EP0307070B1 - Tabakzufuhr - Google Patents

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EP0307070B1
EP0307070B1 EP19880304568 EP88304568A EP0307070B1 EP 0307070 B1 EP0307070 B1 EP 0307070B1 EP 19880304568 EP19880304568 EP 19880304568 EP 88304568 A EP88304568 A EP 88304568A EP 0307070 B1 EP0307070 B1 EP 0307070B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tobacco
air
metering
separation
fact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP19880304568
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0307070A2 (de
EP0307070A3 (en
Inventor
John Pearce Harvey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Souza Cruz SA
Original Assignee
Companhia Souza Cruz Industria e Comercio
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from BR8702631A external-priority patent/BR8702631A/pt
Priority claimed from BR8702630A external-priority patent/BR8702630A/pt
Priority claimed from BR8703653A external-priority patent/BR8703653A/pt
Priority claimed from BR8801548A external-priority patent/BR8801548A/pt
Application filed by Companhia Souza Cruz Industria e Comercio filed Critical Companhia Souza Cruz Industria e Comercio
Publication of EP0307070A2 publication Critical patent/EP0307070A2/de
Publication of EP0307070A3 publication Critical patent/EP0307070A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0307070B1 publication Critical patent/EP0307070B1/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/39—Tobacco feeding devices
    • A24C5/392—Tobacco feeding devices feeding pneumatically

Definitions

  • the present invention applies to a process and device for metering and opening or separation of a mass of particles of tobacco and/or pneumatic separation of stems from tobacco particles contained in a stream of particles of tobacco to be fed in an automatic and continuous flow to a machine manufacturing cigarettes or other machines for final preparation of tobacco for sale as, for example, roll your own packaging machines.
  • the flow of tobacco particles can be fed directly on to the surface which forms the rod or first carried to a series of vacuum wheels to form sub-flows of tobacco from which the final rod is obtained.
  • the flow is produced by metered feeding from a reservoir of cut tobacco particles, usually attached to a cigarette manufacturing machine or a machine for packaging tobacco for sale.
  • the metered feeding of tobacco particles is traditionally accomplished by using a carding cylinder such as described in UK Patent Specification No. 795,412 which revolves within a mass of tobacco to lift out tobacco particles on its surface, the excess being removed from the carding cylinder by a second carding cylinder revolving in an opposite direction.
  • the tobacco mass is provided by the tobacco being fed from the reservoir by an elevating device.
  • Another system used formerly and described in FR-A-2 492 635 and FR-A-2 498 898 involves supplying tobacco from a reservoir provided with metering and picking rolls located at the bottom end thereof to meter the tobacco leaving it at a desired rate and to provide a flow of particles of tobacco opened or separated from one another.
  • the former systems of metering and opening tobacco particles provoke to a lesser or greater degree an undesirable degradation of the tobacco as a result of using carding cylinders, mechanical elevators, air separators with rotating air-locks and/or metering rolls under columns of tobacco and picking rolls prepared to remove the tobacco held on the teeth of the carding drums.
  • the first objective of this present invention is to provide a process and a device for metering and opening tobacco particles to be fed automatically and continually to cigarette manufacturing machines and other equipment, with the object of producing a continuous homogeneous stream of opened tobacco particles submitted to a reduced rate of degradation compared to the solutions offered by previous techniques; carrying the tobacco on a continuous air flow at low speed between the reservoir and the means for the separation of air and tobacco is, thus considerably reducing degradation by attrition with the walls of the tobacco conveying tubes; and a device of the aforementioned type containing a minimum of complex maintenance and expensive parts resulting in an extremely simple and robust installation.
  • the second objective of the present invention is to provide a process and a device for pneumatic separation of the stems from a stream of particles of tobacco fed to a cigarette manufacturing machine, permitting the separation of the stems and possible portions of agglomerated tobacco within a stream, and opening of the tobacco particles, with the separation of the stems being carried out with a minimum of degradation of the tobacco particles.
  • the particles which leave the stem separating device go directly to the entrance of the cigarette manufacturing machine without going through any additional opening or metering operation. In this manner if small agglomerations of tobacco particles appear inside the separator these light clumps are carried to the rod forming part of the machine and can in some cases cause operational problems or even stop it.
  • a third objective of this present invention is to provide a process comprising a device to meter and open tobacco particles and to separate fragments of stems from the particles of tobacco fed to a cigarette manufacturing machine which allows for a continuous homogeneous metered flow of opened tobacco particles to go to the machine, the particles having a considerably reduced degree of degradation, with a reduced risk of feeding agglomerated particles of material to the machine.
  • the process for metering and opening tobacco particles to feed machines for final preparation of tobacco for sale, such as manufacturing cigarettes or packaging tobacco includes a basic operation of transporting a load of particles in a metered and continuous stream from a reservoir to the machine.
