DE3337285A1

DE3337285A1 - Maschine zum herstellen von tabakerzeugnissen

Info

Publication number: DE3337285A1
Application number: DE19833337285
Authority: DE
Inventors: Adrian Roy Eastleigh Hampshire Stewart-Cox
Original assignee: British American Tobacco Co Ltd
Current assignee: British American Tobacco Investments Ltd
Priority date: 1982-10-19
Filing date: 1983-10-13
Publication date: 1984-04-19
Also published as: IT1169588B; BR8305830A; IT8323354A0; US4553555A

Description

RolfChairier

Patentanwalt 2 _

Rehlingenstraße 8 · Postfach 260

D-8900 Augsburg 31

Telefon 08 21/3 6015+3 6016

Telex 53 3 275

Postscheckkonto: München Nr. 1547 89-801

8702/05 -X- Augsburg, den 13. Oktober 1983

British-American Tobacco Company Linited Westminster House, 7 Millbank

RB-London SWlP 3JE

Maschine zum Herstellen von Tabakerzeugnissen

Die Erfindung betrifft eine Maschine; zum Herstellen von Tabakerzeugnissen, welche eine Vorrichtung zur Bildung einer Stange oder Säule aus Tabak umfasst, der über eine Zuführvorrichtung Tabak von einer Lieferstelle zugeführt wird.

Bei der Herstellung von Zigaretten wird eine kontinuierliche Schicht geschnittenen Tabaks und ein Zigarettenpapierband einer Vorrichtung zur Bildung einer papierumhüllten Tabakstange oder -säule zugeführt, welche als Garnitur bezeichnet wird. In dieser Vorrichtung wird die Tabakstange oder -säule mit dem Tabakpapier umhüllt und die längs der Stange verlaufenden Papierränder miteinander verklebt. Die so gebildete Stange oder Säule wird nach Verlassen der Garnitur auf die gewünschte Zigarettenlängen beschnitten.

Es bestehen zahlreiche Vorschläge über Zuführvorrichtungen zur Förderung des Tabaks von einer Lieferstelle zur vorerwähnten Garnitur , wobei dieser Tabak als kontinuierlicher homogener Strom zugeführt werden soll, bei welchem die einzelnen Tabakteilchen weitgehend voneinander ge-

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trennt sein sollen. Die bekannten Zuführvorrichtungen umfassen einen Elevator, welcher den Tabak aus einem Magazin fördert und einer Kardierwalze übergibt. Beim Transport über die Kardierwalze gelangt der Tabak zuerst zu einer Trimm\i/alze, welche die von der Kardierwalze getragene Tabakschicht seitlich begrenzt. Sodann kommt der Tabakteppich in den Bereich einer Stiftwalze, dessen von seiner Oberfläche radial abstehende Stifte in den Kardenbelag der Kardierwalze eingreif en .Die Bewegungsrichtung der Stifte ist die gleiche wie diejenige des Kardierbelags, jedoch weisen die Stifte eine höhere Geschwindigkeit auf, wodurch der Tabak von der Kardierwalze entfernt wird. Der von der Stiftwalze entfernte Tabak wird von dieser einem Luftstrom übergeben, welcher in Richtung des unteren Eintrittsendes eines nach oben verlaufenden Rohres oder Kamins gerichtet ist. Der Tabak wird in diesem Rohr nach oben gefördert, wobei die Tabakteilchen voneinander getrennt sind. Am oberen Austrittsende des Rohres wird der Tabak auf die Unterseite des Untergurts eines endlosen perforierten Bandes übergeben. Durch einen dort herrschenden Unterdruck , der durch einen aberhalb des Untergurts des Bandes herrschenden Unterdrucks wirkt, wird der Tabak auf dem Band gehalten.

Eän Nachteil dieser bekannten Zuführvorrichtung besteht darin, daß während des Transports von der Lieferstelle zur stangenerzeugenden Vorrichtung der Tabak mechanischen Beanspruchungen unterworfen ist. Dies führt zu einer erheblichen Qualitätsbeeinträchtigung des Tabaks. Einige Tabakmaterialien, wie beispielsweise expandierter Tabak, zerbröselt hierdurch weit stärker als üblicher Schneidtabak bei vergleichbarem Feuchtigkeitsgehalt, so daß bei einem solchen Tabak besonders die Qualitätsverminderung in Erscheinung tritt.

