DE19518495C2 - Verfahren zum Erzeugen von Rauch in einem Reibraucherzeuger sowie Reibraucherzeuger mit Ausgleichseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Rauch in einem Reibraucherzeuger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Reibraucherzeuger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.

Bei derartigen, aus der Praxis bekannten Raucherzeugungsverfahren ist es von besonderer Bedeutung, daß die Rauchdichte über einen Verarbeitungs­ zyklus, d. h. über den Zeitraum bis zur vollständigen Verarbeitung der in dem Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente möglichst konstant ist, damit das zu behandelnde Gut, beispielsweise ein Nahrungsmittel gleich­ mäßig mit Rauch beaufschlagt wird. Während der Verarbeitung eines Reib­ gutelements wird die Rauchdichte u. a. durch die Höhe der Vorschubkraft, mit der das in der Verarbeitungsposition befindliche Reibgutelement zu der Reibeinrichtung vorgeschoben und gegen diese angedrückt wird, beein­ flußt. Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, in der die Konzentration von Kohlenmonoxid als einem für die Rauchdichte repräsentativen Rauchbestand­ teil für verschiedene Vorschubkräfte über der Zeit abgetragen ist, nimmt die Rauchdichte bei steigender Vorschubkraft zu. Es ist deshalb eine möglichst hohe Vorschubkraft anzustreben. Ebenso ist es jedoch wichtig, die Vorschubkraft über einen Verarbeitungszyklus insgesamt, aber auch über den Verarbeitungszeitraum eines einzelnen Reibgutelements konstant zu halten, da sich andernfalls die Rauchdichte infolge der sich verän­ dernden Vorschubkraft ebenfalls ändert.

Neben einer möglichst hohen und über einen Verarbeitungszyklus gleich­ bleibenden Vorschubkraft hat auch die Dauer der Unterbrechungen des Raucherzeugungsprozesses beim Nachführen von Reibgutelementen aus dem Vorratsmagazin in die Verarbeitungsposition Bedeutung für die Rauchdich­ te. Um einen allzu hohen Rückgang der Rauchdichte bei dem Nachführen von frischen Reibgutelementen aus dem Vorratsmagazin zu verhindern, ist deshalb anzustreben, daß die Unterbrechungen möglichst kurz sind.

In der Praxis sind Reibraucherzeuger bekannt, bei denen jeweils das in der Verarbeitungsposition befindliche Reibgutelement mittels einer Vor­ schubeinrichtung zu der Reibeinrichtung vorgeschoben wird und bei denen jeweils die in dem Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente mittels einer von der Vorschubeinrichtung getrennt betriebenen Zuführeinrichtung der Verarbeitungsposition aufeinanderfolgend zugeführt werden. Hierbei sind sowohl die Vorschubeinrichtung als auch die Zuführeinrichtung durch jeweils eine separate Kolbenstangen-Zylinder-Krafteinheit gebildet. Diese beiden Krafteinheiten müssen dabei so aufeinander abgestimmt werden, daß die Krafteinheit der Zuführeinrichtung erst dann betätigt werden kann, wenn die Vorschubeinrichtung wieder ihre Ausgangsposition eingenommen hat, nachdem ein in der Verarbeitungposition vorhandenes Reibgutelement verarbeitet worden ist. Neben den verhältnismäßig teueren Kolbenstangen- Zylinder-Krafteinheiten sowie der gesondert vorzusehenden Steuerung für eine abgestimmte Betriebsweise der beiden Krafteinheiten ist infolge dieser abgestimmten Steuerung der beiden Krafteinheiten die Dauer der Unterbrechung während des Nachführens eines frischen Reibgutelements bei den bekannten Verfahren bzw. den bekannten Reibraucherzeugern verhältnis­ mäßig lang.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Raucherzeugungsverfahren sowie einen Reibraucherzeuger der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei annährend konstanter Rauchdichte während eines Verarbeitungszyklusses die Zuführung der im Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente auf einfache Weise gestatten.

