DE102004017618A1

DE102004017618A1 - Verfahren zur Herstellung eines rauchbaren Artikels

Info

Publication number: DE102004017618A1
Application number: DE102004017618A
Authority: DE
Inventors: Jörg Tobias; Franz-Peter Koch; Joachim Kreidelmeyer; Andreas Mieszala
Original assignee: Hauni Maschinenbau GmbH
Current assignee: Koerber Technologies GmbH
Priority date: 2004-04-07
Filing date: 2004-04-07
Publication date: 2005-11-03
Also published as: WO2005096851A1; EP1732408A1; JP2007529208A; CN1942113A; ATE430494T1; EP1732408B1; DE502005007239D1; US20070017536A1; CN1942113B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie. Um Zusatzstoffe (17), beispielsweise Geschmackstoffe, ortsabhängig in einer Zigarette zu platzieren, wird ein Tabakkuchen oder -vlies (11) aus aufgeschauertem Tabak gebildet. Weiter wird ein Extrudat (12) gebildet. Das Extrudat (12) wird auf den aufgeschauerten Tabak (11) aufgebracht, wobei das Extrudat (12) eine Basiskomponente (16) enthält, wobei der Basiskomponente (16) diskontinuierlich ein Zusatzstoff (17) zugeführt wird. DOLLAR A Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Tabakstrangs (11), der ein Extrudat (12) enthält.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines rauchbaren Artikels, bei dem Tabak aufgeschauert und ein Extrudat gebildet wird, wobei das Extrudat auf den aufgeschauerten Tabak aufgebracht wird.
Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines ein Extrudat enthaltenden Tabakstrangs mit einem Saugstrangförderer zum Ansaugen von Tabak, einer Extrudiervorrichtung zur Bildung des Extrudats und zur Aufbringung des Extrudats auf den aufgeschauerten Tabak.

Aus der DE 33 11 886 C2 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Zigarette bekannt, bei dem auf eine Tabaklage eine Beimischung aus expandiertem Tabakbrei gegeben wird. Es wird darüber hinaus offenbart, dass der expandierbare Tabakbrei auch mit einem Geschmacksstoff, beispielsweise Menthol, versehen sein kann.

Aus der GB 2 070 409 A ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zigarette bekannt, bei dem ein mit Geschmacksstoffen beladener Faden, der auch aus Tabakfolie bestehen kann, von einer Bobine abgezogen wird und vor dem Formateinlauf in den Tabakstrang eingebracht wird.

Es ist bekannt, Zigaretten Geschmacksstoffe beizumischen. Diese Geschmacksstoffe werden während des Abrauchens freigesetzt. Da die Abbrenntemperatur während des Anzündens der Zigarette höher ist als während des Rauchens, ist es wünschenswert, die Geschmacksstoffe nicht schon beim Anzünden der Zigarette freizusetzen.

Es ist außerdem wichtig, dass durch das Einbringen eines Geschmacksstoffs in eine Zigarette die Konsistenz des Tabaks in der Zigarette nicht merklich verändert wird und auch die Abbrenneigenschaften der Zigarette sowie die Aschebildung nicht negativ beeinflusst werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zum Betrieb einer Strangmaschine anzugeben, mit dem es ermöglicht wird, einen Zusatzstoff ortsabhängig in einer Zigarette zu platzieren. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Herstellung eines Tabakstrangs anzugeben, mit der ein Zusatzstoff in einem rauchbaren Artikel ortsabhängig platziert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betrieb einer Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie mit den folgenden Verfahrensschritten gelöst,

– Aufschauern von Tabak
– Bilden eines Extrudats;
– Aufbringen des Extrudats auf den aufgeschauerten Tabak, wobei das Extrudat eine Basiskomponente enthält; und
– wobei der Basiskomponente diskontinuierlich ein Zusatzstoff zugeführt wird.

