Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Rauchenvaren, insbesondere von Zigaretten, deren Füllung mindestens zum Teil aus Tabakfolie besteht.
Der aus Blättern durch Zerschneiden gewonnene Rauchtabak wird bereits für manche Zwecke, auch für die Füllung von Zigaretten, mit einem gewissen Anteil von fein zerschnittenen und zerhackten Tabakfolien vermengt. Der Vorteil solcher Tabakfolien besteht darin, dass sie infolge ihrer Herstellungsweise ganz bestimmte Eigenschaften besitzen, die keinen Änderungen untenvorfen sind, im Gegensatz zu dem Rauchtabak aus Blättern der Tabakpflanze, die klimatischen Einflüssen ausgesetzt ist und je nach Herkunft bedeutende Unterschiede aufweisen kann. Die Herstellung von Tabakfolien erfolgt nach verschiedenen bekannten Methoden, beispielsweise mittels eines Strangpress-Verfahrens, eines Aufschlemmverfahrens, eines Mikroflockenverfahrens oder nach Art der Papierherstellung, wobei als Grundmaterial jeweils Tabakpflanzen dienen.
Auch Tabakfolien aus gezüchteten Tabakzellen sind bereits bekanntgeworden. Allen diesen Tabakfolien ist aber gemeinsam, dass sie dünne Materialbänder mit ebenen glatten Oberflächen darstellen, so dass sie zur Weiterverarbeitung bisher zerschnitten und zerhackt werden müssen, um üblichen Rauchtabaken beigemischt werden zu können. Die Weitervearbeitung solcher aus natürlichem Tabak und Tabakfolien bestehenden Mischungen zu Zigaretten erfolgt in der bekannten Weise.
Da die nach neuzeitlichen Gesichtspunkten hergestellten Tabakfolien die Möglichkeit eröffnen, bei der Verarbeitung der Tabakpflanzen zu derartigen Folien gewisse nachteilige Eigenschaften des Tabaks zu verbessern und durch Zusätze den beim Abrauchen der Tabakfolie entstehenden Rauch in mancher Hinsicht zu verfeinern, besteht ein Interesse für die Herstellung von Zigaretten, deren Füllung grösstenteils oder ausschliesslich aus derartigen Tabakfolien besteht. Natürlich ist es nicht möglich, eine dünne glatte Tabakfolie von beispielsweise 10 cm Breite spiralig zu einem zigarettenartigen Zylinder aufzuwickeln und dann abzurauchen, da ein solcher spiralig aufgewickelter Folienstrang natürlich in Längsrichtung einen viel zu hohen Zugwiderstand aufweist, um vom Mundstück her den Rauch hindurchsaugen zu können.
Es ist auch bisher kein anderer Weg bekannt, derartige Tabakfolien abzurauchen, als aus den Folien durch Zerschneiden und Zerhacken ein dem Schnittabak ähnliches Füllmaterial für Zigaretten zu schaffen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu beseitigen und betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rauchenvaren, insbesondere Zigaretten, deren Füllung mindestens zum Teil aus Tabakfolie besteht. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine ebene Tabakfolie in Form eines endlosen Bandes von einer Vorratsrolle abgewickelt und kontinuierlich fortbewegt wird, hierbei verformt und mit aus der Bandebene herausste henden Strukturen versehen wird, worauf das Band quer zu seiner Laufrichtung zu einem endlosen Strang mit angenähert rundem Querschnitt zusammengerafft, mit einer Umhüllung versehen und dann in Abschnitte unterteilt wird.
Ferner betrifft die Erfindung eine Raucherware, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt und gekennzeichnet ist durch eine umhüllte abzurauchende Füllung, die ein bandförmiges Stück einer Tabakfolie enthält, die in mehreren Lagen angeordnet und mit aus der Bandebene herausstehenden Strukturen versehen ist, die zwischen benachbarten Lagen rauchdurchlässige Kanäle schaffen.
Die Erfindung ist nachstehend in mehreren Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen Fig. 1-21 näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens,
Fig. 2 eine Ansicht eines Teils des Paares von zusammenwirkenden Verformungsrollen der Einrichtung gemäss der Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstellung eines Beispiels eines in der Einrichtung gemäss Fig. 1 verformten Tabakfolienbandes,
Fig. 4 eine Aufsicht auf ein anderes Beispiel eines in der Einrichtung nach Fig. 1 verformten Tabakfolienbandes,
Fig. 5-7 je eine Teilansicht von weiteren Ausführungsbeispielen von Paaren zusammenwirkender Verformungsrollen ähnlich denen der Fig. 2,
Fig. 9 und 10 je eine Ansicht eines Teilstücks eines Umhüllungsbandes wie es in der Einrichtung nach Fig.
1 verwendbar ist,
Fig. 12 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel von zwei zusammenwirkenden Verformungsrollen mit axial verlaufenden Rippen,
Fig. 13 und 14 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels von zwei zusammenwirkenden Verformungsrollen und des damit hergestellten verformten Tabakfolienbandes,
Fig. 15 und 16 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels von Verformungsrollen ähnlich Fig. 13 und eine vergrösserte schematische Wiedergabe der Oberfläche einer dieser Verformungsrollen,
Fig. 17 und 18 je eine Aufsicht auf ein verformtes Tabakfolienband in schematischer Wiedergabe,
Fig. 19 und 20 ein anderes Ausführungsbeispiel entsprechend den Fig. 13 und 14,
Fig. 21 eine schematische perspektivische Wiedergabe von zusammengerafften umhüllten Tabakfolienstreifen.
Nachstehend wird das Verfahren für die Herstellung von Zigaretten behandelt, jedoch ist es hierauf nicht beschränkt, sondern auch für andere Raucherwaren verwendbar, beispielsweise für die Herstellung von Zigarren.
Das vorliegende Verfahren sei zunächst anhand der schematischen Darstellung in Fig. 1 für die Herstellung von Zigaretten beschrieben, die ausschliesslich aus Tabakfolie bestehen. Hierbei wird die Tabakfolie, die beispielsweise ein Gewicht von 50 gjm2 und eine Breite von 20-25 cm besitzt, als endloses Band 10 von der Vorratsrolle 11 in der Pfeilrichtung abgezogen durch die beiden zusammenwirkenden Rollen 12 und 13, die im vorliegenden Beispiel beide von dem schematisch angedeuteten Antrieb 14 in gleich grosse, aber stufenlos regelbare Drehung versetzt werden. Der Durchmesser der beiden Antriebsrollen 12, 13 ist zweckmässigerweise identisch und ihre Oberfläche ist entweder glatt oder leicht aufgerauht.
Das Tabakfolienband 10 gelangt anschliessend zu einem Paar Verformungsrollen 15, 16, die ebenfalls beide, wie schematisch angedeutet, vom Antrieb 14 her in stufenlos regelbare Drehung versetzt werden können. Der Antrieb 14 und seine nveckmässige Ausgestaltung wird weiter unten noch näher beschrieben.
Durch die Verformungsrollen 15, 16 wird das durchlaufende Tabakfolienband mit aus der Bandebene herausstehenden Strukturen versehen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weist nach dem Verlassen der Verformungsrollen 15, 16 das verformte Tabakfolienband 17 den in Fig. 3 schematisch angedeuteten Querschnitt auf, besitzt also parallel zu einander in Längsrichtung verlaufende Rippen. Die Gestalt der Rippen und andere Merkmale des derart verformten Tabakfolienbandes 17 hängen im wesentlichen von der Ausgestaltung der Verformungsrollen 15, 16 ab. Die in Fig. 3 angedeuteten regelmässigen Längsrippen werden beispielsweise mit Verformungsrollen 15, 16 erzielt, wie sie in Fig. 2 in vergrössertem Massstabe dargestellt sind.
Die obere Verformungsrolle 15 ist mit einer Anzahl ringförmiger Rippen 18 versehen, die in gleichartige ringförmige Rippen 19 der unteren Verformungsrolle 16 eingreifen.
Durch eine feinstufige Einstellung des Achsabstandes der Verformungsrolle 15 und 16 kann der Eingriff der ringförmigen Rippen 18 bzw. 19 eingestellt werden. Das durch den Spalt zwischen den im gegenseitigen Eingriff stehenden Verformungsrollen 15 und 16 hindurchlaufende Tabakfolienband 10 erfährt bei richtiger Einstellung des Eingriffs eine bleibende Verformung und weist beim Verlassen des Spaltes den Querschnitt gemäss Fig. 3 auf. Je nach Dicke und Zusammensetzung des Tabakfolienbandes 10 kann es zweckmässig sein, die Verformungswalzen 15, 16 aufzuheizen auf eine Temperatur bis zu etwa 400 C. Weitere Einzelheiten über die Ausgestaltung entsprechender Verformungsrollen
15, 16 werden weiter unten noch beschrieben.