Die vorstehende Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merk­ male des Anspruchs 1 gelöst. Da die Zuführung der Reibgutelemente mittels der auf sie einwirkenden Schwerkraft erfolgt, bedarf es bei dem erfin­ dungsgemäßen Raucherzeugungsverfahren keiner gesonderten Zuführeinrich­ tung mit einer entsprechend angetriebenen und damit Energie verbrauchen­ den Krafteinheit. Daher erfolgt die Zuführung der Reibgutelemente in die Verarbeitungsposition auf sehr einfache Weise. Darüber hinaus bedarf es auch keiner gesonderten Steuerung für die Zuführung der im Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente, da diese durch das in der Verarbeitungs­ position befindliche Reibgutelement erfolgt. Die im Vorratsmagazin aufge­ nommenen Reibgutelemente stützen sich während des Verarbeitungsprozesses eines sich in der Verarbeitungsposition befindlichen Reibgutelements an diesem ab, so daß ein neues Reibgutelement erst dann in die Verarbei­ tungsposition gelangen kann, wenn das gerade in Verarbeitung befindliche Reibgutelement vollständig verarbeitet worden ist. Da sich weiterhin die im Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente aus einer Richtung quer zur Vorschubrichtung an dem sich in der Verarbeitungsposition befindli­ chen Reibgutelement abstützen, üben diese auf das in der Verarbeitungs­ position befindliche Reibgutelement eine Normalkraft aus, die wiederum eine der Vorschubkraft entgegenwirkende Reibkraft erzeugt. Diese Normal­ kraft hängt von dem Gewicht der im Vorratsmagazin befindlichen Reibgut­ elemente ab und verändert sich demzufolge mit der Anzahl der aus dem Vorratsmagazin entnommenen Reibgutelemente. Ist das Vorratsmagazin nahezu vollständig mit Reibgutelementen angefüllt, so ist die durch die Anzahl dieser Reibgutelemente hervorgerufene Normalkraft größer als bei einem einzelnen im Vorratsmagazin befindlichen Reibgutelement. Infolgedessen verändert sich während eines vollständigen Verarbeitungszyklusses, d. h. während des Zeitraumes von der Aufnahme des Verarbeitungsprozesses bei einem vollen Vorratsmagazin bis zum Beendigen des Verarbeitungsprozesses nach Verarbeitung des letzten, im Vorratsmagazin befindlichen Reibgut­ elements die der Vorschubkraft entgegenwirkende Reibkraft. Da, wie dies vorstehend erläutert wurde, die Größe der Vorschubkraft wiederum Einfluß auf die Rauchdichte hat, würde sich also während dieses Verarbeitungs­ zyklusses die Rauchdichte ändern. Um die Rauchdichte zumindest annähernd konstant über den gesamten Verarbeitungszyklus zu halten, ist weiterhin vorgesehen, daß die Änderung der Reibkraft, die durch die Abstützung der im Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente an dem in der Verarbei­ tungsposition befindlichen Reibgutelement hervorgerufen wird, und die der Vorschubkraft entgegenwirkt, infolge der Entnahme der Reibgutelemente aus dem Vorratsmagazin kompensiert wird. Es wird also die der Vorschubkraft entgegenwirkende Reibkraft unabhängig von der Zahl der im Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente während eines Verarbeitungszyklusses zu­ mindest annähernd konstant gehalten. Hierdurch wird wiederum die Vor­ schubkraft über den Verarbeitungszyklus zumindest annähernd konstant gehalten, wodurch die Rauchdichte unabhängig von der Anzahl der im Vor­ ratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente einen zumindest annähernd kon­ stanten Wert annimmt.

Es ist hierbei noch zu bemerken, daß die Abstützung der im Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente an dem in der Verarbeitungsposition befind­ lichen Reibgutelement sowohl unmittelbar als auch mittelbar erfolgen kann. Hierbei bedeutet der Begriff "unmittelbar", daß das der Verarbei­ tungsposition nahe Reibgutelement des Vorratsmagazins unmittelbar an dem in der Verarbeitungsposition anliegenden Reibgutelement anliegt. Während der Verarbeitung des in der Verarbeitungsposition befindlichen Reibgut­ elements gleitet also dieses entlang dem im Vorratsmagazin aufgenommenen, sich in Ruhe befindlichen Reibgutelement. Es besteht aber auch die Mög­ lichkeit, daß sich zwischen dem in der Verarbeitungsposition befindlichen Reibgutelement und dem der Verarbeitungsposition nahen Reibgutelement des Vorratsmagazins Zwischenelemente vorhanden sind, über die sich die im Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente an dem in der Verarbeitungs­ position befindlichen Reibgutelement abstützen. Diese Zwischenelemente können beispielsweise dazu dienen, den Reibbeiwert zwischen den einzelnen Reibgutelementen zu beeinflussen. Bei der Zuführung des nächsten aus dem Vorratsmagazin entnommenen Reibgutelements werden dann diese Zwischen­ elemente, beispielsweise durch Herunterfallen entfernt.

Die Konstanthaltung der Reibkraft bzw. die Kompensation deren Änderung kann auf verschiedene Weisen geschehen. So ist es beispielsweise denkbar, daß eine Bremskraft auf die in dem Vorratsmagazin aufgenommenen und infolge der auf sie einwirkenden Schwerkraft in Zuführrichtung belasteten Reibgutelemente ausgeübt wird, welche mit Verringerung der Reibgutelemen­ te im Vorratsmagazin abnimmt. Ebenso besteht die Möglichkeit, daß eine zu der durch die im Vorratsmagazin befindlichen Reibgutelemente hervorgeru­ fenen Normalkraft hinzutretende, zusätzliche Normalkraft erzeugt wird, deren Betrag mit abnehmender Anzahl der Reibgutelemente im Vorratsmagazin zunimmt. Hierdurch wird die Summe aus der Normalkraft, die aus der auf die im Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente einwirkenden Schwer­ kraft resultiert, und die während des Verarbeitungsprozesses auf Grund der Verringerung der Zahl der Reibgutelemente im Vorratsmagazin abnimmt, sowie aus der zusätzlich erzeugten Normalkraft, deren Betrag während des Verarbeitungsprozesses zunimmt, zumindest annähernd konstant gehalten. Da sich hierbei die Reibpartner während des Verarbeitungsprozesses nicht ändern, ist der Reibbeiwert während des Verarbeitungsprozesses im wesent­ lichen konstant.

Die zusätzliche Normalkraft kann an unterschiedlichen Stellen sowohl an dem in der Verarbeitungsposition befindlichen Reibgutelement unmittelbar als auch an den im Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelementen angrei­ fen. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, daß die zusätzliche Normalkraft an dem zu dem in der Verarbeitungsposition befindlichen Reibgutelement benachbarten Reibgutelement des Vorratsmagazins angreift. Eine besonders einfache Lösung wird dadurch erzielt, daß die zusätzliche Normalkraft dem an der zu der Verarbeitungsposition entferntesten Posi­ tion im Vorratsmagazin angeordneten, d. h. dem letzten Reibgutelement aufgeprägt wird.