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Es besteht die Aufgabe, die Zuführvorrichtung bei einer Maschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Tabakteilchen möglichst geringen mechanischen Beanspruchungen unterworfen sind.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Der ein Fluidbett erzeugende Teilchenseparator hält den Tabak in fluidisiertes» Zustand, wobei die einzelnen Tabakteilchen voneinander getrennt werden, ohne daß hierbei eine wesentliche · mechanische Beanspruchung auftritt, welche zum Zerbröseln der Tabakteilchen führen könnte. Die Luft oder das Gas, welches oberhalb des Separators das Fluidbett erzeugt, kann eine geeignete Feuchtigkeit und Temperatur aufweisen, wodurch erreicht wird, daß der Tabak beim Durchgang durch den Separator auf die gewünschte Feuchte und Temperatur gebracht odex gehalten wird.

Bevorzugt sollte der Tabak kurz geschnitten sein, um die Teilchentrennung im Fluidbett des Teilchenseparators zu erleichtern.

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Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht einer Tabakzuführvorrichtung ;

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Seitenansicht bei einer etwas geänderten Ausführungsfortn;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 4;

Fig. 4 eine Seitenansicht einer u/eiteren Ausführungsform einer Tabakzuführvorrichtung und

Fig. 5 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt einer geänderten Ausführungsform.

Die in Fig. 1 gezeigte Tabakzuführvorrichtung bei einer Maschine zum Herstellen von Zigaretten umfasst ein Magazin 1, das teilweise gebildet wird durch eine Wand 2 und teilweise durch einen umlaufenden Band- oder Hebeförderer 3. Der Förderer 3 transportiert den Tabak vom Magazin 1 nach oben und transportiert ihn dort in eine Rutsche oder Rinne 4, welche sich nach unten zu einem Bandförderer 5 erstreckt. Dieser Bandförderer 5 transportiert den Tabak vom unteren Austrittsende der Rutsche 4 zu einem Teilchenseparator 6 , der nach dem Prinzip eines Fluidbettes arbeitet.

Der Separator 6 umfasst ein Gehäuse 7, über welchem eine luftdurchlässige Membran 8 gespannt ist. Das Gehäuse 7 weist flexible Befestigungsstellen 9 und 10 auf, weiter-

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hin ist am Gehäuse ein Vibrationsmotor 11 befestigt. Dem Gehäuse 7 wird unterhalb der Membran 8 über eine flexible Leitung 12 Druckluft won einem Gebläse 13 zugeführt. Wenn dem Gehäuse 7 Luft zugeführt wird, dann tritt diese Luft durch die Membran 8 aus, welche in Kontakt mit dem Tabak tritt, der vom Förderer 5 dem Separator 7 zugeführt wird. Die Geschwindigkeit der von der Membran 8 nach oben strömenden Luft ist so groß, daß das daraufliegende Tabakbett fluidisiert, also in Schwebe gehalten wird, jedoch reicht die nach oben gerichtete Geschwindigkeitskomponente nicht aus, den Tabak nach oben wegzufördern.

Wie der Fig. 1 entnehmbar ist, ist der Separator vom Förderer 5 ab nach unten geneigt. Da der Separator 6 geneigt ist und außerdem infolge des Vibrationsmotors vibriert, wird der Tabak im Fluidbett oberhalb der Membran 8 nach links und über ein Auslaßwehr 14 gefördert. Die Höhe des Wehres 14 ist einstellbar, um die vom Separator 6 geförderte Menge der Tabakteilchen verändern zu können. Anstelle eines nach oben stehenden Wehres kann auch ein nach unten sich erstreckendes Auslaßwehr vorgesehen sein, dessen Unterkante einen einstellbaren Abstand zur Membran 8 aufweist. Alternativ dazu ist es jedoch auch möglich, das Auslaßwehr wegzulassen.

