DE4307407C2 - Vorrichtung zur Herstellung von Zigaretten mit Auftrennung der Tabakpartikel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Zigaretten mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.

In bekannten Vorrichtungen zur Herstellung von Zigaretten werden die Partikel geschnittenen Tabaks durch die Schwerkraft von einem Aufgabebunker auf einen im wesentlichen horizontalen Förderer durch eine Kardierungsvorrichtung geführt und auf dem Förderer zu einer Trenneinheit, um die leichten, verwendbaren Ta­ bakpartikel von den schweren, holzartigen Partikeln, die hauptsächlich aus den Rippen der Tabakblätter bestehen, abzutrennen. Die schweren Partikel fallen in einen Abfallkanal, während die leichten Partikel durch Unterdruck in einen vertikalen Kanal geführt werden, der an seiner Spitze durch einen Saugförderer abgeschlossen ist, auf den die leichten Partikel unter Bildung einer Tabakschicht, aus der eine kontinuierliche Zigarettenstange gebildet wird, abgelegt werden.

Bei der bekannten Einheit zur Auftrennung der leichten und schweren Partikel befindet sich das Abgabeende des Förderers normalerweise innerhalb einer Kammer, die an einem Ende mit dem vertikalen Kanal und am anderen Ende mit dem Abfallkanal verbunden ist. Beide Kanäle sind normalerweise gemeinsam ausgerichtet und ein gemeinsamer nach oben gerichteter Luftstrom wird über beide hinweg geblasen, um die leichten Partikel nach oben zu fördern, während die schweren gegen die Luftströmung in den Abfallkanal fallen.

Das obige bekannte Verfahren hat sich in der Praxis als schwierig durchführbar erwiesen, aufgrund der Tatsache, daß eine sehr präzise Geschwindigkeitseinstel­ lung des nach oben gerichteten Luftstroms notwendig ist, um eine mehr oder weni­ ger vollständige Abtrennung der schweren Partikel zu sichern, während gleichzeitig ein Verwerfen leichter Partikel gemeinsam mit den schweren minimiert wird. Das bedeutet, daß die schweren und leichten Partikel eng verbunden sind, wenn sie die Trenneinrichtung erreichen, wobei ein relativ langsamer Luftstrom dafür sorgt, daß eine im wesentlichen vollständige Entfernung der schweren Partikel stattfindet, dies aber nur auf Kosten einer großen Anzahl ebenso mitgeführter leichter Partikel, währenddessen eine zu schnelle Luftströmung dazu führt, daß nicht nur die leichten Partikel, sondern auch eine bestimmte Menge schwerer Partikel auf den Saugförderer gebracht werden.

Normalerweise wird ein schneller Luftstrom nicht in Betracht gezogen, da schwere Partikel, die auf dem Saugförderer abgelegt werden und demzufolge kontinuier­ lich in die endlose Zigarettenstange eingebaut werden, dazu neigen, das Zigaret­ tenpapier zu durchstoßen und innerhalb der Zigarette Abschnitte niedriger Dichte zu bilden, die zum Ausfall des Tabaks führen. Demzufolge werden die Trennein­ heiten normalerweise so gesteuert, daß sie im wesentlichen alle schweren Parti­ kel entfernen, sogar auf Kosten der Tatsache, daß auch eine große Menge leich­ ter Partikel verworfen wird.

Aus der DE-AS 12 99 243 ist ein Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen von Schnittabak beim Bilden eines Fallstromes in einer Zigarettenmaschine bekannt­ geworden, die aber verbesserungsfähig ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, die eine im wesentlichen vollständige Entfernung der schweren Partikel ermöglicht, während gleichzeitig nur eine vernachlässigbare Menge leichter Partikel verwor­ fen wird, und daß dieses mit möglichst geringfügigen Änderungen auch an bereits bestehende Vorrichtungen angepaßt werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merk­ malen des Patentanspruches 1.

