DE3445574A1 - Verfahren und maschine zur herstellung von zigaretten unter regelung der verteilung von kurzem tabak - Google Patents

Description

Dr. w. nat. DIETER LOUIS Dlpl.-Phyt. CLAUS PDHLAU U

Dlpl.-Ing. FRANZ LOHRENTZ Dlpl.-Phys.WOLFGANG SEOETH

KESSLERPLATZ 1

8500 NÜRNBERG 20

G. D. Society per Azioni Via Pomponia 10 I 40 100 Bologna/Italien

Verfahren und Maschine zur Herstellung von Zigaretten unter Regelung der Verteilunq von kurzem Tabak

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Zigaretten, das eine Regelung für die Verteilung von kurzem Tabak bietet.

In Zigaretten-Fertigungsmaschinen werden in bekannter Weise Zigaretten erzeugt, indem man von einem ununterbrochenen Strang ausgeht, der durch Herumlegen eines fortlaufenden Papierstreifens rund um einen Strom von geschnittenem, dem Papierstreifen kontinuierlich zugeführten Tabak erhalten wurde.

Die physikalischen Eigenschaften der durch Querschneiden des ununterbrochenen Stranges erzeugten Zigaretten sind grundsätzlich unbeständig oder schwankend, sie weichen manchmal von der einen zur anderen Zigarette in beträchtlichem Maß voneinander ab.

Zigaretten, die aus der gleichen Maschine kommen und aus der gleichen Tabakpartie gefertigt wurden, unterscheiden sich nahezu ausnahmslos im Gewicht, in der Durchlässigkeit und im Ausmaß, in welchem der Tabak in ihnen festgehalten wird. Diese Unterschiede werden durch die Inhomogenität des Tabaks und folglich durch den erzeugten sowie auf dem fortlaufenden Papierstreifen abgelegten Tabakstrom hervorgerufen, wobei der Grund dafür in der ungleichen Verteilung der Partikel von unterschiedlichen Abmessungen, aus denen der Tabak zusammengesetzt ist, liegt.

Wie bekannt ist, umfaßt geschnittener Tabak relativ lange Streifen oder Fasern, die allgemein als "langer Tabak" bezeichnet werden, und kürzere, allgemein als"kurzer Tabak" bezeichnete Fasern, die gewöhnlich auch Tabakstaub enthalten.

Der Anteil an langem oder kurzem Tabak schwankt nicht nur von einer Tabakpartie zur anderen von gleicher Qualität, sondern auch mit der Zeit innerhalb derselben Partie, was von der Art und Weise der Behandlung, der der Tabak unterworfen ist, abhängt.

Ferner ist der kurze Tabak in der Masse niemals gleichmäßig verteilt, da er das Bestreben hat, durch die Schwerkraft durch den dünneren, langen Tabak nach unten zu fallen und sich dort anzusammeln.

Auf Grund einer mäßigen oder schlechten Mischung von langem und kurzem Tabak in der gesamten Masse erfolgt die Tabakzufuhr zur Zufuhrkammer von Zigaretten-Fertigungsmaschinen gewöhnlich in einem Tabakstrom, in welchem die Anteile von langem und kurzem Tabak in völlig zufälligen "Wellen" schwanken.

Der unvermeidliche Nachteil eines solchen Sachverhalts ist dann, daß die aus der Maschine austretenden Zigaretten sich in ihren physikalischen Eigenschaften unterscheiden, d.h., die eine Zigarette kann einen hohen Antei1 an langem Tabak enthalten, weshalb sie hoch durchlässig sowie von leichtem Gewicht ist, während die nächste Zigarette einen hohen Anteil an kurzem Tabak haben kann, was ein hohes Gewicht, eine niedrige Durchlässigkeit sowie einen schlechten Zusammenhalt wegen der Tendenz des kurzen Tabaks zum Ausfallen, wenn er nicht vom langen Tabak festgehalten wird, zur Folge hat.

