Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bildung von Portionen aus faserigem Gut, insbesondere Schnitttabak, durch Abtrennen einer vorzugsweise unterbemessenen Grobportion von einem Strang des faserigen Gutes und Zugabe einer durch Wägen der Grobportion bestimmten Ausgleichsportion, wobei mahrere, insbesondere zwei Waagen alternativ mit einzelnen Grobportionen beschickbar und die kompletten Portionen abförderbar sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren, welches im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Bildung der Tabak-Portionen zur Anwendung kommt.

Für die Verpackung von Portionen aus Schnittabak ist eine möglichst exakte Dosierung erforderlich. Aufgrund der gesetzlichen Bestimmungen sind untergewichtige Portionen grundsätzlich unzulässig. Eine etwaige Überdosierung ist nach Möglichkeit ebenfalls zu vermeiden.

Bei einer bekannten Vorrichtung zum Dosieren von Schnittabak (DE-A-23 38 374) wird aus dem mehr oder weniger ungeordneten Vorrat an Schnittabak zunächst ein fortlaufender, in Abwärtsrichtung geförderter Strang aus gepreßtem Tabak gebildet. Von diesem Strang werden durch eine geeignete Trennvorrichtung die einzelnen Grobportionen abgetrennt und alternativ der einen oder anderen Waage zugeführt. Diese stellen die jeweils vorhandene Differenz der Grobportion gegenüber der (Soll-)portion fest. Durch eine besondere Feindosiereinrichtung wird entsprechend der Fehlmenge Feintabak zugeführt, bis die Sollportion erreicht ist. Diese wird dann über einen Trichter auf einen Abförderer gegeben.

Die Leitung und Weitergabe der Grob- sowie Sollportionen im Bereich der Waagen erfolgt bei dieser bekannten Vorrichtung durch schwenkbare Klappen, die je nach der Relativstellung die Portion in die eine oder andere Richtung lenken. Die Portionen gleiten dabei unter ihrem Eigengewicht auf den Klappen jeweils in Abwärtsrichtung. Der Einsatz dieser Klappen hat sich in der Praxis aufgrund des mit den Schwenkbewegungen verbundenen Zeitaufwands als ungünstig erwiesen.

Ausgehend von dem geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Portionieren und Dosieren von insbesondere Schnittabak vorzuschlagen, bei der äußerst präzise (Soll-)portionen bei hoher Leistungsfähigkeit gebildet und weitergegeben werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die vom Strang abgetrennten Grobportionen je in einer Tasche eines drehbaren Zwischenförderers Aufnahme finden und durch Teildrehung desselben der einen oder anderen Waage zuführbar sind.

Durch diesen als Zellenrad mit in Radialrichtung nach außen offenen Taschen ausgebildeten Zwischenförderer ist eine leistungsfähige Weitergabe der abgetrennten Grobportionen an die eine oder andere Waage möglich, wobei die Tabakportionen schonend behandelt werden. Das Zellenrad führt dabei jeweils nur Drehungen längs eines Teilkreises aus, um eine Grobportion weiterzufördern und zugleich eine freie Tasche in die Position zur Aufnahme der nachfolgenden Grobportion zu bewegen. Vorzugsweise ist das Zellenrad mit drei, jeweils einen Umfangsbereich von etwa 120° in Anspruch nehmenden Taschen ausgebildet, so daß eine Drehung des Zellenrades um 120° ausreicht, um eine nach oben offene Tasche in die Aufnahmeposition für eine Grobportion und die beiden anderen Taschen in eine schräg nach unten bzw. zur Seite gerichtete Endladestellung zu bringen. Die Waagen bzw. Aufnahmeorgane derselben sind entsprechend seitlich versetzt und unterhalb des Zwischenförderers angeordnet, so daß die Portionen ausschließlich durch die Drehbewegung des Zellenrades weitergegeben werden.