Weiter wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines ein Extrudat enthaltenden Tabakstrangs gelöst, wobei die Vorrichtung einen Saugstrangförderer zum Ansaugen von Tabak und eine Extrudiervorrichtung zur Bildung des Extrudats und Aufbringung des Extrudats auf aufgeschauerten Tabak umfasst, wobei die Extrudiervorrichtung eine Vorrichtung zur diskontinuierlichen Zuführung eines Zusatzstoffs zu einer in die Extrudiervorrichtung einbringbaren Basiskomponente umfasst.

Durch die erfindungsgemäßen Lösungen ist eine ortsabhängige Positionierung eines Zusatzstoffes in einem Tabakstrang und auch in der anschließend aus dem Tabakstrang gebildeten Zigarette möglich. Hierdurch kann der Nachteil des Standes der Technik, dass bei einer kontinuierlichen Beimischung eines Zusatzstoffes zu einem Extrudat, der Zusatzstoff auch schon beim Anzünden der Zigarette freigesetzt wird, vermieden werden. Da die Geschwindigkeit, mit der der Tabakstrang bzw. Tabak befördert wird, als auch die Geschwindigkeit, mit der das Extrudat auf den aufgeschauerten Tabak aufgebracht wird, prozesstechnisch bekannt sind, kann mittels einer diskontinuierlichen Zuführung des Zusatzstoffes zu dem Basisstoff eine genaue Positionierung des Zusatzstoffes im Extrudat und somit später in der Zigarette erzielt werden. Somit erhält man eine ortsabhängige Platzierung oder Positionierung des Zusatzstoffes in der fertigen Zigarette, wodurch sichergestellt wird, dass der Zeitpunkt der Freisetzung oder des Abbrennens des Zusatzstoffes durch die diskontinuierlich steuerbare Beimischung des Zusatzstoffes zu der Basiskomponente beeinflusst werden kann. Es kann beispielsweise erforderlich sein, dass ein Zusatzstoff über die gesamte Länge einer Zigarette platziert werden soll, hingegen kann es erforderlich sein, einen anderen Zusatzstoff nur beim Anzünden freizusetzen, so dass dieser Zusatzstoff nur in einem sehr kurzen Bereich am Anfang der Zigarette platziert werden soll. Diese unterschiedlichen Anforderungen lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielen.

Im Rahmen der Erfindung kann Tabak auch anderes rauchbares Material sein oder beinhalten. In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird der Zusatzstoff der Basiskomponente über eine schaltbare Vorrichtung zugeführt. Dadurch wird die Beeinflussbarkeit der diskontinuierlichen Zuführung des Zusatzstoffes ermöglicht. Als Basiskomponente eignet sich beispielsweise rekonstituierter Tabak in einer pasteusen Konsistenz. Rekonstituierter Tabak besteht üblicherweise aus Wasser, Tabakstaub und einem Bindemittel. Über den Wassergehalt wird Konsistenz der Masse beeinflusst. Als Bindemittel kommen z. B. Methylcellulose, Dextrinleim, Stärke, Polyvinylacetatleim, Polyvinylalkohol oder modifizierte Stärke in Frage. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, dass das Extrudat aus mehreren unterschiedlichen Basiskomponenten gebildet wird, die dann mit einem oder ggf. auch mehreren Zusatzstoffen zusammengebracht werden. Soll das Extrudat geschäumt werden, ist es vorteilhaft, es aus zwei Basiskomponenten zu mischen, von denen eine z. B. mit Calciumkarbonat und die andere mit Zitronensäure versetzt wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Zusatzstoff der Basiskomponente in einer Mischvorrichtung zugesetzt. Durch Ausgestaltung der Mischvorrichtung wird somit eine gleichmäßige Beimischung des Zusatzstoffs zur Basiskomponente zur Bildung der Extrudatmischung ermöglicht. Weiter ist vorteilhaft vorgesehen, dass das Extrudat aus Basiskomponente und Zusatzstoff auf den aufgeschauerten Tabak über eine Düsenvorrichtung eingebracht wird. Dabei ist die Düsenvorrichtung der Mischvorrichtung nachgeschaltet oder in diese integriert, so dass aus der Düsenvorrichtung das fertig gebildete Extrudat austreten kann, welches auf den aufgeschauerten Tabak aufgebracht wird.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, den Zusatzstoff intermittierend auf das Extrudat aufzusprühen.