Im Bestreben, diese Nachteile zu beseitigen, wurden Zigaretten-Fertigungsmaschinen mit Vorrichtungen für eine Regelung der Verteilung von kurzem Tabak innerhalb der dem Maschinenaustritt zuzuführenden Tabakmasse ausgestattet.

Die GB-PS 1 101 071 offenbart eine derartige Vorrichtung, wobei an einer bestimmten Stelle auf dem Weg, der vom Tabak durch die Zigaretten-Fertigungsmaschine zurückgelegt wird, der kurze Tabak vom langen getrennt und einem Behälter zugeführt wird, aus dem er abgezogen sowie einer anderen Stelle, die im Weg des Tabaks stromab von der Abzugstelle liegt, zugeleitet wird.

Gemäß einem Merkmal dieser Vorrichtung wird der aus dem Speicherbehälter austretende Strom an kurzem Tabak in unmittelbarem Verhältnis zur Menge an im Behälter angesammeltem kurzen Tabak geregelt.

Wenn hierbei nun eine vorgegebene Menge von hauptsächlich kurzem Tabak zugeführt wird, so wird dieser aus der durch die Maschine sich bewegenden Tabakmasse abgezogen, was zum Ergebnis hat, daß stromab von der Abzugstelle ein Strom von im wesentlichen langem Tabak gebildet wird.

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Anschließend wird der kurze Tabak in den Strom von langem Tabak gemischt, wobei die Menge an kurzem Tabak der Menge an im Speicherbehälter angesammeltem kurzen Tabak proportional ist. Demzufolge kann eine Vorrichtung dieser Art erfolgreich die Erzeugung von fehlerhaften Zigaretten, die im wesentlichen aus kurzem Tabak bestehen, verhindern, indem "Spitzen" in der Zufuhr von kurzem Tabak beseitigt und durch Zumischen von kurzem Tabak in den Strom von langem Tabak neu verteilt werden.

Obgleich damit die Erzeugung von fehlerhaften, im wesentlichen aus kurzem Tabak bestehenden Zigaretten mit Erfolg unterbunden werden kann, so ist jedoch zu betonen, daß in definitiver Weise kein Erfolg in der Herabsetzung der Gewichtsunterschiede sowie der Durchlässigkeit unter einen gegebenen Wert zu erreichen ist.

Während die oben erläuterte Vorrichtung zwar mit Erfolg die Spitzen in der Zufuhr von kurzem Tabak glätten oder ausgleichen kann, so ist ganz zweifellos kein Erfolg beispielsweise dahingehend zu erreichen, einen Ausgleich für ein Knappwerden des kurzen Tabaks zu schaffen, sollte der Maschine eine bestimmte Menge an hauptsächlich langem Tabak zugeführt werden. Wenn dieser Fall eintritt, dann ist die Menge an im Speicherbehälter angesammeltem kurzen Tabak im wesentlichen gleich Null.

Demzufolge werden für eine bestimmte Zeitspanne die aus der Maschine austretenden Zigaretten in der Hauptsache aus langem Tabak bestehen, wobei ihr Gewicht und ihre Durchlässigkeit sich in einem nicht annehmbaren Maß von Zigaretten gleicher Art, die aber einen höheren Anteil an kurzem Tabak haben, unterscheiden.

Im Hinblick auf die obigen Darlegungen und Feststellungen ist es das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Zigaretten und zur Steuerung der Verteilung von kurzem Tabak, wobei geschnittener, lange und kurze Partikel enthaltender Tabak einem Sammel-Förderband am Einlauf einer Vorrichtung zur Erzeugung eines ununterbrochenen Zigarettenstranges zugeführt wird, anzugeben, das gekennzeichnet ist durch die Schritte: Aufteilen einer Masse an geschnittenem Tabak an einer stromoberhalb des Sammel-Förderbandes gelegenen Stelle derart, daß langer und kurzer Tabak getrennt werden, Fördern des langen Tabaks entlang eines ersten Weges sowie über eine Austrageinrichtung auf das Sammel-Förderband zur Bildung eines ersten, im wesentlichen ununterbrochen-en Tabakstromes auf diesem, Fördern des kurzen Tabaks entlang eines zweiten Weges, in dem eine erste sowie zweite Kammer hintereinandergeschaltet sind, und Regeln des Flusses des kurzen Tabaks von der ersten zur zweiten Kammer sowie Fördern dieses Tabaks auf das Sammel-Förderband derart, daß auf diesem zusammen mit dem ersten Tabakstrom ein zweiter, ununterbrochener Tabakstrom gebildet wird, dessen Verhältnis in bezug zum ersten Tabakstrom im wesentlichen konstant und voreingestellt ist.