Da der geschnittene Tabak während seines Durchgangs durch den Separator 6 in fluidisiertem Zustand gehalten wird, wird eine Separierung der Tabakteilchen bewirkt. Hierbei ist die mechanische Beanspruchung des Tabaks weitaus geringer im Vergleich zu den bekannten Trennvorgängen , welche vergleichbar sind, mit den Arbeitsvorgängen einer Karde, wie sie bei der Textilindustrie Anwendung findet. Der mit einem Fluidbett arbeitende

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Separator 6 ist weiterhin u/eit unempfindlicher gegenüber Beschädigungen durch metallische oder andere harte Fremdteile , die in den Tabak gelangen können.

Der worn Separator 6 abgegebene Tabak wird von einem Bandförderer 15 übernommen, der diesen Tabak einem Luftstrom übergibt, welcher von der Leitung 16 abgeht und der gerichtet ist auf das untere Eintrittsende eines Rohres oder Kamins 17. Dieser Luftstrom kann durch ein Gebläse 18 erzeugt werden. Ein rotierender Saugzylinder 19 erleichtert die Mitnahme der Teilchen des geschnittenen Tabaks in den Luftstrom, so daß alle Tabakteilchen mit Ausnahme der schweren Teilchen pneumatisch im Rohr 17 nach oben gefördert werden. Schwere Tabakteilchen dagegen gelangen über einen Durchgang 20 zu einem Sammelbehälter 21.

Die im Rohr 17 nach oben geförderten Tabakteilchen gelangen von dort auf die Unterseite der Untergurt eines Saugbandes 22. Die auf diese Weise gebildete kontinuierliche Lage von Tabakteilchen wird vom Saugband zu einer nicht dargestellten Garnitur gefördert, wo die Tabakstange bzw. -säule hergestellt wird.

Die Anordnung der Bauteile 16 , 17 , 19, 20 und 22 und die nicht dargestellte Garnitur sind bekannt. Es ist ebenfalls bekannt, überschüssigen Tabak, wie er vom Saugband gefördert wird, abzutrennen und diesen überschüssigen Tabak zurückzuführen an eine Stelle der Tabakförderung vor Eintritt in das Rohr 17. In Fig. 1 beispielsweise bedeutet die Bezugszahl 23 einen Bandförderer, der quer zum Förderer 5 verläuft und über welchen Tabak dem Förderer 5 zugeführt wird, der zuvor als überschüssiger Tabak vom Saugband 22 abgetrennt wurde.

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Bei der Vorrichtung nach Fig. 2 sind Teile, die mit denjenigen nach Fig. 1 übereinstimmen, mit den gleichen Bezugszahlen versehen.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 wird geschnittener Tabak von einem Endrohr 26 eines pneumatischen Tabakzufuhrsystems einer Rutsche oder Rinne 25 zugeführt, von vi/o der Tabak zu dem Bandförderer 5 gelangt, der diesen dera Teilchenseparator 6 zuführt, der wiederum ein Fluidbett erzeugt. Mit den Bezugszahlen 27 und 28 sind Detektoren bezeichnet, die einen oberen und einen unteren Füllstand in der Rutsche 25 erfassen, deren Signale das pneumatische Tabakzuführsystem steuern und die Zufuhr und Unterbrechung von Tabak bestimmen.

Der Separator 6, der ähnlich aufgebaut wie derjenige nach Fig. 1, weist wiederum ein Gehäuse 7 auf, das von elastischen Befestigungen 9, 10 gehalten wird und welches mit einem Vibrationsmotor 11 versehen ist. Es ist wiederum durch eine luftdurchlässige Membran abgedeckt, wobei von einem Gebläse 13 über eine flexible Leitung 12 Luft in das Innere des Gehäuses 7 transportiert wird. Der Separator nach Fig. 2 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 dadurch , daß die Membran 8 an der Stelle 29 gelenkig mit dem Gehäuse 7 verbunden ist, wobei dieses Gelenk 29 sich am Auslaßende des Separators 6 befindet und daß weiterhin ein Zylinder 30 mit einem Kolben vorgesehen ist, der mit dem anderen Ende der Membran 8 über einen Hebel 31 verbunden ist, der bei 32 gelenkig gelagert ist. Durch Betätigen des Zylinders 30 ist es möglich, die Neigung der Membran 8 einstellen zu können, wodurch die Tabakmenge einstellbar ist, die durch den Separator 6 hin-

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durch geht. Die gestrichelte Linie in Fig. 2 deutet die nahezu horizontale Lage der Membran 8 an.

