DE10033567A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Selbst- bzw. Einzelverfertigung von Cigaretten - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Selbst- bzw. Einzelverfertigung von CigarettenInfo
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- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
- A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
- A24C5/40—Hand-driven apparatus for making cigarettes
- A24C5/42—Pocket cigarette-fillers
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Selbst- bzw. Einzelverfertigung von Zigaretten mit einer Hülsen- bzw. Zigarettenfördereinrichtung, einer Tabakstrang-Ausbildungsvorrichtung (1, 5, 10), einer Zuführungsvorrichtung (6) zum Zuführen von Tabak in die Tabakstrang-Ausbildungsvorrichtung und mit einer Überführungsvorrichtung zum Überführen des Tabakstranges in eine Zigarettenhülse, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einrichtungen (3, 4) aufweist, die bestimmte zu optimierende Eigenschaften des Tabakstranges bzw. der verfertigten Zigarette, insbesondere das Gewicht, die Endenverstärkung, die Länge, während der Verfertigung einstellen bzw. regeln und/oder kontrollieren. Ferner betrifft sie ein Verfahren zur Selbst- bzw. Einzelverfertigung von Zigaretten.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Selbst- bzw. Einzelverfertigung von
Cigaretten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Selbst-
bzw. Einzelverfertigung von Cigaretten gemäß dem Patentanspruch 16.
Aus der DE 198 12 644 A1 ist eine Cigarettenstopfmaschine mit den Merkmalen im Oberbeg
riff des Patentanspruchs 1 bekannt. Auf die Beschreibung der DE 198 12 644 A1 wird an die
ser Stelle ausdrücklich Bezug genommen, da der grundlegende Aufbau der Vorrichtung ge
mäß der vorliegenden Erfindung in wesentlichen Teilen mit demjenigen der genannten Ciga
rettenstopftuaschine übereinstimmt.
Jedoch ist auch die Cigarettenstopfmaschine gemäß der DE 198 12 644 A1 noch verbesse
rungsfähig, insbesondere was die reproduzierbar gute Qualität der verfertigten Cigaretten be
trifft.
Was die Einrichtung zum Zuführen des Tabaks in die Presskammer sowie die Ausgestaltung
der Presskammer betrifft, so können insbesondere hinsichtlich der Ausgestaltung des Tabak
materials-Einbringabschnittes, der Vereinzelungsvorrichtung und der Betriebseinrichtungen,
wie der Bewegungsvorrichtungen alle in der genannten Schrift aufgezeigten Merkmale auch
bei einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwirklicht werden. Dies gilt ins
besondere auch für die Verwendung der Konstruktionsmaterialien.
Bei der genannten Cigarettenstopfmaschine wird die Tabakportionierung automatisch dadurch
ausgeführt, dass die Zupferwalze einen Tabakvorrat in die Presskammer einbringt, wenn diese
sich in der geöffneten Stellung befindet. Wenn die Presskammer ausreichend gefüllt ist, wird
die nach oben überstehende Tabakmenge von der Zupferwalze wieder abgezogen, so dass sich
eine automatische Mengenbegrenzung einstellt.
Trotz dieses Vorteils der Automatisierung lässt sich die Tabakmenge in der Presskammer,
also die Menge an Tabak, die zu einem Tabakstrang gepresst werden soll, nicht mit optimaler
Genauigkeit einstellen, wodurch in dieser Hinsicht ein Verbesserungsbedarf entsteht.
Bei manuellen Stopfverfahren zur Selbstverfertigung von Cigaretten wird die Tabakmenge
meist durch den Verbraucher selbst abgeschätzt. Es sind aber auch einige andere Technolo
gien bekannt, wie zum Beispiel durch die EP 0 144 060 B1, gemäß der die Tabakmenge durch
die Zeit bestimmt wird, über die eine Dosierwelle gedreht wird. Ein ähnlicher Vorschlag ist
auch der schon oben genannten DE 198 12 644 A1 zu entnehmen, wobei die Anzahl der Um
drehungen der Zupferwalze voreinstellbar ist. In der FR 2 716 344 dient die Größe einer Auf
nahme in einer drehbaren Dosierwelle zur Tabakmengenbestimmung.
Die Verwendung von Waagen bei der Selbstverfertigung von Cigaretten ist beispielsweise aus
der DE 38 31 420 A1 bekannt, wobei die Waage lediglich als reines Hilfsmittel zur manuellen
Bestimmung der Tabakmenge dient. Einen steuernden Einfluss der sich ergebenden Mess
werte auf dem Betrieb der Stopfvorrichtung offenbart diese Schrift nicht. Auch die EP 0 823 221 A1
offenbart eine Cigarettenstopfvorrichtung, die eine vorgeordnete Waage und eine
Display-Einrichtung mit einem Monitor umfasst. Auch hier wird die Waage manuell mit Ta
bak befüllt und dient als Hilfsmittel, um Cigaretten mit reproduzierbaren Eigenschaften be
reitzustellen. Auch hier wird die Steuerung der Stopfvorrichtung nicht direkt beeinflusst. Spe
ziell erfolgt in den zuletzt besprochenen Schriften die Tabakzuführung manuell und wird
nicht durch eine Waage gesteuert, die jeweils nur ein Zusatzgerät zur Cigarettenstopfmaschi
ne darstellt. Dadurch verlängert der Wiegevorgang nur die Zeit zur Herstellung von Cigaret
ten, was die Vorteile der genau eingestellten Tabakmenge wieder aufhebt.