Die Erfindung ist des weiteren auf eine Zigaretten-Fertigungsmaschine zur Durchführung des obigen Verfahrens abgestelIt.

Im Hinblick hierauf wird eine Zigaretten-Fertigungsmaschine mit Regelung der Verteilung von kurzem Tabak, mit einer Zufuhrkammer für eine Masse von lange und kurze Partikel enthaltendem geschnittenen Tabak, mit einem Sammel-Förderband für die Zufuhr eines ununterbrochenen Tabakstromes zu einer einen ununterbrochenen Zigarettenstrang erzeugenden Einheit, mit einem ersten, zwischen einer ersten Stelle an der Zufuhrkammer und dem Sammel-Fördrband sich erstreckenden Tabakkanal, mit einer vom ersten Tabakkanal auf das

Sammel-Förderband Tabak abführenden Austragwalze, mit einem zweiten, zwischen einer zweiten Stelle an der Zufuhrkammer und dem Sammel-Förderband sich erstreckenden Tabakkanal und mit einer an der zweiten Stelle befindlichen Trenneinrichtung, die die langen und kurzen Tabakpartikel der Tabakmasse trennt sowie ein Fließen lediglich der kurzen Tabakpartikel in den zweiten Tabakkanal zuläßt, geschaffen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der zweite Tabakkanal eine erste sowie zweite Kammer in Hintereinanderschaltung umfaßt, die miteinander über einen Auslaß mit einstellbarem Querschnitt verbunden sind, daß eine Pegel-Fühleinrichtung zur Regelung der Weite des Auslasses als eine Funktion des Pegels an kurzem Tabak innerhalb der zweiten Kammer vorgesehen ist, dass am Auslaß des zweiten Tabakkanals eine den kurzen Tabak von der zweiten Kammer austragende sowie auf das Sammel-Förderband fördernde Aüstrageinrichtung vorhanden ist und daß zwischen die Austragwalze sowie die Austrageinrichtung ein Antrieb eingefügt ist.

Der Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf'die Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel, auf das er jedoch nicht beschränkt ist, erläutert. .,..^""^

Die Zeichnung zeigt schematisch teils in Ansicht, teils im Längsschnitt eine Zigaretten-Fertigungsmaschine 1 mit einer Verteilervorrichtung 2 zur Bildung eines ununterbrochenen Stromes von Tabakpartikeln aus einer Masse von geschnittenem Tabak. Die Bauteile der Verteilervorrichtung 2 sind in einem stehenden Gehäuse 3 aufgenommen, das oben von einer horizontalen Deckenfläche 4 und seitlich von vertikalen Wänden 5, 6 begrenzt ist.

In der Deckenfläche 4 ist eine öffnung für einen Zufuhrkanal 7 ausgebildet, an dessen unterem Ende innerhalb des Gehäuses 3 zwei angetriebene Walzen 8 und 9 vorgesehen

sind, die an ihrem Umfang mit radialen Zähnen 10 ausgestattet sind.

Die Walzen 8 und 9 drehen in entgegengesetzten Richtungen, sie bewirken eine vorbereitende Krempelung oder Kardierung des Tabaks und fördern diesen zu einer darunterliegenden Zufuhrkammer 11, deren Boden vom Obertrum 12 eines Förderbandes 13 bestimmt wird, das um zwei Rollen 14, 15 läuft, von denen eine angetrieben ist.

In der Zufuhrkammer 11 ist eine mit Zähnen ausgestattete Kardier- oder Krempelwalze 16 untergebracht, die Teil einer Kardiereinheit 17 ist und sich am stromabwärtigen Ende des Obertrums 12 befindet.

