DE1236385B - Vorrichtung zum selbsttaetigen Steuern des Gewichtes pro Laengeneinheit eines Zigaretten-stranges - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

A24c

Deutsche Kl.: 79 b-13/10

Nummer: 1 236 385

Aktenzeichen: J 20024 III/79 b

Anmeldetag: 3. Juni 1961

Auslegetag: 9. März 1967

Die Erfindung bezieht sich aui eine Vorrichtung zum selbsttätigen Steuern des Gewichtes pro Längeneinheit eines Zigarettenstranges mit einem Mittel zum Verändern der Tabakzuführmenge aus dem Verteiler, einem Abnahmemittel, das den Tabaküberschuß von dem Tabakstrom abnimmt und einer Prüfvorrichtung, die die Tabakmenge in dem Zigarettenstrang prüft und in Abhängigkeit von dem Prüfergebnis die Höhenlage des Abnahmemittels und damit die Menge des verbleibenden Tabakstromes verändert.

Eine Vorrichtung zum Entfernen bzw. Abnehmen des in einer bestimmten Höhe über dem Förderband befindlichen überschüssigen Tabaks ist bereits bekannt. Damit soll erreicht werden, daß ein gleichmäßiger Tabakstrom in die Zigarettenhers teilmaschine eintritt, der richtig gefüllte Zigaretten ergeben soll. Der entfernte Überschuß wird in den Verteiler zurückgeführt, damit keine Verluste entstehen. Die Abnahme des überschüssigen Tabaks selbst erfolgt z. B. über entgegengesetzt zueinander ao umlaufende Kreismesser, über eine Stachelwalze oder über andere Abschneidevorrichtungen.

Es ist auch bereits eine Vorrichtung zum Entfernen eines nicht gewünschten Tabakanteiles von einem bewegten Tabakstrom vorgeschlagen worden, die so ausgebildet ist, daß in beim Abnehmen von in einem Kanal geförderten Tabakblättern bekannter Weise vor der Abnahmestelle ein Verdichtungsmittel, etwa eine Rolle, und daran anschließend ein kammartiges Mittel mit in Förderrichtung verlaufenden, sich bis unter die Abnahmevorrichtung erstreckenden Zinken zum Niederhalten des in der ringförmigen Ausnehmung der Umlenkscheibe befindlichen Tabaks angeordnet sind, so daß der zwischen den Zinken herausragende überschüssige Tabak durch die Abnahmevorrichtung entfernt wird.

Des weiteren ist bereits ein Verfahren zum Steuern der Tabakabgabemenge aus dem Verteiler einer Zigaretten-Strangmaschine vorgeschlagen worden, bei dem von der unebenen Oberfläche des Tabak-Stromes Tabak abgenommen und die Höhenlage der Abnahmeebene bei ungewolltem Abweichen der Tabakmenge des Zigarettenstranges von der Sollmenge oder bei Ändern des Formates des Zigarettenstranges verändert wird, und bei welchem die Tabakabgabemenge aus dem Verteiler in Abhängigkeit von dem Verändern der Höhenlage der Abnahmeebene zwangläufig und gleichzeitig gesteuert wird, so daß etwa bei Unterschreiten der Sollmenge mit dem alsdann folgenden Höherliegen der Abnahmeebene gleichzeitig zwangläufig die Tabakabgabemenge aus dem Verteiler vergrößert wird, und umgekehrt.

Vorrichtung zum selbsttätigen Steuern des
Gewichtes pro Längeneinheit eines Zigarettenstranges

Anmelder:

Industrial Nucleonics Corporation,

Columbus, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Begrich, Patentanwalt,

Regensburg, Lessingstr. 10

Als Erfinder benannt:

Carlos C. Martin, Hilliard, Ohio (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 7. Juni 1960 (34 494)

Aufgabe—der Erfindung ist es, eine mechanisch arbeitende Vorrichtung anzugeben, mit deren Hilfe die Einstellung der Höhenlage auf baulich einfache Weise und zwangläufig erreicht wird, und eine unmittelbare und räumlich unabhängige Kopplung, mit einer elektrischen Einrichtung zu erzielen, die das Mittel zur Veränderung der Tabakzuführmenge betätigt.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß in der erwähnten, bereits vorgeschlagenen Art in Abhängigkeit von dem Verändern der Höhenlage der Abnahmeebene des Abnahmemittels zwangläufig und gleichzeitig das Mittel zum Verändern der Tabakzuführmenge aus dem Verteiler gesteuert wird, wobei zum Betätigen des Abnahmemittels eine an sich bekannte mechanische Steuervorrichtung, z. B. eine Kurvensteuerung, und zum Betätigen des Mittels zum Verändern der Tabakzuführmenge ein mit der Steuervorrichtung gekoppeltes, an sich bekanntes elektrisches Steuerelement vorgesehen sind. Das elektrische Steuerelement ist vorzugsweise als Schleifdraht-Potentiometer ausgebildet, das einen Zweig einer Brückenschaltung darstellt, und ein anderer Zweig einer Brücke enthält ein weiteres Potentio-

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meter, das zu einer Anzeigevorrichtung führt. Dabei kann die Brückenschaltung von einer Batterie über einen Spannungsabfall-Regelwiderstand gespeist werden.