Dadurch, daß die Querschnitte der Kanäle der Trenneinheit sich ändern, wird ein strömungstechnischer Effekt erzielt, der das Trennen verbessert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das gerettete Material an einem Punkt des vorgegebenen Weges des Tabaks stromaufwärts der ersten Trenneinheit zugeführt.

Es kann bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft sein, daß Fördereinrichtungen vorgesehen sind, um das gerettete Material an einem Punkt des vorgegebenen Weges des Tabaks stromaufwärts der ersten Trennein­ heit aufzugeben.

Eine Ausführungsform, auf die der Schutzumfang keinesfalls begrenzt ist, wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung erläutert, wobei

Fig. 1 einen Schnitt durch den Auslaß einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Zigaretten in schematischer Darstellung, wobei Teile aus Gründen der Klarheit weg­ gelassen wurden, und

Fig. 2 einen Abschnitt eines Details der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab zeigt.

Bezugszeichen 1 in Fig. 1 bezeichnet eine Vorrichtung zur Herstellung von Ziga­ retten, deren Auslaßteil eine Zufuhreinheit 2 für geschnittenen Tabak aufweist. Die Zuführeinheit 2 zeigt ein Auslaßelement, das einen im wesentlichen horizon­ talen Förderer 3 mit einer Auslaßrolle 4 aufweist, die unter diesem angeordnet ist und dem Umfang einer Saugrolle 5 gegenüberliegt.

Die Saugrolle 5 und der Förderer 3 begrenzen einen Einlaß 6, der die Zuführeinheit 2 mit einer bekannten Trenneinheit 7 (nur teilweise gezeigt) verbindet, die wiederum mit einem im wesentlichen senkrechten Kanal 8 verbunden ist. Der Zuführkanal 8 ist an seinem oberen Ende durch ein an sich bekanntes Förderband 9 geschlossen, das luftdurchlässig ist und den Kanal 8 von einer Vakuumkammer 10 trennt, die mit bekannten Saugeinrichtungen (nicht gezeigt) verbunden ist, um ein Vakuum inner­ halb der Kammer 10 und dem Kanal 8 zu schaffen.

Die Trenneinheit 7 weist einen im wesentlichen vertikalen, nach unten gerichteten Abfallkanal 11 auf, der mit Kanal 8 ausgerichtet ist, und an seinem Ende durch ein drehbares Förderelement 12 dicht geschlossen ist, das zwischen dem Abfallkanal 11 und einem Auffangbecken 13 angeordnet ist, dessen unterstes Ende an der einen Seite mit dem Auslaß 14 und der anderen Seite mit einem Druckluftzugang (nicht gezeigt) verbunden ist. Auf der Seite der Saugrolle 5 und des Förderers 3 wird der Kanal 11 durch eine im wesentlichen vertikale Wand 15 begrenzt, die eine Öff­ nung 16 zwischen dem Einlaß 6 und den Förderelementen 12 aufweist, deren Größe durch das Ventilelement 17 einstellbar ist.

Die Vorrichtung 1 weist auch eine zweite Trenneinheit 18 auf, die abnehmbar mit dem Auslaßende der Auslaßöffnung 14 verbunden ist, und wie in Fig. 2 gezeigt, durch eine Absetzeinrichtung 19 und eine mit dieser verbundenen Trenneinrich­ tung 20 begrenzt ist.

Die Absetzeinheit 19 weist einen Hohlkörper 21 auf, der innen mit einer luftdurch­ lässigen Filterwand 22 ausgestattet ist, die den Hohlraum des Körpers 21 in zwei Kammern 23 und 24 auftrennt. Die Kammer 23 ist an ihrer Spitze mit einer Druck­ luftauslaßleitung 25 verbunden, während die Kammer 24 seitlich mit der Auslaß­ leitung 14 über eine an der seitlichen Wand 27 des Körpers 25 ausgebildete Öff­ nung 26 verbunden ist und am Boden mit einer Trenneinrichtung 20 über einen dicht durch ein drehbares Förderelement 29 geschlossenen Kanal 28.

