DE102014013116A1 - Apparatus and method for recovering tobacco particles from exhaust air streams from cigarette manufacturing machines - Google Patents
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- A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
Abstract
Die Vorrichtung zur Zurückgewinnung von Tabakpartikeln aus einem Abluftstrom einer Zigarettenherstellungsmaschine weist eine Zuluftleitung zur Verbindung der Vorrichtung mit einer Abluftleitung einer Zigarettenherstellungsmaschine (4) und eine Abluftleitung zur Verbindung der Vorrichtung mit einer Zuluftleitung eines Abluftsystems auf. Außerdem ist eine Abscheideeinrichtung zum Abscheiden der Tabakpartikel aus einem Luftstrom vorhanden.The device for recovering tobacco particles from an exhaust air stream of a cigarette manufacturing machine has an air supply line for connecting the device to an exhaust air line of a cigarette manufacturing machine (4) and an exhaust air line for connecting the device to an air supply line of an exhaust air system. In addition, a separator for separating the tobacco particles from an air stream is present.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Zurückgewinnung von Tabakpartikeln aus Ablufströmen von Zigarettenherstellungsmaschinen sowie eine Zigarettenherstellungsanordnung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.The invention relates to a device and a method for the recovery of tobacco particles from exhaust streams of cigarette manufacturing machines and a cigarette manufacturing arrangement with a device according to the invention.
Bei der Herstellung von Zigaretten in Zigarettenherstellungsmaschinen – sogenannten Makern – gelangen regelmäßig kleine Tabakpartikel – sogenannte Shorts – in einen Ablufstrom in der Zigarettenherstellungsmaschine. Diese Tabakpartikel machen einen nicht unerheblichen Anteil am gesamten Tabakeinsatz für die Zigarettenherstellung aus. Nach dem Stand der Technik werden die Tabakpartikel, wenn sie erst einmal mit dem Abluftstrom die Zigarettenherstellungsmaschine verlassen haben, in der Regel einem Abluftsystem zugeführt, wo sie gegebenenfalls im Rahmen einer zentralen Abluftreinigung mit anderen Verunreinigungen zusammen abgeschieden werden und mit diesen zusammen als Abfall anfallen.In the production of cigarettes in cigarette making machines - so-called Makern - get regularly small tobacco particles - so-called shorts - in an exhaust stream in the cigarette making machine. These tobacco particles make up a not inconsiderable share of the total tobacco use for cigarette production. According to the prior art, the tobacco particles, once they have left the cigarette making machine with the exhaust air stream, usually fed to an exhaust system, where they are optionally deposited together with other impurities in a central exhaust air purification and together with these incurred as waste.
Es sind nach dem Stand der Technik zwar Zigarettenherstellungsmaschinen mit internen Zurückgewinnungssystemen für derartige feine Tabakpartikel bekannt. Diese können jedoch regelmäßig nicht den gesamten Abluftstrom einer Zigarettenherstellungsmaschine bewältigen. Des Weiteren existieren derzeit noch keine befriedigenden Möglichkeiten, bestehende Zigarettenherstellungsmaschinen entsprechend nachzurüsten.Although cigarette manufacturing machines with internal recovery systems for such fine tobacco particles are known in the prior art. However, these can not regularly handle the entire exhaust air flow of a cigarette making machine. Furthermore, there are currently no satisfactory ways to retrofit existing cigarette manufacturing machines accordingly.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Zurückgewinnung von Tabakpartikeln aus einem Abluftstrom sowie eine Zigarettenherstellungsanordnung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung anzugeben, welche es ermöglichen, zumindest einen Teil der Tabakpartikel, die in einem Abluftstrom eine Zigarettenherstellungsmaschine verlassen, zurückzugewinnen, wobei Zigarettenherstellung und Abluftsystem möglichst wenig beeinflusst werden sollen.The invention is therefore based on the object of specifying a device and a method for recovering tobacco particles from an exhaust air stream and a cigarette manufacturing arrangement with a device according to the invention, which make it possible to recover at least a portion of the tobacco particles leaving a cigarette manufacturing machine in an exhaust stream, wherein Cigarette production and exhaust system should be influenced as little as possible.