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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von Tabak, Rippen
oder dergleichen, im wesentlichen umfassend ein erstes Verdichtungselement
und ein zweites Verdichtungselement, die an Stützelementen angeordnet sind,
sowie ein erstes Mundstück,
das dem ersten Verdichtungselement zugeordnet ist und ein zweites
Mundstück,
das dem zweiten Verdichtungselement zugeordnet ist. Des weiteren
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verdichten von Tabak, Rippen
oder dergleichen, im wesentlichen umfassend die Schritte: Einführen von
Tabak zwischen zwei Verdichtungselemente, die zusammen mit einem
entsprechenden Mundstück
an Stützelementen
gelagert sind, Bewegen mindestens eines Verdichtungselementes auf
das andere zu, wodurch der Tabak verdichtet wird, und gleichzeitiges Fördern des
verdichteten Tabaks in Richtung der Mundstücke.
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Solche
Verdichter und Verfahren zum Verdichten kommen insbesondere im Bereich
der tabakverarbeitenden Industrie, nämlich z.B. bei der Zigarettenherstellung
zum Einsatz. Dabei wird in dem Verdichter lose zugeführter Tabak,
der üblicherweise und überwiegend
aus Tabak und/oder Rippen besteht und Luft- und Feuchtigkeitsbestandteile
aufweist, gepreßt.
Das Pressen wird als Verdichten bezeichnet und dient zur Bildung
eines sogenannten Tabakkuchens, der anschließend zur Weiterverarbeitung
getrennt wird. Bekannte Vorrichtungen weisen zwei Verdichtungselemente
auf, die als strukturierte Oberkette und Unterkette ausgebildet
sind. Die Unterkette ist an entgegengesetzten Enden statisch an seitlichen,
unbeweglichen Stützelementen
gelagert. Das der Unterkette zugeordnete Mundstück ist fest mit dieser verbunden.
Die Oberkette ist beweglich gelagert, und zwar derart, daß die Oberkette
um einen Lagerpunkt schwenkbar an den seitlichen, unbeweglichen
Stützelementen
angeordnet ist. In Transportrichtung des Tabaks ist die Oberkette
um die eingangsseitige Lagerung schwenkbar. Die ausgangsseitige
Lagerung ist in Langlöchern geführt, um
die geführte
Schwenkbewegung zu ermöglichen.
Das der Oberkette zugeordnete Mundstück ist mit der Oberkette um
die eingangsseitige Lagerung und zusätzlich um die ausgangsseitige
Lagerung schwenkbar.
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Zum
Verdichten des Tabaks wird die Oberkette mit einem Pneumatikzylinder
nach unten in Richtung der Unterkette gedrückt. Hierzu schwenkt die Oberkette
um die eingangsseitige Lagerung. Das Schwenken der Oberkette ist
erforderlich, um eine variierende Einlaufhöhe des Tabaks auszugleichen, so
daß die
Preßkraft
zum Verdichten des Tabaks konstant ist. Da das obere Mundstück beim
Schwenken der Oberkette, das auch als Atmen bezeichnet wird, ebenfalls
um die eingangsseitige Lagerung schwenkt, variiert der Abstand vom
Mundstück
zum Schneidkreis bzw. zur Schneidebene einer nachgeordneten Tabakschneidervorrichtung.
Dieser Abstand, der als Spaltmaß bezeichnet
wird, sollte idealerweise gering sein. Durch eine Schwenkbewegung des
oberen Mundstücks
um die ausgangsseitige Lagerung kann das Spaltmaß zwar verkleinert werden. Durch
die Gesamtbewegung der Oberkette mit Mundstück um die eingangsseitige Lagerung
ist jedoch eine Bewegung des Mundstücks auf einer Kreisbahn realisiert,
so daß das
Spaltmaß trotz
ausgleichender Schwenkbewegung des Mundstücks um die ausgangsseitige
Lagerung ein variierendes Spaltmaß von größer 10mm aufweist.