Der Stand der Technik ist aber auch insbesondere in Hinsicht auf die genaue Einstellung der
Tabakstranglänge und die Strangendendichte (Endenverstärkung) noch verbesserungsfähig.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Selbst- bzw. Einzelverfertigung von Cigaretten bereitzustellen, welches die genannten Prob
leme des Standes der Technik überwinden. Insbesondere sollen reproduzierbar qualitativ
hochwertige Cigaretten verfertigt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorrichtung zur Selbst- bzw.
Einzelverfertigung von Cigaretten mit Einrichtungen versehen wird, die bestimmte zu opti
mierende Eigenschaften des Tabakstranges bzw. der zu verfertigenden Cigarette, insbesonde
re das Gewicht, die Endenverstärkung, die Länge während der Verfertigung regeln und/oder
kontrollieren.
Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass be
stimmte zu optimierende Eigenschaften des Tabakstranges bzw. der verfertigten Cigarette,
insbesondere das Gewicht, die Endenverstärkung, die Länge während der Verfertigung gere
gelt und/oder kontrolliert werden.
Die vorliegende Erfindung schöpft ihre Vorteile vor allem aus der Tatsache, dass Eigen
schaften des Tabakstranges bzw. der verfertigten Cigarette verbessert werden können und
damit reproduzierbar qualitativ hochwertige verfertigte Produkte zur Verfügung gestellt wer
den. Gemäß dem Stand der Technik wurden mehr oder minder gut erfüllte Qualitätskriterien
bei fertigen Cigaretten entweder einfach hingenommen oder mussten in aufwändiger Weise
durch den Austausch ganzer Bauteile bzw. größere Umstrukturierungen und Einstellungen im
abgestellten Zustand der Maschine eingestellt werden. Mit den durch die Erfindung bereitge
stellten Regel- und/oder Kontrollmitteln kann nunmehr vorteilhafterweise während des lau
fenden Betriebes und automatisch dafür gesorgt werden, dass wichtige Parameter, wie z. B.
das Gewicht, die Endenverstärkung oder die Länge einer Cigarette, die fertig gestellt wird,
innerhalb vorgegebener Grenzen liegen. Damit ist in zuverlässiger Weise und konstant repro
duzierbar eine Selbst- bzw. Einzelverfertigung von Cigaretten möglich. Dies bringt sowohl
beim Endverbraucher als auch beispielsweise in der Versuchsabteilung von Cigaretten
herstellern große Vorteile mit sich.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zur Bereitstellung einer präzisen
Tabakmenge in einer Presskammer der Tabakstrang-Ausbildungsvorrichtung unterhalb der
Presskammer eine Wiegeeinrichtung vorgesehen, mittels der das Gewicht des zugeführten
Tabaks bestimmt werden kann. Dadurch erfolgt vorteilhafterweise eine Integration einer Wie
geeinrichtung in die Cigarettenstopfmaschine, und zwar in einer Art und Weise, die den Be
trieb der Maschine nicht aufhält, sondern insgesamt verbessert. Da die Wiegeeinrichtung unterhalb
der Presskammer vorgesehen ist, bildet sie einen integralen Bestandteil der Maschine
bzw. der Presskammer selbst und kann damit als Steuerungselement hervorragend in den Ci
garettenherstellungsprozess einbezogen werden. Die Tabakmenge wird durch Gewichtsbe
stimmung sehr viel genauer eingestellt als bei herkömmlichen Verfahren, die ohne Wiegevor
richtung arbeiten. Ferner wird keine separate Waage mehr benötigt.
In bevorzugter Ausführungsform weist die Wiegeeinrichtung eine den unteren Abschluss der
Presskammer bildende Auflageplatte auf. Die Auflageplatte ist einerseits integraler Bestand
teil, nämlich der untere Abschluss der Presskammer, und andererseits ist sie schon ein Teil
der Wiegeeinrichtung, so dass hier eine kompakte und integrale Struktur entsteht. Die Ausbil
dungsvorrichtung besteht bevorzugt aus zwei zusammenfahrbaren Schiebern mit einer Form
kante, die oberhalb der Auflageplatte aufeinander zu und voneinander weg verschiebbar an
geordnet sind. Die Formkante, die an jedem Schieber vorhanden ist, kann konkav, mulden
förmig ausgebildet sein, so dass beim Zusammenfahren der Schieber genau die gewünschte
Form des Tabakpresslings entsteht.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der letztgenannten Variation zeichnet sich dadurch aus,
dass auf der Oberseite eines Schieber eine Schneidplatte angeordnet ist, die sich über die
Formkante dieser Platte hinaus erstreckt und beim Zusammenfahren der beiden Schieber über
die Oberseite des anderen Schiebers zur Anlage kommt, wobei aus der Presskammer nach
oben vorstehender Tabak abgeschnitten wird. Hierdurch wird schon verhindert, dass Tabakfa
sern nach oben von dem schon gepressten Strang wegstehen und seine Ausbringung aus der
Presskammer verhindern oder behindern.