Neben der Walze 16 umfaßt die Kardiereinheit 17 auch eine Dosier- oder Zuteilwalze 18, die in zur Kardierwalze 16 gleicher Richtung dreht sowie oberhalb und im wesentlichen tangierend zu dieser angeordnet ist.

Durch diese Anordnung wird bewirkt, daß der von den Walzen 8 und 9 auf das Obertrum 12 gebrachte Tabak zur Kardierwalze 16 hin bewegt wird, die den Tabak aus der Zufuhrkammer 11 austrägt, wobei stromab vom Berührungspunkt mit der Dosierwalze 18 eine Tabakschicht gebildet wird, deren Stärke im wesentlichen der radialen Abmessung der Zähne der Walze 16 gleich ist.

Eine als Schleuderwalze zu bezeichnende Zahnwalze 19 nimmt die Tabaksqhicht von der Kardierwalze 16 und schleudert den Tabakais getrennte Partikel in einen ersten Tabak-Förderkanal, der einen Zufuhrkasten 20 und einen im wesentlichen vertikalen, von zwei Wänden 22 und 23 begrenzten Schacht 21 umfaßt.

Das untere Ende des Vertikalschachts 21 liegt über einer Austrag-Stachelwalze 24, die dazu bestimmt ist, den Tabak aus dem Schacht 21 auszutraaen.

Eine mit Zähnen versehene Walze 25, die ebenfalls eine Schleuderwalze ist, nimmt den Tabak von der Austrag-Stachelwalze 24 und schleudert ihn als getrennte Partikel in eine Kammer 26, deren Boden vom Obertrum 27 eines Sammel-Förderbandes 28 gebildet wird, das sich (in der Figur) von rechts nach links aufwärts bewegt. Das Förderband 28 läuft um zwei Rollen 29 und 30, von denen wenigstens eine angetrieben ist.

Die austragseitige Rolle 29 ist in der Mitte eines Aufwärtschachts 31 angeordnet, dessen oberes (nicht gezeigtes) Ende mit einer (nicht gezeigten) Vorrichtung zur Ausbildung eines Zigarettenstranges in Verbindung steht, in welcher, wie bekannt ist, die Tabakpartikel a.n Untertrum eines (nicht, gezeigten) Saugförderers zum Anhaften kommen.

Auf der dem Aufwärtsschacht 31 gegenüberliegenden Seite wird die Kammer 26 von einer ortsfesten, geneigten Wand 32 begrenzt, die sich von einer unmittelbar unterhalb derFörderer-rolle 14 gelegenen Stelle zu einer unmittelbar überder Fördererrolle 30 gelegenen Stelle erstreckt. Diese Wand

32 bildet einen Teil eines Auslaßkanals 33 für eine Zufuhrkammer 34. Innerhalb der Kammer 26 wird die Zufuhrkammer 34 auf der einen Seite von der geneigten Wand 3 8 und auf der anderen Seite von einer Wand 35 begrenzt, deren oberer Teil im wesentlichen vertikal ist und unmittelbar unter der Kardierwalze 16 endet. Der untere Teil der Wand 35 verläuft parallel zur Wand 32, um so den Auslaßkanal

33 zu bilden, und endet über einer gezähnten Schleuderwalze 36, die den Tabak aus dem Auslaßkarcal 33 abzieht.

Die Schleuderwalze 36 wird über einen mechanischen und/oder elektrischen (in der Zeichnung strich-punktiert angedeuteten) Antrieb 37 von der Austrag-Stachelwalze 24 gedreht, so daß das Drehzahlverhältnis zwischen den Walzen 24 und 36 im wesentlichen konstantgehalten wird. Die Drehzahl der Austrag-Stachelwalze 24 wird von der Drehzahl der das Förderband 28 antreibenden Rolle bestimmt.