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Dies
hat jedoch zum einen den Nachteil, daß die sogenannte Knockout-Rate
sehr hoch ist. Das bedeutet, daß Tabak,
insbesondere Rippen, durch die nachfolgende Tabakschneidvorrichtung
aufgrund des großen
Spaltmaßes
aus dem Tabakkuchen herausgerissen wird. Diese Knockouts müssen aus
der Mischung separiert werden und können ohne einen zusätzlichen
Zerkleinerungsprozeß nicht
weiter verarbeitet werden. Dabei verringert sich die Tabakausbeute
beim Schneidprozeß.
Zum anderen muß eine sehr
große
Mundstückhöhe, also
ein großer
Abstand zwischen oberem und unterem Mundstück gewählt werden, um das Spaltmaß gering
zu halten. Das bedeutet jedoch auch, daß die Zufuhrmenge des Tabaks
relativ konstant gehalten werden muß, was einen zusätzlichen
Aufwand bedeutet. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die für das Schwenken der
Oberkette erforderlichen Langlöcher
in den Stützelementen
zu Dichtungsproblemen führen.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache, kompakte
und leicht handhabbare Vorrichtung zu schaffen, die eine optimale
Aufbereitung des Tabaks für
die nachfolgende Weiterverarbeitung ermöglicht. Des weiteren ist es
Aufgabe der Erfindung, ein leicht durchzuführendes Verfahren vorzuschlagen,
das eine optimale Aufbereitung des Tabaks für die Weiterverarbeitung gewährleistet.
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Diese
Aufgabe wird zum einen durch eine Vorrichtung der eingangs erwähnten An
dadurch gelöst,
daß mindestens
eines der Verdichtungselemente zusammen mit dem korrespondierenden
Mundstück
linear bewegbar ausgebildet ist. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung
wird erreicht, daß ein Versatz
zwischen dem oberen Mundstück
und dem unteren Mundstück
beim Atmen der Oberkette ausgeschlossen ist, was sich positiv auf
die Schnittqualität
auswirkt. Des weiteren bleibt der Abstand zwischen Mundstück und nachgeordnetem
Schneidkreis des Tabakschneiders, also das Spaltmaß, konstant. Eine
veränderte
Zufuhrmenge von Tabak führt
nicht zu einer erhöhten
Knockout-Rate, da das Spaltmaß unabhängig von
der Bewegung des oberen Verdichtungselementes ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das obere Verdichtungselement fest an die Stützelemente
bildenden, beweglichen Seitenwänden
angeordnet, während
das untere Verdichtungselement fest an die Stützelemente bildenden, unbeweglichen
Seitenwänden
angeordnet ist. Durch diese Ausführungsform
ist eine besonders einfache Linearbewegung des oberen Verdichtungselementes zusammen
mit dem oberen Mundstück
relativ zum unteren Verdichtungselement ausführbar.
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Vorteilhafterweise
bilden die beweglichen Seitenwände
einen beweglichen Rahmen, der an einem durch die unbeweglichen Seitenwände gebildeten
U-förmigen
Rahmen geführt
ist, wobei der beweglichen Rahmen vorzugsweise innerhalb des unbeweglichen
Rahmens angeordnet ist. Mit dieser Ausbildung und Anordnung ist
eine besonders kompakte und stabile Vorrichtung realisiert.
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Ein
weiteres vorteilhaftes Merkmal besteht darin, daß am beweglichen Rahmen ein
Element zum Aufbringen der Preßkraft
für das
Verdichten des Tabaks angeordnet ist, wobei das Element zum Verdichten
ein pneumatischer Balgzylinder ist, der mit dem oberen Verdichtungselement
bzw. dem beweglichen Rahmen zur direkten, insbesondere umlenkungsfreien
Krafteinleitung in Wirkverbindung steht. Mit dieser Anordnung ist
ein in sich geschlossenes Kräftesystem
geschaffen, das eine besonders effektive Verdichtung mit vergleichsweise
geringem Aufwand gewährleistet.
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Vorzugsweise
sind die Verdichtungselemente als Walzenanordnungen ausgebildet.