Die Tabakzuführungseinrichtung kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eine in ei
nem Gehäuse drehende Zupferwalze aufweisen, welche den Tabak aus einem oberhalb ange
ordneten Vorrat auszupft und nach unten bringt, wo er in die Presskammer einfallen kann,
wobei zwischen Zupferwalze und Presskammer ein parallel zur Längsachse gerichteter Ta
bakstromteiler zentral angeordnet ist, der den herabfallenden Tabak verteilt. Durch diese
Maßnahme fällt der Tabak nicht direkt auf die Austragsvorrichtung, beispielsweise eine Wen
del, die erfindungsgemäß in der Presskammer angeordnet werden kann und um die herum der
Tabakstrang gepresst wird, so dass sie zum Ausbringen des Tabakstranges aus der Presskammer
dienen kann. Vielmehr wird der Tabak um diese Wendel herum verteilt und damit auch
gleichmäßiger in der offenen Presskammer verteilt, was die Menge des gegebenenfalls über
die Presskammer überstehenden Tabaks verringert.
Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung derart ausgestaltet, dass die genannte Wen
del drehbar und in einen längs verfahrbaren Stößelkörper ein- und ausfahrbar ausgebildet ist,
wobei die Drehgeschwindigkeit der Wendel sowie die Längsbewegungsgeschwindigkeit des
Stößelkörpers regelbar und aufeinander abstimmbar sind, so dass beim Einbringen des Tabak
stranges in die Cigarettenhülse über eine Regelung und Abstimmung der Geschwindigkeit die
Tabakstranglänge eingestellt werden kann. Dadurch lässt sich verhindern, dass der Tabak
strang bei der verfertigten Cigarette aus dem Hülsenende heraus vorsteht oder die Hülse nicht
ganz auffüllt. Es können reproduzierbar Cigaretten mit Tabakstranglängen hergestellt werden,
die einen geraden Abschluss an der Hülsenkante ermöglichen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung mit einer
Einrichtung versehen, welche die Tabakdichte an mindestens einem Ende des Tabakstrangs
erhöht, um eine Endenverstärkung zu erzielen. Eine solche Endenverstärkung ist eine lokal
erhöhte Stopfdichte an den beiden oder an einer Seite des Tabakstrangs und führt filterseitig
zu einer Verfestigung in dem Bereich, der durch den Raucher häufig berührt wird. Glutseitig
wird der Endenausfall in der nicht entzündeten Cigarette verringert.
Um eine solche Endenverstärkung zu erzielen, kann gemäß einer Ausführungsform der Erfin
dung die vorgenannte Wendel in dem Stößelkörper so angeordnet werden, dass sie sich nicht
vollständig in den Tabakstrang hineinerstreckt. Beim Überführen des Tabakstranges in die
Cigarettenpapierhülse wird dann der filterseitige Tabakanteil nicht durch die Wendel gestützt
und damit stärker komprimiert, so dass auf dieser Seite eine gewünschte Endenverstärkung
erreicht wird.
Eine weitere Möglichkeit, eine Endenverstärkung bzw. eine Stopfdichtenerhöhung an einem
oder beiden Enden des Tabakstranges bereitzustellen, besteht darin, die Zuführungsvorrich
tung zum Zuführen von Tabak in die Tabakstrang-Ausbildungsvorrichtung als eine Zupfer
walze auszugestalten, die im Bereich mindestens eines Längsendes eine höhere Auszupfung
erzielt. Durch die höhere Auszupfung wird mehr Tabak zu den Endbereichen des Tabakstran
ges hin verbracht, was die Erhöhung der Stopfdichte und damit die Endenverstärkung be
wirkt. Dies kann einerseits dadurch gelöst werden, dass an der Zupferwalze im Bereich min
destens eines Längsendes eine erhöhte Anzahl von Zupfelementen bzw. Zupfelementen mit
veränderter Form oder Größe bereitgestellt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, im
Bereich mindestens eines Längsendes ein separates Zupferwalzensegment vorzusehen, das
sich mit einer anderen, insbesondere höheren Drehzahl dreht, als das Segment im Mittelbe
reich. In beiden Fällen wird an einem oder beiden Enden des Tabakstranges mehr Tabak po
sitioniert und somit die Endenverstärkung erzielt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung
eine zusammenbringbare Halteeinrichtung zum Halten einer Hülse während eines Füllvor
ganges auf, wobei die Halteeinrichtung ein unteres Halteelement aufweist, dessen Oberkante
eine Längsmulde hat, sowie ein oberes Halteelement, das einen muldenartigen Umgriff auf
weist, der die Hülse von oben her mindestens teilweise umfasst. In der Mitte des oberen
und/oder des unteren Halteelements sind Einrichtungen zum pneumatischen Ansaugen bzw.
Abstoßen der Hülse vorgesehen. Durch diese Vorkehrungen wird einerseits die Form der Hül
se durch ein pneumatisches Ansaugen beim Einbringen des Tabakstranges stabilisiert, insbe
sondere im Öffnungsbereich, so dass eine unproblematische Strangeinbringung sichergestellt
ist. Es können sogar vorhandene Hülsendeformationen ausgeglichen werden. Andererseits
wird das Ausbringen der verfertigten Cigarette aus der Halteeinrichtung erleichtert, wenn die
Hülse pneumatisch unterstützt abgestoßen wird. Die pneumatischen Einrichtungen können
dabei Öffnungen aufweisen, die in die Mulden münden, und die mit einer Saug- bzw. Blasein
richtung verbunden sind.