Das verformte Tabakfolienband 17 gelangt, wie Fig. 1 zeigt, nunmehr in den Einlauftrichter 20 einer Strangformmaschine 21 bekannter Bauart. Dort wird das verformte Tabakfolienband zu einem endlosen Strang mit angenähert rundem Querschnitt zusammengerafft und in bekannter Weise mit einer Umhüllung versehen, wozu beispielsweise das schmale Papierband 22 von der Vorratsrolle 23 in Pfeilrichtung abläuft. Das Umhüllungsband wird wie üblich längs einer überlappenden Naht zusammengeleimt, so dass ein endloser umhüllter Strang 24 entsteht, der einen Durchmesser von beispielsweise 7,8-8,6 mm aufweist, entsprechend dem Durchmesser der herzustellenden Zigaretten. Dieser Strang wird mit einer, hier beispielsweise als rotierende Scheibe 25 dargestellten Schneidvorrichtung in Abschnitte 26 von Zigarettenlänge unterteilt, die dann die fertigen Zigaretten bilden.
Eine solche Zigarette 26 weist also in der Umhüllung eine Füllung auf, die aus einer zusammenhängenden Tabakfolie besteht. Diese ist infolge der Zusammenraffung des verformten Tabakfolienbandes 17 in einer Vielzahl unregelmässiger Lagen angeordnet. Infolge der aus der Bandebene herausstehenden Strukturen, hier also der Längsrippen, entstehen zwischen benachbarten Lagen jeweils eine Vielzahl von rauchdurchlässigen Kanälen, die sich ungefähr in Längsrichtung der Zigarettenfüllung erstrecken. Beim Abrauchen einer derart, nur ein verformtes Tabakfolienband enthaltenden Zigarette ist angesichts der Vielzahl der Längskanäle und der Strukturierung des Tabakfolienbandes ein gleichmässiger Abbrand und ein normalen Zigaretten entsprechender Zugwiderstand gewährleistet.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung muss gewährleistet sein, dass der schematisch angedeutete Antrieb 27 der Strangformmaschine 21 und der Schneideinrichtung 25 mit dem Antrieb 14 für die Transportrollen 12, 13 und die Verformungsrollen 15, 16 synchronisiert wird. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass in den Antrieben 14 und 27 je ein Tachimetergenerator an der Haupt-Antriebswelle vorgesehen wird, deren Signale in einer Steuereinrichtung 28 bekannter Bauweise verglichen werden und ein Steuersignal zur automatischen Synchronisierung der Antriebe 14, 27 liefern. Eine solche Einrichtung hat den Vorteil, dass verschiedene Strangformmaschinen 21 üblicher Bauart mit einer Einrichtung zur Verformung eines Tabakfolienbandes zusammenarbeiten können.
Beim Antrieb 14 sollte zweckmässigerweise noch vorgesehen sein, dass die Drehzahl der beiden Transportrollen 12, 13 gegenüber der Drehzahl der beiden Verformungsrollen 15, 16 verändert werden kann, da es bei manchen Tabakfolienbändern zweckmässig ist, die Umfangsgeschwindigkeit der Verformungsrollen 15, 16 gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit der Transportrollen 12, 13 zu vergrössern, so dass eine Längsreckung des Tabakfolienbandes zwischen den beiden genannten Rollenpaaren erfolgt.
Bei Verwendung eines Tabakfolienbandes mit einem Gewicht von etwa 25-80 g pro m2 ist es zweckmässig, dass die Verformungsrollen 15 und 16 mit ringförmigen Rippen 18 bzw. 19 von beispielsweise etwa 0,6 mm Breite versehen sind, wobei der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Rippen etwa 1-2 mm beträgt. Die beiden Verformungswalzen 15, 16 werden relativ zueinander derart angeordnet, dass die Rippen 19 der unteren Verformungsrolle 16 symmetrisch in die Abstände zwischen den Rippen 18 der Verformungsrolle 15 hineinragen, so dass sich ein Luftspalt zwischen den ineinandergreifenden Rippen 18 und 19 von beidseits 0,2-0,7 mm ergibt. Die Rippen 18, 19 besitzen im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Querschnitt.
Bei richtiger Einstellung des Eingriffs der beiden Verformungswalzen 15, 16 kann dann erreicht werden, dass das ebene Tabakfolienband 10 jeweils von den Stirnflächen der einzelnen nebeneinander befindlichen Rippen 18 bzw. 19 festgehalten wird und in Richtung der Rollenachsen nicht gleiten kann, so dass eine entsprechende Querreckung des Tabakfolienbandes 10 zwischen je zwei Rippen erfolgt. Diese Querreckung bewirkt dann die Entstehung der Längsrippen im verformten Tabakfolienband 17, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Dabei wird beim Durchlauf des Tabakfolienbandes 10 durch die Verformungsrollen 15, 16 die Breite quer zur Laufrichtung praktisch nicht verändert, trotzdem natürlich je nach Tiefe des Eingriffes der beiden Verformungsrollen 15, 16 die Oberfläche des verformten Tabakfolienbandes 17 wesentlich grösser als diejenige des nichtverformten Tabakfolienbandes 10 ist.
Es tritt also eine stellenweise Verdünnung des Tabakfolienbandes durch diese Querreckung auf. Durch eine Vergrösserung des gegenseitigen Eingriffes der Verformungsrollen 15, 16 kann die Querreckung so lange erhöht werden, bis das verformte Tabakfolienband 17 das in Fig. 4 schematisch angedeutete Aussehen erhält, also ausser den Längsrippen 30 eine Vielzahl in Längsrichtung verlaufender unregelmässiger Risse und Öffnungen 31 aufweist, entstanden durch die starke Querreckung in den verdünnten Zonen des Tabakfolienbandes 17.
Durch die Verdünnung des Tabakfolienbandes 17 nach einer Verformung gemäss Fig. 3 oder 4 wird erreicht, dass die Tabakfolie in der fertigen Zigarette 26 gleichmässig und vollständig abbrennt, so dass sich die Füllung gleich verhält wie eine Füllung aus dem üblichen Schnittabak. Durch geeignete Justierung des Achsabstandes der Verformungsrollen 15, 16 kann der Verformungsgrad für verschiedene Tabakfolienbänder dem jeweils gewünschten Wert angepasst und dabei der Zugwiderstand der fertigen Zigarette 26 beeinflusst werden.
Besonders vorteilhaft ist eine starke Längsreckung bis zum Auftreten einer Vielzahl länglicher Risse und Öff- nungen 31 dann, wenn es sich um eine Tabakfolie handelt, die den Tabak und/oder eventuelle Zusätze in Form von fein verteilten kürzeren und längeren Fasern enthält, denn durch die starke Querreckung werden solche Fasern einseitig aus dem Folienverband gelöst und ragen aus deren Oberfläche heraus, was beim Abrauchen der Tabakfolie erwünscht ist.
Beim vorliegenden Verfahren ist aber von Bedeutung, dass beim verformten Tabakfolienband 17, auch dann wenn es gemäss Fig. 4 mit einer Vielzahl kurzer und unzusammenhängender Längsrisse 31 versehen ist, der Querzusammenhang nicht vollständig zerstört ist. Die Eingriffstiefe der Verformungswalzen 15, 16 darf also nicht soweit gesteigert werden, bis das Tabakfolienband 10 in mehrere Teilbänder zerschnitten wird, da in einem solchen Falle erfahrungsgemäss Schwierigkeiten bei der Zusammenraffung des ver formten Tabakfolienbandes 17 in Querrichtung auftreten und die einwandfreie Zuführung zum Einlauftrichter 20 der Rollformmaschine 21 nicht mehr gewährleistet ist.
Das oben anhand von Fig. 2 erläuterte Ausführungsbeispiel der Verformungsrollen 15, 16 hat sich zwar in der Praxis bewährt, ist aber nur eine der möglichen und'brauchbaren Ausführungen von zusammenwirkenden Verformungswalzen. Beispielsweise können auch die ebenen Stirnkanten der ringförmigen Rippen 18 und/oder 19 mehr oder weniger stark abgerundet oder auch keilförmig gestaltet werden, solange gewährleistet ist, dass kein Zerschneiden des durchlaufenden Tabakfolienbandes in Längsstreifen erfolgt. Es können auch die in Fig. 5 schematisch angegebenen Verformungsrollen 32, 33 verwendet werden, wobei die obere Verformungsrolle 32 mit Ringrippen versehen ist, die eine ebene Stirnseite 34, aber keilförmige Flanken 35 besitzen, während die untere Verformungsrolle 33 oben scharfkantige keilförmige Ringrippen 36 aufweist.
