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Stw.: ZM-Taschenrad füllen-Rohrkrümmer-IZ
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Verfahren und Vorrichtung zum Bilden einzelner Tabakeortionen Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden einzelner Tabakportionen am Umfang eines
rotierenden Fördermittels.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Bilden einzelner
Tabakportionen in Aufnahmetaschen am Umfang eines umlaufenden Förderers.
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Verfahren und Vorrichtungen der eingangs bezeichneten Gattung dienen
dazu, Rauchartikel, wie z. B. Zigaretten, Zigarillos oder Zigarren aus mehreren
Tabaksorten herzustellen.
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Bislang sind jedoch noch keine Verfahren und Maschinen bekannt, mit
denen auf wirtschaftliche Weise, d. h. mit hoher Leistung, derartige Artikel hergestellt
werden können.
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Ein leistungsbegrenzender Engpaß entsteht vor allem bei der obengenannten,
Ublicherweise in Aufnahmetaschen eines Saugrades vorgenommenen Portionenbildung,
da bei den in Anpassung an die heute üblichen Stranggeschwindigkeiten moderner Hochleistungszigarettenmaschinen
erforderlichen hohen Drehgeschwindigkeiten des betreffenden Saugrades in der zur
Verfügung stehenden kurzen Zeit keine ausreichend kompakten Tabakportionen gebildet
werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den zum Aufbau der Tabakportionen
verwendeten Tabakstrom so zu führen bzw. die dazu notwendigen Fördermittel so zu
gestalten, daß die Aufnahmetaschen des rotierenden Fördermittels auch bei hohen
Drehgeschwindigkeiten gut gefüllt werden.
Stw. : ZM-Taschenrad füllen-Rohrkrümmer-I;
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß aus dem dem Fördermittel
zugeführten Tabak ein Tabakstrom gebildet wird, dessen Tabakpartikel einer Zwangsförderung
unterliegen, daß aus dem Tabakstrom ein schmaler Tabakstrang gebildet wird, und
daß der Tabakstrang unter Einwirkung der Zwangsförderung in einer Abgabezone im
wesentlichen radial auf das Fördermittel aufgebracht wird.
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Zweckmäßigerweise wird der Tabakstrang in einzelne das Volumen der
Tabakportionen bestimmende Ausnehmungen des Fördermittels eingeschossen.
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Es sind grundsätzlich verschiedene Fördermittel für die Tabakpartikel
denkbar, wie z. 3. mechanische Fördermittel in Form von rotierenden Bürsten oder
dergleichen. Eine besonders wirksame, sanfte bzw. den Tabak schonende Förderung
besteht jedoch gemäß einem zusätzlichen Vorschlag darin, daß die Tabakpartikel des
Tabakstromes bzw. Tabakstranges pneumatisch gefördert werden, wobei sich eine Blasluftförderung
als besonders wirksam erweist.
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Um bei den hohen Rotationsgeschwindigkeiten des Fördermitteis diesem
immer eine ausreichende Tabakmenge zur Portionenbildung zur Verfügung zu stellen,
wird außerdem vorgeschlagen, daß der Tabakstrom bzw. Tabakstrang mit einem das Volumen
der einzelnen Tabakportionen übersteigenden Oberschuß an Tabakpartikeln zugeführt
wird.
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Der Aufbau des Tabakstranges aus dem Tabakstrom und dessen zielgenaue,
gebündelte Führung in Richtung auf das Fördermittel wird vorschlagsgemäß in wirksamer
Weise dadurch unterstützt, daß der Tabakstrom entlang einer gekrümmten Führung gefördert
wird, an welche sich der Luftstrom mit den Tabakpartikeln eng anlegt.
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Um einen Stau der zugeführten Förderluft sowie der Tabakpartikel zu
unterbinden, ist vorgesehen, daß ein die Tabakpartikel der Abgabezone zuführender
Luftstrom an der Abgabezone vorbeigeführt ist, wobei der an der Abgabe-
Stw.:
ZM-Taschenrad füllen-Rahrkrümmer-It zone vorbeigeführte Luftstrom überschüssigen
Tabak abfördert.