Die zusätzliche Normalkraft kann auf verschiedene Arten erzeugt werden. So ist es beispielsweise denkbar, daß die zusätzliche Normalkraft eine Federkraft ist, die durch eine Federeinrichtung dem in der Verarbeitungs­ position befindlichen Reibgutelement unmittelbar oder mittelbar aufge­ prägt wird und deren Betrag mit zunehmender Entleerung des Vorratsmaga­ zins zunimmt. Eine konstruktiv besonders einfache Lösung für die Erzeu­ gung der zusätzlichen Normalkraft läßt sich dadurch erreichen, daß diese durch eine auf wenigstens ein Gewichtselement einwirkende Schwerkraft erzeugt wird. Hierbei bildet die von dem Gewichtselement abgeleitete, zusätzliche Normalkraft eine Komponente dieser Schwerkraft.

Damit der Betrag der zusätzlichen Normalkraft in Abhängigkeit der Anzahl der im Vorratsmagazin befindlichen Reibgutelemente veränderbar ist, kann weiterhin vorgesehen sein, daß das Gewichtselement auf einer in einer vertikalen Ebene verlaufenden Bahn in der Weise geführt wird, daß der Betrag der zusätzlichen Normalkraft in der Ausgangsstellung des Gewichts­ elements klein und bei einem vollständig entleerten Vorratsmagazin am größten ist. Eine besonders einfache Bahn ist hierbei eine Kreisbahn.

Sind die in dem Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente sowie das in der Verarbeitungsposition befindliche Reibgutelement so ausgerichtet, daß sie sich in einer Vertikalebene erstrecken, so kann das Gewichtselement aus einer geringfügig von der Vertikalen abweichenden Ausgangsstellung in eine Endstellung von oben nach unten über einen Winkelbereich von größer 0° bis einschließlich 45° bewegt werden. Sind dagegen die im Vorrats­ magazin aufgenommenen Reibgutelemente sowie das in der Verarbeitungs­ position befindliche Reibgutelement mit horizontaler Ausrichtung angeord­ net, so kann das Gewichtselement aus einer geringfügig von der Horizonta­ len abweichenden, oberhalb der im Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgut­ elemente vorgesehenen Ausgangsstellung in eine Endstellung über einen Winkel von größer 0° bis einschließlich 45° von oben nach unten bewegt werden. Selbstverständlich kann die Bewegung des Gewichtselements über einen kleineren Winkelbereich erfolgen. Die Größe des von dem Gewichts­ element überstrichenen Winkelbereichs hängt u. a., von den Dimensionen der Reibgutelemente ab. Mit anderen Worten bewegt sich das Gewichtselement über einen kleineren Winkelbereich bei breiten Reibgutelementen, wogegen es sich über einen größeren Winkelbereich bei schmalen Reibgutelementen bewegt, die in gleicher Anzahl wie die breiten Reibgutelemente in dem Vorratsmagazin aufgenommen sind.

Ist der Raucherzeugungsprozeß beendet, so kann das Gewichtselement wieder in seine Ausgangsstellung manuell zurückgeführt werden. Ebenso besteht die Möglichkeit, daß das Gewichtselement mittels einer motorischen An­ triebskraft in seine Ausgangsstellung zurückbewegt wird. Besonders vor­ teilhaft ist es, wenn das Gewichtselement durch die in das Vorratsmagazin wieder neu eingefüllten Reibgutelemente in seine Ausgangsstellung zurück­ gedrängt wird.

Um die zusätzliche Normalkraft verschiedenen Gegebenheiten hinsichtlich des Materials der Reibgutelemente, der maximalen Anzahl der im Vorrats­ magazin aufgenommenen Reibgutelemente usw. anpassen zu können, ist es vorteilhaft, wenn das Gewicht des Gewichtselements veränderbar ist. Dies kann beispielsweise durch Hinzufügen oder Wegnehmen von Gewichtselementen oder aber durch Austausch von Gewichtselementen mit verschiedenen Ge­ wichtsbeträgen erfolgen.

Die vorstehende Aufgabe wird hinsichtlich des Reibraucherzeugers durch die Merkmale des Anspruchs 9 gelöst. Durch die Zuführung der Reibgut­ elemente in die Verarbeitungsposition mittels der auf sie einwirkenden Schwerkraft und der Steuerung der Zuführung durch das in der Verarbei­ tungsposition befindliche Reibgutelement weist dieser Reibraucherzeuger die gleichen Vorteile hinsichtlich seiner Einfachheit auf, wie es im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorstehend erläutert worden sind. Der Reibraucherzeuger ist darüber hinaus mit einer Aus­ gleichseinrichtung versehen, welche die der Vorschubkraft entgegenwirken­ de Reibkraft über den Verarbeitungszyklus vergleichmäßigt. Somit wird auch mit dem erfindungsgemäßen Reibraucherzeuger der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Raucherzeugungsverfahren bereits geschilderte Vorteil hinsichtlich der zumindest annähernd konstanten Rauchdichte während des Verarbeitungszyklusses erreicht.