Die gleiche Verformungsrolle 33 kann auch, wie Fig. 6 zeigt, mit einer Verformungsrolle 37 zusammenwirken, die Ringrippen mit flacher Stirnseite 38 besitzt, deren benachbarte Flanken aber als abgerundete Hohlkehle 39 ausgebildet sind. Eine solche, mit Hohlkehlen versehene Verformungsrolle 37 kann auch, wie in Fig. 7 dargestellt, mit einer Verformungsrolle 40 zusammenwirken, die ringförmige Rippen 41 besitzt, deren Querschnitt der Form der Hohlkehle 39 angepasst ist. Die Fig. 8 zeigt schliesslich die Kombination der Verformungsrollen 32 und 41.
Prinzipiell kann jede Kombination von 2 zusammenwirkenden Verformungswalzen verwendet werden, die bleibende, rippenartige Längsstrukturen in dem durchlaufenden Tabakfolienband erzeugt, wobei natürlich von Bedeutung ist, dass über die Breite des Tabakfolienbandes eine Vielzahl solcher rippenartiger Längsstrukturen geschaffen wird, vorzugsweise ein bis zwei benachbarte Rippen pro mm Bandbreite.
Je nach Art und Zusammensetzung des zu verarbeitenden Tabakfolienbandes 10 kann es zweckmässig sein, die Elastizität in Längs- und Querrichtung vor und/oder während des Durchlaufs durch die Verformungsrollen 15, 16 zu beeinflussen. Beispielsweise hat es sich als zweckmässig herausgestellt, die Vorratsrolle 11 mit dem Tabakfolienband 10 vor der Verarbeitung in einer Einrichtung gemäss Fig. 1 in einem Kühlraum zu lagern und auf solche Temperatur abzukühlen, dass das Tabakfolienband 10 zwar genügend biegsam ist, um von der Vorratsrolle 11 durch die Transportrollen 12, 13 abgezogen zu werden, aber genügend Sprödigkeit besitzt, um beim Durchlauf durch die Verformungsrollen
15, 16 eine bleibende Verformung zu Längsstrukturen etwa gemäss Fig. 3 oder 4 zu erhalten.
Umgekehrt besteht natürlich auch die Möglichkeit, falls es sich um spröde Tabakfolienbänder handelt, die Vorratsrolle 11 bei erhöhter Temperatur zu lagern und/oder durch Erhitzung der Verformungsrollen 15 oder 16 auf eine vorbestimmte Temperatur, die erwünschten Längsstrukturen im durchlaufenden Tabakfolienband 10 zu erzeugen.
Bei dem oben anhand von Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel für das vorliegende Verfahren erfolgt die Verformung des Tabakfolienbandes in einem einzigen Paar von Verformungsrollen 15, 16. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, mehr als ein Rollenpaar zu verwenden und das ebene Tabakfolienband 10 vor dem Einlaufen in die Verformungsrolle 15, 16 bereits in seiner Struktur zu beeinflussen, beispielsweise mit Perforationen, Höckern, Prägungen oder anderen aus der Oberfläche abstehenden Strukturen zu versehen.
Zwar werden dieselben beim Passieren der mit Ringrippen versehenen Verformungswalzen 15, 16 wenigstens zum Teil wieder zum Verschwinden gebracht, jedoch kann durch eine derartige Vor-Strukturierung eine erwünschte Auflockerung und eventuelle Zerfaserung des Tabakfolienbandes erfolgen, die sich auch auf das endgültig verformte Tabakfolienband 17 auswirkt.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Einrichtung gemäss Fig. 1 zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens wird, wie oben bereits erwähnt, der endlose, umhüllte Tabakfolienstrang 24 am Ende der Strangformmaschine 21 in Abschnitte 26 von Zigarettenlänge unterteilt, so dass fertige Zigaretten entstehen. Üblicherweise besitzen aber fertige Zigaretten meist einen sogenannten Mundstückstreifen, auch wenn es sich um filterlose Zigaretten handelt. Um einen zusätzlichen Arbeitsgang zu vermeiden, kann beim vorliegenden Verfahren das Umhüllungsband 22, wie in Fig. 9 angedeutet ist, im Abstand je einer Zigarettenlänge auf der, später die Aussenseite bildenden Oberfläche, mit einem entsprechenden Mundstückstreifen 42 versehen werden.
Dieser Mundstückstreifen kann entweder aufgeklebt sein und beispielsweise aus einer Korkimitation bestehen, oder es besteht auch die Möglichkeit, einen entsprechenden Bereich 42 des Umhüllungsbandes 22 in geeigneter Weise farbig zu bedrucken. Natürlich muss dafür gesorgt sein, dass dann die Unterteilung des endlosen umhüllten Tabakfolienstranges 24 jeweils genau an dem einen Ende des Mundstückstreifens 42 erfolgt, also an den durch die strichpunktierten Linien 44 angedeuteten Stellen in Fig. 9.
Hierzu kann in bekannter Weise die Schneideinrichtung in ihrer Lage relativ zum vorbeilaufenden umhüllten Tabakfolienstrang 24 durch eine optische oder elektronische Sonde (nicht dargestellt) automatisch einjustiert werden. Solche Sonden und die entsprechende Steuerung der Schneideinrichtung ist bei Strangformmaschinen bekannt, so dass sich eine nähere Beschreibung erübrigt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, auf dem Umhüllungsband 22 die in Fig. 10 angedeuteten Mundstückstreifen 43 doppelter Breite vorzusehen, so dass nur jede zweite Unterteilung an den Stellen 44 einen solchen Mundstückstreifen 43 in der Mitte halbiert.
Üblicherweise besteht das Umhüllungsband 22 aus dünnem Papier und wird mit einer überlappenden Naht längs des endlosen Tabakfolienstranges 24 verklebt. Anstelle eines Papierbandes 22 sind auch bereits Kunststoffbänder vorgeschlagen worden, die dann längs einer überlappenden Naht zusammengeschweisst werden. Beim vorliegenden Verfahren besteht die Möglichkeit, anstelle des Papierbandes 22 eine entsprechend dünne Tabakfolie zu verwenden und diese ebenfalls mit einer überlappenden Naht zu verschliessen.
Auf diese Weise wird eine Zigarette erhalten, bei der beim Abrauchen kein Umhüllungspapier mehr verbrannt werden muss, was an sich unerwünscht ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Umhüllung mittels eines, auf der Innenseite mit einer Tabakfolie beschichteten Umhüllungsbandes vorzunehmen, wobei die äussere Papierschicht beliebig dünn sein kann, da sie keiner mechanischen Beanspruchung mehr standhalten muss.
Das anhand von Fig. 1 oben ausführlich erläuterte Ausführungsbeispiel des vorliegenden Verfahrens ermöglicht eine besonders rationelle Herstellung von Zigaretten, deren Füllung in der Umhüllung ausschliesslich aus einem Tabakfolienband besteht. Dabei werden in einem kontinuierlichen Arbeitsgang aus einer ebenen Tabakfolie 10 auf einer Vorratsrolle 11 fertige Zigaretten 26 erzeugt. Die Menge des in jeder Zigarette enthaltenen Tabakfolienbandes hängt von dessen Breite ab. Dementsprechend muss bei der Einrichtung nach Fig. 1 die Breite der Vorratsrolle 11 dem gewünschten Tabakgewicht pro Zigarette entsprechen.
Natürlich besteht aber auch die Möglichkeit, das vorliegende Verfahren derart durchzuführen, dass aus einer beliebig breiten Tabakfolienbahn mehrere verformte und strukturierte Tabakfolienbänder erzeugt und in bekannter Weise zu Bobinen aufge wickelt werden, die dann einzeln zu Strangformmaschinen üblicher Bauart transportiert, dort abgewickelt und zu Zigaretten verarbeitet werden. Ein derartiges Ausführungsbeispiel des vorliegenden Verfahrens ist nachstehend anhand der schematischen Darstellung von Fig. 11 näher beschrieben.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach Fig. 11 wird die ebene Tabakfolienbahn 50 von einer Vorratsrolle durch zwei Transportrollen 52, 53 abgezogen und durchläuft dabei die Vorbehandlungsapparatur 51. Die Breite der Tabakfolienbahn 50 kann beliebig sein, da sie nach erfolgter Strukturierung in mehrere verformte Tabakfolienbänder unterteilt werden kann, wie nachstehend noch erläutert wird.
Die Vorbehandlungsapparatur 51, die in Laufrichtung der Tabakfolienbahn 50 wie in Fig. 11 gezeichnet vor oder auch nach den Vorschubrollen 52, 53 angeordnet werden kann, dient beispielsweise zur Erwärmung oder zur Abkühlung der durchlaufenden Tabakfolienbahn, um deren Elastizität und Dehnbarkeit so zu beeinflussen, dass die nachfolgenden Verformungsrollen eine bleibende Strukturierung der Tabakfolienbahn verursacht. Falls erwünscht, kann in der Vorbehandlungsapparatur 51 auch mit Dämpfen oder Flüssigkeiten die Oberfläche der Tabakfolienbahn 50 behandelt werden.