Der Zusatzstoff, der der Basiskomponente beigemischt wird, ist insbesondere ein Geschmacksstoff, beispielsweise Zucker, Menthol, Lakritze, Aminosäure, Kakao oder ein anderer den Geschmack oder das Abbrennverhalten beeinflussender Stoff.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Extrudat mit einer Geschwindigkeit dem Tabak zugeführt, die in etwa der Geschwindigkeit entspricht, mit der der Tabak am Saugstrangförderer befördert wird. Die Steuerung der Position des Zusatzstoffs im Extrudat und später im Tabakstrang erfolgt über geeignete Vorrichtungen, die dem Saugstrangförderer nachgeschaltet sind, z. B. über den Schneidapparat einer Strangmaschine.

Vorzugsweise umfasst die Extrudiervorrichtung eine Mischvorrichtung, wobei der Zusatzstoff in die Mischvorrichtung einbringbar ist.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vorrichtung zur Herstellung des Tabakstrangs mit dem Extrudat ein schaltbares Ventil, mit dem der Zusatzstoff der Basiskomponente diskontinuierlich zugeführt werden kann. Dieses Ventil ist insbesondere als ein schnellschaltendes Ventil ausgebildet, um die Positionierung des Zusatzstoffes im Extrudat exakt vorzunehmen. Dazu eignet sich insbesondere ein Piezo-Element, das von einer Steuerung so geschaltet wird, dass die Zuführung des Zusatzstoffes genau für den Abschnitt des Extrudats vorgenommen wird, der in der späteren Zigarette den Zusatzstoff enthalten soll. Nach dem Aufbringen des Extrudats auf den aufgeschauerten Tabak kann weiterer Tabak aufgeschauert werden. Das sich so gebildete Tabakvlies wird anschließend getrimmt und in einer Strangformungsvorrichtung mit einem Umhüllungsmaterial umhüllt und zu einem geformten Tabakstrang ausgebildet.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen exemplarisch beschrieben, auf die im Übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
2 eine schematische Darstellung eines Teils einer anderen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
3 ein Verfahrensablaufdiagramm.
Die in 1 gezeigte schematische Darstellung der Vorrichtung zur Herstellung eines Tabakstrangs, in den ein Extrudat eingebracht wird bzw. ist, umfasst einen Saugstrangförderer 22, der fortlaufend Tabak 10 ansaugt und somit über seine Länge einen anwachsenden Tabakschauer 11 bildet. Dabei wird der Tabak 10 dem Saugstrangförderer 22 über eine Zuführvorrichtung (27) zugeführt. Dem Saugstrangförderer 22 ist eine Extrudiervorrichtung 13 zugeordnet. Die Extrudiervorrichtung 13 ist für die Bildung oder Herstellung des Extrudats 12 verantwortlich. Weiter wird das Extrudat 12 mittels der Extrudiervorrichtung 13 auf den aufgeschauerten Tabak 11 aufgebracht. Die Extrudiervorrichtung 13 umfasst eine Mischvorrichtung 14, der eine Basiskomponente 16 zugeführt wird. Die Basiskomponente 16 wird beispielsweise über eine Pumpe 23 aus einem Vorratsbehälter 25 zu der Mischvorrichtung 14 befördert.
Weiter umfasst die Extrudiervorrichtung 13 einen Vorratsbehälter 24, in dem der Zusatzstoff, beispielsweise ein Geschmacksstoff 17, bevorratet wird. Der Zusatzstoff 17 wird über eine Pumpe 23 einer Vorrichtung 20 zugeführt. Die Vorrichtung 20 wird von einer Steuerung 21 geschaltet, so dass der Zusatzstoff 17 der Mischvorrichtung 14 diskontinuierlich zugeführt werden kann. Die schaltbare Vorrichtung 20 ist insbesondere als ein Piezo-Element ausgebildet, da damit eine exakte Zuführung des Zusatzstoffes 17 ermöglicht wird. Außerdem ist vorgesehen, dass der Mischvorrichtung 14 eine weitere Basiskomponente 26 zugeführt wird, die in einem weiteren Vorratsbehälter 25 bevorratet wird und ebenfalls über eine Pumpe 23 der Mischvorrichtung 14 zugeführt wird. In der Mischvorrichtung 14 werden die Basiskomponente 16 und der Zusatzstoff 17 zusammengebracht oder vermischt.