Die Zuführung der im Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente mittels der auf sie einwirkenden Schwerkraft kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die im Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente entlang einer zur Verarbeitungsposition hin geneigt verlaufenden Bahn zuführbar sind. Diese Bahn kann hierbei durch eine schiefe Ebene mit einem Winkel b gegenüber der Horizontalen gebildet sein. Hierbei ist es unerheblich, ob die Reibgutelemente im Vorratsmaga­ zin und/oder das Reibgutelement in der Verarbeitungsposition vertikal oder horizontal ausgerichtet sind. Der Winkel b kann dabei in einem Bereich 5° bis 60°, vorzugsweise im Bereich von 15° bis 30° liegen.

Die Ausgleichseinrichtung kann wiederum unterschiedlich ausgestaltet sein. So besteht die Möglichkeit, daß die Ausgleichseinrichtung aus Federelementen besteht, deren Federkraft mit sinkender Zahl an Reibgut­ elementen im Vorratsmagazin zunimmt. Eine besonders einfache und wir­ kungsvolle Ausgestaltung der Ausgleichseinrichtung wird dadurch erreicht, daß die Ausgleichseinrichtung durch wenigstens ein Gewichtselement gebil­ det ist, welches infolge der auf das Gewichtselement einwirkenden Schwer­ kraft eine zusätzliche Normalkraft erzeugt, die in Richtung der durch die im Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente hervorgerufenen, an dem in der Verarbeitungsposition befindlichen Reibgutelement angreifenden Normalkraft wirkt. Der Betrag der zusätzlichen Normalkraft kann dabei mit zunehmender Entleerung des Vorratsmagazins zunehmen. Hierdurch wird erreicht, daß die Summe aus der quer zur Vorschubrichtung des in der Verarbeitungsposition befindlichen Reibgutelements wirkenden Normalkraft der bevorrateten Reibgutelemente und der zusätzlichen Normalkraft zu­ mindest annähernd konstant über den gesamten Verarbeitungsprozeß ist.

Um die sich über den Verarbeitungsprozeß ändernde, zusätzliche Normal­ kraft hervorrufen zu können, kann weiterhin vorgesehen sein, daß das Gewichtselement den aus dem Vorratsmagazin in die Verarbeitungsposition zuführbaren Reibgutelementen entlang einer vorgegebenen Bahn nachführbar ist. Die vorgegebene Bahn des Gewichtselements kann hierbei eine Kreis­ bahn bzw. ein Segment einer Kreisbahn sein, wobei das Gewichtselement ausgehend von einer Ausgangsstellung über einen Winkelbereich von größer 0° bis einschließlich 45° in einer Vertikalebene bewegbar ist. Je nach Ausrichtung des in der Verarbeitungsposition befindlichen Reibgutelements und den in dem Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelementen kann dabei die Ausgangsstellung des Gewichtselements geringfügig seitlich des oberen Pols der in einer Vertikalebene vorgesehenen Kreisbahn sein, so daß das Gewichtselement eine Bewegung von oben nach unten über den angegebenen Winkelbereich durchführen kann, oder aber geringfügig außerhalb der Horizontalen, so daß das Gewichtselement ebenfalls eine Bewegung von oben nach unten über den vorgegebenen Winkelbereich durchführen kann.

Das Mitführen des Gewichtselements mit den in dem Vorratsmagazin in Richtung der Verarbeitungsposition bewegbaren Reibgutelementen kann dabei sowohl gleichmäßig als auch schrittweise erfolgen. Bei einer schritt­ weisen Vorgehensweise kann zusätzlich vorgesehen sein, daß die durch das Gewichtselement hervorgerufene, zusätzliche Normalkraft auf das in der Verarbeitungsposition befindliche Reibgutelement mit Aufnahme der Vor­ schubbewegung einwirkt.

Die Anordnung des in der Verarbeitungsposition befindlichen Reibgutele­ ments sowie der in dem Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente kann ganz unterschiedlich sein. So können beispielsweise das in der Verarbei­ tungsposition befindliche Reibgutelement und die in dem Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente mit einer horizontalen Ausrichtung ange­ ordnet sein. Ebenso besteht die Möglichkeit, daß das in der Verarbei­ tungsposition befindliche Reibgutelement sowie die in dem Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente in einer Vertikalebene angeordnet sind. In beiden Fällen kann das Gewichtselement eine Bewegung entlang der vorgege­ benen Bahn in einer Vertikalebene ausführen.

Das Gewichtselement kann auf der vorgegebenen Bahn durch die unterschied­ lichsten Einrichtungen geführt werden. Ein besonders einfacher Aufbau des erfindungsgemäßen Reibraucherzeugers ergibt sich dadurch, daß das Ge­ wichtselement auf seiner vorgegebenen Bahn mittels Lenkermitteln geführt wird. Die Lenkermittel können hierbei durch zwei an dem Gewichtselement mit Abstand zueinander angreifende, gleichlange Lenkerhebel gebildet sein, die parallel zueinander verlaufen und an dem Vorratsmagazin schwenkbar angelenkt sind.

Das Gewichtselement kann ebenfalls ganz unterschiedlich ausgebildet sein. So kann es beispielsweise durch einen Stab gebildet sein, der parallel zu dem in dem Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelementen ausgerichtet ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Reibgutelemente durch Holzstäbe gebildet sind, wobei dann das stabförmige Gewichtselement annähernd die gleiche Länge wie die Holzstäbe im unverarbeiteten Zustand aufweisen kann.

Der Gewichtsbetrag des Gewichtselements kann dabei in Abhängigkeit des Winkels der geneigt verlaufenden Bahn der Reibgutelemente im Vorrats­ magazin bestimmt sein.