Die ebene Tabakfolienbahn 50 gelangt dann zu einem ersten Paar von Verformungsrollen 54, 55, die hier beispielsweise mit Rippen versehen sind, die in axialer Richtung verlaufen und in gegenseitigen Eingriff gebracht werden können, wie in Fig. 12 schematisch dargestellt ist. Die in axialer Richtung verlaufenden Rippen 56 und 57 der Verformungsrollen 54 bzw. 55 können beispielsweise den in Fig. 12 gezeichneten keilförmigen Querschnitt aufweisen, oder auch wie die Zähne von Zahnrädern geformt sein. Durch Einstellung des Abstandes der Drehachsen beider Verformungsrollen 54, 55 besteht die Möglichkeit, den Eingriff derart einzustellen, dass die durch den Spalt zwischen den Verformungsrollen 54, 55 laufende Tabakfolienbahn 50 quer zur Laufrichtung mit einer rippenartigen Struktur versehen wird.
Gleichzeitig kann, wenn der Eingriff gross genug ist, eine Dehnung und Reckung der Tabakfolienbahn zwischen den einzelnen Rippen in Laufrichtung erfolgen, bis an diesen Stellen eine Vielzahl parallel zu den Querrippen gerichteter unzusammenhängender kleiner Risse und Öffnungen entsteht. Dabei darf aber der Zusammenhang der Tabakfolienbahn in Laufrichtung nicht vollständig zerstört werden.
Die Verformungsrollen 54, 55 können beide angetrieben werden, jedoch besteht auch die Möglichkeit, beispielsweise nur die untere Verformungsrolle 55 anzutreiben und die obere Verformungsrolle 54 mit einstellbarem Druck auf die untere Verformungsrolle 55 zu pressen, damit sie von dieser bei ihrer Drehbewegung mitgenommen wird.
Die mit derartigen Querstrukturen versehene Tabakfolienbahn 58 gelangt nunmehr zu einem weiteren Paar von zusammenwirkenden Verformungsrollen 59, 60, die ähnlich wie die Verformungsrollen 15, 16 in Fig. 1 ausgebildet sind und ineinandergreifende Ringrippen ähnlich Fig. 2 bzw. Fig. 5 bis 8 besitzen. Die aus diesem zweiten Paar von Verformungsrollen 59, 60 austretende Tabakfolienbahn 61 zeigt dann eine Überlagerung einer Längs- und Querstruktur und bei geeigneter Einstellung der Verformungsrolle 59, 60 zusätzlich zu den parallel zu den Querrippen verlaufenden unzusammenhängenden Querrissen eine Vielzahl parallel zu den Längsrippen verlaufende unzusammenhängende Längsrisse. Auf diese Weise wird eine besonders starke Auflokkerung und Verdünnung der Tabakfolienbahn 61 bewirkt, ohne dass deren Quer- bzw. Längszusammenhang vollständig zerstört wird.
Eine derart in zwei senkrecht zueinanderstehenden Richtungen mit rippenartigen Strukturen versehene und aufgelockerte Tabakfolienbahn 61 gewährleistet als Füllung von Zigaretten einen besonders gleichmässigen Abbrand. Falls erforderlich, kann die Tabakfolienbahn 61 eine Trocknungsapparatur durchlaufen.
Wie oben bereits erwähnt, ist beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 11 eine beliebige Breite für die Tabakfolienbahn 50 vorgesehen. Dementsprechend wird nunmehr die aufgelockerte Tabakfolienbahn 61 in mehrere einzelne Tabakfolienbänder 63 bzw. 64 aufgeteilt, wozu ein rotierendes Schneidmesser 62 bekannter Bauart verwendet werden kann.
Die einzelnen Tabakfolienbänder 63, 64 müssen eine solche Breite besitzen, dass sie nach dem Zusammenraffen zu einem endlosen umhüllten Tabakfolienstrang und Unterteilung in Zigaretten die gewünschte Dichte der Zigarettenfüllung ergeben. Die mit der Einrichtung nach Fig. 11 in einem Arbeitsgang hergestellten einzelnen verformten Tabakfolienbänder 63 und 64 werden nunmehr einzeln zu je einer Bobine von beispielsweise 1-1,5 m Durchmesser aufgewickelt und können dann zu getrennten Strangformmaschinen bekannter Bauart transportiert werden, wo sie abgewickelt, in Querrichtung zusammengerafft, umhüllt und in einzelne Zigaretten unterteilt werden.
Eine solche Aufteilung des Herstellungsverfahrens in zwei aufeinanderfolgende Produktionsschritte ist dann zweckmässig, wenn aus Tabakfolienbahnen grosser Breite gleichzeitig eine Vielzahl von verformten Tabakfolienbändern der für Zigaretten erwünschten Breite hergestellt und zu Bobinen aufgewickelt werden sollen. Da diese Bobinen dann zur Speisung mehrerer Strangformmaschinen verwendet werden können, muss die Arbeitsgeschwindigkeit der Verformungseinrichtung nach Fig. 11 für die breite Tabakfolienbahn nicht mit der Arbeitsgeschwindigkeit der einzelnen Strangformmaschinen übereinstimmen, was von Vorteil sein kann.
Bei den oben anhand der Fig. 1 und 11 beschriebenen Ausführungsbeispielen ist jeweils vorgesehen, dass das Tabakfolienband bzw. die Tabakfolienbahn eine letzte Strukturierung beim Passieren von Verformungswalzen 15, 16 bzw. 59, 60 mit Ringrippen erfährt, also in Laufrichtung sich erstreckende Rippen erzeugt werden. Dies ist immer dann zweckmässig, wenn die zu verformende Tabakfolie der Zusammenraffung quer zur Laufrichtung ohne eine solche Längsstrukturierung einen zu grossen Widerstand entgegensetzen würde, also zu steif oder zu brüchig ist.
Für Tabakfolien, die auch ohne eine solche Längsstrukturierung ohne Schwierigkeiten quer zur Laufrichtung zusammengerafft werden können, besteht die Möglichkeit, anstelle der in Laufrichtung sich erstreckenden Rippen auch andere Verformungen vorzusehen, wenn gewährleistet ist, dass die entstehenden bleibenden Strukturen von der ebenen Tabakfolie nach oben und/oder nach unten abstehen.
Ein Ausführungsbeispiel für zwei zusammenwirkende Verformungsrollen 65 und 66 zur Erzielung von aufwärts und abwärts gerichteten Höckern im durchlaufenden Tabakfolienband zeigt die Fig. 13. Hier sind auf der Oberfläche der Walzen in entsprechenden Abständen voneinander vorstehende Köpfe 67 bzw. 68 vorgesehen, die bei richtiger radialer Anordnung der beiden Verformungsrollen 65, 66 eine Struktur gemäss Fig. 14 im passierenden Tabakfolienband erzeugen. Auch ein derart strukturiertes Tabakfolienband ergibt, quer zur Laufrichtung zu einem zylindrischen Strang zusammengerafft, umhüllt und in Abschnitte unterteilt eine Zigarettenfüllung, die eine Vielzahl gewundener, aber vom vorderen bis zum rückwärtigen Ende miteinander in Verbindung stehender Hohlräume, die den Rauchdurchgang längs der Zigarette ermöglichen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für zwei geeignete zusammenwirkende Verformungsrollen 69, 70 zeigen die Fig. 15 und 16, wobei hier die Verformungsrolle 70 mit vorstehenden pyramidenartig geformten Köpfen 71 versehen ist.
Dagegen besitzt die Rolle 69 einen Aussenmantel 72 aus Weichgummi oder aus Papier, in den sich beim Betrieb die Köpfe 71 der Verformungsrolle 70 einpressen können und entsprechende höckerartige Vorsprünge in einem durchlaufenden Tabakfolienband erzeugen. Je nach Gestalt der vorstehenden Köpfe auf der Oberfläche der Verformungsrolle 70 können verschiedenartig gestaltete Höcker erzeugt werden, beispielsweise die in Fig. 17 im Tabakfolienband 73 angedeuteten länglichen Höcker 74.
Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, wie in der Einrichtung nach Fig. 11 angegeben, mehrere Paare von Verformungsrollen hintereinander anzuordnen und ein durchlaufendes Tabakfolienband mehrmals in verschiedener Art zu verformen. Beispielsweise kann, wie in Fig. 18 angedeutet, ein Tabakfolienband 75 zuerst mit quer zur Laufrichtung gerichteten Rippen 76 und dann mit Höckern 77 versehen werden, wozu ähnlich wie in Fig. 11 zuerst ein paar Verformungsrollen 54, 55 und dann ein Paar Verformungsrollen 69, 70 (Fig. 15) mit vorstehenden länglichen Köpfen zur Anwendung gebracht wird.
