richtung ihren eigenen Antrieb aufweist, der von längs der Bewegungsbahn der Tabakschichten angeordneten Fühlern betä­ tigbar ist, und durch die Einregelung der den Fallschächten zugeführten Tabakmenge kann eine sehr gleichmäßige Konsi­ stenz der beiden Tabakstränge vor deren Eintritt in die Sta­ tion für die Umhüllung mit Zigarettenpapier erlangt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfin­ dungsgemäßen Zigaretten-Fertigungsmaschine sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 10.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Frontansicht einer gemäß der Erfin­ dung aufgebauten Zigaretten-Fertigungsmaschine, wo­ bei einige Partien geschnitten dargestellt sind, andere aus Gründen der klareren Darstellung weggelas­ sen wurden;

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie II-II in der Fig. 1;

Fig. 3 den Schnitt nach der Linie III-III in der Fig. 2;

Fig. 4 eine schematische Perspektivdarstellung eines Teils der Maschine in einer gegenüber Fig. 1 abgewandelten Ausführungsform;

Fig. 5 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Steuerung für die in Fig. 4 gezeigte Maschine;

Fig. 6 den Schnitt nach der Linie VI-VI in der Fig. 2.

Die Fig. 1 und 2 zeigen im Detail eine Zigaretten-Fertigungs­ maschine 1 mit einer Verteilvorrichtung 2, die eine Einrich­ tung zur Aufnahme einer Masse von geschnittenem Tabak sowie zu dessen Bearbeitung in einer Weise, daß zwei fortlaufende und gleichförmige Förderströme von Tabakteilchen gebildet werden, aufweist. Der Maschine 1 ist ferner eine (bei Be­ trachtung von Fig. 2 links gelegene) Sektion 3 zugeordnet, die von der Verteilvorrichtung 2 gespeist wird und so arbei­ tet, daß sie zwei fortlaufende Zigarettenstränge, ausgehend von den beiden fortlaufenden Förderströmen aus Tabakteilchen, bildet.

Die Bauteile der Verteilvorrichtung 2 sind in einem vertikal aufragenden Gehäuse 4 untergebracht, das an seiner Oberseite von einer waagerechten Decke 5, an zwei Seiten von senkrech­ ten Seitenwänden 6, 7 und an den zur Zeichnungsebene (Fig. 2) parallelen Seiten von einer Frontwand 8 sowie Rückwand 9 umschlossen ist.

Die Masse an geschnittenem Tabak wird der Verteilvorrichtung 2 über einen Zuführschacht 10, der sich durch die Decke 5 erstreckt und oberhalb von zwei Walzen 11, 12 endet, zuge­ führt. Die beiden Walzen 11, 12 sind im Gehäuse 4 in zuein­ ander entgegengesetzten Richtungen drehbar und an ihrem Außenumfang mit radialen Flügeln 13 versehen, um den ge­ schnittenen Tabak einem vorbereitenden Kardier- oder Krem­ pelvorgang zu unterwerfen und ihn in eine darunterliegende Kammer 14 zu fördern.

Der Zufuhrschacht 10 und die Walzen 11, 12 bestimmen zusam­ men eine über der Kammer 14 gelegene Eintrittsspeisevor­ richtung 15, die bodenseitig von einem Fördergurt 16, der das Obertrum eines Förderbandes 17 ist, abgeschlossen ist. Das Förderband 17 ist in Schlaufen um drei Umlenkrollen 18, 19 und 20, von denen wenigstens eine angetrieben ist, und um eine Spannrolle 21 geführt.

Der Auslaß der Eintrittsspeisevorrichtung 15 wird von zwei geneigten, zueinander konvergierenden Wänden 22, 23 be­ grenzt, welche den die Eintrittsspeisevorrichtung 15 ver­ lassenden Tabak auf den Fördergurt 16 leiten.