Es ist in einer nicht dargestellten Realisierung ebenfalls möglich, dass das Extrudat bereits in seiner Grundkonsistenz gebildet ist und der Zusatzstoff auf das Extrudat in der Mischvorrichtung aufgesprüht wird. Die Mischvorrichtung 14 ist an eine Düsenvorrichtung 15 gekoppelt. Die Düsenvorrichtung 15 gibt das fertige Extrudat 12 mit einer vorbestimmten Extrudatgeschwindigkeit V₂ aus. Das Extrudat 12 wird dem sich aufbauenden Tabakvlies 11 am Saugstrangförderer 22 zugeführt. In einer nicht dargestellten Ausführung ist es möglich, den Zusatzstoff erst in der Düsenvorrichtung 15 auf das Extrudat 12 aufzubringen oder das Extrudat 12 erst nach Austritt aus der Düsenvorrichtung 15 mit dem Zusatzstoff 17 zu besprühen. Nach dem Aufbringen des Extrudats 12 auf den aufgeschauerten Tabak 11 wird weiterer Tabak 11'' auf den Tabak 11 und das Extrudat 12 aufgeschauert.
2 zeigt einen Ausschnitt einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, in dem insbesondere die Aufbringung des Extrudats 12 auf den aufgeschauerten Tabak 11 gezeigt wird. Der Tabak 11, der auch als Faserkuchen oder Vlies ausgebildet sein kann, läuft an einem Saugstrangförderer 22 mit einer Tabakfördergeschwindigkeit v1 entlang. An einer geeigneten Stelle, an der der Tabak 11 eine ausreichende Höhe aufweist, wird das austretende Extrudat 12 auf den aufgeschauerten Tabak 11 aufgebracht. Dabei kann durch Ausrichtung der Düsenvorrichtung 15 die Position des Extrudats 12 auf dem Tabak 11 beeinflusst werden. Ebenso kann durch entsprechende Ausbildung der Düsenvorrichtung 15 der Durchmesser bzw. die Form des austretenden Extrudats 12 eingestellt werden. In 2 ist dargestellt, den Zusatzstoff 17 der Düsenvorrichtung zuzuführen.
3 zeigt einen Verfahrensablaufplan zum Betrieb einer Strang maschine der Tabak verarbeitenden Industrie. In Schritt S11 wird vom Saugstrangförderer 22 fertig aufbereiteter Tabak angesaugt und Tabak 11 aufgeschauert, so dass sich ein Vlies bildet. Der Tabak 11 wird mit einer Tabakfördergeschwindigkeit v1 am Saugstrangförderer transportiert. Parallel dazu werden in der Extrudiervorrichtung 13 in Schritt S12 die Basiskomponente 16 bzw. mehrere Basiskomponenten 16, 26 der Mischvorrichtung 14 zugeführt. In Abhängigkeit der gewünschten Platzierung der Zusatzstoffe 17 in der späteren Zigarette wird von einer Steuerung 21 das schnellschaltende Ventil 20 betätigt, wodurch der Zusatzstoff 17 diskontinuierlich zu der Basiskomponente 16 hinzugefügt wird (S13). In Schritt S14 wird das fertige Extrudat 12 aus der Düsenvorrichtung 15 ausgebracht. In Schritt S15 wird das aus der Düsenvorrichtung 15 austretende Extrudat 12 auf den Tabak 11 aufgebracht. In Schritt S16 werden weitere Verarbeitungsschritte am Tabakstrang, umfassend den Tabak 11 und 11'' sowie das Extrudat 12, vorgenommen, die dem Saugstrangförderer 22 nachgeschaltet sind. Dazu gehört beispielsweise ein Umhüllen mit einem Umhüllungsmaterial. In Schritt S17 wird der Tabakstrang 11 entsprechend der Position des Zusatzstoffes 17 im Extrudat 12 geschnitten, so dass mit Umhüllungsmaterial umhüllte Tabakstöcke entstehen (S18) bei denen der Zusatzstoff, insbesondere ein Geschmacksstoff 17, ortsabhängig positioniert ist und somit beispielsweise beim Anzünden einer fertigen Zigarette noch nicht freigesetzt wird sondern erst beim Rauchen der Zigarette.