Die Trenneinrichtung 20 weist einen mit dem Körper 21 integralen Hohlkörper 30 auf, der im wesentlichen die Form eines rechtwinkligen Parallelepipeds mit zwei parallelen langen seitlichen Wanden 31 und 32 aufweist, deren Seite einstückig mit dem Hohlkörper 21 sind und die in einen Mittelabschnitt eine Öffnung 33 be­ sitzen, die mit dem Auslaßende des Kanals 28 verbunden ist. Der Hohlkörper 30 ist an seiner Spitze durch seine Wand 341 die im wesentlichen senkrecht zu den Wanden 31 und 32 verlauft, geschlossen, und weist eine im wesentlichen verti­ kale innere Trennwand 35 auf, die im wesentlichen parallel zu den Wanden 31 und 32 verlauft, die sich vom Bodenende des Körpers 30 aus erstreckt und kurz vor der inneren Oberfläche 36 der Wand 34 endet. Die Wand 35 definiert somit innerhalb des Körpers eine im wesentlichen umgekehrt-U-förmige Passage, die die im wesentlichen vertikale Kanäle 37 und 38, die durch eine Querkammer 39 verbunden sind, die sich über die Oberkante der Wand 35 und unterhalb der Wand 34 erstreckt, verbindet. Insbesondere ist die Wand 35 leicht gegen die Wand 31 am unteren Ende des Hohlkörpers 30 geneigt so daß der Querschnitt des Kanals 37 sich allmählich in Richtung der Auslaßleitung 40 vergrößert, die mit dem unteren Ende des Hohlkörpers 30 verbunden ist, so daß der Querschnitt des Kanals 38 allmählich gegen die Kammer 39 bis zu einer Öffnung 41 am untersten Ende des Körpers 30 wächst.

Kammer 39 beinhaltet eine Fördereinrichtung 42, die direkt oberhalb des obersten Endes des Kanals 31 angeordnet ist, und einen zylindrischen Käfig aus maschenförmigem Material oder ähnlichem luftdurchlässigem Filtermaterial, der im wesentlichen senkrecht mit seiner Längsachse parallel zur Oberkante der Wand 35 angeordnet ist. Die Fördereinrichtung 42 weist auch eine Saugrolle 44 auf, die koaxial im zylindrischen Käfig 43 aufgenommen ist. Die Saugrolle 44 weist einen hohen Außenzylinder 45 mit radial durchgängigen Saugöffnungen auf, und dreht sich mit dem Käfig 43 durch bekannte Antriebseinrichtungen (nicht gezeigt), wobei die innere zylindrische Oberfläche einen festen zylindrischen Distributor 46 berührt. Der Distributor 46 weist einen axialen Saugkanal auf, der mit einer Saugkammer 47 verbunden ist, die sich entlang des äußeren Umfangs des Distributors 46 und zwischen einer Produktionsleitung, die im wesentlichen gegenüber der Oberkante der Wand 35 liegt und einer Produktionsleitung, die im wesentlichen der inneren Oberfläche 36 der Wand 34 gegenüberliegt.

Der Käfig 43 begrenzt mit seiner Innenoberfläche 48 der Wand 32 eine Passage 49 relativ geringen Durchmessers und mit der inneren Oberfläche 36 der Wand 34 eine Passage 50, die durch ein Schwerkraftventilelement 51 gesteuert wird, das so angeordnet ist, daß es in die Kammer 49 aus und in eine Position schwenkt, in der es die äußere Oberfläche des Käfigs 43 bei der Passage 50 berührt.

Aus der Oberkante der Wand 35 ragt ein Abstreifelement 52 tangential zur äußeren Oberfläche des Käfigs 43 vor, so daß die Kanäle 38 und 37 nur über die Passagen 49 und 50 verbunden sind.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Förderer 53 unterhalb der Leitung 40 vorgesehen, um das Material aus der Leitung 40 aufzunehmen und es bevor es in die Vorrich­ tung 1 an einem Punkt entlang des vorherbestimmten Weges des geschnittenen Ta­ baks in die Vorrichtung 1, stromaufwärts der ersten Trenneinheit 7, zu führen.