Unterhalb und mit seitlichem Versatz zu dem als Zellenrad ausgebildeten Zwischenförderer sind nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung je ein weiteres Zellenrad angeordnet, welches als Waageaufnahme die von dem Zwischenförderer zugeführte Grobportion aufnimmt und das tatsächlich vorhandene Gewicht derselben feststellt. Diese als Waageaufnahme dienenden Zellenräder sind je mit einer Präzisionswaage unmittelbar verbunden, und zwar über einen Waagearm, der seinerseits an einen Waagebalken der Präzisionswaage angeschlossen ist. Nach Aufnahme der Grobportion durch die Waageaufnahme erfolgt demnach umgehend die Feststellung des Gewichts. Des weiteren wird unmittelbar eine Differenzportion der Grobportion zugeführt, bis die Tabakportion das Sollgewicht (Sollportion) erreicht hat. Diese wird sodann durch die als Förderer (Zellenrad) ausgebildete Waageaufnahme weitergeleitet an einen Abförderer.

Die die Waageaufnahmen bildenden Zellenräder sind in gleicher bzw. ähnlicher Weise ausgebildet wie das als Zwischenförderer eingesetzte Zellenrad. Aus den geometrischen Beziehungen ergeben sich die Relativstellung der drei Zellenräder zueinander, derart, daß jeweils eine nach oben gerichtete Tasche zur Aufnahme einer Tabakportion und die nach unten gerichteten Taschen zur Abförderung einer Tabakportion dienen.

Die Präzisionswaage ist jeweils mit einer Feindosiereinrichtung verbunden, die vorzugsweise der Feindosiereinrichtung gemäß DE-A-23 38 374 entspricht. Diese (bekannte) Feindosiereinrichtung ist mit einer Anzahl von Stachelwalzen ausgestattet, die eine genau dosierbare Differenzportion der Grobportion im Bereich der Waage aufnahme zuführt.

Arbeitsweise und Steuerung dieser Feindosiereinrichtung sind so ausgelegt, daß auch etwaige Fehlleistungen bei der Herstellung der Grobportion in angemessener Weise berücksichtigt werden. Aus Gründen einer maximalen und kontinuierlichen Leistung ist die Feindosiereinrichtung darauf eingestellt, daß die Differenzportion innerhalb eines kurzen, vorgegebenen Arbeitstaktes der Grobportion zugeführt werden muß. Wenn letztere ein Gewicht unterhalb der vorgegebenen Marge aufweist, kann die Differenzportion während des Arbeitstaktes nicht zugeführt werden. In diesem Fall wird die Zuführung der Differenzportion durch die Feindosiereinrichtung solange fortgesetzt, bis die Sollportion erreicht ist. Die betreffende Waageaufnahme wird bei Beendigung eines Arbeitstaktes nicht weitergeschaltet, sondern erst beim nächst fälligen Schalttakt für die betreffende Waageaufnahme.

Liegt hingegen die der Präzisionswaage zugeführte Grobportion in ihrem Gewicht deutlich unterhalb des Sollgewichtes oder über demselben, wird diese Grobportion als Fehlportion behandelt und durch entsprechende Betätigung der Waageaufnahme separat abgefördert.

Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf die konstruktive Gestaltung der Zellenräder sowie eines im wesentlichen vertikal angeordneten Förderschachtes für den Tabak vor Bildung der Grobportion.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

• Fig. 1 die Vorrichtung in Seitenansicht bzw. im Vertikalschnitt,
• Fig. 2 einen Ausschnitt der Vorrichtung in einer Darstellung entsprechend Fig. 1, bei vergrößertem Maßstab,
• Fig. 3 ein nochmals vergrößerter Ausschnitt mit erfindungswesentlichen Einzelheiten der Vorrichtung in einer Darstellung entsprechend Fig. 1 und 2,
• Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch einen vertikalen Förderschacht der Vorrichtung.

Die in Fig. 1 in ihrer Gesamtheit dargestellte Vorrichtung entspricht im Grundaufbau und im wesentlichen Funktionsablauf der Vorrichtung gemäß DE-A-23 38 374. Die Hauptaggregate dieser Vorrichtung sind ein aufrechter Förderschacht 10, eine Portionenverteilungseinrichtung 11, (zwei) Feindosiereinrichtungen 12 und 13 und ein Abförderer 14 für ordnungsgemäß dosierte Tabakportionen (Sollportionen 15).