Die oben beschriebenen Merkmale der Vorrichtung finden zu den angegebenen Zwecken
beim erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung. Bei einer besonders bevorzugten Ausfüh
rungsform wird das Verfahren hinsichtlich des Pressvorganges für den Tabakstrang so durch
geführt, dass die Schieber zunächst ein erstes Mal zusammengefahren werden, wobei nach
oben vorstehende Teile des in die Presskammer eingebrachten Tabaks abgeschnitten werden,
wobei danach die Schieber wieder auseinanderfahren, so dass die abgeschnittenen Tabakteile
wieder in die Presskammer fallen, und wobei daraufhin ein zweites Mal zusammengefahren
wird, um den Tabakstrang zu pressen.
Dabei wird einerseits sichergestellt, dass nach dem Pressvorgang keine Tabakfasern mehr aus
dem gepressten Strang nach oben herausragen und damit das Ausschieben verhindert bzw.
behindert werden könnte, und andererseits kann sichergestellt werden, dass der gewogene
Tabak zu 100% erfasst und im Strang verarbeitet wird.
Vorzugsweise wird der Tabak mittels der schon oben beschriebenen Schneidplatte abge
schnitten, die auf der Oberseite eines der Schieber angeordnet ist, und beim Zusammenfahren
der beiden Schieber über der Oberseite des anderen Schiebers zur Anlage kommt.
Von besonderem Vorteil ist es für das erfindungsgemäße Verfahren, wenn die Zuführung des
Tabaks in die Presskammer zunächst schnell durchgeführt wird (beispielsweise durch eine
schnelle Drehung der Zupferwalze), und zwar vorzugsweise bis 98% des erforderlichen Ta
bakgewichtes erreicht sind. Danach kann die restliche Tabakmenge langsam zugeführt wer
den, nämlich beispielsweise durch einen langsameren Betrieb der Zuführungseinrichtung
(Zupferwalze), bis die erforderliche Tabakmenge genau erreicht ist. In der langsamen Phase
lässt sich die Zuführung des Tabaks besser stoppen, sobald die Wiegeeinrichtung das Errei
chen des vorbestimmten Tabakgewichtes meldet.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand der beiliegenden Zeichnungen, die bevorzugte Aus
führungsformen darstellen, näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 bis 3 Querschnitte durch den Presskammerabschnitt und einen Teil der umgebenden
Abschnitte einer Cigarettenstopfmaschine in verschiedenen Stadien des Tabak
zuführungs- bzw. Tabakstrang-Pressvorgangs;
Fig. 4 schematisch den Ablauf bei einer Tabakstrangeinbringung mit Stranglängen
einstellung; und
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Hülsen- bzw. Cigaretten-Halteeinrichtung
für eine Stopfmaschine.
In den Fig. 1 bis 3 ist, wie oben erwähnt, jeweils ein Querschnitt des Presskammerabschnittes
sowie der unmittelbar umgebenden Abschnitte einer Cigarettenstopfmaschine gezeigt. Die
Fig. 1 bis 3 zeigen hierbei jeweils verschiedene Stadien eines Tabakstrang-Ausformvor
ganges.
In Fig. 1 sind alle Elemente mit Bezugszeichen versehen. Die Fig. 2 und 3 zeigen dieselben
Elemente mit den gleichen Bezugszeichen.
Der Presskammerabschnitt einer Stopfmaschine fit Cigaretten, wie er in Fig. 1 dargestellt ist,
weist zunächst die Presskammer 1 auf, die in diesem Zustand zur Aufnahme von Tabak ge
öffnet ist. Dazu sind zwei Schieber 5, 10 so weggefahren, dass zwischen ihren konkaven inne
ren Formkanten die Presskammer 1 entsteht.
Von unten wird diese Presskammer durch die Wiegeeinrichtung begrenzt, und insbesondere
durch die Auflageplatte 4 an der unten die Waage 3 angesetzt ist, welche nur schematisch
dargestellt ist. Der Zustand der Fig. 1 ist derjenige vor dem Befüllen der Presskammer 1 mit
Tabak, und die Presskammer 1, die von links und rechts her von den Schiebern 5 und 10 und
von unten her von der Auflageplatte 4 begrenzt wird, ist in diesem Zustand nach oben offen,
damit der Tabak in sie eingebracht werden kann. Dieser Tabak wird von oben durch eine im
Gehäuse 8 drehbar gelagerte Zupferwalze 6 unten zugeführt, die sich in Pfeilrichtung drehen
kann. Er wird aus einem nicht dargestellten, oberhalb der Zupferwalze 6 angeordneten Ein
fülltrichter ausgezupft und fällt nach unten von der Zupferwalze 6 in Richtung der Presskam
mer 1 von dieser ab.
Beim Herunterfallen passiert der Tabak den axial zur Zupferwalze ausgerichteten Stab (Ta
bakstromteiler) 7, wodurch er beim Herabfallen in zwei Häufchen getrennt wird, die links und
rechts von einer Austragswendel 2 auf der Auflageplatte 4 zu liegen kommen. Durch den Stab
7 wird verhindert, dass der Tabak direkt auf die Wendel 2 fällt und somit ein einziges größe
res Häufchen bildet, das nach oben aus der Presskammer herausragen würde.
Während der rechte Schieber 5 an seiner Oberseite mit dem Gehäuse 8 abschließt, ist auf dem
linken Schieber 10 noch eine Platte aufgebracht, die als Schneidplatte 9 bezeichnet wird. Sie
steht nach rechts über der Vorderkante des Schieber 10 hervor und liegt zwischen dem Schie
ber 10 und dem Gehäuse 8 und sie ist am Schieber 10 fixiert und kann zusammen mit diesem
verschoben werden.