Auf der von der Wand 23 abgelegenen Seite ist die Kammer 14 von einer nahe dem stromabwärtigen Ende des Fördergurts 16 befindlichen und (bei Betrachtung von Fig. 2) im Gegenuhr­ zeigersinn umlaufenden Kardier- oder Krempelwalze 24 abge­ grenzt. Unter der Kardierwalze 24 ist eine zu dieser ko­ axiale zylindrische Wand 25 vorgesehen, die am einen Ende zwischen dem Fördergurt 16 sowie dem Außenumfang der Kar­ dierwalze 24 eine Verbindungsplatte 26 trägt. Die Kardier­ walze 24 ist Teil einer Hauptspeise- oder Kardiervorrich­ tung 27, zu der eine weitere Walze 28 ("Dosierwalze") gehört, die (bei Betrachtung von Fig. 2) im Gegenuhrzeiger­ sinn dreht und an einer oberhalb der Kardierwalze 24 gele­ genen Stelle sowie im wesentlichen tangential zu dieser Walze angeordnet ist. Die Kardierwalze 24 ist mit einer Vielzahl von im wesentlichen radialen Flügeln oder Zähnen, die den vom Fördergurt 16 zugeführten Tabak aufnehmen und ihn in Form einer ununterbrochenen Tabakschicht aus der Kammer 14 ausfördern, versehen. Die Stärke der Tabakschicht ist im wesentlichen den radialen Längen der Zähne der Kar­ dierwalze 24 gleich, während die Dicke der Tabakschicht zur Geschwindigkeit der Dosierwalze 28 umgekehrt propor­ tional ist.

Eine mit Flügeln oder Zähnen versehene Walze 29 ("Schleuder­ walze") nimmt die Tabakschicht von der Kardierwalze 24 ab und schleudert den Tabak in Form von einzelnen Teilchen in einen Speisetrichter 30 eines im wesentlichen senkrech­ ten Leitschachtes 31. Dieser Schacht 31 ist bodenseitig durch ein Förderaggregat abgeschlossen, das zwei mit Zäh­ nen versehene Förderwalzen 32, 33 (Fig. 3) enthält, welche zueinander identisch sind sowie koaxial zueinander ange­ ordnet, um eine zur Achse der Kardierwalze 24 parallele Achse drehbar gelagert und von zugeordneten Motoren 34, 35 angetrieben sind. In dem zwischen der Dosierwalze 28 und den Förderwalzen 32, 33 gelegenen Bereich ist die Verteil­ vorrichtung 2 in zwei gleiche Teile durch eine Wand 36 unterteilt, welche sich mit Bezug zur Front- und Rück­ wand 8 bzw. 9 an einer zwischen diesen liegenden Stelle parallel zu diesen beiden Wänden erstreckt. Die Schleuder­ walze 29 durchsetzt die Wand 36, deren seitliche Außen­ kante dem Außenprofil der Walzen 28 und 24 folgt.

Der untere Teil der Wand 36 erstreckt sich in den Leit­ schacht 31, der somit in zwei gleiche, parallele Fall­ schächte 37, 38 unterteilt wird.

Die Förderwalzen 32, 33 tragen von den zugeordneten Fall­ schächten 37, 38 zwei Tabakschichten aus, von denen jede eine Stärke oder Dicke hat, die im wesentlichen der ra­ dialen Erstreckung der Zähne der Förderwalzen 32, 33 gleich ist, und jede in Form eines Stromes von einzelnen Tabakteilchen einer Flügel- oder Zahnwalze 39 ("Schleuder­ walze") innerhalb einer Kammer 40 zugeführt wird.

Diese Kammer 40 ist durch eine innere, mit der Trennwand 36 koplanare Wand 41 in zwei gleiche Teile unterteilt, von denen jeder bodenseitig durch je einen Sammelgurt 42 abgeschlossen wird, der sich (bei Betrachtung von Fig. 2) von rechts nach links bewegt und in seiner Laufrichtung ansteigt. Der Sammelgurt 42 ist das Obertrum eines Förder­ bandes 43, das in Schlaufen über drei Umlenkrollen 44, 45 und 46, von denen wenigstens eine angetrieben ist, sowie über eine Spannrolle 47 läuft.