Die Vorschubeinrichtung kann ebenfalls unterschiedlich aufgebaut sein. Hierbei ist jedoch anzustreben, daß die Vorschubeinrichtung möglichst platzsparend ausgebildet ist. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, daß die Vorschubeinrichtung durch eine kolbenstangenlose Kolben- Zylinder-Krafteinheit, vorzugsweise durch einen kolbenstangenlosen Band­ zylinder gebildet ist. Hierdurch wird die bei den bekannten Reibrauch­ erzeugern notwendige Umsetzbewegung infolge der dort verwendeten Kolben­ stangen-Zylinder-Krafteinheiten hinfällig. Bei diesen bekannten Rei­ braucherzeugern wird die Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Krafteinheit vollständig ausgefahren. Da die zu verarbeitenden Reibgutelemente in der Regel jedoch länger sind als der maximale Hub dieser Kolben-Zylinder- Krafteinheiten, muß für die vollständige Verarbeitung eines Reibgutele­ ments ein Umsetzvorgang vorgesehen werden. Damit ist aber eine kontinu­ ierliche Verarbeitung der Reibgutelemente nicht möglich. Die vorgeschla­ gene Lösung erlaubt demgegenüber eine kontinuierliche Verarbeitung eines in der Verarbeitungsposition befindlichen Reibgutelements. Es ist noch zu bemerken, daß die Verwendung der kolbenstangenlosen Kolben-Zylinder- Krafteinheit auch unabhängig von der vorstehend geschilderten Maßnahme zum Ausgleich der Reibkraftunterschiede Verwendung finden kann.

Da die Reibeinrichtung hinter dem Ende der geneigt verlaufenden Bahn für die zuzuführenden Reibgutelemente im Vorratsmagazin, betrachtet in Vor­ schubrichtung, angeordnet sein kann, kann es vorkommen, daß das nächste aus dem Vorratsmagazin in die Verarbeitungsposition zu bringende Reibgut­ element bereits in diese Position drängt, bevor das in der Verarbeitungs­ position befindliche Reibgutelement vollständig verarbeitet worden ist. Um dies zu verhindern, kann die Vorschubeinrichtung mit einem Leitelement versehen sein, das die Zuführung eines neuen Reibgutelements in die Verarbeitungsposition erst dann gestattet, wenn die Vorschubeinrichtung wieder in ihre Ausgangsposition zurückgekehrt ist.

Es ist zu bemerken, daß die Reibgutelemente aus jedem beliebigen zum Erzeugen von Rauch geeigneten Material hergestellt sein können. Ebenso können sie jede beliebige Form aufweisen. So können beispielsweise die Reibgutelemente Vierkant-Holzstäbe sein.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sowie ein Ausführungsbeispiel werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Reibraucherzeugers;

Fig. 2a-2e unterschiedliche Füllzustände eines Vorratsmagazins des Reibraucherzeugers gemäß Fig. 1 mit einer Darstellung der durch die Ausgleichseinrichtung hervorgerufenen Kräfte; und

Fig. 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Rauchdichte in Ab­ hängigkeit der Vorschubkraft.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Reibraucherzeuger 10 umfaßt eine Reibeinrichtung 20, eine Vorschubeinrichtung 30, ein Vorratsmagazin 40 und eine Ausgleichseinrichtung 50. Diese Baugruppen des Reibraucherzeu­ gers 10 sind an einem Maschinenrahmen M angeordnet, mittels dem der Reibraucherzeuger 10 auf einer ebenen Fläche aufgestellt werden kann. Wie weiterhin aus der Fig. 1 hervorgeht, sind das in der Verarbeitungsposi­ tion befindliche Reibgutelement R1, d. h. das durch die Reibeinrichtung 20 gerade verarbeitete Reibgutelement, sowie die übrigen im Vorratsmagazin 40 aufgenommenen Reibgutelemente R2-R5 vertikal ausgerichtet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Reibgutelemente R1-R5 Vierkant-Holzstäbe.

Die Reibeinrichtung 20 weist ein Reibrad 22 auf, welches drehfest auf einer Antriebswelle 24 einer Antriebsquelle 26, vorzugsweise eines E- Motors aufgesetzt ist. Die Form und Ausgestaltung des Reibrades 22 kann dabei entsprechend der gestellten Anforderungen bestimmt werden.

Die Vorschubeinrichtung 30, die, bezogen auf Fig. 1, links neben dem in der Verarbeitungsposition befindlichen Reibgutelement R1 angeordnet ist, weist einen kolbenstangenlosen Bandzylinder 32 auf. Der Zylinder des kolbenstangenlosen Bandzylinders 32 ist ebenfalls vertikal ausgerichtet und ist in einer Position gegenüber dem Vorratsmagazin 40 angeordnet. Der Zylinder des kolbenstangenlosen Bandzylinders 32 ist mit einem nicht weiter dargestellten Schlitz versehen, der sich in Längsrichtung des Zylinders erstreckt. Durch den Schlitz greift ein ebenfalls nicht weiter dargestelltes Verbindungselement hindurch, welches den im Zylinder des kolbenstangenlosen Bandzylinders 32 aufgenommenen, ebenfalls nicht darge­ stellten Kolben mit einem außerhalb des Zylinders angeordneten Vorschub­ element 34 verbindet. Der Kolben in dem Zylinder des kolbenstangenlosen Bandzylinders 32 ist doppelwirkend ausgebildet, so daß das Vorschubele­ ment 34 sowohl von unten nach oben als auch von oben nach unten, bezogen auf Fig. 1, verfahren werden kann. Innerhalb des kolbenstangenlosen Bandzylinders ist weiterhin ein ebenfalls nicht weiter dargestelltes Band angeordnet, welches eine Betätigung des Kolbens in geeigneter Weise gestattet, ohne daß das Druckmedium durch den Schlitz aus dem Zylinder austreten kann. Das Vorschubelement 34 weist an seiner zum Vorratsmagazin 40 weisenden Seite ein Führungselement 34a auf, welches ein Zuführen der im Vorratsmagazin 40 aufgenommenen Reibgutelementen R2-R5 vor Rückkehr des Vorschubelementes 34 in seine, in Fig. 1 dargestellte Startposition verhindert.

