DE69314165T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Produkten mit variabler Tabakdichte in der Tabakindustrie - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betriffi ein Verfahren und eine Vorrichtung welche es erlauben, ein Produkt der Tabakindustrie, insbesondere eine Zigarette, zu erhalten, bei dem die Tabakdichte variabel über die Länge des genannten Produktes resp. der Zigarette ist.
• Man kann eine Zigarette realisieren, die ganz oder teilweise aus expandierten Tabakfasern und/oder aus expandierten Tabakrippen besteht, wobei diese Bestandteile, die in der Form von kleinen Fasern vorliegen, schwieriger zu bearbeiten sind als die üblichen langen Fasern des rohen Tabaks. Eine Zigarette dieses Typs, die durch ein übliches Fabrikationsverfahren erhalten wurde, weist einen geringen Wert in bezug auf die Fülldichte auf oder ein schlechtes Halten des Tabaks in der Zigarette. Um diese Fülldichte auf einen günstigen Wert zu erhöhen, presst man vorzugsweise den Tabak zusammen, respektive erhöht man seine Füllung und erhält eine Zigarette, welche modifizierte Eigenschaften aufweist, wie z.B. die Widerstandsfähigkeit auf mechanischen Zug oder die Füllung.
• Die oben erwähnten Probleme sind die gleichen, wenn die Zigarette einen gewissen Anteil von nicht expandierten kurzen Tabakfasern umfasst, wenn diese ausgewählt sind, um Teil einer speziellen Tabakmischung zu bilden oder von der Verschlechterung der Tabakfasern während der vorhergehenden Herstellungsmassnahmen herrühren.
• Die Kompaktheit des fertigen Produktes ist durch einen Kompressibilitätsmessapparat gesteuert, wie er in der EP-A-0 195 173 beschrieben ist.
• Die EP-A-0 354 874 beschreibt eine Trimmvorrichtung eines Tabakstranges im Zuge der Herstellung, wobei vor dieser Vorrichtung eine Vorrichtung angeordnet ist, welche erlaubt, einen Teil der Länge des Stranges zu komprimieren, um die Dichte des Tabaks zu erhöhen, wobei diese Teile mit höherer Dichte den Enden der Zigaretten entsprechen, und so verhindert wird, dass sie durch ihre Enden Tabakfasern verlieren.
• Ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, welche erlauben, eine verbesserte Füllung eines Produktes der Tabakindustrie und im speziellen einer Zigarette zu erhalten, welche ganz oder teilweise aus anderen ersten Materialien der Tabakindustrie, als lange Tabakfasern, entweder aus expandierten Fasern und/oder Tabakrippen oder Kurzfasern besteht, welche eine günstige Kompaktheit aufweisen, währenddem sie durch eine Kompressibilitätsmessapparatur gemessen wird und welche angenehm zu rauchen sein soll und keine übertriebene Einatmungsanstrengung notwendig machen soll.
• Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, ein Produkt der Tabakindustrie und im speziellen eine Zigarette mit besserer Qualität vorzuschlagen, welche ganz oder teilweise aus Fasern und/oder expandierten Tabakrippen oder kurzen Fasern besteht, welche eine verbesserte Füllung aufweist und eine günstige Kompaktheit, währenddem sie durch einen Kompressibilitätsmessapparat gemessen wird und welche angenehm zu rauchen sein soll und keine übermässige Einatmungsanstrengung erfordert.
• Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren gemäss den Merkmalen der Ansprüche 1 oder 2 erzielt, mit Hilfe einer Vorrichtung, welche die in den Ansprüchen 3 bis 8 erwähnten Merkmale aufweist. Ein Produkt der Tabakindustrie, im speziellen eine Zigarette, die durch dieses Verfahren mit Hilfe dieser Vorrichtung erhalten wird, ist in den Ansprüchen 9 bis 13 beschrieben.
• Die Erfindung ist untenstehend im Hinblick auf die beiliegende Zeichnung mit den Figuren mehr im Detail beschrieben. Es zeigen
• Fig. 1 eine allgemeine Ansicht eines Teils der Maschine zur Herstellung der Zigaretten,
• Fig. 2 eine Ausführungsform eines Kompressionsnockens,
• Fig. 3A einen Teil eines Tabakstranges,
• Fig. 3B eine grafische Darstellung, welche die Variation der Tabakdichte im Tabakstrang der Fig. 3A zeigt,
• Fig. 4 einen Kompressionsnocken, der gleichzeitig mehrere Varianten von Kompressionsmitteln aufweist und
• die Fig. 5A, 5B und 5C grafische Darstellungen verschiedener Typen der Dichtevariation des Tabaks im Strang.
• Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Teils einer konventionellen Fabrikationsmaschine von Zigaretten 1 des bekannten Typs. Sie umfasst im speziellen einen Behälter 10, welcher Tabak oder andere erste Materialien 2, wie vorher beschrieben enthält, wie auch ein poröses Zubringerband 11, welches in eine longitudinale Bewegung durch zwei Riemenscheiben 12 und 13 angetrieben ist.