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Dieser an der Abgabezone vorbeigeführte Luftstrom fördert außerdem
überschüssigen Tabak ab, der von den einzelnen Tabakportionen abgenommen wird, so
daß die mit Saugluft am Fördermittel gehaltenen Tabakportionen immer gleichbleibende
äußere Abmessungen aufweisen.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des eingangs genannten Verfahrens
ist vorschlagsgemäß derart ausgebildet, daß der Förderer einem Förderrohr zugewandt
ist, dessen den Tabak führende Kanalwand im wesentlichen radial auf den Förderer
zulaufend ausgebildet ist.
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Eine optimale Verformung des Tabakstromes zu einem Tabakstrang wird
dadurch erreicht, daß die den Tabak führende Wand des Förderrohres in Richtung auf
den Förderer zu in einen U-förmigen Kanal übergeht, welcher nach einem weiteren
Vorschlag in der Abgabezone der Breite der Aufnahmetaschen des Förderers entspricht.
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Die Vorformung des Tabakstromes zum Tabakstrang bzw. die Einleitung
des Tabakstranges in den U-förmigen Kanal wird gemäß einer Ausgestaltung dadurch
erleichtert, daß das Förderrohr einen gekrümmten Leitungsabschnitt aufweist, an
den sich der Tabak bzw. die diesen tragende Luftströmung eng anlegen.
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Eine optimale Förderwirkung zum Befüllen der Aufnahmetaschen wird
nach einem zusätzlichen Vorschlag dann erreicht, wenn der Förderer im wesentlichen
in dem Bereich des gekrümmten Leitungsabschnitts in das Förderrohr hineinragt, wobei
nach einem weiteren Merkmal das Förderrohr an dem Förderer vorbei- und weitergeführt
ist. Auf diese Weise wird einerseits die überschüssige Förderluft am Förderer vorbei
abgeleitet, wobei sie außerdem den Oberschuß des zugeführten Tabaks zwischen den
Aufnahmetaschen von der
Stw.: ZM-Taschenrad fullen-Rohrkrümmer-
rl Oberfläche des Förderers abnimmt. Ein die Aufnahmetaschen überragender Tabaküberschuß
auf den Tabakportionen wird durch eine dem Förderer zugeordnete Oberschußabnahmeeinrichtung,
die in dem Förderrohr angeordnet ist, entfernt und ebenfalls von der Blasluftströmung
mitgerissen.
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Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß der Tabakstrom
beschleunigt, vorgeformt und zielgerichtet den Aufnahmetaschen zugeführt wird, welche
auf diese Weise bis in die Ecken hinein so mit Tabak ausgefüllt werden, daß auch
bei relativ hohen Saugradgeschwindigkeiten qualitativ gleichbleibend gute, kompakte
Tabakportionen erhalten werden.
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Stw.: ZM-Taschenrad füllen-Rohrkrümmer-IK Die Erfindung wird nachfolgend
anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Hierbei zeigt: Figur 1 eine Ansicht eines Verteilers einer Zigarettenstrangmaschine
bei abgenommener Seitenwand, Figur 2 einen vergrößerten Teilschnitt durch die Aufbauzone
zum Bilden von Tabakportionen nach der Linie tI-II gemäß Figur 1, Figuren 3 bis
5 Querschnitte durch ein Förderrohr vor, in und hinter der Aufbauzone nach den Linien
I.I-ILI, IV-IV und V-V gemäß Figur 2.
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Stw.: ZM-Taschenrad füllen-Rohrkrümmer-II Der Verteiler weist gemäß
Figur 1 einen Vorratsbehälter 1 für einen Tabakvorrat 2 auf, wobei eine den Vorratsbehälter
1 begrenzende Wand 3 und ein Mitnehmer 4 aufweisender Steilförderer 6 (Entnahmeförderer)
derart geneigt zueinander angeordnet sind, daß einerseits ein Nachrutschen des Tabaks
entlang der Wand 3 auf den Steilförderer 6 zu gewährleistet ist, und andererseits
ein ständiges Umwälzen des Tabakvorrates 2 weitestgehend unterbunden wird.