Beispielsweise sorgt der Förderer 53 für das Zuführen des Ausgangsmaterial aus dem zweiten Auslaß 40 direkt auf den Förderer 3.

Im Betrieb zieht die in Kammer 10 ausgeübte Saugkraft Luft durch die Öffnung 16 an, durch die Druckluft, wenn notwendig in die Trenneinheit 7 geführt werden kann. Die durch den Förderer 3 in Kanal 11 durch den Einlaß 6 zugeführten Tabakpartikel schneiden den aus der Öffnung 16 nach oben gegen den oberen Auslaßkanal 8 gerichteten Luftstrom. Die Wechselwirkung zwischen dem absteigenden Luftstrom und dem Tabakstrom aus dem Einlaß 6 entfernt die leichteren Tabakpartikel, d. h. solche mit geringerer kinetischer Energie, die nach oben in den Kanal 8 und auf die Unterseite des Förderbandes 9 geführt werden. Andererseits werden die schweren Partikel, die normalerweise aus den Rippen und fest an diesen hängenden leichte­ ren Partikeln bestehen, auf der Wand des Kanals 11 gegenüber der Wand 15 als Abfallmaterial weiterlaufen, das in den Kanal 11 auf den Förderer 12 fällt, von dem es in das Auffangbecken 13 mit relativ geringer Geschwindigkeit, praktisch ohne kinetische Energie, geführt wird.

Im Zusammenhang mit obigem soll darauf hingewiesen werden, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms, der durch die Öffnung 16 in die erste Trenneinheit 7 geführt wird, derart durch das Ventilelement 17 gesteuert ist, daß jede Möglichkeit ausgeschlossen wird, daß Rippen auf den Förderer 9 geführt werden, dies aber offensichtlich nur auf Kosten des Verwerfens einer relativ großen Menge leichter Partikel gemeinsam mit den Rippen.

Innerhalb des Auffangbeckens 13 schneidet das Abfallmaterial einen 13 durch die Luftzurfuhrleitung (nicht gezeigt) in dieses geführten Luftstrom und wird durch die­ sen entlang der Auslaßöffnung 14 in die Kammer 24 der Absetzeinheit 19 geführt.

In der Absetzeinheit 19 wird das Abfallmaterial, nachdem es von der Luft, die durch die Filterwand 22, die Kammer 23 und die Leitung 25 abzieht, getrennt wurde, auf einen Drehförderer 29 geführt, durch den es relativ langsam und prak­ tisch ohne Energie in den Kanal 38 der Trenneinrichtung 20 der zweiten Trenneinheit 18 geführt wird.

Die durch den Saugförderer 42 ausgeübte Saugkraft schafft ein Vakuum inner­ halb des Kanals 38, wodurch Außenluft durch die Öffnung 41 eingezogen wird, die nach oben fließt und das Abfallmaterial aus Kanal 28 schneidet. Aufgrund der nach oben gerichteten Form des Kanals 38 expandiert der aufsteigende Luftstrom zur Turbulenz, wodurch die Rippen im Abfallmaterial von anhängenden leichteren Partikeln getrennt werden und nach unten durch den Auslaß für schwere Teilchen 41 fallen. Der hauptsächlich aus leichten Partikeln bestehende Rest des Abfall­ materials wird durch den aufsteigenden Luftstrom zum Käfig 43 des Förderers 42 nach oben gerissen, durch den es durch die Passagen 49 und 50 entlang des gesamten Bogens der Kammer 47 und unter das Schwerkraftventilelement 51 geführt wird, wodurch aller anhängender Tabak vom Käfig 43 entfernt wird, wobei das Säuberungselement 52 bewirkt, daß das Vakuum in Kanal 38 sich nicht auf den Kanal 37 erstreckt.