Ebenso können auch höckerartige Verformungen, etwa der anhand von Fig. 13 bis 17 beschriebenen Art, zusätzlich zu den in Längsrichtung verlaufenden rippen artigen Verformungen vorgesehen werden, wie sie von Verformungsrollen gemäss den Fig. 2 und 5 bis 8 erzeugt werden, wozu dann das mit Längsrippen versehene Tabakfolienband durch entsprechende Verformungsrollen mit vorstehenden Köpfen hindurchgeführt werden muss.
Weitere Ausführungsbeispiele von geeigneten Verformungsrollen entstehen dadurch, dass beispielsweise eine Vielzahl von Sägeblatt ähnlichen Metallscheiben axial hintereinander auf eine Drehachse aufgespannt werden, wie dies beispielsweise in Fig. 19 schematisch dargestellt ist. Werden die Zähne dieser Sägeblätter alle in axialer Richtung hintereinander ausgerichtet, so entsteht eine Verformungsrolle, die in einem Tabakfolienband ähnliche Eindrücke oder Höcker hervorrufen kann, wie die Verformungsrolle 70 in Fig. 15 und 16. Bei Verwendung genügend scharfer Zähne können im Tabakfolienband auch Höcker mit perforierten Spitzen geschaffen werden.
Anderseits ermöglichen Verformungsrollen nach Fig. 19 dann, wenn die Sägezahnblätter in radialer Richtung gruppenweise gegeneinander versetzt sind, die Herstellung von Verformungen der in Fig. 20 schematisch wiedergegebenen Art, die ebenfalls für den vorliegenden Zweck brauchbar sind. Ähnliche Verformungen ergeben sich auch dann, wenn beispielsweise bei einer Verformungsrolle 15 nach Fig. 2 die ringförmigen Rippen 18 in regelmässigen Abständen radiale Einschnitte erhalten, so dass rechteckige Zähne entstehen. Die ringförmigen Rippen 19 der Verformungsrolle 16 können ungeschlitzt bleiben oder gleichartige radiale Einschnitte erhalten.
Es sei darauf hingewiesen, dass die oben beschriebenen verschiedenen Verformungsrollen lediglich Ausführungsbeispiele darstellen und jede Verformung eines kontinuierlich fortbewegten Tabakfolienbandes geeignet ist, die bleibende, aus der Bandebene abstehende Strukturen ergibt.
Diese Strukturen müssen geeignet sein, um nach dem Zusammenraffen des Tabakfolienbandes zu einem umhüllten endlosen Strang und Unterteilung desselben eine Füllung der Zigaretten zu ergeben, die durchgehende, wenn auch nicht geradlinig verlaufende Durchgangskanäle für den Rauch besitzt. Je stärker dabei die Verdünnung und Zerfaserung des Tabakfolienbandes erfolgt, um so günstiger verhält sich die Füllung beim Abrauchen derartiger Zigaretten.
Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens für die Herstellung von Zigaretten zeigt nur ein einziges zusammenhängendes verformtes Tabakfolienband 17, das dem Einlauftrichter 20 der Strangformmaschine 21 zugeführt wird. Es besteht natürlich, falls dies erwünscht ist, auch die Möglichkeit, das aus den letzten Verformungsrollen 15, 16 austretende verformte Tabakfolienband 17 mittels geeigneter Schneideinrichtungen, etwa das rotierende Messer 62 in Fig. 11, in zwei oder mehrere getrennte Tabakfolienstreifen aufzuteilen und diese in willkürlicher Lage dem Einlauftrichter 20 zuzuführen.
Im umhüllten endlosen Tabakfolienstrang 24 befinden sich dann diese einzelnen Streifen in willkürlicher Lage relativ zu einander und mehr oder weniger stark zusammengefaltet, so dass eine Vielzahl einzelner Lagen resultiert, die einen gegenseitigen Abstand aufweisen, der durch die Strukturen der einzelnen Tabakfolienstreifen bestimmt ist. Die. Fig. 21 zeigt schematisch die unregelmässige Lage der in der Umhüllung 78 befindlichen einzelnen Tabakfolienstreifen 79, wobei in dieser vereinfachten Darstellung lediglich aus der Oberfläche der Tabakfolienstreifen 79 abstehende Höcker 80 wiedergegeben sind. In Wirklichkeit ist die Füllung innerhalb der Umhüllung 78 sehr viel kompakter und die einzelnen Streifen sind durch die Zusammenraffung in Querrichtung mehr oder weniger zusammengefaltet.
Innerhalb eines Abschnittes von Zigarettenlänge eines solchen umhüllten Stranges existieren eine grosse Zahl vom vorderen bis zum hinteren Ende des Abschnittes durchgehende aber gewundene Rauchkanäle, da die von den Tabakfolienstreifen abstehenden Höcker entsprechende Abstände zwischen benachbarten Lagen gewährleisten.
Die entsprechend den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen des vorliegenden Verfahrens hergestellten Zigaretten bestehen aus einer Füllung in der Umhüllung, die ausschliesslich aus einem oder mehreren strukturierten Tabakfolienbändern besteht. Falls erwünscht, besteht auch die Möglichkeit, vor dem Einlaufen der verformten Tabakfolienbänder in den Einlauftrichter der Strangformmaschine eine Einrichtung vorzusehen, die beispielsweise die Oberseite des Tabakfolienbandes aufweicht oder klebrig macht und dann fein verteilten normalen Schnittabak auf die so präparierten durchlaufenden Tabakfolienbänder rieseln lässt. Auf diese Weise können Zigaretten hergestellt werden, deren Füllung aus einer Vielzahl von strukturierten Tabakfolienlagen besteht, aber zwischen diesen in willkürlicher Verteilung eine gewisse Menge normalen Schnitttabak enthält.
Bei der Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens für die Herstellung von Zigarren wird der aus einer Vielzahl von Lagen strukturierter Tabakfolie bestehende endlose Folienstrang mit einer dünnen ebenen Tabakfolie umhüllt und in Abschnitte der gewünschten Länge unterteilt. Dann kann jeder der Abschnitte in bekannter Weise mit einem Deckblatt umwickelt und an einem oder beiden Enden in üblicher Weise zugespitzt werden.
PATENTANSRÜCHE
I. Verfahren zur Herstellung von Raucherwaren, insbesondere von Zigaretten, deren Füllung mindestens zum Teil aus Tabakfolie besteht, dadurch gekennzeichnet, dass eine ebene Tabakfolie in Form eines endlosen Bandes von einer Vorratsrolle abgewickelt und kontinuierlich fortbewegt wird, hierbei verformt und mit aus der Bandebene heraus stehenden Stukturen versehen wird, worauf das Band quer zu seiner Laufrichtung zu einem endlosen Strang mit angenähert rundem Querschnitt zusammengerafft, mit einer Umhüllung versehen und dann in Abschnitte unterteilt wird.
II. Rauchenvare, hergestellt nach dem Verfahren nach dem Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine umhüllte abzurauchende Füllung, die ein
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The present invention relates to a method for producing smoking products, in particular cigarettes, the filling of which consists at least in part of tobacco foil.
The smoking tobacco obtained from leaves by cutting is already mixed with a certain proportion of finely cut and chopped tobacco foils for some purposes, including for filling cigarettes. The advantage of such tobacco foils is that, as a result of the way they are manufactured, they have very specific properties that are not subject to change, in contrast to smoking tobacco made from leaves of the tobacco plant, which is exposed to climatic influences and can have significant differences depending on its origin. Tobacco foils are produced by various known methods, for example by means of an extrusion process, a slurrying process, a microflock process or in the manner of paper manufacture, with tobacco plants serving as the base material in each case.
Tobacco foils made from cultivated tobacco cells have also become known. What all these tobacco foils have in common, however, is that they represent thin strips of material with flat, smooth surfaces, so that they have previously had to be cut and chopped up for further processing in order to be able to be mixed with conventional smoking tobacco. The further processing of such mixtures consisting of natural tobacco and tobacco foils into cigarettes takes place in the known manner.
Since the tobacco foils produced according to the modern point of view open up the possibility of improving certain disadvantageous properties of the tobacco when processing the tobacco plants into such foils and of refining the smoke that arises when smoking the tobacco foil in some respects, there is interest in the production of cigarettes whose filling consists largely or exclusively of such tobacco foils. Of course, it is not possible to spiral up a thin, smooth tobacco film, for example 10 cm wide, to form a cigarette-like cylinder and then smoke it, since such a spirally wound film strand naturally has a much too high tensile resistance in the longitudinal direction to be able to suck the smoke through from the mouthpiece .