Zwischen der Fördererrolle 14 und dem von den Zähnen bestimmten Außenumfang der Kardierwalze 16 ist eine Trennvorrichtung, die einen Abstreifkamm 38 umfaßt, vorgesehen, über die die Zufuhrkammer 11 mit dem Einlaß eines zweiten Tabak-Förderkanals in Verbindung steht, zu dem ein oberer, von einer am unteren Randbereich der Kardierwalze 16 gekrümmt verlaufenden Wand 40 begrenzter Kanal 39 gehört.

Am unteren Ende der gekrümmten Wand 40 ist eine bewegbare Platte 41 angelenkt, die zusammen mit einem oberen Teil der Wand 35 einen Speicherraum 42 abgrenzt, der zusammen mit der Zufuhrkammer 34 und dem Kanal 39 den zweiten Tabak-Förderkanal bildet. Der Speicherraum 42 ist über der Zufuhrkammer 34 angeordnet, mit der er über einen unteren Auslaß 43, dessen Weite von Null bis zu einem Maximum durch die Platte 41 einstellbar ist, in Verbindung steht.

Die Stellung der Platte 41 und demzufolge die Weite der öffnung 43 werden von einem Stellantrieb 44 geregelt, der durch Höhen- oder Pegelfühler, die von zwei Photozellen 45 und 46 innerhalb der Zufuhrkammer 34 gebildet werden, gesteuert wird.

Wenn im Betrieb der dem Obertrum 12 des Förderbandes 13 zugeführte Tabak durch dieses am Umfang der Kardierwalze 16 angesammelt wird, so nehmen deren Zähne vornehmlich den langen Tabak auf, der dem Vertikalschacht 21 sowie den

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Walzen 24 und 25 zugeführt wird, durch die er auf das Obertrum 27 des Sammel-Förderbandes 28 aufgebracht wird.

Der kurze Tabak hat dagegen das Bestreben, sich am Abstieifkamm 38 zu sammeln, von dem er nach unten in den Kanal 39 sowie in den Speicherraum 42 fällt.

Die Menge des aus dem Speicherraum 42 austretenden kurzen Tabaks wird durch die Photozellen 45, 46 derart gesteuert, daß der Tabakpegel innerhalb der Zufuhrkammer 34 im wesentlichen konstantgehalten wird.

Wie bereits gesagt wurde, hängt die Drehzahl der Schleuderwalze 36 unmittelbar von derjenigen der Austrag-Stachelwalze 24 ab. Da die Zufuhrkammer 34 niemals ohne kurzen Tabak ist, was auf der stromauf von der Zufuhrkammer 3 4 durch den Speicherraum 42 angesammelten Menge beruht, wird demzufolge eine konstante Zufuhr von kurzem Tabak auf das Sammel-Förderband 28 stromoberhalb von der Stelle der Zufuhr von langem Tabak gewährleistet.

Im Hinblick auf die unmittelbare Beziehung zwischen den Drehzahlen der Walzen 24 sowie 36 und zwischen den Mengen von auf dem Sammel-Förderband 28 gemischten kurzen und langen Tabakpartikeln kann dasselbe Verhältnis konstantgehalten und nach Erfordernis für jede Tabakpartie eingestellt werden, indem der Antrieb 37 so eingeregelt wird, daß das Verhältnis von langem und kurzem Tabak auf dem Obertrum 27 des Förderers 28 gleich dem mittleren oder durchschnittlichen Verhältnis der betroffenen Partie ist.

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Claims (6)

PATENTANWÄLTE Dr. r»r. nat. DIETER LOUIS 3445 5/4 Dlpl.-Phy*. CLAUS PDHLAU Olpl.-Ing. FÄANZ LOHRENTZ Dlpl.-Piiys.WOLFGANG SEGETH KESSLERPLATZ 1 NÜRNBERG 20 G. D. Societä per Azioni Via Pomponia 10 40 100 Bologna/Italien Verfahren und Maschine zur Herstellung von Zigaretten unter Regelung der Verteilung von kurzem Tabak Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Zigaretten und zur Steuerung der Verteilung von kurzem Tabak, wobei geschnittener, lange und kurze Partikel enthaltender Tabak einem Sammel-Förderband am Einlauf einer Vorrichtung zur Erzeugung eines ununterbrochenen Zigarettenstranges zugeführt wird, gekennzeichnet durch die Schritte:

- Aufteilen einer Masse an geschnittenem Tabak an einer stromoberhalb des Sammel-Förderbandes gelegenen Stelle derart, daß langer und kurzer Tabak getrennt werden,

- Fördern des langen Tabaks entlang eines ersten Weges sowie über eine Austrageinrichtung auf das Sammel-Förderband zur Bildung eines ersten, im wesentlichen ununterbrochenen Tabakstromes auf diesem,

- Fördern des kurzen Tabaks entlang eines zweiten Weges, in dem eine erste sowie zweite Kammer hintereinandergeschaltet sind, und

- Regeln des Flusses des kurzen Tabaks von der ersten zur zweiten Kammer sowie Fördern dieses Tabaks auf das Sammel-Förderband derart, daß auf diesem zusammen mit dem ersten Tabakstrom ein zweiter, ununterbrochener Tabakstrom gebildet wird, dessen Verhältnis in bezug zum ersten Tabakstrom im wesentlichen konstant und voreingestellt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer mit einem Auslaß von einstellbarem Querschnitt versehen ist und daß der Fluß des kurzen Tabaks durch diesen Auslaß durch den Tabakpegel innerhalb der zweiten Kammer erfassende Fühler geregelt wird, so daß dieser Pegel im wesentlichen konstantgehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrageinrichtung aus einer Austragwalze besteht und die zweite Kammer einen Auslaßkanal hat, der von einer gezähnten Walze geregelt wird, deren Drehzahl eine unmittelbare Funktion der Drehzahl der Austragwalze ist.

4. Zigaretten-Fertigungsmaschine mit Regelung der Verteilung von kurzem Tabak, mit einer Zufuhrkammer für eine Masse von lange und kurze Partikel enthaltendem geschnittenen Tabak, mit einem Sammel-Förderband für die Zufuhr eines ununterbrochenen Tabakstromes zu einer einen ununterbrochenen Zigarettenstrang erzeugenden Einheit, mit einem ersten, zwischen einer ersten Stelle an der Zufuhrkammer und dem Sammel-Förderband sich erstreckenden Tabakkanal, mit einer vom ersten Tabakkanal auf das Sammel-Förderband Tabak abführenden Austragwalze, mit einem zweiten, zwischen einer zweiten Stelle an der Zufuhrkammer und dem Sammel-Förderband sich erstreckenden Tabakkanal und mit einer an der

zweiten Stelle befindlichen Trenneinrichtung, die die langen und kurzen Tabakpartikel der Tabakmasse trennt sowie ein Fließen lediglich der kurzen Tabakpartikel in den zweiten Tabakkanal zuläßt, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Tabakkanal (39, 42, 34) eine erste sowie zweite Kammer (42, 34) in Hintereinanderschaltung umfaßt, die miteinander über einen Auslaß (43) mit einstellbarem Querschnitt verbunden sind, daß eine Pegel-Fühleinrichtung (45, 46) zur Regelung der Weite des Auslasses (43) als eine Funktion des Pegels an kurzem Tabak innerhalb der zweiten Kammer (34) vorgesehen ist, daß am Auslaß (33) des zweiten Tabakkanals (39, 42, 34) eine den kurzen Tabak von der zweiten Kammer (34) austragende sowie auf das Sammel-Förderband (27) fördernde Austrageinrichtung (36) vorhanden ist und daß zwischen die Austragwalze (24) sowie die Austrageinrichtung (36) ein Antrieb (37) eingefügt ist.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer (42) mit einer den Auslaß (43) seitlich begrenzenden bewegbaren Platte (41) versehen ist und ein die bewegbare Platte im Ansprechen auf ein Ausgangssignal von der Pegel-Fühleinrichtung (45, 46) verlagernder Stellantrieb (44) vorhanden ist.

6. Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrageinrichtung eine vom Antrieb (37) mit einer unmittelbar von der Drehzahl der Austragwalze

(24) abhängigen Drehzahl in Umdrehung versetzte gezähnte Walze (36) umfaßt.