Das Vorratsmagazin 40, das, bezogen auf Fig. 1, rechts neben dem in der Verarbeitungsposition befindlichen Reibgutelement R1 angeordnet ist, weist an seinem unteren Ende, bezogen auf Fig. 1, eine schiefe Ebene 42 auf, die in Richtung auf die Reibeinrichtung 20 geneigt verläuft. Die schiefe Ebene schließt gegenüber der Horizontalen einen Winkel b von 20° ein. Auf der schiefen Ebene 42 stehen die im Vorratsmagazin 40 aufgenom­ menen Reibgutelemente R2-R5 mit ihren Stirnseiten auf.

An der der Vorschubeinrichtung 30 gegenüberliegenden Seite des Vorrats­ magazins 40 ist die Ausgleichseinrichtung 50 vorgesehen. Die Ausgleichs­ einrichtung 50 weist ein Gewichtselement 52 auf, das über zwei Lenkerhe­ bel 54 schwenkbar an dem Vorratsmagazin 40 gehalten ist. Die beiden gleich langen Lenkerhebel 54 sind parallel zueinander angeordnet. Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, schließen die beiden Lenkerhebel 54 in der in Fig. 1 gezeigten Ausgangsstellung des Gewichtselementes 52 einen kleinen Winkel a mit dem Betrag von 3° mit der Vertikalen bzw. 87° mit der Hori­ zontalen ein. Dieser Winkel a kann nur, bezogen auf die Vertikale, ge­ ringfügig größer 0° sein. Während der Entleerung des Vorratsmagazins 40 durchlaufen die Lenkerhebel 54 einen Winkelbereich von größer 0° bis einschließlich maximal 45°. In diesem Bereich nimmt die infolge der auf das Gewichtselement 52 einwirkenden Schwerkraft G erzeugte, zusätzliche Normalkraft T beständig zu. Um die Ausgangslage des Gewichtselements 52 gleichmäßig verschiedenen Gegebenenheiten anpassen zu können, kann es vorteilhaft sein, die Ausgangsstellung entsprechend den geforderten Gegebenheiten verändern zu können.

Die Betriebsweise des erfindungsgemäßen Reibraucherzeugers 10 ist wie folgt:
Bevor das Vorratsmagazin 40 mit Reibgutelementen R1-R5 befüllt wird, wird ggf. die Vorschubeinrichtung 30 in ihre, in Fig. 1 dargestellte Start­ position nach oben gefahren. Die Ausgleichseinrichtung 50 kann ebenfalls vorab in ihre in Fig. 1 dargestellte Ausgangsstellung zurückverschwenkt oder aber mittels der in das Vorratsmagazin 40 einzubringenden Reibgut­ elemente R1-R5 in seine Ausgangsstellung zurückgedrängt werden. Anschlie­ ßend wird das Vorratsmagazin 40 mit Reibgutelementen R1-R5 befüllt, wobei ein Reibgutelement R1 bereits in die Verarbeitungsposition durch Rutschen entlang der schiefen Ebene 42 gelangt. In dem Vorratsmagazin 40 liegen die Reibgutelemente R2-R5 ohne Zwischenräume aneinander an, ebenso wie das Reibgutelement R2 an dem in der Verarbeitungsposition befindlichen Reibgutelement R1 ohne Zwischenraum anliegt. Je nach Anzahl der in das Vorratsmagazin 40 eingesetzten Reibgutelemente R1-R5 schwenkt anschlie­ ßend die Ausgleichseinrichtung 50 nach links aus bis sie an dem letzten im Vorratsmagazin 40 angeordneten Reibgutelement R5 anliegt.

Daraufhin wird die Reibeinrichtung 20 ebenso wie die Vorschubeinrichtung 30 in Betrieb genommen. Durch das Eigengewicht des in der Verarbeitungs­ position befindlichen Reibgutelements R1 und der Vorschubkraft P der Vor­ schubeinrichtung 30 wird dieses Reibgutelement R1 an das Reibrad 22 der Reibeinrichtung 20 angedrückt. Hierbei wird das Reibgutelement R1 an seiner Stirnseite langsam abgerieben, wobei es gleichmäßig durch die Vorschubeinrichtung 30 nachgeführt wird. Während das Vorschubelement 34 der Vorschubeinrichtung 30 langsam nach unten fährt und dabei das in der Verarbeitungsposition befindliche Reibgutelement R1 langsam an dem näch­ sten, im Vorratsmagazin 40 in Ruhe befindlichen Reibgutelement R2 entlang geschoben wird, verhindert das Führungselement 34a, daß die im Vorrats­ magazin 40 befindlichen und durch die infolge der schiefen Ebene 42 auf sie einwirkende Schwerkraft sowie infolge der Ausgleichseinrichtung 50 nachrutschenden Reibgutelemente R2-R5 in die Verarbeitungsposition gelan­ gen. Die Funktionsweise der Ausgleichseinrichtung 50 wird nachstehend im Detail im Zusammenhang mit den Fig. 2a-2e erläutert.