Bei der dargestellten Ausführungsform wird der Tabakstrang nicht in einem einzigen Schritt
gepresst, sondern zum Pressen eines Tabakstrangs fahren die Schieber zweimal zusammen,
wie im Weiteren erläutert werden wird.
In dem Zustand der Fig. 1 wird durch die Zupferwalze Tabak auf die Auflageplatte 4, dass
heißt in die Presskammer 1 solange eingebracht, bis die Waage 3 feststellt, dass der einge
brachte Tabak genau das erforderliche Gewicht aufweist. Hierzu wird die Walze 6 zunächst
am Anfang schnell gedreht, bis etwa 98% des Tabakgewichtes erreicht sind, für die Einbrin
gung der restlichen 2% erfolgt eine langsame Drehung der Zupferwalze, um den Zufüh
rungsvorgang für den Tabak unmittelbar nach dem Erreichen des gewünschten Gewichtes
ohne weiteres stoppen zu können.
Nachdem nun das genau vorbestimmte Tabakgewicht auf der Auflageplatte zu liegen ge
kommen ist, dass heißt in der Presskammer 1 genau die richtige Tabakmenge vorhanden ist,
werden die beiden Schieber 5, 10 ein erstes Mal zusammengefahren. In Fig. 2 ist der Zustand
gezeigt. Beim Zusammenfahren der Schieber 5 und 10 wird der Tabak in der Presskammer 1
zwischen den konkaven Mulden an den Innenkanten der Schieber 5 und 10 verdichtet.
Gleichzeitig kommt hier die Schneidplatte 9 in Funktion, und zwar indem sie sich in Anlage
auf der Oberkante des Schiebers 5 über dessen Oberkante 12 schiebt und dabei mit ihrer
Schneidkante 11 Tabak abschneidet, der noch nach oben aus der Presskammer 1 hervorsteht,
beispielsweise längere Tabakfasern, die nur teilweise in die Presskammer 1 eingedrungen
sind.
In dieser Stellung ist die Wiegeeinrichtung arretiert, und wie aus Fig. 2 ersichtlich wird, fah
ren beide Schieber nach innen, damit die Schneidplatte 9 über einem freien Abschnitt über der
Oberkante 12 des Schiebers 5 fahren kann.
Nach diesem Abschneiden der oben vorstehenden Tabakfasern, das mit einem Vorpressvor
gang einhergeht, erfolgt nicht sofort das Ausbringen des Tabakstranges, sondern die beiden
Schieber werden nach außen gefahren, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Dabei fällt der im
Zustand der Fig. 2 abgeschnittene oben auf der Platte 9 in der Nähe der Kante 12 aufliegende
Tabak nach unten in die Presskammer 1, so dass der gesamte abgewogene Tabak sich wieder
um in dieser Presskammer befindet. Der Vorteil dieses Zustandes gegenüber demjenigen in
der Fig. 1 nach dem Befüllen, liegt darin, dass nunmehr, obwohl die gleiche Menge an Tabak
auf der Auflageplatte 4 aufliegt, keine Tabakfasern mehr nach oben vorstehen und beim Pres
sen eingeklemmt werden können. Das reibungslose Ausschieben des geformten Tabakpress
lings ist deshalb gewährleistet. Nunmehr kann, ausgehend von dem Zustand, der in Fig. 3
dargestellt ist, das Zusammenpressen erfolgen, indem die beiden Schieber 5 und 10 wieder
ganz nach innen zusammengefahren werden, worauf dann das Ausschieben durch ein Längs
verfahren der Wendel 2 erfolgt.
Der gepresste Tabakstrang wird dann durch die Wendel 2 aus der Presskammer 1 heraus und
in eine Cigarettenhülse eingeschoben, worauf sich die Wendel aus dem Tabak herausdreht.
Nach diesem Ausschieben des Tabakpresslings wird wieder ein Zustand hergestellt, wie er in
der Fig. 1 gezeigt und der Prozess beginnt von Neuem, nachdem die Arretierung der Wiege
einrichtung aufgehoben und eine Tarierung durchgeführt wurde.
Eine Endenverstärkung kann während des oben beschriebenen Auszupfvorganges durch die
schon vorher beschriebenen Maßnahmen erreicht werden, und zwar insbesondere dadurch,
dass die Zupferwalze 6 so ausgestaltet wird, dass sie im Bereich mindestens eines Längsendes
eine höhere Auszupfung erzielt. Hierbei können, wie ebenfalls schon angedeutet, entweder
eine erhöhte Anzahl von Zupfelementen bzw. Zupfelemente mit veränderter Form oder Größe
bereitgestellt werden oder die Zupferwalze wird der Länge nach in Segmente geteilt, wobei
im Bereich mindestens eines Längsendes ein separates Zupferwalzensegment vorgesehen
wird, das sich vorzugsweise mit einer höheren Drehzahl dreht als das Segment im Mittelbe
reich.
In der Fig. 4 ist schematisch ein Ablauf bei einer Tabakstrangeinbringung mit einer Strang
längeneinstellung gezeigt. Die Einrichtung durchläuft dabei die Stadien a) bis e), und darge
stellt sind ein längs verfahrbarer Stößelkörper, in dem eine Wendel 2 ein- und ausfahren kann.