• Ein Unterdruck wird auf dem oberen Teil des unteren Trums des po rösen Zubringerbandes 11 geschaffen, um die Tabakfasern 2 aus dem Behälter 10 anzusaugen, um einen Tabakstrang 20 unterhalb des Zubringerbandes 11 zu bilden, der mit diesem umläuft. Die Maschine 1 umfasst weiter eine Reguliervorrichtung 14 für den Tabakstrang 20, welche aus zwei Trimmscheiben 15 besteht, vorzugsweise des Typs, welcher in der EP-A-0 354 574 beschrieben ist, wobei eine Nockenkompressionsvorrichtung 16 vorangeht, welche in Rotation synchron mit der Vorwärtsbewegung des Stranges 20 ist und periodisch den Strang komprimiert, eventuell ergänzt um eine Kontrolvorrichtung 17 des Stranges, wie in der EP-A-0 465 414 beschrieben. Nach dem Nivelliervorgang führt der Strang 20 seinen Weg fort, um nachher vom porösen Zubringer band 11 getrennt zu werden, und danach von einem Papierdeckblatt eingewickelt zu werden und in individuelle Zigaretten nach einer bekannten Art geschnitten zu werden.
• In der Vorrichtung gemäss der Erfindung ersetzt der Nocken 3 der Fig. 2 den Nocken 16 der Fig. 1, um die Anfertigung eines Tabakstranges mit variabler Dichte zu ermöglichen. Wie man aus dieser Figur sieht, ist der Nocken 3 aus einem zylindrischen Kern 30, welcher um eine Achse in der angezeigten Art dreht und der eine gewisse Anzahl von Blättern trägt, die sich radial vom zylindrischen Kern 30 erstrecken und Stützflächen aufweisen, die so angeordnet sind, dass sie eine Kompression auf den Tabakstrang 20 auswirken, der entlang einer Achse senkrecht zur Rotationsachse des Nockens 3 umläuft. In der hier dargestellten Ausführungsform ist der Nocken 3 konzipiert, um eine Umdrehung für eine Länge des Tabakstranges auszuführen entsprechend der Länge von zwei Zigaretten, d.h., dass der äussere Umfang des Nockens zwei Längen des Tabakteils einer Zigarette entspricht. Es sind demnach zwei erste Blätter 31 vorgesehen, die einander gegenüberliegend auf jeder Seite des Kerns 30 angeordnet sind, wobei jedes eine Stütztfläche 31A aufweist. Diese Stützflächen 31A sind in Betracht ihrer relativ bedeutenden Stützlänge dazu bestimmt, den Tabak der Enden jeder Zigarette zu komprimieren, sei es die Zonen 21 des Stranges 20 der Fig. 3A, was zur Erhöhung ihrer Dichte führt. Der Nocken 3 ist mit einer Mehrzahl von anderen Blättern 32, 33, 34 und 35 versehen, vier im vorliegenden Fall, zwei für jede Zigarettenlänge, wobei jedes dieser Blätter eine Stützfläche 32A, 33A, 34A und 35A aufweist, von denen die Länge der Stützfläche im hier dargestellten Fall beträchtlich kleiner als die Stützflächen 31A ist. Die Stützflächen 32A, 33A, 34A und 35A dieser Ausführungsform des Nockens sind auf der gleichen peripheren zylindrischen Umhüllung angeordnet, wie die Stützflächen 31A, was bewirkt, dass sie sich auf die gleiche Weise auf dem Strang 20 abstützen und komprimierte Zonen mit gleich erhöhter Dichte bilden.
• Ein Längsschnitt eines Strangs 20, erhalten mit Hilfe eines Nockens 3, wie oben beschrieben, ist in der Fig. 3A dargestellt; man unterscheidet hier die Zonen 21 mit erhöhter Dichte, welche eine Länge entsprechend der Länge der Stützflächen 31A aufweisen, wie die Zonen 22 mit erhöhter Dichte, die einem Durchgang der Stützflächen 32A und 33A oder 34A und 35A entsprechen, wobei jede dieser Zonen durch eine Zone 23 mit geringer Dichte getrennt ist, entsprechend dem Durchgang des Stranges zwischen den Stützflächen. In der Folge des Herstellungsverfahrens erhält der Strang seine Papierumhüllung und wird an den mit 24 markierten Orten geschnitten, bevor der Tabakteil einer Zigarette gebildet wird. Man stellt auf der Fig. 3A fest, dass die Zonen 23 mit schwacher Tabakdichte alle die gleiche Länge aufweisen; dies rührt von der Lage der Blätter um den Kern 30 her, wobei es ja auch möglich wäre, die Blätter entsprechend verschiedenen relativen Winkeln anzuordnen, auf solche Weise, um gewisse dieser Zonen zu verlängern resp. zu verkürzen.
• Die Fig. 38 stellt eine Kurve dar, welche die Variation der Dichte D des Tabaks entlang des Stranges der Fig. 3A zeigt. Man sieht, dass die Zonen 23 eine geringe Dichte aufweisen mit dem Wert D0 und die Zonen 21 eine höhere Dichte aufweisen mit dem Wert D1.