Up to now, no other way of smoking tobacco foils of this type has been known than to create a filler material for cigarettes similar to cut tobacco from the foils by cutting and chopping.
The present invention aims to eliminate this disadvantage and relates to a process for the production of products to be smoked, in particular cigarettes, the filling of which consists at least in part of tobacco foil. The method according to the invention is characterized in that a flat tobacco sheet in the form of an endless belt is unwound from a supply roll and continuously moved, deformed and provided with structures protruding from the plane of the belt, whereupon the belt transversely to its running direction to form an endless strand approximately round cross-section is gathered, provided with a wrapper and then divided into sections.
Furthermore, the invention relates to a smokers product, which is produced according to the inventive method and characterized by an encased filling to be smoked, which contains a band-shaped piece of tobacco foil, which is arranged in several layers and provided with structures protruding from the band plane, the smoke-permeable between adjacent layers Create channels.
The invention is explained in more detail below in several exemplary embodiments with reference to the drawings Figs. 1-21. These show:
1 shows a schematic perspective illustration of an exemplary embodiment for a device for carrying out the method according to the invention,
FIG. 2 is a view of part of the pair of cooperating deformation rollers of the device according to FIG. 1,
3 shows a schematic perspective illustration of an example of a tobacco foil strip deformed in the device according to FIG. 1,
FIG. 4 shows a plan view of another example of a tobacco foil strip deformed in the device according to FIG. 1,
5-7 each show a partial view of further exemplary embodiments of pairs of interacting deformation rollers similar to those of FIG. 2,
9 and 10 each show a view of a portion of a wrapping tape as it is in the device according to FIG.
1 can be used,
12 shows a cross section through an embodiment of two interacting deformation rollers with axially extending ribs,
13 and 14 show a view of an embodiment of two interacting deforming rollers and the deformed tobacco foil strip produced therewith,
15 and 16 show a view of a further exemplary embodiment of deforming rollers similar to FIG. 13 and an enlarged schematic representation of the surface of one of these deforming rollers,
17 and 18 each show a plan view of a deformed tobacco foil strip in a schematic representation,
19 and 20 show another exemplary embodiment corresponding to FIGS. 13 and 14,
Figure 21 is a schematic perspective representation of wrapped tobacco foil strips gathered together.
The process for the production of cigarettes is dealt with below, but it is not restricted to this, but can also be used for other smoked goods, for example for the production of cigars.
The present method will first be described with reference to the schematic representation in FIG. 1 for the production of cigarettes which consist exclusively of tobacco foil. Here, the tobacco film, which has a weight of 50 gjm2 and a width of 20-25 cm, for example, is pulled off as an endless belt 10 from the supply roll 11 in the direction of the arrow by the two interacting rolls 12 and 13, which in the present example are both from the schematically indicated drive 14 are set in the same size, but continuously variable rotation. The diameter of the two drive rollers 12, 13 is expediently identical and their surface is either smooth or slightly roughened.
The tobacco foil strip 10 then arrives at a pair of deforming rollers 15, 16, both of which, as indicated schematically, can be set in continuously variable rotation by the drive 14. The drive 14 and its rectangular configuration will be described in more detail below.
By means of the deformation rollers 15, 16, the continuous tobacco film strip is provided with structures protruding from the plane of the strip. In the present embodiment, after leaving the deforming rollers 15, 16, the deformed tobacco foil strip 17 has the cross-section schematically indicated in FIG. 3, that is to say has ribs running parallel to one another in the longitudinal direction. The shape of the ribs and other features of the tobacco foil strip 17 deformed in this way depend essentially on the configuration of the deforming rollers 15, 16. The regular longitudinal ribs indicated in FIG. 3 are achieved, for example, with deforming rollers 15, 16, as shown in FIG. 2 on an enlarged scale.
The upper deforming roller 15 is provided with a number of annular ribs 18 which engage in similar annular ribs 19 of the lower deforming roller 16.
The engagement of the annular ribs 18 and 19 can be adjusted by finely adjusting the center distance of the deforming rollers 15 and 16. The tobacco foil strip 10 running through the gap between the mutually engaging deformation rollers 15 and 16 experiences a permanent deformation when the engagement is set correctly and, when leaving the gap, has the cross-section according to FIG. Depending on the thickness and composition of the tobacco foil strip 10, it can be useful to heat the deforming rollers 15, 16 to a temperature of up to about 400 C. Further details about the design of corresponding deforming rollers
15, 16 are described further below.
As shown in FIG. 1, the deformed tobacco film strip 17 now enters the inlet funnel 20 of a strand forming machine 21 of known type. There, the deformed tobacco foil strip is gathered into an endless strand with an approximately round cross-section and provided with a cover in a known manner, for which purpose, for example, the narrow paper strip 22 runs off the supply roll 23 in the direction of the arrow. The wrapping band is glued together as usual along an overlapping seam, so that an endless wrapped strand 24 is produced which has a diameter of, for example, 7.8-8.6 mm, corresponding to the diameter of the cigarettes to be produced. This strand is divided with a cutting device, shown here for example as a rotating disk 25, into sections 26 of the length of a cigarette, which then form the finished cigarettes.
Such a cigarette 26 thus has a filling in the envelope which consists of a coherent tobacco sheet. As a result of the deformed tobacco foil strip 17 being gathered together, this is arranged in a large number of irregular layers. As a result of the structures protruding from the plane of the band, in this case the longitudinal ribs, a plurality of smoke-permeable channels are created between adjacent layers, which channels extend approximately in the longitudinal direction of the cigarette filling. When smoking such a cigarette containing only a deformed tobacco foil band, in view of the large number of longitudinal channels and the structure of the tobacco foil band, a uniform burn and a draw resistance corresponding to normal cigarettes is guaranteed.
In the device shown in FIG. 1, it must be ensured that the schematically indicated drive 27 of the strand forming machine 21 and the cutting device 25 is synchronized with the drive 14 for the transport rollers 12, 13 and the deforming rollers 15, 16. This can be done, for example, by providing a tachimeter generator on the main drive shaft in each of the drives 14 and 27, the signals of which are compared in a control device 28 of known construction and supply a control signal for automatic synchronization of the drives 14, 27. Such a device has the advantage that various strand-forming machines 21 of conventional design can work together with a device for deforming a tobacco foil strip.
In the case of the drive 14, it should expediently be provided that the speed of the two transport rollers 12, 13 can be changed compared to the speed of the two deforming rollers 15, 16, since it is useful for some tobacco foil strips to change the peripheral speed of the deforming rollers 15, 16 compared to the peripheral speed of the To enlarge transport rollers 12, 13, so that a longitudinal stretching of the tobacco foil strip takes place between the two pairs of rollers mentioned.
When using a tobacco foil strip with a weight of about 25-80 g per m2, it is advisable that the deformation rollers 15 and 16 are provided with annular ribs 18 and 19, for example, about 0.6 mm wide, the distance between successive ribs being about 1-2 mm. The two deformation rollers 15, 16 are arranged relative to one another in such a way that the ribs 19 of the lower deformation roller 16 protrude symmetrically into the distances between the ribs 18 of the deformation roller 15, so that an air gap between the intermeshing ribs 18 and 19 of 0.2 -0.7 mm results. The ribs 18, 19 have a rectangular cross section in the present exemplary embodiment.
With the correct setting of the engagement of the two deformation rollers 15, 16 it can then be achieved that the flat tobacco foil strip 10 is held by the end faces of the individual ribs 18 and 19 located next to one another and cannot slide in the direction of the roller axes, so that a corresponding transverse stretching of the tobacco foil strip 10 takes place between two ribs. This transverse stretching then causes the formation of the longitudinal ribs in the deformed tobacco foil strip 17, as is shown schematically in FIG. 3. When the tobacco foil strip 10 passes through the deformation rollers 15, 16, the width across the running direction is practically unchanged, although of course, depending on the depth of engagement of the two deformation rollers 15, 16, the surface of the deformed tobacco foil strip 17 is significantly larger than that of the non-deformed tobacco foil strip 10 .
So there is a local thinning of the tobacco foil strip due to this transverse stretching. By increasing the mutual engagement of the deforming rollers 15, 16, the transverse stretching can be increased until the deformed tobacco foil strip 17 has the appearance schematically indicated in FIG. 4, i.e. apart from the longitudinal ribs 30 it has a large number of irregular cracks and openings 31 running in the longitudinal direction , created by the strong transverse stretching in the thinned zones of the tobacco foil strip 17.
The thinning of the tobacco foil strip 17 after deformation according to FIG. 3 or 4 ensures that the tobacco foil in the finished cigarette 26 burns evenly and completely, so that the filling behaves in the same way as a filling made from conventional cut tobacco. By suitably adjusting the center distance of the deforming rollers 15, 16, the degree of deformation for different tobacco foil strips can be adapted to the desired value in each case and the draw resistance of the finished cigarette 26 can be influenced.