Ferner ist die Wendel 2 drehbar im Stößelkörper 15 gelagert. Um die Wendel 2 herum wird
der Tabakstrang gepresst, und zwar in einem Zustand, wie er im Schritt a) dargestellt ist. Der
Tabakstrang ist mit dem Bezugszeichen 14 versehen und die Cigarettenhülse ist mit 21 be
zeichnet.
Die Drehgeschwindigkeit der Wendel 2 sowie die Längsbewegungsgeschwindigkeit des Stö
ßelkörpers 15 sind regelbar und aufeinander abstimmbar, und beim Einbringen des Tabak
stranges 14 in die Cigarettenhülse 21 kann über eine solche Regelung und Abstimmung der
Geschwindigkeiten die Tabakstranglänge eingestellt werden.
In den Schritten b) bis e) wird deutlich, dass der Stößelkörper 15 sich immer weiter nach
rechts verschiebt, um den Tabakstrang 14 in die Hülse 21 einzubringen, während bei dieser
Bewegung die Wendel sich aus dem Tabakstrang 14 heraus und in den Stößelkörper 15 hinein
zurückdreht. Durch ein geschicktes Variieren der Geschwindigkeiten von Stößelkörpervor
schub und Wendeldrehung lässt sich der gepresste Tabakstrang 14 nun auf eine gewünschte
Länge einstellen, beispielsweise auf eine Länge von 65 mm komprimieren. Während des Ü
berführens des Tabakstranges 14 in die Cigarettenpapierhülse 21 bleibt die Cigarettenpa
pierhülse 21 ortsfest und, wie schon vorher erwähnt, bewegt sich der Stößelkörper mit einer
Geschwindigkeit nach rechts, in Richtung Cigarettenpapierhülse, und die Wendel 2 durch
Drehung mit einer Geschwindigkeit in den Stößelkörper 15 hinein. Durch die Reibung des
Tabakstranges 14 an der Presskammerwand, der Cigarettenhülse 21 und der sich zurückdre
henden Wendel 2 einerseits sowie an dem sich in die andere Richtung bewegenden Stößel
körper 15 andererseits wird der Tabakstrang 14 komprimiert. Dabei werden die Geschwindig
keiten so angepasst, dass es möglich ist, den Tabakstrang 14 genau auf die gewünschte Länge,
d. h. auf die Länge des Tabakaufnahmeraums in der Cigarettenpapierhülse 21 zu komprimie
ren. Durch die Einstellung der Geschwindigkeitsverhältnisse lässt sich ohne irgendwelche
baulichen Maßnahmen die Länge des Tabakstranges 14 also direkt variieren. Wenn sich, wie
im Schritt a) gezeigt, die Wendel 2 nicht vollständig in den Tabakstrang hineinerstreckt, also
am in der Zeichnung rechts dargestellten Ende ein nicht durch die Wendel unterstützter Tabakteil
verbleibt, wird dieser Tabakteil sich durch die Reibung an der Cigarettenhülseninnen
wand beim Einbringen zusätzlich komprimieren und an dieser Stelle eine Endenverstärkung
hervorrufen. Am offenen Ende der Cigarettenhülse kann diese Endenverstärkung wieder
durch eine geeignete Komprimierung erzielt werden, wie dies vorher schon beschrieben wur
de.
Die Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Verbesserung des Cigarettenhandlings, die sich auf
den unmittelbaren Folgeschritt des vorher beschriebenen Prozesses auswirkt.
In der Fig. 5 ist eine Halteeinrichtung für Cigarettenhülsen bzw. Cigaretten gezeigt. Die Hal
teeinrichtung besteht aus einem unteren Halteelement 20 sowie einem oberen Halteelement
22. In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich um eine Halteeinrichtung, wie sie in
einem Hülsen- bzw. Tabakmagazin verwendet werden kann, das beispielsweise in der DE 198 12 644 A1
beschrieben ist. Alle dort angegebenen Konstruktionsmaßnahmen können auch bei
der hier beschriebenen Einrichtung verwendet werden. Insbesondere fährt das untere Halte
element 20 bei dieser Ausgestaltung nach unten, so dass eine leere Cigarettenhülse 21 in der
Mulde 26 zu liegen kommt, worauf das Element 20 nach oben gefahren wird, bis die leere
Cigarettenhülse 20 zwischen der Mulde 26 und einem oberen muldenartigen Umgriff 24 im
oberen Halteelement 22 festgehalten wird.
Die Cigarettenhülsen 21 weisen oftmals schon im Ausgangszustand Eindellungen auf, so dass
es gelegentlich zu Schwierigkeiten beim Einbringen des gepressten Tabakstranges kommt.
Die Ausführungsform, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, kann diese Schwierigkeiten überwin
den, und zwar dadurch, dass in den Mulden 24 und 26 Öffnungen eingebracht sind, über die
Luft abgesaugt und eingeblasen werden kann. Die Öffnungen sind in Fig. 5 nur in der Mulde
26 sichtbar. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit solche pneumatischen Einrichtungen in
beiden Mulden 24, 26 oder in nur einer davon vorzusehen.
Wenn die Mulden 24, 26 zusammengefahren sind, kann über die Öffnungen 28 ein Unter
druck angelegt werden, so dass sich die Hülse an die Muldeninnenwand heranzieht und damit
Eindellungen wieder geglättet werden, so dass eine vollständig hohlzylindrische Form entsteht.