• Der Nocken 3 der Fig. 4 ist ähnlich dem vorhergehenden, ausser dass die Blätter 32, 33, 34 und 35 jedes beispielsweise auf eine andere Art ausgebildet ist, was einen verschiedenen Effekt auf den Tabakstrang hat. Beispielsweise befindet sich die Stützfläche 32A des Blattes 32 auf einer zylindrischen peripheren Umhüllung mit einem leicht kleineren Durchmesser als derjenige der zylindrischen peripheren Umhüllung der Stützflächen 31A. Wenn alle Blätter 32, 33, 34 und 35 des Nockens 3 auf diese Art konzipiert wären, würde die Kompression resp. die Dichte der Zonen 22 des Stranges 20 eine höhere Dichte als D0 aber kleiner als D1 aufweisen, so wie ein Wert D2 gemäss der Fig. 5A. Es ist auch zu bemerken, dass es möglich ist, eine Stützfläche 32A zu haben, die auf einem höheren Niveau befindlich ist als die Stützflächen 31A, wobei durch diese Tatsache die Dichte der Zonen 22 derart erhöht wird, dass sie grösser ist als diejenige der Zonen 21. Eine andere mögliche Variante ist durch das Blatt 33 gezeigt, dessen Stützfläche 33A auf dem gleichen Niveau befindlich ist wie die Stützflächen 31A, bei welchem die Stützbreite jedoch kleiner ist als die Breite der Flächen 31A resp. des Strangs 20. Durch einen Nocken, welcher mit Blättern dieses Typs ausgerüstet ist, erhält man einen Strang, bei welchem nur ein zentraler Bereich der Breite eine Dichte aufweist, welche durch die Fig. 3B gezeigt ist. Die Blätter 34 der Fig. 4 unterscheiden sich durch das Blatt 34 der Fig. 2 durch die Stützlänge der Stützfläche 31A, welche in diesem Falle relativ grösser ist; man erhält so eine Verteilung der Dichten entlang des Stranges wie in der Fig. 5B dargestellt, welche zeigt, dass die Zonen 22 beträchtlich länger sind. Das Blatt 35 der Fig. 4 zeigt eine Kombination der vorhergehenden Varianten mit einer Stützfläche 35A, welche auf einem tieferen Niveau als diejenige der Stützflächen 31A liegt und eine grössere Stützlänge und eine kleinere Stützbreite aufweist. Der zentrale Teil des Stranges würde also eine Dichteverteilung aufweisen, wie in Fig. 5C dargestellt. Es ist offensichtlich, dass man nicht einen Nocken antrifft, wie er in der Fig. 4 dargestellt ist, der eine solche Mannigfaltigkeit von Druckmitteln aufweist, der hier jedoch nur beispielsweise angeführt ist um die möglichen Druckmittel zur Erhöhung der Dichte zu zeigen.
• Andererseits kann man eine gewisse Anzahl Varianten von Nocken, die oben beschrieben sind, konstruieren. Erstens kann der Nocken so dimensioniert sein, um eine Umdrehung für eine Zigarettenlänge oder mehr als zwei Umdrehungen pro Zigarettenlänge auszuführen, der Durchmesser der zylindrischen Umhüllung der Stützflächen, die Zahl der Blätter und die Stützflächen, wie die Rotationsgeschwindigkeit des Nockens dementsprechend ausgewählt werden, auf solche Art, dass die periphere Geschwindigkeit der Stützflächen der Blätter der Geschwindigkeit der longitudinalen Verschiebung des Stranges entspricht. Andererseits kann man auch Zwischenzonen 22 mit erhöhter Dichte entsprechend einer Zahl, abweichend von 2 haben, wie bei den beschriebenen und dargestellten Beispielen; wobei die Zahl der Blätter resp. der Stützflächen dementsprechend gewählt ist. Im Falle, wo mehr als eine dazwischenliegende Zone 22 mit erhöhter Dichte auf der Länge einer Zigarette vorliegt, ist es auch möglich, dass der Typ der Kompression zwischen diesen Zonen verschieden ist, beispielsweise wenn drei dazwischenliegende Zonen 22 auf einer Zigarettenlänge vorhanden sind, ohne die Endzonen 21 zu zählen, können zwei seitliche Zonen mit erhöhter Dichte und kleiner Länge vorliegen, erzeugt durch Stützflächen ähnlich den Flächen 32A der Fig. 2, welche eine zentrale Zone 22 mit leicht kleinerer Dichte und grösserer Länge umgeben, welche sich jedoch nicht über die ganze Breite des Stranges erstrecken, erzeugt durch eine Stützfläche, ähnlich der Fläche 35A der Fig. 3.
• So weist ein Produkt der Tabakindustrie oder eine Zigarette, welch ganz oder teilweise aus anderen primären Materialien der Tabakindustrie zusammengesetzt ist, als lange Tabakfasern, entweder Kurzfasern, expandierte Fasern oder expandierte Rippen, wenn sie auf die oben beschriebene Art hergestellt ist, eine oder mehrere dazwischenliegende Zonen mit höherer Dichte auf, welche bewirken, dass die Füllung und ihre gemessene Kompaktheit besser sind als diejenige einer Zigarette, welche diese dazwischenliegenden Zonen mit höherer Dichte nicht aufweist. Ein solches Produkt hat einen gleichwertigen Zusammenhalt und ist auch angenehm zu rauchen, wie ein gebräuchliches Produkt.