Strong longitudinal stretching until a large number of elongated cracks and openings 31 appear is particularly advantageous when it is a tobacco film that contains the tobacco and / or any additives in the form of finely divided shorter and longer fibers strong transverse stretching, such fibers are detached from the film dressing on one side and protrude from the surface thereof, which is desirable when smoking the tobacco film.
In the present method, however, it is important that the deformed tobacco film strip 17, even if it is provided with a large number of short and incoherent longitudinal cracks 31 according to FIG. 4, the transverse connection is not completely destroyed. The depth of engagement of the deforming rollers 15, 16 must therefore not be increased until the tobacco foil strip 10 is cut into several subbands, since experience has shown that in such a case difficulties arise in gathering the formed tobacco foil strip 17 in the transverse direction and the proper feed to the inlet funnel 20 of the Roll forming machine 21 is no longer guaranteed.
The exemplary embodiment of the deforming rollers 15, 16 explained above with reference to FIG. 2 has proven itself in practice, but is only one of the possible and useful embodiments of interacting deforming rollers. For example, the flat end edges of the annular ribs 18 and / or 19 can also be rounded to a greater or lesser extent or also be wedge-shaped, as long as it is ensured that the continuous tobacco film strip is not cut into longitudinal strips. The deformation rollers 32, 33 shown schematically in FIG. 5 can also be used, the upper deformation roller 32 being provided with annular ribs which have a flat end face 34 but wedge-shaped flanks 35, while the lower deformation roller 33 has sharp-edged wedge-shaped annular ribs 36 at the top .
The same deforming roller 33 can also, as FIG. 6 shows, interact with a deforming roller 37 which has annular ribs with a flat end face 38, but whose adjacent flanks are designed as rounded fillets 39. Such a deformation roller 37 provided with flutes can also, as shown in FIG. 7, interact with a deformation roller 40 which has annular ribs 41, the cross section of which is adapted to the shape of the flute 39. Finally, FIG. 8 shows the combination of the deforming rollers 32 and 41.
In principle, any combination of 2 interacting deforming rollers can be used, which produces permanent, rib-like longitudinal structures in the continuous tobacco foil strip, whereby it is of course important that a large number of such rib-like longitudinal structures are created across the width of the tobacco foil strip, preferably one to two adjacent ribs per mm Bandwidth.
Depending on the type and composition of the tobacco foil strip 10 to be processed, it can be useful to influence the elasticity in the longitudinal and transverse directions before and / or during the passage through the deformation rollers 15, 16. For example, it has been found to be useful to store the supply roll 11 with the tobacco foil strip 10 in a cooling room before processing in a device according to FIG. 1 and to cool it to such a temperature that the tobacco foil strip 10 is flexible enough to be removed from the supply roll 11 to be withdrawn by the transport rollers 12, 13, but has enough brittleness to pass through the deformation rollers
15, 16 to obtain a permanent deformation to form longitudinal structures approximately according to FIG. 3 or 4.
Conversely, if the tobacco foil strips are brittle, it is of course also possible to store the supply roll 11 at an elevated temperature and / or to produce the desired longitudinal structures in the continuous tobacco foil strip 10 by heating the deformation rollers 15 or 16 to a predetermined temperature.
In the embodiment of the present method described above with reference to FIG. 1, the tobacco foil strip is deformed in a single pair of deforming rollers 15, 16. It is of course also possible to use more than one pair of rollers and to use the flat tobacco foil strip 10 prior to entry to influence the deformation roller 15, 16 already in its structure, for example to provide it with perforations, bumps, embossments or other structures protruding from the surface.
Although they are at least partially made to disappear again when passing the deforming rollers 15, 16 provided with annular ribs, such a pre-structuring can result in the desired loosening and possible fraying of the tobacco foil strip, which also affects the finally deformed tobacco foil strip 17.
In the embodiment of the device according to FIG. 1 for carrying out the present method, as already mentioned above, the endless, wrapped tobacco foil strand 24 at the end of the strand forming machine 21 is divided into sections 26 of the length of the cigarette so that finished cigarettes are produced. Usually, however, finished cigarettes usually have a so-called mouthpiece strip, even if the cigarettes are filterless. In order to avoid an additional work step, the wrapping tape 22, as indicated in FIG. 9, can be provided with a corresponding mouthpiece strip 42 at a distance of one cigarette length on the surface that will later form the outside.
This mouthpiece strip can either be glued on and consist, for example, of an imitation cork, or it is also possible to print a corresponding area 42 of the wrapping tape 22 in a suitable manner in color. Of course, it must be ensured that the subdivision of the endless, wrapped tobacco foil strand 24 takes place precisely at one end of the mouthpiece strip 42, that is to say at the points indicated by the dash-dotted lines 44 in FIG. 9.
For this purpose, the cutting device can be automatically adjusted in its position relative to the wrapped tobacco film strand 24 running past by an optical or electronic probe (not shown) in a known manner. Such probes and the corresponding control of the cutting device are known in strand forming machines, so that a more detailed description is unnecessary. However, there is also the possibility of providing the double-width mouthpiece strips 43 indicated in FIG. 10 on the wrapping tape 22, so that only every second division at the points 44 bisects such a mouthpiece strip 43 in the middle.
The wrapping tape 22 usually consists of thin paper and is glued along the endless tobacco film strand 24 with an overlapping seam. Instead of a paper tape 22, plastic tapes have also already been proposed, which are then welded together along an overlapping seam. With the present method there is the possibility of using a correspondingly thin tobacco foil instead of the paper tape 22 and of also closing this with an overlapping seam.
In this way a cigarette is obtained in which wrapping paper no longer has to be burned when smoking, which is undesirable in itself. However, there is also the possibility of wrapping by means of a wrapping tape coated on the inside with a tobacco foil, the outer paper layer being as thin as desired, since it no longer has to withstand any mechanical stress.
The exemplary embodiment of the present method, explained in detail above with reference to FIG. 1, enables particularly efficient production of cigarettes, the filling of which in the envelope consists exclusively of a tobacco foil strip. In this case, finished cigarettes 26 are produced from a flat tobacco film 10 on a supply roll 11 in a continuous operation. The amount of tobacco foil tape contained in each cigarette depends on its width. Accordingly, in the device according to FIG. 1, the width of the supply roll 11 must correspond to the desired tobacco weight per cigarette.
Of course, there is also the possibility of carrying out the present method in such a way that several shaped and structured tobacco foil strips are produced from a tobacco film web of any width and wound up in a known manner to form bobbins, which are then individually transported to conventional strand forming machines, where they are unwound and processed into cigarettes will. Such an exemplary embodiment of the present method is described in more detail below with reference to the schematic illustration of FIG. 11.
In the embodiment of the device according to FIG. 11, the flat tobacco foil web 50 is pulled off a supply roll by two transport rollers 52, 53 and passes through the pretreatment apparatus 51. The width of the tobacco foil web 50 can be of any size, since it is divided into several deformed tobacco foil strips after structuring can be, as will be explained below.
The pretreatment apparatus 51, which can be arranged in the running direction of the tobacco film web 50 as shown in FIG. 11 before or after the feed rollers 52, 53, is used, for example, for heating or cooling the continuous tobacco film web in order to influence its elasticity and extensibility so that the subsequent deformation rollers caused a permanent structuring of the tobacco film web. If desired, the surface of the tobacco film web 50 can also be treated in the pretreatment apparatus 51 with vapors or liquids.
The flat tobacco film web 50 then arrives at a first pair of deforming rollers 54, 55, which are provided here, for example, with ribs which run in the axial direction and can be brought into mutual engagement, as is shown schematically in FIG. The ribs 56 and 57 of the deforming rollers 54 and 55, which run in the axial direction, can for example have the wedge-shaped cross section shown in FIG. 12, or they can also be shaped like the teeth of gear wheels. By adjusting the distance between the axes of rotation of the two deformation rollers 54, 55, it is possible to adjust the engagement in such a way that the tobacco film web 50 running through the gap between the deformation rollers 54, 55 is provided with a rib-like structure transversely to the running direction.
At the same time, if the engagement is large enough, the tobacco film web can be stretched and stretched between the individual ribs in the running direction until a large number of incoherent small cracks and openings parallel to the transverse ribs arise at these points. However, the connection between the tobacco film web in the running direction must not be completely destroyed.
The deformation rollers 54, 55 can both be driven, but there is also the possibility of driving, for example, only the lower deformation roller 55 and pressing the upper deformation roller 54 with adjustable pressure on the lower deformation roller 55 so that it is carried along by this during its rotary movement.