Der geschnittene Tabak wird nach entsprechender Aufbereitung durch geeignete Förderorgane (DE-A-23 38 374) dem Förderschacht 10 zugeführt. Innerhalb desselben bildet sich ein in Förderrichtung, also nach unten, verdichteter Tabakstrang 16. Der Förderschacht 10 ist zu diesem Zweck in Förderrichtung mit abnehmendem Querschnitt ausgebildet. Diese Querschnittsverminderung wiederum ergibt sich durch einander gegenüberliegende Förderbänder 17 und 18, deren Fördertrum 19 bzw. 20 in Abwärtsrichtung konvergierend zueinander geführt sind. Die Fördertrums 19 und 20 begrenzen an einander gegenüberliegenden Seiten den Förderschacht 10. Die beiden hierzu versetzten Seiten des Förderschachts 10 werden durch aufrechte, feststehende Schachtwände 21 und 22 gebildet. Die Fördertrums 19 und 20 laufen zwischen den Schachtwänden 21 und 22, so daß ein im Querschnitt geschlossener, in Förderrichtung in der Breite abnehmender Förderschacht 10 gebildet ist. Die Fördertrums 19 und 20 werden durch

feststehende und nach unten konvergierende Stützwände 23 und 24 in ihrer Position gehalten, derart, daß ein gewisser Preßdruck durch den Fördertrum 19, 20 auf den Tabakstrang 16 ausgeübt wird.

Die Förderbänder 17, 18 werden am unteren Austrittsende des Förderschachtes 10 über versetzt zueinander angeordnete Umlenkwalzen 25, 26 geleitet, so daß der Tabakstrang 16 frei aus dem Förderschacht 10 austreten kann.

An den Förderschacht 10 schließt unten ein feststehender Trennschacht 27 an. Innerhalb desselben erfolgt die Abtrennung einer Grobportion 28 Tabak vom nachfolgenden Tabakstrang 16. Diese Abteilung wird hier mit kammartigen Trennwerkzeugen 29 und 30 durchgeführt, und zwar durch Relativbewegung derselben zueinander, vorzugsweise entsprechend der Ausführung laut DE-A-23 38 374. Die Grobportion 28 ist so bemessen, daß sie in der Regel geringfügig unterhalb des Gewichts der Sollportion 15 liegt. Wenn letztere 50 g beträgt, wird die Grobportion 28 beispielsweise im Bereich zwischen 47 g und 49 g dosiert.

Die vorgenannte Grobportion 28 wird von einem Zwischenförderer 31 aufgenommen und von diesem weitergegeben an alternativ eine von zwei Waageaufnahmen 32 und 33 zur Überprüfung des vorhandenen Gewichts. Nach Ergänzung der Grobportion 28 auf das Sollgewicht wird die nun gebildete Sollportion 15 von der Waageaufnahme 32 bzw. 33 an den Abförderer 14 übergeben.

Der Zwischenförderer 31 ist als Zellenrad ausgebildet mit drei um jeweils etwa 120° gegeneinander versetzten Taschen 34, 35 und 36. Diese sind auf der in Radialrichtung außenliegenden Seite offen. Die Taschen 34, 35, 36 werden dadurch jeweils in einer nach oben gerichteten Position (Tasche 34) befüllt und in den beiden schräg nach unten bzw. zur Seite gerichteten Alternativstellungen durch das Eigengewicht der Tabakportion (Grobportion 28) entleert. Die Taschen 34, 35, 36 sind durch mit einem Winkel von 120° gegeneinander versetzten, radial gerichteten Trennwänden 37, 38, 39 voneinander abgeteilt. Diese laufen im Mittelpunkt bzw. in der Drehachse des Zellenrades zusammen an den in Radialrichtung außenliegenden Enden bilden die Trennwände 37, 38, 39 im Querschnitt annähernd drei eckförmige Verdickungen 40. Diese bilden trichterförmig gestaltete Leitflächen 41 für die Taschen 34, 35, 36, derart, daß die Tabakportionen vor allem beim Verlassen einer Tasche 34, 35, 36 eine bestimmte Bewegungsrichtung erhalten. Der radial innenliegende Boden der Taschen 34, 35, 36 ist mit einer Abrundung 42 ausgebildet.