Die von der Schleuderwalze 39 abgeworfenen Tabakteilchen bilden auf den jeweiligen Sammelgurten 42 zwei Tabakschich­ ten von im wesentlichen gleichförmiger Stärke, die, wenn sie das stromab gelegene Ende des jeweiligen Sammelgurtes 42 erreicht haben, eine Walze 51 passieren und nach oben in Form von einzelnen Teilchen durch aufsteigende, von einer (nicht gezeigten) Druckluftquelle kommende, durch einen Kanal 50 jeweils getrennten Steigeschächten zuge­ führte Luftströme abgelenkt werden.

Am oberen Ende der Steigeschächte 48, 49 (siehe auch Fig. 1) haften die Tabakteilchen zu der Unterseite von jeweiligen Saug-Förderbändern 52 und 53, an denen sich durch Anhäu­ fung jeweils Schichten oder Stränge ausbilden, deren Dichte und/oder Gewicht durch zugeordnete Fühler 56, 57 erfaßt wird bzw. werden. Die Schichten 54, 55 werden bei ihrem durch die Saug-Förderbänder 52, 53 bewirkten Trans­ port einem mit Hilfe von Trimmvorrichtungen 58 (Fig. 1) ausgeführten Beschneidvorgang unterworfen, der den Zweck hat, die Höhe oder Stärke auf einen gleichbleibenden Wert zu bringen.

Jede Trimmvorrichtung 58 besteht normalerweise aus einem Paar von gegenläufig drehenden Scheiben 59, die mit Schneidkanten versehen sind (eines dieser "Kreismesser" ist in Fig. 1 zu erkennen). Die beiden Kreismesser 59 sind tangential sowie miteinander in Berührung angeordnet und scheren die zugeordneten Schichten 54, 55 ab, wobei der abgeschnittene Tabak in einen den beiden Schichten 54, 55 gemeinsamen Sammelkanal 60 fallen kann.

Wie den Fig. 2 und 6 zu entnehmen ist, wird ein End- oder Stirnteil des Sammelkanals 60 von einem Förderkanal 61 gebildet, der sich unter dem Fördergurt 16 in einer zur Achse der Kardierwalze 24 parallelen Richtung in das Ge­ häuse 4 hinein erstreckt. Der Förderkanal 61 weist zwei feste Seitenwände 62 sowie eine bewegbare, von einem För­ derband 63 gebildete Bodenfläche auf, deren stromabwärtiges Ende über einem Trichter 64 angeordnet ist. Dieser Trich­ ter 64 liegt über benachbarten Enden von zwei identischen Rinnen 65 und 66, die zum Inneren des Leitschachtes 31 unter dem Trichter 30 öffnen und an gegenüberliegenden Seiten der Trennwand 36 derart angeordnet sind, daß je eine Rinne mit dem Fallschacht 37 bzw. 38 in Verbindung steht.

Jede der Rinnen 65, 66 hat eine geringfügig zum Leitschacht 31 hin geneigte Lage und ist an eine Rüttelvorrichtung 67 angeschlossen, welche bei ihrem Arbeiten der jeweils zuge­ ordneten Rinne Schwingungen vermittelt, deren Frequenz von einem die von den Fühlern 56, 57 ausgegebenen Signale vergleichenden Komparator 68 gesteuert wird. Der Kompara­ tor 68 kann darüber hinaus die Motoren 34, 35 zum Antrieb der Förderwalzen 32, 33 derart steuern, daß deren Geschwin­ digkeit in einer den Frequenzänderungen, die der entspre­ chenden Rüttelvorrichtung 67 vermittelt werden, angepaßten Weise verändert wird.

Im Betrieb werden der Dichte und/oder dem Gewicht der beiden Schichten 54, 55 proportionale Signale dem Kom­ parator 68 zugeleitet, der die Frequenz der Rüttelvorrich­ tung 67 und die Drehzahl der Motoren 34, 35 in einer sol­ chen Weise verändert, daß irgend mögliche Unterschiede zwischen den besagten beiden Signalen sowie zwischen die­ sen und einem Bezugssignal getilgt werden. Das Bezugssignal wird von einem einstellbaren, mit dem Vergleicher 68 ver­ bundenen Emitter 69, der in bestimmten Fällen weggelassen werden kann, ausgegeben.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Abwandlung des Erfindungsgegen­ standes, deren Zweck es ist, die Regelung und Einstellung von Dichte und Gewicht der Schichten 54, 55 zu erleichtern, ist es möglich, nicht nur auf die Rüttelvorrichtungen 67 und die Motoren 34, 35 einzuwirken, sondern unmittelbar stromauf von den Fallschächten 37, 38 auf die Kardiervor­ richtung 27.