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung eines Stranges (20), bestehend aus Tabak und/oder anderen Materialien, in erster Linie der Tabakindustrie (2), wobei Teile (21) in der Länge periodisch komprimiert werden vor der Bildung von Endzonen von Zigaretten mit erhöhter Dichte, wobei dieses Verfahren auf einer Maschine zur Fabrikation von Zigaretten (1) stattfindet, währenddem der Strang durch ein poröses Zubringerband (11) gehalten und transportiert wird vor dem Nivelliervorgang (15) des Stranges (20), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein anderer Teil (22) der Länge des Stranges (20), angeordnet zwischen zwei der genannten komprimierten Teile (21), welche den Endzonen entsprechen, auch komprimiert wird resp. seine Dichte erhöht wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompression des genannten anderen Teils (22) des Stranges durch dieselbe Vorrichtung (16; 3) ausgeführt wird, wie diejenige, welche die Kompression der genannten Teile (21) entsprechend den Endzonen ausführt.

3. Vorrichtung, welche eine periodische Kompression resp. eine periodische Erhöhung der Dichte des Tabaks eines Tabakstranges und/oder anderer Materialien, in erster Linie der Tabakindustrie (2) erlaubt für die Realisierung eines Verfahrens nach Patentanspruch 2, umfassend einen Nocken (3) in Rotation um eine Achse senkrecht zum Strang (20) und oberhalb dieses Stranges angeordnet, der mindestens ein erstes Blatt (31) trägt, umfassend eine Stützfläche (31 A), bestimmt zum periodischen Komprimieren von Portionen (21) des Tabakstranges vor der Formung der Endzonen der Zigaretten mit einer erhöhten Dichte, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Nocken mindestens ein anderes Blatt (32, 33, 34, 35) umfasst, welches eine Stützfläche (32 A, 33 A, 34 A, 35 A) aufweist, bestimmt zum Komprimieren resp. zum Erhöhen der Dichte des Tabaks eines anderen Teils (22) des Stranges.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Stützfläche (32 A, 33 A, 34 A, 35 A) des oder der anderen Blätter (32, 33, 34, 35) kleiner ist als die Länge der Stützfläche (31 A) des oder der ersten Blätter (31).