Dadurch kann die aufgrund des Polygoneffektes bei Verwendung von
Ketten auftretende Veränderung
des Abstandes der Kette zum Mundstück verhindert werden, so daß ein idealer Übergang
des verdichteten Tabakkuchens zum Mundstück existiert. Im übrigen ist
eine Walzenanordnung einfacher zu warten und zu reinigen.
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Eine
weitere Ausführungsform
zeigt eine Vorrichtung, bei der die Walzen der Walzenanordnungen
nach dem Halbschalenprinzip aufgebaut sind. Dadurch kann sehr einfach
und flexibel z.B. auf geänderte
Oberflächenanforderungen
oder Materialverschleiß reagiert
werden. Durch die Halbschalenausbildung ist eine vereinfachte Montage
und Demontage sowie eine leicht handhabbare Reinigung der Vorrichtung
gewährleistet,
wodurch sich insbesondere die Ausfallzeiten der Vorrichtung reduzieren.
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Vorteilhafterweise
sind die Öffnungen
im Bereich der beweglichen Seitenwände an den Durchtrittsstellen
der Achsen/Wellen des unteren Verdichtungselementes abgedeckt, wobei
hierzu im Bereich der Öffnungen
Excenterscheiben auf den Achsen/Wellen bzw. an den beweglichen Seitenwänden angeordnet
sind. Dies ermöglicht
eine zuverlässige Abdichtung
der Öffnungen
in sämtlichen
Positionen der beweglichen Seitenwände. Die Excenterscheibenanordnung
erlaubt es, das obere Verdichtungselement zusammen mit den das Verdichtungselement tragenden
Seitenwänden
beweglich zu gestalten, ohne das Tabak aus der Vorrichtung nach
außen
gelangt.
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Zum
anderen wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den eingangs genannten
Schritten dadurch gelöst,
daß das
Bewegen des mindestens einen Verdichtungselementes zum Verdichten
des Tabaks auf das andere Verdichtungselement zu und von diesem
weg linear erfolgt. Durch die lineare Bewegung wird einerseits ein
Versatz in Transportrichtung zwischen dem oberen und dem unteren
Mundstück
verhindert. Zum anderen bleibt der Abstand zwischen dem Mundstück und dem
Schneidkreis bzw. der Schneidebene des nachgeordneten Tabakschneiders
auch bei Auf- und Abbewegung des eines Verdichtungselementes konstant.
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Weitere
vorteilhafte und bevorzugte Merkmale und Ausführungsformen ergeben sich aus
den Unteransprüchen
und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen sowie das Verfahren werden
anhand der beigefügten
Zeichnung näher
erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
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1 eine
Seitenansicht einer Vorrichtung mit Oberkette und Unterkette als
Verdichtungselemente im Schnitt,
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2 eine
Vorderansicht der Vorrichtung gemäß 1,
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3 eine
Seitenansicht einer Vorrichtung mit Walzenanordnungen als Verdichtungselemente im
Schnitt,
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4 eine
Vorderansicht der Vorrichtung gemäß 3,
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5 eine
Vorderansicht einer schematischen Darstellung von Teilen der Vorrichtung,
nämlich
des Gestells aus beweglichem Rahmen und unbeweglichem Rahmen, wobei
sich der bewegliche Rahmen in einer oberen Position befindet,
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6 eine
Vorderansicht des Gestells gemäß 5,
wobei sich der bewegliche Rahmen in einer unteren Position befindet,
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7 eine
Detailansicht der Führung
zwischen beweglicher und unbeweglicher Seitenwand mit einer Excenterscheibe
zum Abdichten der Öffnung
in der beweglichen Seitenwand,
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8 eine
Seitenansicht einer Excenterscheibe,
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9a bis 9c)
eine Vorderansicht der Excenterscheibe gemäß 6 in unterschiedlichen Positionen,
und
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10 eine
Seitenansicht einer Walze als Teil einer Walzenanordnung als Verdichtungselement im
Schnitt.
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Die
gezeigten Vorrichtungen sind Verdichter zum Verdichten von Tabak
bei der Herstellung von Zigaretten oder dergleichen.
