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Bei der Zigarettenfabrikation wird der Tabak in einem
kontinuierlichen Fluss gegen eine Egalisier- und Verdichtungsvorrichtung geführt, wo ein
regelmässiger Tabakstock gebildet wird, bevor dieser mit Zigarettenpapier
überzogen und dann in einzelne Zigaretten zerschnitten wird. Während dem
Durchlauf des Tabakflusses durch die Vorrichtung wird dieser zuerst örtlich
verdichtet, dann wird die bei der Bildung des Stockes die notwendige
Tabakmenge übersteigende Tabakmenge durch eine Egalisiervorrichtung beseitigt.
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Eine solche Egalisier- und Verdichtungsvorrichtung ist in der
europäischen Patentanmeldung EP-A-0 354 874 beschrieben. In dieser Vorrichtung
wird der Tabak angesaugt, damit er sich gegen einen dünnen porösen Riemen,
der sich in Längsrichtung verschiebt, anhäufen kann, wobei dieser Riemen den
Tabak zwischen zwei seitlichen Schienen transportiert und ihn zuerst gegen
einen Kamm führt, welcher den Tabak leicht verdichtet, d.h., seine Dichte über
eine kurze Distanz erhöht. Der Tabakstock läuft unmittelbar nachher in eine
Egalisiervorrichtung ein, die zwei sich in Rotation befindende kreisförmige
Messer umfasst, die dazu bestimmt sind, den Tabaküberschuss zu beseitigen,
um auf diese Weise einen regelmässigen Tabakstock zu erhalten, der
gleichmässig beabstandete Abschnitte umfasst, wo die Tabakdichte grösser ist als im
Rest des Stockes. Die einzelnen Zigaretten werden dann im Bereiche dieser
verstärkten Abschnitte mit der grösseren Dichte geschnitten, wobei diese
Abschnitte eine Art Zapfen bilden, um zu verhindern, dass der Tabak aus der
Zigarette herausfällt.
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Der Nachteil dieser Vorrichtung ist, dass die Dicke des
Tabakflusses, bevor der Kamm einen Abschnitt verdichtet, absolut unregelmässig ist. Auf
diese Weise erhält man verdichtete Abschnitte, deren Tabakdichte von einem
Abschnitt zum anderen unterschiedlich ist, weil der Verdichtungskamm auf die
unregelmässigen Flussdicken sehr differenziert einwirken kann. Es ist
naheliegend, dass in der Folge die Dicke durch die Egalisiermesser gleich gemacht
wird, wie dies beispielsweise in den Dokumenten DE-A-3 407 893 oder EP-A-
0 259 071 beschrieben ist. Dort verbleiben aber Unregelmässigkeiten in der
Tabakdichte, mindestens in den verdichteten Abschnitten.
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Um diesen Nachteil zu beseitigen und dadurch die Regelmässigkeit
in der Zigarettenherstellung zu erhöhen, ist es notwendig, den Tabakfluss,
insbesondere seine Dicke, zu überwachen, bevor dieser in die Egalisier- und
Verdichtungsvorrichtung eindringt.
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Andererseits ist es notwendig, dass der überschüssige Tabak, der
vom Nutzstock entfernt werden muss, nicht beschädigt wird, d.h., dass die
Tabakhalme nicht zerrissen oder angerissen werden. Dies ist auch der Grund,
warum einfache Vorrichtungen, wie ein Kratzmesser, eine feste oder sich
drehende Bürste, oder ein Schaufelrad, wie dieses in der Schrift GB-A-2 072 483
beschrieben ist, eben weil sie die Tabakhalme beschädigen, nicht verwendet
werden können.
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Um vor dem Bilden des Stockes und vor dem Verdichten die Dicke
der Tabakschicht zu überwachen, ohne dabei den Tabak zu beschädigen, ist
stromaufwärts der Egalisier- und Verdichtungsvorrichtung eine
Tabakflussüberwachungsvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung entsprechend
den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche angeordnet.
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Die Funktionsweise der Tabakflussüberwachungsvorrichtung bzw.
der Kontrollvorrichtung eines Tabakstromes wird insbesondere verständlich
durch die Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform dieser
Vorrichtung, wobei die Beschreibung auf Zeichnungen Bezug nimmt. Es zeigen
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Fig. 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zum Egalisieren und
zum Verdichten, welcher eine Kontrollvorrichtung für den Tabakstrom
vorausgeht,
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Fig. 2 eine Vorderansicht der Kontrollvorrichtung des Tabakflusses
gemäss einer bevorzugten Ausführungsform und
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Fig. 3 eine Aufsicht auf die Kontrollvorrichtung für den Tabakfluss.