Das wird dadurch ermöglicht, daß die einzelne Dosierwalze 28 (Fig. 2) durch zwei Dosierwalzen 70, 71 ersetzt wird, die zueinander koaxial liegen, jeweils von Motoren 72, 73 angetrieben werden und zu den Fallschächten 37, 38 jeweils ausgerichtet sind, d. h. mit diesen fluchten. Durch Änderung der Drehzahl der beiden Dosierwalzen 70, 71 mit Bezug zu­ einander ist es somit möglich, die Dichte der beiden von den Zähnen der Kardierwalze 24 geförderten Tabakschichten unterschiedlich zueinander zu machen.

Die Fig. 4 zeigt eine weitere Eigenheit, die alternativ zu oder zusammen mit der eben beschriebenen Einrichtung angewendet werden kann. Hiernach sind die Dosierwalzen 70, 71 jeweils von einem Paar von Stellgliedern 74, 75 getragen, die bei ihrer Betätigung die zugeordneten Do­ sierwalzen unabhängig voneinander zur Kardierwalze 24 hin oder von dieser weg bewegen. Es ist damit möglich, die Stärken der beiden von der Kardierwalze weiterbewegten Tabakschichten unterschiedlich auszubilden, wobei die Tat­ sache erhalten bleibt, daß die Stärke der beiden Schichten weitestgehend gleich der radialen Erstreckung der Zähne der Kardierwalze 24 gehalten werden kann. Im Fall der in Fig. 4 gezeigten abgewandelten Ausführungsform ist es von Vorteil, wie Fig. 5 zeigt, den Komparator 68 durch eine Logik-Bau­ gruppe 76 zu ersetzen, die von den Fühlern 56, 57 ausgege­ bene Signale sowie das vom Emitter 69 ausgegebene Signal empfängt und gleichzeitig die Motoren 34, 35 sowie die durch die Rüttelvorrichtung 67 gebildete Regeleinrichtung, die Motoren 72, 73 und die Stellgliederpaare 74, 75 nach vorgegebenen Programmen steuert, um die Einstellung bzw. Einregelung der zwei Schichten 54, 55 so fein wie möglich zu machen.

Bei einer weiteren, nicht gezeigten Variante steuert der Komparator 68 bzw. die Logik-Baugruppe 76 direkt nur die Motoren 34, 35 der Förderwalzen 32 und 33, während die Rüttelvorrichtung 67 und möglicherweise die Motoren 72, 73 sowie die Stellgliederpaare 74, 75 von Überwachungs­ gruppen 77 und 78, die beispielsweise von optischer Bau­ art sein können sowie längs der Fallschächte 37, 38 ange­ ordnet sind, abhängig sind. Solche Überwachungsgruppen 77, 78 weisen jeweils zwei Vielheiten von Photodioden 79, 80 auf, die einen Maximal- sowie einen Minimalpegel für die Tabakregelung bestimmen, wobei die Einregelung der Bauteile, wozu jene Elemente dienen, so vorgenommen wird, daß der Tabak innerhalb der Fallschächte 37, 38 auf im wesentlichen konstanten und gleichen Höhen gehalten wird.

Bei einer noch anderen, ebenfalls nicht gezeigten Variante werden die Rüttelvorrichtungen 67 wie auch die Motoren 34, 35 durch den Komparator 68 oder die Logik-Baugruppe 76 gesteuert, während die Funktion des Einhaltens der kon­ stanten und gleichen Höhen des Tabaks in den Fallschächten 37, 38 den Dosierwalzen 70, 71 übertragen wird, die deshalb von den Überwachungsgruppen 77, 78 abhängig sind.