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Die 1 zeigt
eine erste Ausführungsform einer
Vorrichtung 10 zum Verdichten von Tabak oder dergleichen,
nämlichen
einen sogenannten Hauptverdichter. Die Vorrichtung 10 ist üblicherweise
eingangsseitig, also in Transportrichtung gemäß Pfeil 11 des Tabaks
vor der Vorrichtung 10 mit einem (nicht dargestellten)
Vorverdichter verbunden. Ausgangsseitig, also in Transportrichtung
gemäß Pfeil 11 hinter der
Vorrichtung 10 ist üblicherweise
eine (nicht dargestellter) Tabakschneidvorrichtung angeordnet. Die Vorrichtung 10 umfaßt zwei
Verdichtungselemente 12 und 13, die einerseits
zum Transport des Tabaks von einem Einlauf 14 zu einem
Auslauf 15 und andererseits zum Verdichten des Tabaks ausgebildet
sind. In der in den 1 und 2 gezeigten
Ausführungsform
sind die Verdichtungselemente 12 und 13 als Ketten 16 und 17 ausgebildet.
Jedes Verdichtungselement 12, 13 weist eine endlose
und umlaufende Kette 16, 17 auf, die jeweils um
eine Antriebsachse 18, 19 (oder auch Antriebswalze)
und um eine Umlenkachse 20, 21 (oder auch Umlenkwalze)
geführt
ist. Die Ketten 16, 17 sind übereinander angeordnet, so
daß die
obere Kette 16 als Oberkette und die untere Kette 17 als
Unterkette bezeichnet wird.
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Die
Ketten 16, 17 sind derart angeordnet, daß sie im
wesentlichen trichterförmig
vom Einlauf 14 zum Auslauf 15 verlaufen. Beide
Ketten 16, 17 weisen eine strukturierte Oberfläche auf.
Am Auslauf 15 sind sowohl der Oberkette als auch der Unterkette Mundstücke 22 und 23 zugeordnet.
Das Mundstück 22 ist
fest an der Oberkette angeordnet, während das Mundstück 23 fest
an der Unterkette angeordnet ist. Mit anderen Worten sind die Mundstücke 22, 23 starr an
den Verdichtungselementen 12, 13 angeordnet. Beide
Mundstücke 22, 23 definieren
mit ihren in Transportrichtung (Pfeil 11) weisenden Enden 24, 25 eine
vertikal zur Transportrichtung (Pfeil 11) verlaufende Ebene 26.
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Beide
Ketten 16, 17 bzw. deren Antriebs- und Umlenkachsen 18 bis 21 sind
an seitlichen Stützelementen 27, 28, 29, 30 gelagert.
Sämtliche
Stützelemente 27 bis 30 sind
als Seitenwände
ausgebildet. Zwei Stützelemente 27, 28,
nämlich
bewegliche Seitenwände,
bilden eine inneren Rahmen 31. Die obere Kette 16 ist
mit ihren Antriebs- und
Umlenkachsen 18, 20 fest an den beweglichen Seitenwänden angeordnet.
Der innere Rahmen 31 ist als Einheit beweglich und vorzugsweise
innerhalb eines äußeren, durch
die Stützelemente 29, 30,
nämlich
unbewegliche Seitenwände
gebildeten Rahmen 32 angeordnet und geführt. Mit anderen Worten ist
das untere Verdichtungselement 13 zusammen mit dem unteren Mundstück 23 fest
und unbeweglich, also starr am Rahmen 32 angeordnet. Das
obere Verdichtungselement 12 zusammen mit dem oberen Mundstück 22 dagegen
ist am beweglichen Rahmen 31 angeordnet und zusammen mit
diesem in vertikaler Richtung auf- und abbewegbar.