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Zur Überwachung des Tabakvorrates 2 ist eine Lichtschranke 7 vorgesehen,
welche einen Entnahmerechen 8 eines vorgeordneten Vorratsbehälters 9, der gegen
den Steilförderer 6 durch eine Wand 11 abgegrenzt ist, steuert. Eine dem Vorratsbehälter
9 zugeordnete Lichtschranke 12 überwacht dessen Tabakvorrat 13 und steuert eine
an sich bekannte Schleuse 14 einer pneumatischen Tabakbescnictung. Unterhalb der
Wand 3 ist eine weitere Wand 16 vorgesehen, die wiederum mit dem Steil förderer
6 Begrenzungen eines weiteren Behälters 17 für auf einem Förderer 18 zurückgeführten
Tabaküberschuß 19 bildet.
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Eine untere Umlenkrolle 21 des Steilförderers 6 ist mit einem nicht
sichtbaren, separaten, steuerbaren Antrieb verbunden. Dem aufwärts fördernden Trum
des Steilförderers 6 ist oberhalb einer Umlenkrolle 22 eine mit Lederstreifen 23
besetzte Paddelwalze 24 zugeordnet, die überschüssigen Tabak von den Mitnehmern
4 des Steilförderers 6 abpaddelt.
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Unterhalb einer oberen Umlenkrolle 26 des Steilförderers 6 ist eine
Umlenkrolle 27 angebracht, die eine senkrechte Führung des abwärts laufenden Trumes
des Steilförderers 6 oberhalb eines Stauschachtes 28 bewirkt. Eine parallel zum
genannten Trum verlaufende Leitwand 29 bildet eine Verlängerung einer Vorderwand
31 des Stauschachtes 28 und dient zur behinderungsfreien Führung des aus den Mitnehmern
4 des Steilförderers 6 ausfallenden Tabaks in den Stauschacht 28.
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Die Leitwand 29 weist eine Ausnehmung für eine umlaufende
Stw.:
ZM-Taschenrad füllen-Rohrkrümmer-II Magnetwalze 32 auf. Das Aufhängen von Tabakfasern
am oberen Ende einer Rückwand 33 des Stauschachtes 28 wird durch eine mit konstanter
Drehzahl antreibbare, an dieser Stelle angeordnete Walze 34 verhindert.
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Eine an der Rückwand 33 des Stauschachtes 28 angeordnete Oberwachungseinrichtung
36 (mehrere über die Breite des Stauschachtes in unterschiedlicher Höhe verteilte,
elektisch miteinander verknüpfte Reflexionslichtschranken, die über Verzögerungsglieder
erst dann Signale abgeben, wenn sie jeweils eine bestimmte Zeitspanne bedeckt sind)
steuert den erwähnten Antrieb des Steilförderers 6.
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Der Stauschacht 28 mündet in 1-Uhr-Stellung über einem Entnahmeförderer
in Form einer Stiftwalze 37, die über ein nicht sichtbares, stufenlos steuerbares
Getriebe vom Hauptantriebsmotor aer Strangmaschine im Uhrzeigersinn antreibbar ist.
Eine gleichmäßige Füllung der Stiftwalze 37 mit Tabak aus dem Stauschacht 28 wird
durch eine quer zur Stiftwalze 37 oszillierende, synchron zu dieser antreibbare,
zwischen dieser und der Rückwand 33 angeordnete Leiste 38 gewährleistet, die eine
in den Stauschacht 28 ragende Nase aufweist und mit einer den Tabak fassenden Profilierung
versehen ist. In 5-Uhr-Stellung ist der Stiftwalze 37 eine gegen den Uhrzeigersinn
mit konstanter Drehzahl angetriebene Ausschlagwalze 39 zugeordnet, unter der ein
um Rollen 41, 42 geführtes Streutuch 43 angeordnet ist, welches mit konstanter Geschwindigkeit
auf eine Sichteinrichtung 44 zu antreibbar ist. Die Stiftwalze 37 und die Ausschlagwalze
39 sind zum Teil an ihrem Umfang von einer Schale 46 abgedeckt, die bis auf das
Streutuch 43 heruntergezogen ist. Sie soll einmal verhindern, daß Tabak aus der
Stiftwalze 37 vor Erreichen der Ausschlagwalze 39 ausfällt, und zum anderen soll
sie von der Ausschlagwalze 39 gegen die Förderrichtung des Streutuches 43 geschleuderten
Tdbak auffangen. Das Streutuch 43 ist
Stw.: ZM-Taschenrad füllen-Rohrkrümmer-If
mit einer profilierten Oberfläche aus Gummi versehen, die eine möglichst schlupffreie
Mitnahme und Förderung des Tabaks zur Sichteinrichtung 44 gewährleisten soll.