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Die Vorrichtung zum Egalisieren und Verdichten 1, die aus der Fig. 1
sichtbar ist, entspricht derjenigen, die in der weiter oben erwähnten
Patentanmeldung beschrieben ist; sie umfasst hauptsächlich ein Endlosband 10, das
zwischen den zwei Rollen 10a und 10b zu einerVerschiebebewegung
angetrieben ist, wobei die eine der Rollen durch einen in der Figur nicht gezeigten
Motor in Drehung versetzt ist. Die Vorrichtung umfasst im weiteren einen
Verdichtungskamm 11 und zwei drehbare Messer 12, die den Tabaküberschuss
abtragen. Der Tabak 2 stammt aus einem Zwischenlager 13, von welchem er
durch das Band 10 hindurch angesaugt wird, wobei sich die Tabakhalme
gegen das Band 10 anhäufen und eine Schicht 20 bilden, die in der Breite durch
zwei seitliche Schienen 14 und 15 (ersichtlich aus den Fig. 2 und 3) begrenzt
ist. Man sieht, dass die Schicht 20 unregelmässig ist, d.h., dass ihre Dicke
ungleich ist. Wenn man keine Vorrichtung zum Überwachen des Flusses vor dem
Kamm 11 vorsehen würde, würde dieser bald auf eine Schicht kleiner Dicke
und bald auf eine Schicht mit einer grösseren Dicke einwirken, was zu
Unregelmässigkeiten in den durch den Kamm 11 verdichteten Bereichen des
Ausgangsstromes 21 führen würde. Um dies zu verhindern ist die Vorrichtung zum
Kontrollieren oder Überwachen des Flusses 3 mit einem Motor 30 ausgerüstet,
welcher Motor ein elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Motor sein
kann und welcher mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht und über eine
Kupplung 31 mit einer Scheibe 32 verbunden ist, die eine zylindrische Form hat
und in einer Ebene dreht, die senkrecht zu den Ungleichmässigkeiten der
Schicht 20 steht. Die Scheibe dreht um eine Drehachse, die senkrecht zur
Vorschubrichtung der genannten Schicht angeordnet ist.
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Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, liegt die kreisförmige obere
Stirnseite 32a der Scheibe 32 in einer Ebene gerade unterhalb der unteren Seiten
14a und 15a der seitlichen Schienen 14 und 15. Wie man aus der Fig. 3
ersieht, ist die Rotationsachse der Scheibe 32 inbezug zur Durchführlinie der
Schicht derart verschoben, dass die Schicht 20 durch einen Bereich der
äusseren zylindrischen Oberfläche 32b der Scheibe 32 abgefangen wird. Der Bereich
der äusseren zylindrischen Oberfläche liegt in der Nahe des Ortes, wo sich
diese äussere zylindrische Oberfläche 32b parallel zur Schicht 20 und in der
gleichen Richtung wie diese verschiebt.
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Wenn folglich die Scheibe 32 in der Richtung des Pfeiles in der Fig.
3 dreht, dann fängt der Oberflächenbereich 32b die Schicht 20 auf und leitet
den Anteil 22 der Schicht 20 der sich unterhalb der oberen Kreisfläche 32a
befindet, ab. Wenn die Drehgeschwindigkeit der Scheibe 32 so ist, dass die
Umfangsgeschwindigkeit der zylindrischen Oberfläche 32b etwa der
Verschiebegeschwindigkeit der Schicht 20 ist, dann wird der Überschuss 22 an
Tabakhalmen sorgfältig von der Schicht 20 getrennt, ohne dass die Tabakhalme dabei
angerissen oder zerrissen werden. Der Überschuss an Tabak wird durch die
Seite der Scheibe 32 beseitigt und fällt auf eine Transportvorrichtung, die
Bänder 16a und 16b umfassen kann, wo der Tabak mit dem Überschuss 23 des
Tabaks, der durch den Schneider 12 beseitigt wird, vermischt und so
aufbereitet und in das Zwischenlager 13 zurückgeführt wird. Wenn die Schicht 20 die
Scheibe 32 überquert hat, hat diese Schicht eine regelmässige Dicke, welche
durch die Distanz, mit der das Band 10 vor der oberen Kreisfläche 32a entfernt
ist, bestimmt ist. Damit diese Dicke wirklich gleichmässig ist, ist es notwendig,
dass die minimale Dicke der Schicht 20, bevor diese über die Scheibe 32
geführt wird, immer grösser ist als die regulierte Dicke. Dadurch wirkt der Kamm
11, wenn er betätigt wird um einen Bereich der Schicht zu verdichten, immer
auf eine gleiche Dicke der Schicht, wodurch eine gleichmässige Dichte des
Tabaks in den verschiedenen verdichteten Bereichen des schlussendlich
gebildeten Ausgangsstromes 21 des Tabaks erreicht wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ankopplung mit der
Kupplung 31 zwischen dem Motor 30 und der Scheibe 32 gelegen. Es ist in der
Tat notwendig, die Scheibe 32 beim An lassen der Maschine auf eine derartige
Geschwindigkeit zu beschleunigen, dass ihre Umfangsgeschwindigkeit
ungefähr der Vorrückgeschwindigkeit der Schicht 20 entspricht. In der Folge ist
dann die Reibung der unteren Seite der Schicht gegen die obere kreisförmige
Fläche 32a genügend, um die Scheibe 32 in der richtigen Geschwindigkeit
angetrieben zu halten. Es ist so möglich, den Antrieb der genannten Scheibe mit
der Kupplung 31 abzukoppeln und die Speisung des Motores 30 abzuschalten.