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Das
Verdichtungselement 12 ist mittels des beweglichen Rahmens 31 linear
bewegbar ausgebildet. Die lineare Bewegung kann allein aus der Schwerkraft
eines aus Verdichtungselement 12 und beweglichem Rahmen 31 gebildeten
beweglichen Systems erfolgen. Mit anderen Worten drückt das
bewegliche System mit seinem Eigengewicht nach unten in Richtung
des darunter befindlichen Tabakkuchens, so daß das bewegliche System quasi
auf dem Tabakkuchen aufliegt. Zum Aufbringen einer zusätzlichen
Preßkraft
nach unten in Richtung Tabakkuchen in linearer Ausrichtung ist ein
Element 33 zum Aufbringen der Preßkraft zum Verdichten des Tabaks vorgesehen.
In der gezeigten Ausführungsform
ist das Element 33 ein pneumatischer Balgzylinder 34, der
als Preßbalgzylinder
ausgebildet ist. Andere übliche
Elemente zum Aufbringen einer Preßkraft sind ebenfalls verwendbar.
Der pneumatische Balgzylinder 34 ist zwischen den Stützelementen 27 bis 30, also
innerhalb des inneren Rahmens 31 angeordnet und mit dem
oberen Verdichtungselement 12 in Wirkverbindung. Genauer
gesagt ist der Balgzylinder 34 auf seiner nach oben weisenden
Seite 62 an einem Quersteg 63 des unbeweglichen
Rahmens 32 befestigt. Mit seiner nach unten weisenden Seite 64 ist
der Balgzylinder 34 an einem Quersteg 65 des beweglichen
Rahmens 31 angeordnet, so daß eine Betätigung des Balgzylinders 34 zu
einer Linearbewegung des oberen Verdichtungselementes 12 aus
einer oberen Position gemäß 5 nach
unten in Richtung des Pfeils 35 und parallel zur Ebene 26 zu
einer unteren Position gemäß 6 führt. Die
Wirkverbindung zwischen Balgzylinder 34 und oberem Verdichtungselement 12 ist
dadurch hergestellt.
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Oberhalb
des Balgzylinders 34 ist ein weiterer Balgzylinder 36 angeordnet.
Der Balgzylinder 36 ist als Hubbalgzylinder ausgebildet
und steht mit dem oberen Verdichtungselement 12 bzw. dem
beweglichen Rahmen 31, also insgesamt dem beweglichen System
ebenfalls in Wirkverbindung. Der Balgzylinder 36 ist mit
seiner nach oben weisenden Seite 66 an einem Quersteg 67 des
beweglichen Rahmens 31 und mit einer nach unten, dem Balgzylinder 34 zugewandten
Seite 68 an dem ortsfesten Quersteg 63 befestigt.
Bei Betätigung
des Balgzylinders 36 ist das obere Verdichtungselement 12 linear
nach oben in Richtung des Pfeils 37 und parallel zur Ebene 26 beweglich.
Diese Linearbewegung des Verdichtungselementes 12 nach
oben dient insbesondere zu Reinigungs- oder Wartungszwecken bzw.
zur Einstellung der Einlauf- und Auslaufhöhe.
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Der
Balgzylinder 36 befindet sich unter dem Masseschwerpunkt
bzw. dem Verdichtungskraftzentrum des gesamten beweglichen Systems,
das aus Verdichtungselement 12 und beweglichem Rahmen 31 besteht,
und der Balgzylinder 34 ist im Kraftzentrum zwischen dem
beweglichen System (siehe oben) und dem festen System, das aus dem
unteren Verdichtungselement 13 sowie dem unbeweglichen Rahmen 32 gebildet
ist, angeordnet und beide Balgzylinder 34, 36 dienen
zur direkten und umlenkungsfreien Krafteinleitung. Selbstverständlich können die Balgzylinder 34, 36 auch
durch andere übliche
Elemente zur Betätigung
des oberen Verdichtungselementes 12 ersetzt werden.