Die in vorstehender Weise ausgebildeten, sternförmig angeordneten Trennwände 37, 38, 39 finden Aufnahme zwischen seitlichen, im vorliegenden Falle kreisförmigen Seitenscheiben 50. Diese bilden zugleich die seitlichen Begrenzungen der Taschen 34, 35, 36. Des weiteren dienen die Seitenscheiben zur Anbringung von Drehachsen und von Antrieben für die Drehbewegungen der Zellenräder.

Das so ausgebildete Zellenrad als Zwischenförderer 31 ist jeweils um 120° in der einen oder anderen Richtung drehbar. Während des Stillstands ist jeweils eine Tasche (Tasche 34 in Fig. 3) nach oben gerichtet zur Aufnahme einer Grobportion 28, während die weiteren Taschen 35 und 36 schräg nach unten und zur Seite weisen. Diese letztgenannten Taschen werden in dieser Position entleert.

Die Waageaufnahmen 32 und 33 sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls als Zellenräder ausgebildet, und zwar mit den gleichen Konstruktionsmerkmalen wie der Zwischenförderer 31. Die beiden als Zellenräder ausgebildeten Waageaufnahmen 32, 33 sind seitlich versetzt unterhalb des Zwischenförderers 31 angeordnet, derart, daß eine aus den nach unten weisenden Taschen 35 und 36 herausgleitende Grobportion 28 in eine obere Tasche 34 einer der Waageaufnahmen 32, 33 gelangt. Auch bei diesen Zellenrädern werden die Tabakportionen, nämlich Sollportionen 15 oder etwaige Fehlportionen, aus einer der nach unten bzw. zur Seite gerichteten Taschen 35, 36 entleert. Die als Zellenräder ausgebildeten Waageaufnahmen 32, 33 sind in unmittelbarer Nachbarschaft zu dem ebenfalls als Zellenrad ausgebildeten Zwischenförderer 31 angeordnet.

Die Waageaufnahmen 32 und 33 sind zur Feststellung des tatsächlichen Gewichts je mit einer Präzisionswaage 43, 44 gekoppelt. Zu diesem Zweck sind die die Waageaufnahmen 32, 33 bildenden Zellenräder im Bereich ihrer Drehachsen 45 drehbar mit einem Tragarm 46 bzw. 47 verbunden, der seinerseits an einen Waagebalken 48, 49 der zugeordneten Präzisionswaage 43, 44 anschließt. Die in eine nach oben weisende Tasche 34 der Waageaufnahme 32, 33 eingeführte Grobportion 28 wird dadurch unmittelbar gewogen.

Durch die Relativstellungen der Waageaufnahmen 32, 33 kann in die jeweils nach oben weisende Tasche 34 gleichzeitig mit der Grobportion 28 bzw. unabhängig hiervon eine Differenzportion zugeführt werden, bis die Sollportion 15 präzise erreicht ist. Zu diesem Zweck ist oberhalb und seitlich versetzt zu der Waageaufnahme 32, 33 die Feindosiereinrichtung 12 bzw. 13 angeordnet, die je mit einem Übergabeschacht 51, 52 im Bereich oberhalb der nach oben gerichteten Tasche 34 der Waageaufnahme 32, 33 mündet. Die in Abhängigkeit von dem Gewicht der Grobportion 28 ermittelte Differenzportion wird demnach mit in die jeweils nach oben gerichtete Tasche 34 gefördert. Durch die Gestaltung bzw. die Abmessungen der Taschen 34, 35, 36 ergeben sich keine räumlichen Engpässe.

Die Feindosiereinrichtungen 12, 13 sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im wesentlichen so ausgebildet wie bei der Vorrichtung gemäß DE-A-23 38 374. Feintabak 53 wird demnach über ein schräg nach unten gerichtetes Band 54 zugefördert und von einer ersten Stachelwalze 55 übernommen. Diese arbeitet zusammen mit einer zweiten Stachelwalze 56 zur Bildung einer möglichst gleichmäßigen Tabaklage 57 auf der ersten Stachelwalze 55. Durch ein nachfolgendes Stachelrad 58 wird die Tabaklage 57 von der Stachelwalze 56 abgehoben und auf eine schräg nach unten bzw. zur Waageaufnahme 32, 33 gerichtete Rutsche 59 gefördert. Diese wiederum ist mit einem nach unten weisenden, abgewinkelten Schenkel 60 als weiteres Führungsorgan versehen. Beginn und Ende des Feindosiervorgangs werden durch eine Verschlußklappe 61 bestimmt, die bei Unterbrechung des Feindosiervorgangs an dem Schenkel 60 anliegt (ausgezogene Linien).