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Höhe der Stützfläche (32 A, 33 A, 34 A, 35 A) des oder der genannten anderen Blätter (32, 33, 34, 35) zum Strang gleich der Höhe der Stützfläche (31 A) des oder der genannten ersten Blätter (31) ist.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Höhe der Stützfläche (32 A, 33A, 34A, 35A) des oder der genannten anderen Blätter (32, 33, 34, 35) zum Strang verschieden ist von der Höhe der Stützfläche (31A) des oder der genannten ersten Blätter (31).

7. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Stützfläche (32A, 33A, 34A, 35A) des oder der genannten anderen Blätter (32, 33, 34, 35) gleich der Breite der Stützfläche (31A) des oder der genannten ersten Blätter (31) ist.

8. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Stützfläche (32A, 33A, 34A, 35A) des oder der genannten anderen Blätter (32, 33, 34, 35) kleiner ist als die Breite der Stützfläche (31A) des oder der genannten ersten Blätter (31).

9. Produkt der Tabakindustrie, insbesondere Zigarette, erhalten mit dem Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 2 und mit der Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 3 bis 8, mit Teilen (21) auf seiner Länge komprimiert zu erhöhter Dichte, entsprechend seinen beiden Enden, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich mindestens einen anderen komprimierten Teil (22) umfasst entsprechend mit erhöhter Dichte, angeordnet zwischen den beiden komprimierten Enden.

10. Produkt der Tabakindustrie gemäss Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der Kompression resp. die Dichte des genannten oder der genannten anderen Teile (22) gleich dem Grad der Kompression resp. der Dichte der beiden Enden (21) ist.

11. Produkt der Tabakindustrie nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der Kompression resp. die Dichte des genannten oder der genannten anderen Teile (22) verschieden vom Kompressionsgrad resp. der Dichte der beiden Enden (21) sind.

12. Produkt der Tabakindustrie nach einem der Patentansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass es ganz oder teilweise aus expandierten Tabakfasern und/oder aus expandierten Rippen und/oder aus kurzen Tabakfasern besteht.

13. Produkt der Tabakindustrie nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass seine gemessene Kompressibilität gleich der gemessenen Kompressibilität einer Zigarette ist, welche einen überwiegenden Teil von nicht expandierten rohen Tabakfasern aufweist und den genannten oder die genannten anderen, zu erhöhter Dicht komprimierten Teile nicht aufweist.