Stromabwärts der Passage 50 werden die am Käfig 43 hängenden Partikel durch die Trenneinrichtung 42 abgetrennt, fallen in den Kanal 37 nach unten und bilden so einen Strom geretteten Materials, der im wesentlichen aus leichten Partikeln besteht. Er fließt aus dem Kanal 37 durch den zweiten Auslaß der ersten Trenneinheit 40 auf den Förderer 53.

In diesem Zusammenhang soll darauf hingewiesen werden, daß, falls die Luft­ strömung durch die erste Trenneinheit 7 so gesteuert ist, daß nur leichte Partikel entfernt und auf das Förderband 9 geführt werden, die Luftströmung durch die Trenneinheit so gesteuert wird, daß so viele leichte Partikel wie möglich aus dem Abfallmaterial über den Saugförderer 42 entfernt werden, so daß nur ein geringer Prozentsatz Rippen im geretteten Material verbleibt. Daher soll vermieden wer­ den, daß die zweite Trenneinheit 18 parallel zur ersten Trenneinheit 7 gegenüber dem Förderband 9 angeordnet ist, wobei das gerettete Material bevorzugt über die Fördereinrichtung 53 an irgendeinem Punkt der Vorrichtung stromaufwärts der Trenneinheit zugeführt wird, um das Fördern von Rippen oder anderen schweren Partikeln in den Kanal zu vermeiden.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Zigaretten mit:

• 1. einer Zuführeinrichtung (3) zur Zuführung geschnittenen Tabaks mit schweren und leichten Partikeln entlang eines vorgegebenen Weges;
• 2. einer ersten Trenneinheit (7) zur Aufnahme des geschnittenen Tabaks aus der Zuführeinrichtung (3) und Durchführung einer ersten Trennoperation, in der die leichten Partikel zumindest teilweise vom Abfallmaterial, das die schweren Partikel aufweist, getrennt werden, wobei die erste Trenneinheit (7):
• 3. einen ersten Auslaß (8) für die leichten Partikel,
• 4. einen Auslaß (14) zur Abgabe des Abfallmaterials, und
• 5. eine direkt mit dem ersten Auslaß (8) verbundene Einrichtung (9) zur Verwendung der leichten Partikel aufweist,
• 6. einer zweiten Trenneinheit (18) mit einem mit der Auslaßöffnung (14) verbundenen Einlaß (26), um aus dem Abfallmaterial Material, das im wesentlichen aus leichten Partikeln besteht und praktisch keine schweren Partikel beinhaltet, zu retten; und einem zweiten Auslaß (40) für das gerettete Material,

dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Trenneinheit (18) aufweist:

• 1. Kanäle (37, 38, 39), im wesentlichen in Form eines nach unten gerichteten großen U und diese wiederum einen nach oben gerichteten Förderkanal (38) und einen nach unten gerichteten Kanal (37) mit nebeneinanderliegenden oberen Enden und einer Querkammer (39), die die beiden oberen Enden verbindet, wobei der Querschnitt des Kanals (38) sich in Richtung des Förderers (42) und der Querschnitt des Kanals (37) sich in Richtung des Auslasses (40) vergrößert,
• 2. einen Saugförderer (42), der mittels Vakuum im nach oben gerichteten Kanal (38) das gerettete Material aus dem nach oben gerichteten Kanal (38) in den nach unten gerichteten Kanal (37) überträgt, wobei der zweite Auslaß (40) am unteren Ende des nach unten gerichteten Kanals (37) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Förderein­ richtung (53) vorgesehen ist, um das gerettete Material an einem Punkt des vorgegebenen Weges des Tabaks stromaufwärts der ersten Trenneinheit (7) aufzugeben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugförderer (42) abgedichtet in der Querkammer (39) angeordnet ist, um das Vakuum auf den nach oben gerichteten Kanal (38) zu begrenzen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugförderer (42) eine Saugrolle (44) aufweist, die sich über dem obersten Ende des nach oben gerichteten Kanals (38) befindet sowie luftdurchlässige Fil­ tereinrichtungen (43) oberhalb der Saugrolle (44).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der nach oben gerichtete Kanal (38) gegen die Querkammer (39) gebogen ist.