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Alternativ
zu den Ketten 16, 17 können auch Walzenanordnungen 38, 39 als
Verdichtungselement 12, 13 verwendet werden (siehe 3 und 4). Die
Walzenanordnungen 38, 39 bestehen jeweils aus mehreren,
im gezeigten Ausführungsbeispiel
zwei, Walzen 40, 41 bzw. 42, 43,
wobei die Walzen 40, 41 das obere Verdichtungselement 12 und
die Walzen 42, 43 das untere Verdichtungselement 13 bilden. Der
grundsätzliche
Aufbau der Vorrichtung 10 mit Walzenanordnungen 38, 39 sowie
das Funktionsprinzip entsprechen im wesentlichen dem Aufbau und dem
Funktionsprinzip der ausführlich
beschriebenen Vorrichtung 10 mit Ketten 16, 17,
so daß auf
eine ausführliche
Beschreibung zu den 3 und 4 verzichtet
wird.
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Die
Walzen 40 bis 43 sind zur verbesserten Handhabung
bei Wartung, Montage etc. nach dem Halbschalenprinzip (siehe insbesondere 10 aufgebaut.
Das Prinzip wird anhand einer Walze 40 näher erläutert, gilt
jedoch für
sämtliche
Walzen 40 bis 43. Eine zylindrische Mantelfläche 44 der
Walze 40 besteht aus zwei Halbschalen 45, 46,
die mittels Spannscheiben 47, 48 auf einer Achse
bzw. Welle 49 angeordnet und befestigt sind. Die Spannscheiben 47, 48 sind
hierzu an Stirnscheiben 50, 51 der Walze 40 lösbar befestigt,
und zwar vorzugsweise mittels Schrauben 52. Zur Übertragung
von (Klemm) Kräften ist
zwischen den Spannscheiben 47, 48 und den Stirnscheiben 50, 51 eine
Konusverbindung vorgesehen. Die Stirnscheiben 50, 51 weisen
eine konzentrisch zu ihrer Rotationsachse 53 verlaufende
konische Fläche 54 auf.
Korrespondierend dazu sind die Spannscheiben 47, 48 mit
einer konischen Ausnehmung 55 versehen. Die Winkel der
konischen Flächen 54 und
der konischen Ausnehmungen 55 sind variabel und hängen u.a.
von der gewünschten Klemmkraft
ab. Bevorzugt ist jedoch ein Winkel zwischen 5° und 15°. Zur Übertragung der Rotation der Welle 49 auf
die Walze 40 ist zwischen Welle 49 und Walze 40 eine
(nicht explizit dargestellte) Paßfeder-Nut-Verbindung vorgesehen.
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Die
Halbschalen 45, 46 werden aus einem geschlossenen
Zylinder gefertigt und erst nach vollständiger Bearbeitung getrennt,
so daß sich
eine hohe Rundlaufgenauigkeit, verbunden mit einem minimalem Spalt
zwischen den Halbschalen 45, 46 ergibt. Die erforderliche
Klemmkraft ergibt sich aus dem Verspannen der Spannscheiben 47, 48.
Durch Anziehen der Schrauben 52 wird ein Kraft F1 in Richtung
Pfeil 56 ausgeübt,
die parallel zur Rotationsachse 53 wirkt. Diese Klemmkraft
F1 wird durch die konische Verbindung in zwei Kraftkomponenten zerlegt, nämlich eine
Kraft F2, die senkrecht zur Rotationsachse 53 in Richtung
Pfeil 57 verläuft,
und eine Kraft F1',
die parallel zur Kraft F1 verläuft,
aber geringer als diese ist. Für
die Güte
der Verbindung zwischen Walze 40 und Achse/Welle 49 ist
jedoch ausschließlich die
Klemmkraft F2 relevant.
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Für die Beweglichkeit
der Stützelemente 27, 28,
nämlich
der Seitenwände
des beweglichen Rahmens 31 sind in den beweglichen Seitenwänden Langlöcher 58 ausgebildet
(siehe insbesondere 7. Auf der Achse/Welle 49 bzw.
an der beweglichen Seitenwand (Stützelement 28) ist
ein Dichtungselement 59 für das Langloch 58 zum Verschließen desselben
angeordnet. Das Dichtungselement 59 ist in dieser Ausführungsform
als Excenterscheibe 60 ausgebildet. Details der Excenterscheibe 60 ergeben
sich aus der Figurenfolge 9a bis 9c.