In diesem Zustand kann nun ohne Schwierigkeiten ein Tabakpressling in die Hülse ein
gebracht werden.
Durch die Umkehrung des Luftstromes durch die Öffnungen 28 kann nach dem Befüllen die
fertige Cigarette in einfacher Weise aus der Halterung entfernt werden. Insbesondere wirkt es
sich hier positiv aus, wenn solche Öffnungen im oberen Halteelement 22 vorhanden sind, da
bei der dargestellten Ausführungsform hier keine mechanischen Auswerfer angebracht sind.
Claims (31)
1. Vorrichtung zur Selbst- bzw. Einzelverfertigung von Cigaretten mit einer Hülsen- bzw.
Zigarettenfördereinrichtung, einer Tabakstrang-Ausbildungsvorrichtung (1, 5, 10), einer
Zuführungsvorrichtung (6) zum Zuführen von Tabak in die Tabakstrang-Ausbildungs
vorrichtung und mit einer Überführungsvorrichtung zum Überführen des Tabakstranges
in eine Cigarettenhülse, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einrichtungen (3, 4) aufweist,
die bestimmte zu optimierende Eigenschaften des Tabakstranges bzw. der verfertigten
Cigarette, insbesondere das Gewicht, die Endenverstärkung, die Länge, während der
Verfertigung regeln und/oder kontrollieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bereitstellung einer
präzisen Tabakmenge in einer Presskammer (1) der Tabakstrang-Ausbildungs
vorrichtung (1, 5, 10) unterhalb der Presskammer (1) eine Wiegeeinrichtung (3, 4) vor
gesehen ist, mittels der das Gewicht des zugeführten Tabaks bestimmt werden kann.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiegeeinrich
tung (3, 4) eine den unteren Abschluss der Presskammer (1) bildende Auflageplatte (4)
aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aus
bildungsvorrichtung zwei zusammenfahrbare Schieber (5, 10) mit einer Formkante auf
weist, die oberhalb der Auflageplatte (4) aufeinander zu und voneinander weg ver
schiebbar angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite eines der
Schieber (10) eine Schneidplatte (9) angeordnet ist, die sich über die Formkante dieser
Platte (10) hinaus erstreckt und beim Zusammenfahren der beiden Schieber (S. 10) über
der Oberseite des anderen Schiebers (5) zur Anlage kommt, wobei sie aus der Press
kammer (1) nach oben vorstehenden Tabak abschneidet.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ta
bakzuführungseinrichtung eine in einem Gehäuse (8) drehende Zupferwalze (6) auf
weist, welche den Tabak aus einem oberhalb angeordneten Vorrat auszupft und nach
unten bringt, wo er in die Presskammer (1) einfällt, wobei zwischen Zupferwalze (6)
und Presskammer (1) ein parallel zur Längsachse gerichteter Tabakstromteiler (7) zent
ral angeordnet ist, der den herabfallenden Tabak verteilt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der
Presskammer eine Wendel (2) angeordnet ist, um die herum bzw. in die hinein der Ta
bakstrang gepresst wird und die zum Ausbringen des Tabakstranges aus der Presskam
mer (1) dient.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendel (2) drehbar
und in einen längs verfahrbaren Stößelkörper (15) ein- und ausfahrbar ausgebildet ist,
wobei die Drehgeschwindigkeit der Wendel (2) sowie die Längsbewegungsgeschwin
digkeit des Stößelkörpers (15) regelbar und aufeinander abstimmbar sind, so dass beim
Einbringen des Tabakstranges (14) in die Cigarettenhülse (21) über eine Regelung und
Abstimmung der Geschwindigkeiten die Tabakstranglänge eingestellt werden kann.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit
einer Einrichtung versehen ist, welche die Tabakdichte an mindestens einem Ende des
Tabakstranges erhöht, um eine Endenverstärkung zu erzielen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendel (2) in
dem Stößelkörper (15) so angeordnet werden kann, dass sie sich nicht vollständig in den
Tabakstrang hinein erstreckt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungs
vorrichtung (6) zum Zuführen von Tabak in die Tabakstrang-Ausbildungsvorrichtung
(1, 5, 10) eine Zupferwalze (6) aufweist, die im Bereich mindestens eines Längsendes
eine höhere Auszupfung erzielt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich mindestens
eines Längsendes eine erhöhte Anzahl von Zupfelementen bzw. Zupfelemente mit ver
änderter Form oder Größe bereitgestellt werden.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Be
reich mindestens eines Längsendes ein separates Zupferwalzensegment vorgesehen ist,
das sich mit einer anderen, insbesondere höheren Drehzahl dreht, als das Segment im
Mittelbereich.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, die eine zusammenbringbare Halteein
richtung (20, 22) zum Halten einer Hülse (21) während eines Füllvorgangs aufweist, wo
bei die Halteeinrichtung (20, 22) ein unteres Halteelement (20) aufweist, dessen Ober
kante eine Längsmulde (26) hat, sowie ein oberes Halteelement (22), das einen mulden
artigen Umgriff (24) aufweist, der die Hülse von oben her mindestens teilweise umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Mulde des oberen und/oder des unteren Halteele
ments Einrichtungen (28) zum pneumatischen Ansaugen bzw. Abstoßen der Hülse vorge
sehen sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatischen
Einrichtungen Öffnungen (28) aufweisen, die in die Mulden (24, 26) münden, und die
mit einer Saug- bzw. Blaseinrichtung verbunden sind.