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Die Sichteinrichtung 44 weist eine Druckluftkammer 47 auf, aus der
ein gerichteter Luftvorhang aus einer Reihe rechteckiger, dicht beianderliegender
Uffnungen 48 quer zur Flugbahn des das Streutuch 43 an der Umlenkrolle 42 verlassenden
Tabaks austritt. Ein Auffangbehälter 49 mit einer Förderschnecke 51 am Boden dient
zum Auffangen schwerer, vom Luftvorhang kaum oder nur geringfügig abgelenkter Tabakteile
(Rippen).
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Die vom Luftvorhang aus den Uffnungen 48 der Druckluftkammer 47 aus
ihrer ursprünglichen Flugbahn abgelenkten Tabakpartikel gelangen in ein abwärts
geführtes Förderrohr 52, welches in ein aufwärts führendes Förderrohr 53 einmündet,
an welches gemäß Figur 2 die Druckseite eines Gebläses 54 angeschlossen ist. Die
beiden Förderrohre 52 und 53 sind auf bekannte Art, beispielsweise gemäß der US-PS
4 155 367 der Anmelderin miteinander verbunden. Das aufwärts führende Förderrohr
53 ist mit einem gekrümmten Leitungsabschnitt 56 versehen, welcher zunächst gemäß
Figur 3 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
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In den gekrümmten Leitungsabschnitt 56 ragt ein in Richtung des Pfeils
57 rotierend antreibbarer Förderer in Form eines am Umfang mit Aufnahmetaschen 58
zum Aufnehmen von Tabakportionen 59 versehenen Saugrades61, derart, daß eine den
Tabak führende, äußere Kanalwand 62 radial auf das Saugrad 61 zu ausgerichtet ist.
In einer Abgabezone 63 zum Bilden der Tabakportionen 59 weist die Kanalwand 62 eine
Abschußkante 64 für den Tabak auf. Das Förderrohr 53 verengt sich zunehmend zur
Abgabezone 63 hin gemäß Figur 4 zu einem U-förmigen Kanal 66, dessen Breite zumindest
im Bereich der Abschußkante 64 der Breite der Aufnahmetaschen 58 des Saugrades 61
entspricht. Hinter der Abschußkante 64
Stw.. ZM-Taschenrad füllen-Rohrkrümmer-IT
umschließt die Kanalwand 62 über etwas mehr als die Breite einer Aufnahmetasche
58 dichtend den Umfang des Saugrades 61.
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Die Aufnahmetaschen 58 des Saugrades 61 sind über Saugöffnungen 67
mit einer Unterdruckkammer 68 im Inneren des Saugrades 61 entlang eines Teils ihrer
Bewegungsbahn verbindbar. In einer Übergabezone 69 des Saugrades 61 sind die Saugöffnungen
67 mit einer Entlüftungskammer 71 verbindbar, die auch zum Unterstützen des Übergebens
der in den Aufnahmetaschen 58 befindlichen Tabakportionen 59 mit einem geringen
Überdruck beaufschlagbar sein kann.
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Ober dem Saugrad 61 ist ein Saugstrangförderer 72 zum Übernehmen der
Tabakportionen 59 aus den Aufnahmetaschen 58 des Saugrades 61 angeordnet.