Eine mit radialen Vorsprüngen 34 versehene Walze 33 ist quer zum Separator 6 in der Nähe von dessen Tabakaustrittsstelle angeordnet. Nicht dargestellte Antriebsmittel drehen die Walze 33 im Uhrzeigersinn. Die Aufgabe der Walze 33 besteht darin, die Tabakteilchen am Auslaßende des Fluidbettes oberhalb der Membran 8 in den Luftstrom zu fördern, der von der Leitung 16 ausgeht und in Richtung des Eintrittsendes des Rohres 17 gerichtet ist. Schwere Teilchen fallen hierbei in den Durchgang 20 zum Sammelbehälter 21. Die anderen Tabakteilchen u/erden im Rohr 17 aufwärts befördert und gelangen von dort auf das Saugband 22, von \i/o sie zur Garnitur zur Herstellung einer Tabakstange bzw. -säule befördert werden.

Worn Eintrittsende des Rohres 17 verläuft eine Abdeckung 35 über die Walze 33.

Ein Bandförderer 36 dient dazu, überschüssigen Tabak, der vom Saugband 22 entnommen wurde, dem Fluidbett des Separators 6 zuzuführen.

Der Tabak, der entsprechend der Fig. 2 gefördert wird, wird nur einer sehr geringen mechanischen Beanspruchung unterworfen, so daß seine Degradation gering ist.

Die Tabakfördervorrichtung nach den Fig. 3 und 4 besteht aus einem ein Fluidbett erzeugenden Teilchenseparator 40, der so angeordnet ist, daß Tabakteilchen direkt einem Saugband 41 zugeführt werden. Die dem Saugband 41 zugeordnete Unterdruckkammer ist mit 42 bezeichnet . Der Separator 40 besteht aus einem Gehäuse 43, das, wie der Fig. 3 entnehmbar ist, beidseits des Saugbandes 41 symmetrisch

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angeordnet ist. Eine luftdurchlässige Membran 44 des Separators 40 verläuft von den Seitenwänden des Gehäuses 43 nach unten geneigt zur Mitte hin. Der mittlere Bereich 45 der Membran 44 ist im Abstand zur Untergurt des darüber angeordneten Saugbandes 41 angeordnet.

Die Fördervorrichtung nach den Fig. 3 und 4 umfasst weiterhin zwei Bandförderer 46 und 47, welche Tabak von beiden Seiten her dem Separator 40 zuführen.

Über ein nicht dargestelltes Gebläse wird Druckluft dem Inneren des Gehäuses 43 zugeführt.

Das Saugband 41 ist in Bewegungsrichtung des Untergurts nach unten schräg angeordnet in Richtung des Garniturbandes 48, dem eine Zigarettenpapierbahn 49 zugeführt wird. Der vom Saugband 41 zugeführte Tabak wird auf die Papierbahn 49 übergeben, v/eiche zusammen mit dem Band 48 in Richtung der Garnitur 50 verläuft, u/o die Stangen bzw. Säulen aus papierumhüllten Tabak hergestellt werden. Wie der Fig. 4 entnehmbar ist, weist die Membran 44 die gleiche parallele Neigung auf wie das Saugband 41.