Sobald das gerade in Verarbeitung befindliche Reibgutelement R1 vollstän­ dig durch die Reibeinrichtung 20 verarbeitet worden ist, fährt die Vor­ schubeinrichtung 30 das Vorschubelement 34 wieder in seine Startposition zurück, so daß das nächste Reibgutelement R2 in die Verarbeitungsposition gelangen kann. Die im Vorratsmagazin 40 noch befindlichen Reibgutelemente R3-R5 rutschen entlang der schiefen Ebene 42 nach, bis das nächste Reib­ gutelement R3 wieder an dem sich in der Verarbeitungsposition befindli­ chen Reibgutelement R2 anliegt. Die Ausgleichseinrichtung 50 folgt dieser Bewegung der im Vorratsmagazin 40 befindlichen Reibgutelemente R3-R5 nach, indem das Gewichtselement 52 weiter ausschwenkt. Dieser Vorgang wiederholt sich nun bis alle Reibgutelement R im Vorratsmagazin 40 ver­ arbeitet worden sind.

Die Funktionsweise der Ausgleichseinrichtung 50 wird nun nachstehend im Zusammenhang mit den Fig. 2a-2e erläutert:
Bei Arbeitsaufnahme des Reibraucherzeugers 10 befindet sich die Aus­ gleichseinrichtung 50 in ihrer Ausgangsstellung, wobei der zwischen der Vertikalen und den Lenkerhebeln 54 eingeschlossene Winkel größer 0° jedoch klein ist. Während der Verarbeitung des in der Verarbeitungsposi­ tion befindlichen Reibgutelements R1 gleitet dieses an dem nächsten im Vorratsmagazin 40 befindlichen Reibgutelement R2 auf Grund der auf dieses Reibgutelement R1 einwirkenden Schwerkraft sowie auf Grund der Vorschub­ kraft P der Vorschubeinrichtung 30 entlang. Da die im Vorratsmagazin 40 befindlichen Reibgutelemente R2-R5 auf der schiefen Ebene 42 angeordnet sind, üben sie infolge der auf sie einwirkenden Schwerkraft eine Normal­ kraft auf das in der Verarbeitungsposition befindliche Reibgutelement R1 aus. Diese Normalkraft führt zu einer Reibungskraft F, die der Vorschub­ kraft P entgegenwirkt (vgl. auch Fig. 1). Da zu Beginn des Arbeitszyklus­ ses mehrere Reibgutelemente R2-R5 im Vorratsmagazin 40 aufgenommen sind, deren Eigengewicht sich addiert, ist die hierdurch hervorgerufene Normal­ kraft, die auf das in der Verarbeitungsposition befindliche Reibgutele­ ment R1 einwirkt, groß. Demzufolge ist auch der Betrag der der Vorschub­ kraft P entgegenwirkenden Reibkraft F groß. Da das Gewichtselement 52 nur geringfügig gegenüber der Vertikalen ausgeschwenkt ist, ist die durch die auf das Gewichtselement 52 der Ausgleichseinrichtung 50 einwirkende Schwerkraft G hervorgerufene, zusätzliche Normalkraft T verhältnismäßig klein, wie dies aus Fig. 2a hervorgeht. Mit zunehmender Entleerung des Vorratsmagazins 40 schwenkt das Gewichtselement 52 der Ausgleichsein­ richtung 50 weiter in Richtung der Verarbeitungsposition aus, so daß die durch das Gewichtselement 52 hervorgerufene Normalkraft T stetig zunimmt, wie dies aus den Fig. 2b bis 2e hervorgeht. Hierbei nimmt der Winkel a zwischen den Lenkerhebeln 54 und der Horizontalen stetig ab, wie dies ebenfalls aus den Fig. 2a-2e hervorgeht. Nachdem das letzte, im Vorrats­ magazin 40 befindliche Reibgutelement R5 in die Verarbeitungsposition gelangt ist, liegt das Gewichtselement 52 unmittelbar an dem in der Verarbeitungsposition befindlichen Reibgutelement R5 an und nimmt die durch die Ausgleichseinrichtung 50 hervorgerufene, zusätzliche Normal­ kraft T ihren größten Betrag an. Hierbei schließen die beiden Lenkerhebel 54 einen Winkel von ca. 45° gegenüber der Vertikalen bzw. Horizontalen ein. Da während des Verarbeitungszyklusses die durch das Gewicht der im Vorratsmagazin 40 aufgenommenen Reibgutelemente R2-R5 hervorgerufene Normalkraft kleiner wird, wird dieses Kleinerwerden der Normalkraft durch die zusätzliche, über den Verarbeitungszyklus wachsende Normalkraft T der Ausgleichseinrichtung 50 kompensiert. Somit ist die der Vorschubkraft P entgegenwirkende Reibkraft F1-F5 während des Verarbeitungsprozesses konstant, so daß eine gleichmäßige Rauchdichte entsteht.