Durch die Anwendung der in der Technik sehr häufig benutzten Kurvensteuerung wird die Einstellung der Höhenlage über ein Gestänge auf baulich einfache Weise und zwangläufig erreicht, während die Anwendung eines an sich bekannten elektrischen Mittels, z. B. eines Potentiometers, zum Betätigen des Mittels für das Verändern der Tabakzuführmenge eine räumliche Unabhängigkeit gewährleistet und damit den Vorteil ergibt, daß es mit der Kurve auf einfache Art unmittelbar gekoppelt, etwa auf der Welle der Kurve befestigt werden kann.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Darstellung einer Maschine zur Zigarettenherstellung mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung und

Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform der elektrischen Einrichtung gemäß der Erfindung.

Bei der vereinfachten schematischen Darstellung einer Zigarettenhersteilmaschine nach Fig. 1 wird aus dem Verteiler 10 Tabak auf ein horizontales Band 12 aufgebracht, das unter eine erste Trommel 14 geführt wird. Der Tabak aus dem Band 12 wird in eine Umfangsrille der Trommel 14 gedrückt und dort z. B. durch Saugwirkung festgehalten. Der Tabakstrom auf der Trommel 14 wird von einem Abnahmemesser 16 egalisiert und als Tabakstrom 18 auf eine wandernde Papierbahn 20 aufgebracht und über ein Röhrenband 22 in das den Zigarettenstrang 26 bildende Strangformgerät 24 eingeführt. Die von dem Abnahmemesser 16 aus dem Tabakstrom entfernte Tabakmenge 28 wird von einer weiteren Trommel 30 übernommen und von dort wieder auf das Band 12 zurückgeführt.

Das Abnahmemesser 16 ist relativ zur Trommel 14 mit Hilfe eines Hebelsystemes 34, das einen Nocken 36 und eine Stößelstange 38 aufweist, einstellbar. Die Lage des Nockens 36 wird durch ein Meß- und Rückkopplungssystem kontinuierlich neu eingestellt, das einen auf das Gewicht pro Längeneinheit des Stranges 26 ansprechenden Meßwandler 40, einen Verstärkerregler 42 bis 44, einen Servomotor 46 und ein Getriebe 48 zum Antreiben des Nockens 36 umfaßt. Der Meßwandler 40 weist vorzugsweise eine Strahlungsquelle 40 a und eine Strahlungsanzeigevorrichtung 40 b in an sich bekannter Weise auf. Das Steuersystem arbeitet vorzugsweise mit einem Tachometer 46 a, der mit dem Servomotor gekoppelt ist oder mit diesem eine Einheit bildet, und stellt einen Teil einer inneren Rückkopplungsschleife dar, wobei das Steuersystem als spezielle analoge Einrichtung arbeitet, die das Zeitintegral der Abweichung des Gewichtes pro Längeneinheit des Zigarettenstranges 26 berechnet und den Nocken 36 entsprechend dem Wert des Integrals neu einstellt.