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung, ein Verfahren und eine Zigarettenherstellungsanordnung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die Merkmale der abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen.The object is achieved by a device, a method and a cigarette manufacturing arrangement having the features of the independent claims. The features of the dependent claims relate to advantageous embodiments.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Zuluftleitung zur Verbindung der Vorrichtung mit einer Abluftleitung einer Zigarettenherstellungsmaschine auf. Dabei ist unter einer Abluftleitung einer Zigarettenherstellungsmaschine eine Leitung zu verstehen, die einen Luftstrom aus der Zigarettenherstellungsmaschine herausführt. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Abluftleitung zur Verbindung der Vorrichtung mit einer Zuluftleitung eines Abluftsystems auf. Dabei ist unter einem Abluftsystem insbesondere ein Abluftsystem zu verstehen, welches einen Unterdruck unter dem Umgebungsdruck bereit stellt.The device according to the invention has an air supply line for connecting the device to an exhaust air line of a cigarette manufacturing machine. In this case, an exhaust pipe of a cigarette manufacturing machine is understood to mean a pipe which leads out an air stream from the cigarette manufacturing machine. Furthermore, the device according to the invention has an exhaust air line for connecting the device to a supply air line of an exhaust air system. In this case, an exhaust air system is to be understood in particular to be an exhaust air system which provides a negative pressure below the ambient pressure.
Vorzugsweise verfügt das Abluftsystem dabei über eine Filtereinrichtung, der weiter vorzugsweise eine Luftansaugeinrichtung zur Erzeugung des Unterdrucks vorgeschaltet ist. Derartige Abluftsysteme kommen häufig in Zigarettenfabriken zum Einsatz. Dabei ist es regelmäßig so, dass das Abluftsystem ein zentrales Abluftsystem ist, dem Abluftströme einer Mehrzahl Zigarettenherstellungsmaschinen zugeführt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist nun eine Abscheideeinrichtung zum Abscheiden der Tabakpartikel aus einem Luftstrom auf.Preferably, the exhaust air system has a filter device, which is further preferably preceded by an air intake device for generating the negative pressure. Such exhaust systems are often used in cigarette factories. In this case, it is regularly the case that the exhaust air system is a central exhaust air system to which exhaust air streams are supplied to a plurality of cigarette manufacturing machines. The device according to the invention now has a separating device for separating the tobacco particles from an air stream.
Es hat sich gezeigt, dass es möglich ist, die Tabakpartikel aus dem Luftstrom abzuscheiden, so dass die Tabakpartikel einem Zigarettenherstellungsprozess, vorzugsweise der Zigarettenherstellungsmaschine, aus der der Luftstrom stammt, wieder zugeführt werden können.It has been found that it is possible to separate the tobacco particles from the air stream, so that the tobacco particles can be returned to a cigarette manufacturing process, preferably the cigarette making machine from which the air stream originated.
Dabei handelt es sich bei der Abscheideeinrichtung insbesondere um einen Trägheitsabscheider. Unter einem Trägheitsabscheider versteht man eine Vorrichtung, die Partikel – im vorliegenden Fall Tabakpartikel – mit einem Trägheitsabscheideverfahren aus einem Gasstrom, im vorliegenden Fall aus dem Luftstrom, abscheidet. Dabei wird der Effekt ausgenutzt, dass aufgrund der Trägheit der Partikel sich die Partikel in einem bestimmten Bereich des Luftstroms anreichern, wenn der Luftstrom in einer gekrümmten Bahn geführt wird. Die Anreicherung der Partikel erfolgt dabei in den Bereichen, in denen die Bahn die niedrigste Krümmung erfährt, d. h. im äußersten Bereich der gekrümmten Luftströmung.In particular, the separating device is an inertia separator. An inertial separator is understood to be a device which deposits particles-in the present case tobacco particles-by means of an inertia separation method from a gas stream, in the present case from the air stream. In this case, the effect is exploited that due to the inertia of the particles, the particles accumulate in a certain range of the air flow when the air flow is guided in a curved path. The accumulation of the particles takes place in the areas in which the web undergoes the lowest curvature, d. H. in the outermost region of the curved air flow.