Die Excenterscheibe 60 ist drehbar an der beweglichen Seitenwand
bzw. dem beweglichen Rahmen 31 angeordnet und weist eine Öffnung 61 auf,
in der die Achse/Welle 49, die an der unbeweglichen Seitenwand
bzw. dem unbeweglichen Rahmen 32 angeordnet ist, geführt ist.
Die Excenterscheibe 60 ist derart ausgebildet, daß sie sich
bündig
in eine korrespondierende Ausnehmung, die an der Innenseite der
beweglichen Seitenwand gebildet ist, einpaßt. Die 9a bis 9c zeigen
unterschiedliche Positionen der Excenterscheibe 6 Bei der 9a ist
der Rahmen 31 in seiner unteren Positon gezeigt. Die 9b zeigt
den Rahmen 31 in seiner Mittelposition. Die 9c zeigt
die obere Position des Rahmens 31. Die Öffnung 61 ist durch
nicht gezeigte Montageelemente geschlossen bzw. nach außen hin
abgedichtet, so daß ein
Tabakaustritt verhindert ist.
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In
weiteren nicht gezeigten Ausführungsformen
kann auch das untere Verdichtungselement 13 beweglich ausgebildet
sein, während
das obere Verdichtungselement 12 ortsfest ist. Selbst die
Beweglichkeit beider Verdichtungselemente 12, 13 ist
möglich.
Das Grundprinzip der Linearbewegung entspricht bei allen Ausführungsformen
dem ausführlich beschriebenen
Ausführungsbeispiel.
Auch können die
Verdichtungselemente 12, 13 nebeneinander angeordnet
sein, so daß die
Stützelemente 27 bis 30 als Ober-
und Bodenwände
ausgebildet sind.
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Im
folgenden wird das Verfahren zum Verdichten von Tabak anhand der
Vorrichtung 10 gemäß der 1 und 2 näher erläutert:
Der
Vorrichtung 10 als Teil eines Tabakschneiders wird Tabak
oder dergleichen zugeführt.
Der Tabak wird durch die angetriebenen Ketten 16, 17 oder
Walzen 40 bis 43 zwischen den Verdichtungselementen 12, 13 hindurchgeführt. Durch
die Verjüngung der Verdichtungselemente 12, 13 zum
Auslauf 15 hin wird der Tabak zusammengedrückt, was
auch als Verdichten bezeichnet wird. Dabei wird aus dem Tabak insbesondere
Luft und Feuchtigkeit herausgepreßt. Mit zunehmender Verdichtung
des Tabaks steigt die auf das obere Verdichtungselement 12 wirkende
Hubkraft, da das untere Verdichtungselement 13 ortsfest
ist. Prinzipiell würde
das obere Verdichtungselement 12 dadurch angehoben werden.
Um jedoch das Ausweichen des oberen Verdichtungselementes 12 zu
verhindern, wird eine Gegenkraft zur Hubkraft aufgebracht. Hierfür ist der
Balgzylinder 34 ausgebildet, der eine Preßkraft erzeugt,
die entgegen der Hubkraft wirkt. Der Druck im Balgzylinder 34 wird proportional
geregelt, so daß die
Preßkraft,
die der Hubkraft entgegenwirkt, konstant ist. Mit anderen Worten
stellt die durch den Balgzylinder 34 aufgebrachte Preßkraft im
Zusammenhang mit dem Eigengewicht des beweglichen Systems ein unendliche Feder
dar. Dadurch ist die auf den Tabak wirkende (Verdichtungs-)Kraft,
die sich aus der Preßkraft
des Balgzylinders 34 und der durch das Eigengewicht des
beweglichen Systems aufgebrachten Kraft zusammensetzt, von der zugeführten Tabakmenge
unabhängig.
In linearer Richtung findet solange eine Ausgleichsbewegung des
beweglichen Systems statt, bis die durch den Tabak erzeugte bzw.
aufgebrachte Hubkraft der Verdichtungskraft entspricht.