16. Verfahren zur Selbst- bzw. Einzelverfertigung von Cigaretten mittels einer Hülsen- bzw.
Zigarettenfördereinrichtung, einer Tabakstrang-Ausbildungsvorrichtung (1, 5, 10), einer
Zuführungsvorrichtung (6) zum Zuführen von Tabak in die Tabakstrang-Ausbildungs
vorrichtung und mittels einer Überführungsvorrichtung zum Überführen des Tabak
stranges in eine Cigarettenhülse, bei dem bestimmte zu optimierende Eigenschaften des
Tabakstranges bzw. der verfertigten Cigarette, insbesondere das Gewicht, die Enden
verstärkung, die Länge, mit Hilfe von Einrichtungen während der Verfertigung geregelt
und/oder kontrolliert werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der Tabak in eine Presskammer (1) zugeführt und
mittels einer Ausformungsvorrichtung (5, 10) zu einem Tabakstrang gepresst wird, wo
bei das Gewicht des zugeführten Tabaks mittels einer Wiegeeinrichtung (3, 4) bestimmt
wird, die unterhalb der Presskammer (1) vorgesehen ist.
18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem nach dem Austrag des Tabakstranges eine An
fangstarierung für die Wiegeeinrichtung (3, 4) durchgeführt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, bei dem zum Pressen des Tabakstranges zwei
Schieber (5, 10) mit einer Formkante, die oberhalb der Auflageplatte (4) aufeinander zu
und voneinander weg verschiebbar angeordnet sind, zusammengefahren werden.
20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die Schieber (5, 10)
zunächst ein erstes Mal zusammenfahren, wobei nach oben vorstehende Teile des in die Presskammer eingebrachten Tabaks abgeschnitten werden,
danach wieder auseinanderfahren, so dass die abgeschnittenen Tabakteile wieder in die Presskammer (1) fallen, und
daraufhin ein zweites Mal zusammenfahren, um den Tabakstrang zu pressen.
zunächst ein erstes Mal zusammenfahren, wobei nach oben vorstehende Teile des in die Presskammer eingebrachten Tabaks abgeschnitten werden,
danach wieder auseinanderfahren, so dass die abgeschnittenen Tabakteile wieder in die Presskammer (1) fallen, und
daraufhin ein zweites Mal zusammenfahren, um den Tabakstrang zu pressen.
21. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem aus der Presskammer nach oben vorstehender
Tabak mittels einer auf der Oberseite eines der Schieber (10) angeordneter Schneidplatte
(9) abgeschnitten wird, die sich über die Formkante dieser Platte (10) hinaus erstreckt
und beim Zusammenfahren der beiden Schieber (5, 10) über der Oberseite des anderen
Schiebers (5) zur Anlage kommt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, bei dem die Tabakzuführung über eine
in einem Gehäuse (8) drehende Zupferwalze (6) durchgeführt wird, welche den Tabak
aus einem oberhalb angeordneten Vorrat auszupft und nach unten bringt, wo er in die
Presskammer (1) einfällt, wobei der herabfallenden Tabak durch einen zwischen
Zupferwalze (6) und Presskammer (1) parallel zur Längsachse gerichteten, zentral ange
ordneten Tabakstromteiler (7) verteilt wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, bei dem der Tabakstrang in der Press
kammer (1) um eine Wendel (2) herum bzw. in diese hinein gepresst wird, die zum
Ausbringen des Tabakstranges aus der Presskammer (1) dient.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, bei dem die Wiegeeinrichtung (3, 4)
nach dem Wiegevorgang arretiert wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 24, bei dem die Zuführung des Tabaks in
die Presskammer (1) zunächst, vorzugsweise bis 98% des erforderlichen Tabakge
wichtes erreicht sind, schnell durchgeführt wird, während die restliche Tabakmenge
langsam zugeführt wird, bis die erforderliche Tabakmenge erreicht ist.
26. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem die Wendel (2) beim Einbringen des Tabakstran
ges (14) in die Cigarettenhülse (21) gedreht und in einen längs verfahrbaren Stößelkör
per (15) eingefahren wird, wobei die Drehgeschwindigkeit der Wendel (2) sowie die
Längsbewegungsgeschwindigkeit des Stößelkörpers (15) so geregelt und aufeinander
abgestimmt werden, dass die Tabakstranglänge eingestellt wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Ta
bakdichte an mindestens einem Ende des Tabakstranges erhöht wird, um eine Enden
verstärkung zu erzielen.
28. Verfahren nach Anspruch 26 und 27, bei dem die Wendel (2) während des Pressvor
gangs so angeordnet wird, dass sie sich nicht vollständig in den Tabakstrang hinein er
streckt.
29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführen von
Tabak in die Tabakstrang-Ausbildungsvorrichtung (1, 5, 10) durch eine Zupferwalze (6)
durchgeführt wird, die im Bereich mindestens eines Längsendes eine höhere Auszup
fung erzielt.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich mindestens ei
nes Längsendes mittels einer erhöhten Dichte von Zupfelementen bzw. mittels Zupfele
menten mit veränderter Form oder Größe ausgezupft wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass im Be
reich mindestens eines Längsendes mittels eines separaten Zupferwalzensegmentes aus
gezupft wird, das sich mit einer anderen, insbesondere höheren Drehzahl dreht, als das
mittlere Segment.
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