10: Tabak
11: aufgeschauerter Tabak
11'': aufgeschauerter Tabak
12: Extrudat
13: Extrudiervorrichtung
14: Mischvorrichtung
15: Düsenvorrichtung
16: Basiskomponente
17: Zusatzstoff
20: Vorrichtung/schnellschaltendes Ventil
21: Steuerung
22: Saugstrangförderer
23: Pumpe
24, 25: Vorratsbehälter
26: Basiskomponente
27: Zuführvorrichtung
v1: Tabakfördergeschwindigkeit
v2: Extrudatgeschwindigkeit
S11: Ansaugen Tabak; Tabak aufschauern
S12: Basiskomponente der Mischvorrichtung zuführen
S13: Zusatzstoff der Basiskomponente diskontinuierlich
: zuführen
S14: Ausgabe des Extrudats aus Düsenvorrichtung
S15: Aufbringen Extrudat auf Tabak
S16: weitere Verarbeitungsschritte am Tabakstrang
S17: Separieren des Tabakstrangs
S18: Zigarettenrohling mit ortsabhängig platziertem
: Zusatzstoff

Claims

Verfahren zur Herstellung eines rauchbaren Artikels mit den folgenden Verfahrensschritten: – Aufschauern von Tabak (11) – Bilden eines Extrudats (12) – Aufbringen des Extrudats (12) auf den aufgeschauerten Tabak (11), wobei das Extrudat (12) eine Basiskomponente (16) enthält, und – wobei der Basiskomponente (16) diskontinuierlich ein Zusatzstoff (17) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff (17) der Basiskomponente (16) über eine schaltbare Vorrichtung (18) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Extrudat (12) mehrere unterschiedliche Basiskomponenten (16, 26) enthält.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiskomponente (16) und der Zusatzstoff (17) in einer Mischvorrichtung (14) zur Bildung einer Extrudatmischung (12) zusammengebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Extrudat über eine Düsenvorrichtung (15) auf den aufgeschauerten Tabak (11) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Tabak (10), dem das Extrudat (12) zugeführt wird, Kurztabak enthält.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff (17) ein Geschmacksstoff ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Extrudat (12) mit einer der Tabakfördergeschwindigkeit (v1) im Wesentlichen gleichen Geschwindigkeit (v2) auf den aufgeschauerten Tabak (11) aufgebracht wird.
Vorrichtung zur Herstellung eines ein Extrudat (12) enthaltenden Tabakstrangs, umfassend einen Saugstrangförderer (22) zum Ansaugen von Tabak (10) und eine Extrudiervorrichtung (13) zur Bildung des Extrudats (17) und zur Aufbringung des Extrudats (17) auf den aufgeschauerten Tabak (11), dadurch gekennzeichnet, dass der Extrudiervorrichtung (13) eine Vorrichtung (14) zur diskontinuierlichen Zuführung eines Zusatzstoffs (17) zu einer in die Extrudiervorrichtung (13) einbringbaren Basiskomponente (16) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Extrudiervorrichtung (13) eine Mischvorrichtung (14) umfasst, wobei der Zusatzstoff (17) in die Mischvorrichtung (14) einbringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Düsenvorrichtung (15) zur Zuführung des Extrudats (17) zum aufgeschauerten Tabak (11) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (18) zur diskontinuierlichen Zuführung als ein schaltbares Ventil (20) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (20) als Piezo-Element ausgebildet ist oder ein Piezo-Element umfasst.