Claims (20)

1. Verfahren zum Erzeugen von Rauch in einem Reibraucherzeuger, bei dem ein in einer Verarbeitungsposition vor einer Reibeinrichtung angeord­ netes Reibgutelement mittels einer Vorschubeinrichtung der Reibein­ richtung zugeführt und von dieser zum Erzeugen von Rauch verarbeitet wird, und bei dem Reibgutelemente aufeinanderfolgend aus einem Vor­ ratsmagazin in einer Richtung quer zur Vorschubrichtung der Verarbei­ tungsposition zugeführt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Reibgutelemente aus dem Vorratsmagazin in die Verarbeitungsposition mittels der auf die Reib­ gutelemente einwirkenden Schwerkraft erfolgt,
daß die im Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente sich während ihrer Speicherung im Vorratsmagazin an dem in der Verarbeitungsposi­ tion befindlichen Reibgutelement abstützen, und
daß die Veränderung der durch die Abstützung der im Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelemente an dem in der Verarbeitungsposition befindlichen Reibgutelement hervorgerufene, der Vorschubkraft ent­ gegenwirkende Reibkraft infolge der Entnahme der Reibgutelemente aus dem Vorratsmagazin kompensiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche, auf das in der Ver­ arbeitungsposition befindliche Reibgutelement einwirkende Normalkraft erzeugt wird, deren Betrag mit zunehmender Entleerung des Vorrats­ magazins zunimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Normalkraft dem letzten, in dem Vorratsmagazin angeordneten Reibgutelement aufgeprägt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Normalkraft durch eine auf wenigstens ein Gewichtselement einwirkende Schwerkraft erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtselement auf einer in einer vertikalen Ebene verlaufenden Bahn geführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtselement aus einer Ausgangs­ stellung, die in Richtung zu den im Vorratsmagazin aufgenommenen Reibgutelementen geringfügig von der Vertikalen abweicht, in eine Endstellung, die einen Winkel von einschließlich 45° gegenüber der Horizontalen aufweist, entlang der vorgegebenen Bahn von oben nach unten bewegbar ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtselement nach Entleerung des Vorratsmagazins in seine Ausgangstellung durch die neu in das Vor­ ratsmagazin einzufüllenden Reibgutelemente zurückgedrängt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag des Gewichtselements in Ab­ hängigkeit vorgegebener Größen verändert wird.

9. Reibraucherzeuger mit einer Reibeinrichtung (20), die zum Erzeugen von Rauch ein in einer Verarbeitungsposition befindliches und mittels einer Vorschubeinrichtung (30) in Vorschubrichtung vorgeschobenes Reibgutelement (R1) verarbeitet, und mit einem Vorratsmagazin (40) zur Aufnahme mehrerer Reibgutelemente (R2-R5), die aufeinanderfolgend der Verarbeitungsposition zuführbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die im Vorratsmagazin (40) aufgenom­ menen Reibgutelemente (R2-R5), die infolge der auf sie einwirkenden Schwerkraft in einer Richtung quer zur Vorschubrichtung aufeinand­ erfolgend der Verarbeitungsposition zuführbar sind, an dem in der Verarbeitungsposition befindlichen Reibgutelement (R1) abstützen, und
daß eine Ausgleichseinrichtung (50) zum Vergleichmäßigen der auf das in der Verarbeitungsposition befindliche Reibgutelement (R1) während der Vorschubbewegung infolge der sich an dem in der Verarbeitungs­ position befindlichen Reibgutelement (R1) abstützenden, bevorrateten Reibgutelemente (R2-R5) einwirkenden Reibkraft (F) vorgesehen ist.

10. Reibraucherzeuger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die im Vorratsmagazin (40) aufgenommenen Reibgutelemente (R2-R5) entlang einer zur Verarbeitungsposition hin geneigt verlaufenden Bahn (42) zuführbar sind.

11. Reibraucherzeuger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigt verlaufende Bahn eine schiefe Ebene (42) ist, die einen Winkel (b) mit der Horizontalen im Bereich von 5° bis 60°, vorzugsweise in einem Bereich von 15° bis 30° ein­ schließt.

12. Reibraucherzeuger nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichseinrichtung (50) durch wenigstens ein Gewichtselement (52) gebildet ist, welches infolge der auf das Gewichtselement (52) einwirkenden Schwerkraft (G) eine zu­ sätzliche Normalkraft (T) erzeugt, deren Betrag mit zunehmender Entleerung des Vorratsmagazins (40) zunimmt.

13. Reibraucherzeuger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtselement (52) den aus dem Vorratsmagazin (40) in die Verarbeitungsposition zuführbaren Reibgut­ elementen (R2-R5) entlang einer vorgegebenen Bahn nachführbar ist.

14. Reibraucherzeuger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Bahn eine Kreisbahn ist.

15. Reibraucherzeuger nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtselement (52) durch Lenker­ mittel (54) auf der vorgegebenen Bahn geführt wird.

16. Reibraucherzeuger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkermittel durch zwei parallel zueinander verlaufende, an dem Gewichtselement (52) angreifende Lenkerhebel (54) gebildet sind.

17. Reibraucherzeuger nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtselement (52) über einen Winkel von größer 0° bis einschließlich 45° führbar ist.

18. Reibraucherzeuger nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsbetrag des Gewichtselementes (52) in Abhängigkeit des Winkels (b) der schiefen Ebene bestimmt ist.

19. Reibraucherzeuger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (40) durch einen kolbenstangenlosen Zylinder, vorzugsweise einem kolbenstangenlosen Bandzylinder gebildet ist.

20. Reibraucherzeuger nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorschubeinrichtung (30) ein Führungselement (34a) vorgesehen ist, welches ein Zuführen der in dem Vorratsmagazin (40) aufgenommenen Reibgutelemente (R2-R5) während der Verarbeitung des in der Verarbeitungsposition befindlichen Reibgut­ elements (R1) verhindert.