The tobacco film web 58 provided with such transverse structures now arrives at a further pair of interacting deforming rollers 59, 60, which are designed similarly to the deforming rollers 15, 16 in FIG. 1 and have interlocking annular ribs similar to FIGS. 2 and 5 to 8. The tobacco film web 61 emerging from this second pair of deforming rollers 59, 60 then shows a superimposition of a longitudinal and transverse structure and, with a suitable setting of the deforming roller 59, 60, in addition to the incoherent transverse tears running parallel to the transverse ribs, a large number of incoherent longitudinal tears running parallel to the longitudinal ribs . In this way, a particularly strong loosening and thinning of the tobacco film web 61 is brought about, without its transverse or longitudinal connection being completely destroyed.
A tobacco film web 61 which is provided with rib-like structures and loosened up in this way in two directions perpendicular to one another ensures particularly uniform burn-off as a filling of cigarettes. If necessary, the tobacco film web 61 can pass through a drying apparatus.
As already mentioned above, in the embodiment according to FIG. 11, any width is provided for the tobacco film web 50. Accordingly, the loosened tobacco foil web 61 is now divided into several individual tobacco foil strips 63 or 64, for which purpose a rotating cutting knife 62 of known design can be used.
The individual tobacco foil strips 63, 64 must have such a width that they produce the desired density of the cigarette filling after being gathered together to form an endless, wrapped tobacco foil strand and subdividing into cigarettes. The individual deformed tobacco foil strips 63 and 64 produced in one operation with the device according to FIG. 11 are now individually wound into a reel of, for example, 1-1.5 m in diameter and can then be transported to separate strand forming machines of known design, where they are unwound, gathered in the transverse direction, wrapped and divided into individual cigarettes.
Such a division of the manufacturing process into two successive production steps is useful when a large number of deformed tobacco foil strips of the width desired for cigarettes are to be produced simultaneously from tobacco foil webs of great width and wound up into bobbins. Since these reels can then be used to feed several strand forming machines, the working speed of the deformation device according to FIG. 11 for the wide tobacco film web does not have to match the working speed of the individual strand forming machines, which can be an advantage.
In the exemplary embodiments described above with reference to FIGS. 1 and 11, it is provided that the tobacco film strip or the tobacco film web experiences a final structuring when passing through deformation rollers 15, 16 or 59, 60 with annular ribs, i.e. ribs extending in the running direction are generated . This is always expedient when the tobacco sheet to be deformed would offer too great a resistance to the gathering transversely to the running direction without such a longitudinal structure, that is to say it is too stiff or too brittle.
For tobacco foils, which can be gathered together transversely to the running direction without any difficulty, even without such a longitudinal structure, there is the possibility of providing other deformations instead of the ribs extending in the running direction, if it is ensured that the resulting permanent structures from the flat tobacco foil upwards and downwards / or protrude downwards.
An exemplary embodiment for two cooperating deforming rollers 65 and 66 for achieving upward and downward bumps in the continuous tobacco foil strip is shown in FIG. 13. Here, heads 67 and 68 are provided on the surface of the rollers at corresponding distances from each other of the two deformation rollers 65, 66 produce a structure according to FIG. 14 in the tobacco foil strip passing through. A tobacco film strip structured in this way, gathered transversely to the running direction to form a cylindrical strand, wrapped and divided into sections, results in a cigarette filling that has a multitude of winding, but interconnected cavities from the front to the rear end, which allow smoke to pass along the cigarette.
FIGS. 15 and 16 show a further exemplary embodiment for two suitable cooperating deforming rollers 69, 70, the deforming roller 70 here being provided with projecting pyramid-shaped heads 71.
In contrast, the roller 69 has an outer jacket 72 made of soft rubber or paper, into which the heads 71 of the deforming roller 70 can press themselves during operation and produce corresponding hump-like projections in a continuous tobacco foil strip. Depending on the shape of the protruding heads on the surface of the deformation roller 70, differently shaped humps can be produced, for example the elongated humps 74 indicated in FIG. 17 in the tobacco foil strip 73.
It is of course also possible, as indicated in the device according to FIG. 11, to arrange several pairs of deforming rollers one behind the other and to deform a continuous tobacco foil strip several times in different ways. For example, as indicated in FIG. 18, a tobacco foil strip 75 can first be provided with ribs 76 directed transversely to the running direction and then with bumps 77, for which purpose, similar to FIG. 11, first a pair of deforming rollers 54, 55 and then a pair of deforming rollers 69, 70 (Fig. 15) with protruding elongated heads is used.
Likewise, hump-like deformations, for example of the type described with reference to FIGS. 13 to 17, can be provided in addition to the rib-like deformations running in the longitudinal direction, as they are generated by deformation rollers according to FIGS. 2 and 5 to 8, for which purpose then the Longitudinal ribs provided tobacco foil strip must be passed through corresponding deformation rollers with protruding heads.
Further exemplary embodiments of suitable deformation rollers are produced in that, for example, a large number of metal disks similar to saw blades are clamped axially one behind the other on an axis of rotation, as is shown schematically in FIG. 19, for example. If the teeth of these saw blades are all aligned one behind the other in the axial direction, a deformation roller is created which can produce indentations or bumps in a tobacco foil band similar to the deformation roller 70 in FIGS. 15 and 16. If sufficiently sharp teeth are used, bumps can also be present in the tobacco foil band perforated tips are created.
On the other hand, deformation rollers according to FIG. 19, when the sawtooth blades are offset from one another in groups in the radial direction, allow the production of deformations of the type shown schematically in FIG. 20, which can also be used for the present purpose. Similar deformations also result when, for example, in a deformation roller 15 according to FIG. 2, the annular ribs 18 receive radial incisions at regular intervals so that rectangular teeth are produced. The annular ribs 19 of the deforming roller 16 can remain unslotted or receive similar radial incisions.
It should be pointed out that the various deformation rollers described above merely represent exemplary embodiments and that any deformation of a continuously moving tobacco foil strip which results in permanent structures protruding from the plane of the strip is suitable.
These structures must be suitable, after the tobacco foil strip has been gathered together to form a wrapped, endless strand and subdivided into a filling of the cigarettes which has continuous, though not linear, passage channels for the smoke. The more the tobacco foil strip is thinned and defibrated, the more favorable the filling behaves when smoking such cigarettes.
The exemplary embodiment shown schematically in FIG. 1 for carrying out the present method for the production of cigarettes shows only a single, coherent, deformed tobacco foil strip 17 which is fed to the inlet funnel 20 of the strand forming machine 21. Of course, if so desired, there is also the possibility of dividing the deformed tobacco foil strip 17 emerging from the last deforming rollers 15, 16 into two or more separate tobacco foil strips by means of suitable cutting devices, such as the rotating knife 62 in FIG Location to feed hopper 20.
In the wrapped endless tobacco foil strand 24, these individual strips are then in an arbitrary position relative to one another and more or less strongly folded together, so that a large number of individual layers result which have a mutual spacing that is determined by the structures of the individual tobacco foil strips. The. FIG. 21 shows schematically the irregular position of the individual tobacco foil strips 79 located in the casing 78, only humps 80 protruding from the surface of the tobacco foil strips 79 being reproduced in this simplified representation. In reality, the filling within the envelope 78 is much more compact and the individual strips are more or less folded together in the transverse direction as a result of being gathered together.
Within a section the length of a cigarette of such a wrapped rod there are a large number of continuous but winding smoke channels from the front to the rear end of the section, since the humps protruding from the tobacco foil strips ensure corresponding distances between adjacent layers.
The cigarettes produced in accordance with the exemplary embodiments of the present method described above consist of a filling in the envelope which consists exclusively of one or more structured tobacco foil strips. If desired, there is also the possibility of providing a device before the deformed tobacco foil strips run into the inlet funnel of the strand forming machine, which, for example, softens or makes the top of the tobacco foil strip sticky and then allows finely divided normal cut tobacco to trickle onto the continuous tobacco foil strips prepared in this way. In this way, cigarettes can be produced whose filling consists of a large number of structured tobacco foil layers, but which contain a certain amount of normal cut tobacco in an arbitrary distribution between them.
When using the method described above for the production of cigars, the endless film strand consisting of a multiplicity of layers of structured tobacco foil is wrapped with a thin, flat tobacco foil and divided into sections of the desired length. Then each of the sections can be wrapped in a known manner with a cover sheet and pointed at one or both ends in the usual manner.
PATENT CLAIMS
I. A method for the production of smokers' products, in particular cigarettes, the filling of which consists at least partly of tobacco foil, characterized in that a flat tobacco foil in the form of an endless belt is unwound from a supply roll and continuously moved, thereby deformed and out of the belt plane standing structures is provided, whereupon the tape is gathered together transversely to its running direction to form an endless strand with an approximately round cross-section, provided with a cover and then divided into sections.
II. Smoking products, produced according to the method according to claim I, characterized by an encased filling to be smoked, which is a
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