Seitenplatten 51 und 52 zunehmender Tiefe in Richtung des Bewegungsweges des Untergurts des Saugbandes 41 sind beidseits des Bandes 41 angeordnet und erleichtern die Bildung der Tabakteilchenschicht auf dem Band 41, wenn dieses über den Separator 4.0 wandert. Zwischen dem Separator 40 und dem Garniturband 48 sind seitlich am Saugband 41 zwei Seitentrimmscheiben 53 angeordnet, welche seitlich überschüssigen Tabak abtrennen. Die Tabakschicht durchwandert sodann zwei seitliche Führungsschienen 54 , denen zwei Trimmscheiben 55 nachgeordnet sind , welche die Schichtdicke der Tabakschicht begrenzen

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und ebenfalls überschüssigen Tabak entfernen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel übergibt der Separator 40 den Tabak direkt dem Saugband 41, was bedeutet, daß die mechanische Beanspruchung der Tabakteilchen außerordentlich gering ist.

Der in Fig. 5 gezeigte Separator stellt eine Modifikation des Separators 40 der Fig. 3 und 4 dar. Gleiche Teile haben die gleiche Bezugsziffer. Von den Seitenkanten des Bittenbereichs 45 der Membran 44 erstrecken sich Wandungen 57 und 58 nach unten. Der Raum zwischen den Wänden 57 und 58 ist nach unten hin offen, so daß, infolge der Wirkung des Unterdrucks , der von der Unterdruckkammer 42 ausgeht, Luft durch den Bereich 45 der Membran 44 nach oben gesaugt wird. Die Luftströmung durch den Bereich 45 ist hierbei größer als im übrigen Bereich der Membran 44. Dies bedeutet, daß oberhalb des Bereichs 45 die Tabakteilchen nicht mehr durch ein Fluidbett in Schwebe gehalten werden sondern in Richtung des Saugbandes 41 gefördert werden. Die beiden Seitenteile des Inneren des Gehäuses 43 werden in vorbeschriebener Weise mit Druckluft versorgt, um oberhalb ein Fluidbett zu erhalten.

Die Vorrichtung nach den Fig. 3, 4 und 5 zeigt, daß der Tabak vom Teilchenseparator direkt dem Saugband zugeführt wird. Alternativ dazu kann das Saugband auch am oberen linde des Rohres 17 angeordnet sein, dessen unteres Ende oberhalb und in der Nähe des Zentralbereichs 45 des Teilchenseparators angeordnet ist.

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Claims

DipL-ing. : . :· : : : * '■ '■ ·.,- Rolf Charter Patentanwalt Rehlingenstraße 8 · Postfach 260 D-8900 Augsburg 31 Telefon 08 21/3 6015+3 6016 Telex533'275 Anm. : British-American Tobacco Posischeckkonto: München Nr. 1547 89-801 Company Limited 8702/05 Augsburg, den 12. Oktober 1983 Ansprüche

1. Maschine zum Herstellen von Tabakerzeugnissen, welche eine Vorrichtung zur Bildung einer Stange oder Säule aus Tabak umfasst, der über eine Zuführvorrichtung Tabak von einer Lieferstelle zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung einen Teilchenseparator (6, 40) umfasst, der ein Fluidbett aus Tabak erzeugt .

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Teilchenseparator (6, 40) ein Gehäuse (7, 43) umfasst, über u/elchen eine Luftdurchlässige Membran (8, 44) angeordnet ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch- gekennzeichnet , daß die Membran (8, 44) von der Lieferstelle ab nach unten geneigt angeordnet ist.

4. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Membran (8) ausgangsseitig schwenkbar angeordnet ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Zuführvorrichtung weiterhin ein Saugband (41) umfasst, dessen Untergurt in der Nahe mindestens des Auslaßbereichs der Membran (8, 44) verläuft und welches Tabak direkt vom Teilchenseparator (6, 40) auf die Unterseite des Untergurts übernimmt.

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6. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Teilchenseparator (6, 40) einen Vibrationsmotor (11) aufweist, der
diese Membran (8, 4A) in Schwingungen versetzt.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Teilchenseparator (6) ein in der Höhe einstellbares Austrittswehr (14) umfasst.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß dem Teilchenseparator (6, 40) Detektoren zugeordnet sind, welche die Höhe des Fluidbettes auf dem Teilchenseparator (6, 40) abtasten und welche Signale erzeugen, welche die Zufuhr des Tabaks zum Teilchenseparator (6, 40) steuern.

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