  • the first objective is attained by this process composed of the following steps: selectively and pneumatically connecting a load of tobacco particles from the reservoir by means of an air flow through a feeding tube in order to take the tobacco through it to a point outside the reservoir; separating the conveying air flow from the tobacco at the point outside the reservoir and directing the tobacco stream to a first metering column, maintaining the level of tobacco between predetermined minimum and maximum levels (by selective control of the pneumatic connection of the tobacco in the reservoir to the conveying air flow); progressively removing the tobacco particles through the lower end of the first metering column at a variable speed and simultaneously submitting the particles to mechanical opening; directing the particles removed from the first metering column to the upper end of the second metering device below the first one, maintaining the level in this second column between
  • the device for metering and opening the particles to go to a machine, for final preparation of tobacco for sale, coming from a reservoir containing a load of tobacco particles comprises: a tobacco feeding tube with its selective pneumatic opening end connected to the tobacco load and its exit end located at a point distant from the reservoir, this tube directs conveying air into a separator in the form of a hollow box which has an entrance connected to the exit end of the feeding tube, an air exit displaced in relation to the direction of the conveying air flow, and a conveyed product exit axially lined up with the entrance of the conveying air; a first metering column with its upper end connected to the exit of the tobacco from the air separator and its lower end open; a first rotating metering roll provided with radial pins, placed under the lower end of the first metering column so as to effect controlled movement of the tobacco downwards through the lower end of the first metering column only when rotating; a first rotating separating roll provided with radial pins and placed adjacent to
  • the process and the device whose basic characteristics are defined above allow for obtaining a continuous uniform stream of cut tobacco with a reduced degree of degradation since the air separation is made practically without altering the route of the tobacco particles within the air separator and then conveying them directly from the feeding tube to the upper metering column which then functions as an air-lock without any degrading effect on the tobacco which occurs in the conventional methods using a rotating drum with blades as an air-lock.
  • the two sets of metering and separating rolls allow for smooth controlled removal of the tobacco from the respective metering columns while effecting the opening of the tobacco particles in two stages and producing a final continuous uniform tobacco stream with a speed that varies according to the quantity of tobacco required by the machine.
  • the second objective of the invention relates to the problem of separating/metering devices as described above comprises stages of introducing a tobacco stream into an air venturi passing through a feeding duct; introducing a flow of air and tobacco into an ascending separating air current; collecting the stems which fall by gravity against the upward separating air current; accelerating this rising air current while changing it to a downward direction; separating the particles of tobacco from the air current and directing the particles to the entrance of the machine.
  • the device for separating stem fragments and agglomerated tobacco contained in a stream of particles of tobacco, with its particle mass already opened and metered is composed of a vertical separation duct containing an upward air current, a lateral entrance for the conducting air and tobacco particle stream and a curved upper descending transversal section with its end turned downward, connected to the upper part of a closed air separator housing, having a lower exit for the tobacco and low pressure section provided with an air exit.
  • the process and the device mentioned above by means of simple methods and operations, permit highly efficient separation of the tobacco particles from one another and of the stems and possible portions of agglomerated tobacco which may still remain in the stream of homogenised tobacco coming from the reservoir or the separating/metering device mentioned above, with the separation being carried out by smoothly and automatically transporting the tobacco particles and removing the stems and heavier portions by gravity against an upward air flow controlled to carry only the tobacco particles themselves, which considerably minimises degradation of the tobacco.
  • the third objective of the invention is attained by the process and device to meter and open the particles of tobacco and simultaneously separate the stem fragments and agglomerated tobacco from particles to be supplied to a machine, based on the air separation, metering and opening process related to the first objective of the invention and, further, an operation for pneumatically separating stem fragments in the process relating to the second objective of the invention.
  • This united operating process involves stages of: separating the tobacco conveying air flow at a point distant from the tobacco reservoir; directing a stream of tobacco to a first metering and opening set and submitting the tobacco stream to at least a first joint operation mentioned for metering and opening the tobacco particles; pulling the metered and opened stream of tobacco particles through a continuous air flow passing through a feeding tube and carrying it to a pneumatic stem fragment separation device; submitting the metered and opened tobacco stream to the mentioned operation of pneumatic separation of stem fragments; directing the particle stream separated from the stem fragments to at least a second tobacco particle metering and opening set; and conducting the stream of tobacco particles duly metered and separated from one another to the cigarette manufacturing machine.
  • the third objective of the invention is attained by providing a device for carrying out simultaneous metering and opening of the particles tobacco and separating the stem fragments and agglomerated tobacco from a stream of tobacco to be supplied to a cigarette manufacturing machine.
  • a device for carrying out simultaneous metering and opening of the particles tobacco and separating the stem fragments and agglomerated tobacco from a stream of tobacco to be supplied to a cigarette manufacturing machine uses sets for air separation, metering and particle opening necessary to fulfill the first objective of the invention plus an apparatus for pneumatic separation of stems related to the second objective.