Besonders vorteilhaft in diesem Zusammenhang ist die Verwendung von Fliehkraftabscheidern, sogenannten Zyklonen. Die Fliehkraftabscheideverfahren, die mit diesen Trenngeräten durchgeführt werden können, sind Trägheitsabscheideverfahren, bei denen die partikelhaltige Luftströmung in eine spiralförmige Bahn gezwungen wird. Als vorteilhaft im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung haben sich Fliehkraftabscheider bzw. Zyklone erwiesen, die so gestaltet sind, dass der Ihnen zugeführte Luftstrom zumindest in etwa in Umfangsrichtung in den Fliehkraftabscheider hineingeführt wird. Ein solcher Fliehkraftscheider ist vorteilhafterweise vertikal aufgestellt, d. h. die Strömung strömt relativ zum Erdschwerefeld zunächst horizontal in den Fliehkraftabscheider, bewegt sich dort in einer spiralförmigen Bahn in einem äußeren Bereich des Trennraums des Fliehkraftabscheiders nach unten, wobei die Partikel aus der Luftströmung abgeschieden werden. Der Luftstrom wird daraufhin vom unteren Bereich des Fliehkraftabscheiders in dessen Zentrum nach oben geführt, wo er den Fliehkraftscheider vorzugsweise an dessen oberem Ende verlässt. Die Partikel sammeln sich am unteren Ende des Fliehkraftabscheiders.Particularly advantageous in this connection is the use of centrifugal separators, so-called cyclones. The centrifugal separation processes that can be performed with these separation devices are inertial separation processes in which the particle-containing air flow is forced into a spiral path. As beneficial in the context of the present invention, centrifugal separators or cyclones have been found that are designed so that the you supplied air flow is guided at least approximately in the circumferential direction in the centrifugal separator. Such a centrifugal separator is advantageously positioned vertically, ie the flow initially flows horizontally relative to the earth's gravity field into the centrifugal separator, where it moves downwards in a spiral path in an outer region of the separating chamber of the centrifugal separator, wherein the particles are separated from the air flow. The air flow is then passed from the bottom of the centrifugal separator in the center upwards, where he preferably the centrifugal separator leaves at its upper end. The particles collect at the lower end of the centrifugal separator.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die abgeschiedenen Partikel mit einer geeigneten Trenneinrichtung in eine Grobfraktion und in eine Feinstfraktion getrennt werden. Bei der Grobfraktion handelt es sich um die Tabakpartikel, die vorzugsweise eine Partikelgröße größer als 0,5 mm aufweisen. Partikel oberhalb dieser Größe lassen sich in sinnvoller Weise einem Zigarettenherstellungsprozess wieder zuführen.In connection with the present invention, it is advantageous if the separated particles are separated with a suitable separating device into a coarse fraction and a fine fraction. The coarse fraction is the tobacco particles, which preferably have a particle size greater than 0.5 mm. Particles above this size can be meaningfully recycled to a cigarette manufacturing process.
Die feineren Partikel aus der Feinstfraktion werden vorzugsweise ebenfalls einem Abluftsystem zugeführt. Dies erfolgt vorzugsweise, indem die Feinstfraktion wieder in den Luftstrom eingespeist wird.The finer particles from the ultrafine fraction are preferably likewise fed to an exhaust air system. This is preferably done by the finest fraction is fed back into the air stream.
Vorteilhafterweise erfolgt die Trennung in einem Sieb. Hierdurch lässt sich in sinnvoller Weise die Trennfunktion zwischen der Grobfraktion und der Feinstfraktion festlegen. Es hat sich gezeigt, dass vorteilhafterweise eine Maschenweite von wenigstens 0,3 mm und/oder höchstens einem 1 mm gewählt wird. Dabei ist vorzugsweise die
Die Vorrichtung umfasst vorteilhafterweise eine Luftfördereinrichtung. Eine solche Luftfördereinrichtung ist beispielsweise im Fall einer Vorrichtung zur Nachrüstung bestehender Zigarettenherstellungsanlagen sinnvoll, um den zusätzlichen Durchströmungswiderstand im pneumatischen System der resultierenden erfindungsgemäßen Zigarettenherstellungsanordnung, der durch die Vorrichtung, insbesondere durch die Abscheideeinrichtung erzeugt wird, auszugleichen.The device advantageously comprises an air conveying device. Such an air conveyor device is useful, for example, in the case of a device for retrofitting existing cigarette manufacturing systems, to compensate for the additional flow resistance in the pneumatic system of the resulting cigarette manufacturing device according to the invention, which is generated by the device, in particular by the separator.
Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn eine Feinstfraktion, die dem Luftstrom wieder zugeführt wird, dem Luftstrom zugeführt wird, nachdem dieser die Luftfördereinrichtung passiert hat, wobei gleichzeitig die Abscheidung der Tabakpartikel aus dem Luftstrom erfolgt, bevor dieser die Luftfördereinrichtung erreicht. Auf diese Weise ist die Luftfördereinrichtung den Tabakpartikeln nicht ausgesetzt, da diese aus dem Luftstrom abgeschieden werden, bevor sie die Luftfördereinrichtung erreichen und die Feinstfraktion gegebenenfalls nach Art eines Bypasses um die Luftfördereinrichtung herumgeleitet wird. Dies senkt erheblich den Verschleiß in der Luftfördereinrichtung.It is particularly advantageous if a very fine fraction, which is supplied to the air flow again, is supplied to the air flow after it has passed through the air conveyor, at the same time the deposition of tobacco particles from the air flow takes place before it reaches the air conveyor. In this way, the air conveyor is not exposed to the tobacco particles, since they are separated from the air stream before they reach the air conveyor and the ultrafine fraction is optionally bypassed around the air conveyor in the manner of a bypass. This significantly reduces the wear in the air conveyor.
Bei einer erfindungsgemäßen Zigarettenherstellungsanordnung kann es dann sogar vorteilhaft sein, Luftfördereinrichtungen, welche in dem mit Tabakpartikeln belasteten Luftstrom angeordnet sind und dadurch einem erhöhten Verschleiß unterliegen, durch die Luftfördereinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu ersetzen, d. h. die Luftfördereinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung so zu dimensionieren, dass nicht nur die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bedingten zusätzlichen Strömungswiderstände ausgeglichen werden, sondern darüber hinaus auch bestehende Luftfördereinrichtungen entfallen können.In a cigarette manufacturing arrangement according to the invention, it may even be advantageous to replace air conveying devices, which are arranged in the air stream loaded with tobacco particles and are therefore subject to increased wear, by the air conveying device of the device according to the invention, d. H. the air delivery device of the device according to the invention to be dimensioned so that not only the conditional by the inventive device additional flow resistance can be compensated, but also existing air conveyors can be omitted.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der
Die beispielhafte erfindungsgemäße Vorrichtung
Das dargestellte Abluftsystem
Die beispielhafte erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Abscheideeinrichtung
Die Abscheideeinrichtung erlaubt es, aus dem Luftstrom eine Grobfraktion
Eine beispielhafte Abscheideeinrichtung ist in der
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- Zuluftleitungair supply
- 33
- AuluftleitungAuluftleitung
- 44
- ZigarettenherstellungsmaschineCigarette maker
- 55
- Flanschverbindungflange
- 66
- AuluftleitungAuluftleitung
- 77
- Zuluftleitungair supply
- 88th
- Abluftsystemexhaust system
- 99
- ZusammenführungseinrichtungMerge means
- 1010
- Filtereinrichtungfiltering device
- 1111
- LuftansaugeinrichtungAir intake means
- 1212
- Abscheideeinrichtungseparating
- 1313
- LuftfördereinrichtungAir conveyor
- 1414
- Grobfraktioncoarse fraction
- 1515
- Feinstfraktionultrafine
- 1616
- Fliehkraftabscheidercyclone
- 1717
- Eingangentrance
- 1818
- Ausgangoutput
- 1919
- Austragseinrichtungdischarge
- 2020
- Trenneinrichtungseparator
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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