Die Größe der der Waageaufnahme 32, 33 zugeführten Differenzportion bemißt sich einerseits nach der Öffnungsdaüer der Verschlußklappe 61 und andererseits nach der ein- und abschaltbaren Dauer der Arbeitsweise der Stachelwalzen 55, 56, 58.

Im einzelnen wird so vorgegangen, daß die Waageaufnahmen 32, 33 auf einen bestimmten Schalttakt ausgerichtet sind. Gleichzeitig mit der Zuführung der Grobportion 28 in die Tasche 34 einer Waageaufnahme 32, 33 wird eine ggf. von dem vorhergehenden Dosiertakt vorhandene Restportion 62, 63 in dieselbe Tasche 34 eingegeben. Wenn aufgrund derselben das Sollgewicht (Sollportion 15) erreicht ist, tritt die Feindosiereinrichtung 12, 13 im übrigen nicht in Aktion. Die betreffende Waageaufnahme 32, 33 wird vielmehr im Takt weitergeschaltet. Ist hingegen das Sollgewicht mit Hilfe der Restportion 62, 63 nicht erreicht, wird bei geöffneter Verschlußklappe 61 die Feindosiereinrichtung 12, 13 durch Antrieb der Stachelwalzen 55, 56, 58 betätigt, derart, daß eine zusätzliche Differenzportion über die Rutsche 59 in die betreffende Tasche 34 eingefördert wird. Nach Erreichen des Sollgewichts werden gleichzeitig die Verschlußklappe 61 in Schließstellung bewegt und die Stachelwalzen 55, 56, 58 stillgesetzt. Es bildet sich aber noch eine gewisse Restportion 62, 63, die in der beschriebenen Weise der nächsten Grobportion 28 zugeschlagen wird.

Unterhalb der als Zellenräder ausgebildeten Waageaufnahmen 32, 33 sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Auslauftrichter 63, 64 und 65 angeordnet. Der mittlere Auslauftrichter 64 ist im vorliegenden Fall oben mit einer nach beiden Seiten erweiterten Trichteröffnung 66 ausgebildet. Diese ist so bemessen und angeordnet, daß die einander zugekehrten, nach unten bzw. zur Seite weisenden Taschen 35 und 36 der Waageaufnahmen 32 und 33 in den Auslauftrichter 64 entleeren. Dieser dient zur Aufnahme von Sollportionen 15. Der als Muldenförderer ausgebildete Abförderer 14 wird (taktweise) so geschaltet, daß sich nach jedem Wäge- und Dosiertakt eine Förderschale 67 unterhalb des Auslauftrichters 64 befindet. Die Waageaufnahmen 33 und 33 werden demnach in gegenläufiger Richtung gedreht, wenn eine ordnungsgemäße Sollportion 15 hergestellt ist und diese dem Abförderer 14 zugeführt werden soll. Hierfür ist ausschließlich der (mittlere) Auslauftrichter 64 vorgesehen.

Die jeweils außenliegenden Auslauftrichter 63 und 65 sind ausschließlich der einen und anderen Waageaufnahme 32, 33 zugeordnet. Diese Auslauftrichter 63 und 65 sind so gestaltet, daß etwaige Fehlportionen zur Seite abgefördert werden, jedenfalls nicht in den Abförderer 14 gelangen. Die Auslauftrichter 63 und 65 sind demnach für übergewichtige und für unterhalb der zulässigen Marge unterbemessene Fehlportionen bestimmt.

Die in vorstehender Weise ausgebildete Dosiervorrichtung für insbesondere Tabakportionen zeichnet sich vor allem durch äußerste Präzision bei schonender Behandlung und hoher Leistungsfähigkeit aus. Bestimmend hierfür sind die Zellenräder als Zwischenförderer 31 einerseits und Waageaufnahmen 32, 33 andererseits, die durch die drehende Bewegung eine hohe Leistung bewirken.