Claims (10)

1. Kontinuierlich arbeitende Zweistrang-Zigaretten- Fertigungsmaschine zur gleichzeitigen Herstellung von zwei fortlaufenden Zigarettensträngen, mit einem abfal­ lenden Leitschacht für Tabakteilchen, mit einer am unteren Ende des abfallenden Leitschachtes gelegenen Fördervorrichtung für die Tabakteilchen und mit zwei teilweise längsseits zueinander sowie in Förderrichtung der Tabakteilchen stromab von der Fördervorrichtung gele­ genen Steigeschächten, die jeweils stromauf von zugeord­ neten Saugförderern für die Bildung der jeweiligen fort­ laufenden Zigarettenstränge angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wand (36) den abfal­ lenden Leitschacht (31) in zwei im wesentlichen gleiche Fallschächte (37, 38) teilt, daß die Fördervorrichtung je eine jeweils unter einem der Fallschächte angeordnete Förderwalze (32, 33), die unabhängig voneinander von zu­ geordneten Antrieben (34, 35) in Abhängigkeit von längs der Bewegungsbahn der Tabakschichten (54, 55) angeordne­ ten Fühlern (56, 57) betätigbar sind, aufweist und daß von jeweils zugeordneten Steuervorrichtungen abhängige Einstelleinrichtungen für die Einregelung der den Fall­ schächten (37, 38) zugeführten Tabakmenge vorhanden sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtungen zwei Rinnen (65, 66) umfassen, von denen jede zwischen einen der Fallschächte (37, 38) und eine Zuführvorrichtung für rückgeführte Tabakteil­ chen eingesetzt ist, und daß die Steuervorrichtungen für die Rinnen jeweils von einer Rüttelvorrichtung (67) mit einstellbarer Rüttelfrequenz gebildet sind.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung einen einzelnen Förderer (63) so wie einen oberhalb der Einlaufenden der beiden Rinnen (65, 66) und stromab vom Förderer (63) angeordneten Trich­ ter (64) umfaßt, wobei der Förderer (63) mit einem Sam­ melkanal (60) für von den Schichten (54, 55) mit Hilfe von Trimmvorrichtungen (58) abgetrennten Tabak in Ver­ bindung steht.

4. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttelvorrichtungen (67) durch die längs der Bewe­ gungsbahn der Tabakschichten (54, 55) angeordneten Füh­ ler (56, 57) gesteuert sind.

5. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttelvorrichtungen (67) durch auf die Höhe des Ta­ baks innerhalb der Fallschächte (37, 38) ansprechende Überwachungselemente (77, 78) gesteuert sind.

6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des oberen Endes des Leitschachtes (14) eine Kardiervorrichtung (27) mit einer Kardierwalze (24) angeordnet ist, der jeweils zwei, einen Teil der Kardiervorrichtung (27) bildende Dosierwalzen (70, 71) als Einstelleinrichtungen zugeordnet sind, welche längs­ seits und im wesentlichen tangential zu der Kardierwal­ ze (24) auf gegenüberliegenden Seiten der Trennwand (36) angeordnet sind.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtungen für die beiden Dosierwalzen (70, 71) durch voneinander unabhängige, je einer Dosier­ walze zugeordnete Antriebe (72, 73) gebildet sind.

8. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtungen für die beiden Dosierwalzen (70, 71) durch je einer Dosierwalze zugeordnete, mit Bezug zur Kardierwalze (24) radial gerichtete Stellglieder (74, 75) gebildet sind, die die jeweilige Dosierwalze zur Kardierwalze hin bzw. von dieser weg verlagern.

9. Maschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtungen der beiden Dosierwalzen (70, 71) von längs der Bewegungsbahn der Tabakschichten (54, 55) angeordneten Fühlern (56, 57) geregelt sind.

10. Maschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtungen der beiden Dosierwalzen (70, 71) durch auf die Höhe des Tabaks innerhalb der Fallschächte (37, 38) ansprechende Überwachungselemente (77, 78) geregelt sind.