Zur Erzeugung eines die Stellung des Nockens 36 angebenden Analogsignales ist eine Vorrichtung vorgesehen, die in einer bevorzugten Ausführungsform ein Schleifdraht-Potentiometer 50 ist, das mit dem Nocken 36, wie durch die gestrichelte Linie 52 angezeigt, mechanisch verbunden ist. Das Potentiometer ist elektrisch über Leitungen 54 mit dem Steuergerät 56 verbunden. Das Steuergerät 56 weist Stromkreise auf, die den Motor 58 über eine Antriebsverbindung 60, 62, 64 steuern. Der Verteiler 10 wird von einer Vorrichtung mit veränderlicher Drehzahl angetrieben, wobei die Winkellage der Welle 64 die Geschwindigkeit bestimmt, mit der der Verteiler Tabak auf das Band 12 abgibt. Das Steuergerät 56 kann ähnlich wie das Steuergerät 44 ausgebildet sein, wobei in diesem Fall der Motor 58 mit einem Tachometer 58 α versehen ist. Es ist jedoch auch möglich, das Steuergerät 56 in an sich bekannter Weise anders auszuführen, so daß der Tachometer 58 α entfallen kann.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist im System zur Erzeugung des Anzeigesignales für die Messerstellung und zur Weitergabe an das Steuergerät 56 zu sehen. Dieses System läßt sich in einer bevorzugten Ausführung der Fig. 2 entnehmen. Hierbei stellt das Schleifdraht-Potentiometer 50 einen Zweig einer Brücke dar, die aus einer Spannungsquelle (Batterie) 66 über einen Spannungsabfall-Regelwiderstand 68 gespeist wird. Der andere Zweig der Brücke enthält ein weiteres Potentiometer 70. Der Schieber 50 α des Potentiometers 50 ist mechanisch über die Verbindung 52 mit dem das Abnahmemesser verstellenden Nocken 36 verbunden, während der Schieber 70 α des Potentiometers 70 über einen Steuerknopf 72 auf einer Skaleneinteilung einer Anzeigevorrichtung 72 α einstellbar ist. Hierdurch wird eine Spannung entsprechend der Messerstellung am Schieber 50 α des Potentiometers 50 und eine Spannung entsprechend einer vorgewählten Messerstellung am Schieber 70 α erhalten. Die Differenz dieser beiden Spannungen ergibt ein Fehlersignal, das dem Steuergerät 56 des Verteilers aufgegeben wird.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei angenommen, daß die gewünschte Tabakmenge auf das Band 12 gegeben wird und daß das Messer 16 beispielsweise in der Mitte seines Verstellbereiches steht, daß der Steuerknopf 72 sich ebenfalls in seiner mittleren Lage befindet und daß der Zigarettenstrang 26 das erforderliche Gewicht pro Längeneinheit aufweist. Dann bleibt das Steuersystem unwirksam. Wird das Gewicht des Zigarettenstranges geringer, hebt das Steuergerät 44 das Messer 16 an, so daß mehr Tabak in das Strangformgerät 24 eingeführt, jedoch weniger Tabak über die Trommel 30 auf das Band 12 zurückgeführt wird. Der Tabakrückstrom stellt einen kleinen Speicher dar, der durch die Abnahmemessersteuerung derart beeinflußt werden kann, daß mittlere oder kurzzeitige Veränderungen der Zuführmenge ausgeglichen werden können.

Falls das geringere Gewicht des Tabakstranges von einem zu kleinen mittleren Tabakstrom auf dem Band 12 herrührt, wirkt die Messersteuerung regenerativ. Das Anheben des Messers 16 hat einen geringeren Rückstrom 28 zur Folge, wodurch dann wieder die Tabakmenge, die auf die Trommel 14 gelangt, abnimmt, was ein weiteres Anheben des Messers 16 durch das Steuergerät nach sich zieht usw. Da ein Anheben des Messers eine Verschiebung des Schleifdrahtschiebers 50 α zur Folge hat, ist dessen Spannung nicht mehr gleich der des Potentiometerschiebers 70 α und die Differenzspannung weicht von Null ab. Deshalb wird das Steuergerät 56 wirksam und korrigiert die Geschwindigkeit aus dem Verteiler 10. Wenn das gewünschte Gewicht pro Längeneinheit des Tabakstromes auf dem Band 12 wieder hergestellt ist, hat das Steuergerät das Messer 16 in seine ursprüngliche Lage zurückgestellt.

Wird eine Gewichtszunahme des Zigarettenstranges festgestellt, erfolgt die Steuerung in entgegengesetzter Richtung.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Steuern des Gewichtes pro Längeneinheit eines Zigarettenstranges mit einem Mittel zum Verändern der Tabakzuführmenge aus dem Verteiler, einem Abnahmemittel, das den Tabaküberschuß von dem Tabakstrom abnimmt, und einer Prüfvorrichtung, die die Tabakmenge in dem Zigarettenstrang prüft und in Abhängigkeit von dem Prüfergebnis »die Höhenlage des Abnahmemittels und damit die "Menge des verbleibenden Tabakstromes verändert, dadurch gekennzeichnet, daß in bereits anderweitig vorgeschlagener Artjn Abhängigkeit~~von dem Verändern der Höhenlage der Abnahmeebene des Abnahmemittels (16) ^wangläuh'g und gleichzeitig das Mittel (56 bis 60) ao ?eum Verändern der Tabakzuführmenge aus dem Verteiler (10) gesteuert wird, wobei zum Betätigen des Abnahmemittels (16) eine an sich bekannte mechanische Steuervorrichtung, z. B. eine Kuryensteuerung (36), und zum Betätigen des Mittels zum Verändern der Tabakzuführmenge ein mit der Steuervorrichtung (36) gekoppeltes, an sich bekanntes elektrisches Steuerelement (50) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Steuerelement (50) als Schleifdraht-Potentiometer ausgebildet ist, das einen Zweig einer Brückenschaltung darstellt, und daß ein anderer Zweig einer Brücke ein weiteres Potentiometer (70) enthält, das zu einer Anzeigevorrichtung (72) führt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenschaltung von einer Batterie (66) über einen Spannungsabfall-Regelwiderstand (68) gespeist wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 843 076;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1082177.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsche Patente Nr. 1127 777, 1163 213,
903.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Bundesdruckerei Berlin