Wohlverstanden ist es ohne weiteres möglich, eine Ausführungsform der
erfindungsgemässen Vorrichtung vorzusehen, die diese Abkopplung nicht umfasst.
Die Scheibe 32 bleibt dann kontinuierlich durch den Motor 30 angetrieben. Die
Verschiebegeschwindigkeit der Tabakschicht in einer Maschine der
beschriebenen Art ist in der Grössenordnung von 500 - 1000 m pro Minute.
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Um eine gleichmässige Trennung des Überschusses 22 von der
Tabakschicht 20 zu erhalten, sind verschiedene Vorkehrungen inbezug auf die
Geometrie der Scheibe sowie auf das Material, aus dem sie hergestellt ist, zu
treffen. Insbesondere muss die äussere zylindrische Oberfläche 32b der
Scheibe 32 rechtwinklig zur Durchlaufrichtung der Schicht 20 angeordnet sein,
um in korrekter Art den Überschuss 22 durch die Seitenfläche beseitigen zu
können. Eine Falschausrichtung dieser Oberfläche 32b in der einen oder
anderen Richtung würde zu einer leichten Verdichtung oder Entdichtung der
Schicht, deren Dicke gleich gemacht worden ist, führen, was der
Gleichmässigkeit der Schicht schaden würde. In gleicher Art muss das Material der Scheibe
derart gewählt werden, dass die Tabakpartikel an der Scheibe nicht haften
bleiben. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform hat man deshalb die
Scheibe aus einem POLYDUR (geschützte Marke der LEDER & Co. AG)
hergestellt, wobei wohlverstanden ist, dass alle anderen Materialien, an welchen
die Halme und der Tabakstaub nicht haften bleiben, auch verwendet werden
können. Im allgemeinen kann die Scheibe aus irgendeinem Material hergestellt
sein, welches mit einer Schicht oder einem Überzug versehen ist, an welchem
der Tabak nicht anhaftet. Der Zustand der Oberfläche der Seiten 32a und 32b
der Scheibe ist vollkommen glatt.
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Die Vorrichtung zum Kontrollieren oder Überwachen eines
Tabakstromes gemäss der vorliegenden Erfindung, so wie sie beschrieben
worden ist, ist unmittelbar vor einer Vorrichtung zum Egalisieren und Verdichten
montiert, in welcher Vorrichtung der Tabakstrom gegen ein Band, der ihn
weiterfördert, angesogen wird. Andere Systeme zum Egalisieren und zum
Verdichten, mit welchen die erfindungsgemässe Vorrichtung ebensogut arbeiten kann,
existieren. Egal wie die Geometrie, nach welcher der Tabakstrom gebildet wird,
ist, kann die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Gleichmässigmachen der
Dicke des genannten Tabakstromes angewendet werden. Die Vorrichtung kann
an allen Vorrichtungen zum Egalisieren und zum Verstärken des Tabakstromes
eingesetzt werden, bei welchen ein Gleichmässigmachen der Dicke des
Tabakstromes vor der Verstärkung und Egalisierung notwendig ist, egal auf
welche Art die Verstärkung der Zigarettenenden ausgeführt wird.
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Ebenso ist die Vorrichtung zum Kontrollieren und Überwachen eines
Tabakstromes gemäss der vorliegenden Erfindung insbesondere befähigt, die
Dicke einer Tabakschicht mit einer unregelmässigen Dicke zu regulieren, bevor
diese in die Vorrichtung zum Verstärken oder Verdichten eindringt, damit die
Bereiche des Tabakstromes mit einer grösseren Dichte alle die gleiche Dichte
haben. Durch die Konstruktionsart und die Geometrie beseitigt die
erfindungsgemässe Vorrichtung den Tabaküberschuss, ohne diesen zu beschädigen. Die
Einführung einer solchen Vorrichtung in eine Maschine zum Zubereiten eines
Tabakstromes für Zigaretten oder andere Artikel der Tabakindustrie erlaubt
eine gleichmässigere Produktion sowie eine Erhöhung der Qualität der
fertiggestellten Produkte durch eine Verminderung von Abfällen.