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Der U-förmige Kanal 66 des Förderrohres 53 erstreckt sich noch über
einen längeren Umfangsbereich des Saugrades 61 in dessen Drehrichtung, wobei das
Förderrohr 53 mit seiner inneren Kanalwand 73 am Saugrad 61 vorbei weitergeführt
ist. Innerhalb einer Rohrerweiterung 74 des Förderrohres 53 ist dem Saugrad 61 eine
Überschußabnahmevorrichtung 76 in Form eines Messers 77 und einer Bürstenwalze 78
zugeordnet. Das Förderrohr 53 ist über eine Verbindungsleitung 79 in den Verteiler
zurückgeführt, wobei die Verbindungsleitung 79 gemäß Figur 1 in eine Schleuse 81
einmündet, welche eine Abscheidetrommel 82 und ein Zellenrad 83 zum Austragen des
zurückgeführten Tabaks aufweist.
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Stw.: ZM-Taschenrad füllen-Rohrkrümmer-II Nachfolgend wird die Wirkungsweise
des erfindungsgemäßen Vorrichtungsteils des Verteilers zum Bilden der Tabakportionen
näher erläutert: Aus dem aus dem Vorratsbehälter 1 durch den Steilförderer 6 entnommenen
und durch den Stauschacht 28 hindurchgeführten bzw. aus dem Stauschacht durch die
Entnahmewalze 37 entnommenen Tabak wird auf dem Streutuch 43 ein Tabakvlies gebildet,
welches mit definierter Geschwindigkeit in die Sichteinrichtung 44 geschleudert
wird, wobei die Tabakteile in den Einfluß des aus den Offnungen 48 geblasenen Luftvorhanges
gelangen. Schwerere Tabakteile (größere Rippenstückchen) passieren den Luftvorhang
und gelangen in den Auffangbehälter 49. Alle anderen Tabakteilchen werden von den
aus den Uffnungen 48 austretenden Luftstrahlen aus ihrer ursprünglichen Flugbahn
nach unten in das Förderrohr 52 abgelenkt. Aus dem Förderrohr 52 gelangt der Tabak
in Form eines zunächst relativ breitgefächerten Tabakstromes 84 in das Förderrohr
53, wo er in den Einflußbereich einer durch das Gebläse 54 eingeleiteten Blasluftströmung
gelangt. Tabak und Blasluftströmung legen sich eng an die äußere Kanalwand 62 des
Förderrohres 53 an, so daß sich bereits ein immer schmaler werdender Tabakstrom
ergibt. In Richtung auf die Abgabezone 63 zu flacht sich die Wandung des Förderrohres
aus dem ursprünglich kreisförmigen Querschnitt gemäß Figur 3 so weit ab, daß an
der hinteren Kammerwand 62 ein U-förmiger Kanal 66 entsteht, welcher den Tabakstrom
aufnimmt und daraus einen schmalen Tabakstrang 86 formt. Aus diesem relativ schmalen
Tabakstrang 86 werden die Tabakpartikel an der Abschußkante 64 der Kanalwand 62
beim Eintritt einer Aufnahmetasche 58 in die Abgabezone 63 in die Aufnahmetasche
und insbesondere auch in deren Ecken regelrecht eingeschossen, so daß sich eine
gute Füllung der Aufnahmetaschen ergibt, in denen die Tabakportionen 59 durch Saug-
Stw.:
ZM-Taschenrad füllen-Rohrkrümmer-Il luft gehalten werden. Eventuell an der Umfangsfläche
zwischen den Aufnahmetaschen 58 des Saugrades 61 haftender Tabak und darüber hinaus
der aus dem Förderrohr 53 im Überschuß zugeführte, nicht durch die Aufnahmetaschen
58 aufgenommene Tabak wird von der Blasluftströmung vom Saugrad 61 abgelöst bzw.
durch den vom Saugrad 61 und von der inneren Kanalwand 73 des Förderrohres 63 begrenzten
Leitungsabschnitt weggefördert. Eine zusätzliche Abnahme überstehender Tabakfasern
von den Aufnahmetaschen 58, d. h. ein Egalisieren der Tabakportionen 59, erfolgt
durch das Messer 77 und die Bürstenwalze 78. Aller auf diese Weise weggeführte überschüssige
Tabak wird über die Verbindungsleitung 79 und die Schleuse 81 in den Verteiler zurückgeführt.
Die einzelnen Tabakportionen 59 werden an die Unterseite des Saugstrangförderers
72 übergeben und zur Weiterverarbeitung abgefördert.
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