  • This new device operating jointly comprises: a device for separating the air conveying flow of a pneumatically conveyed tobacco stream coming from a tobacco reservoir; at least the first of the mentioned joint tobacco particle metering and opening devices receiving a stream of tobacco from the tobacco/air separation device; a feeding tube conducting a flow of air communicating with the exit of tobacco particles from the mentioned first metering and opening device; one of the mentioned devices for pneumatic separation of stem fragments receiving a stream of metered and opened tobacco particles from the conducting tube and separating the particles from the stems, this device having an exit for the tobacco; at least a second of the mentioned joint tobacco particle metering and opening devices with the entrance thereof connected to the exit of the device for pneumatic separation of the stem fragments and with the exit of the second joint tobacco particle metering and opening device connected to the cigarette manufacturing machine.
  • the process and the device referred to above permit obtaining a continuous uniform stream of tobacco particles separated from one another and free from undesirable stem fragments, metered in accordance with the operating needs of the cigarette manufacturing machine.
  • the use of at least one first tobacco particle metering and opening set placed within a stem separator facilitates pneumatic removal of fragments and permits at least one second metering and opening set to function only on an already previously metered and opened tobacco particle stream substantially free from stem fragments, producing final opening and metering of a degree of efficiency impossible to secure by processes know up to the present time.
  • Figure 1 shows a side view somewhat simplified, of the tobacco particle metering and opening device which is the object of this invention
  • Figure 2 shows a front view of the device shown in Figure 1
  • Figure 3 shows an enlarged partial view of the air separator mounted on the upper part of the sections shown in Figure 1 and 2
  • Figure 4 illustrates a side view of the false air entrance valve on the feeding tube
  • Figure 5 shows an enlarged partial view of the typical set of metering and separating rolls
  • Figures 6 and 6a respectively show a side view and an end view of the metering rolls
  • Figures 7 and 7a respectively show a side and an end view of the separating or opening rolls
  • Figure 8 shows a side view of the stem and agglomerated tobacco separating device
  • Figure 9 shows a side view of the stem separating device of the previous figure but turned 90° in relation to the Figure 8 view
  • Figure 10 shows a plan view of the device
  • Figure 11 shows an enlarged longitudinal
  • the device for metering and opening tobacco particles comprises a feeding tube 10 ( Figure 3) with its lower end (not illustrated) placed within a reservoir of particles tobacco (also not illustrated) and its upper end connected to an air separator 20, known means being provided (not illustrated as they do not belong to the present invention) to effect air flow though the mentioned tube in order to pneumatically carry the particles of tobacco from the reservoir to the air separator 20 in a mixed tobacco and air flow.
  • the tobacco stream can be interrupted by means of selective automatic opening of a valve 11 ( Figure 4) provided on feeding tube 10, above the tobacco reservoir.
  • a valve 11 Figure 4
  • the flow of air produced through the feeding tube 10 goes into the latter through valve 11 whereby the particles of tobacco stop being sucked from the reservoir.
  • Valve 11 comprises a cylindrical cap 12 placed against a side opening in the feeding tube 10 and articulated to it by means of a lever 13 moved by a piston 14 controlled by an electro-magnetic valve.
  • Air separator 20 comprises a hollow box with a side entrance mouthpiece 21 sloped upwards to which is attached the upper end of feeding tube 10.
  • the bottom of the separator box contains a lower tobacco exit duct 22 with its basic portion lined up on an axis with the entrance mouthpiece 21 and having its end in the form of a wide angle curve with its end turned vertically downward and its mentioned lower exit forming an elongated transversal rectangular section.
  • the upper wall of the separator box located above the side entrance mouthpiece 21 consists of a screen 24 on which there is a collecting hood 25 containing an air exit duct 23.
  • the lower tobacco exit duct 22 of the air separator 20 is fitted to the open upper end of an upper metering column 30, of a rectangular transversal section substantially the same as that of the mentioned exit duct 22.
  • the lower open end of the upper metering column 30 is bevelled towards its smaller dimension and placed in an eccentric but secant form about a first metering roll 40 which contains a number of rods or pins 41 radially spaced along the full cylindrical surface of roll 40, this set being constructed so that the particles of tobacco coming from separator 20 accumulate in the upper metering column 30 resulting in a seal against the passage of air passing through the separator 20.
  • the level of tobacco in the metering column is maintained by means of a photoelectric sensor 31 which operates valve 11 when the tobacco reaches a certain height in this upper column 30 opening the valve and interrupting the conveying of the tobacco from the reservoir while maintaining the flow of air through feeding tube 10.
  • the first metering roll 40 is located within a first hopper 50 along with a first separating roll 60, of a smaller diameter and provided with a number of radial pins 61 closer together than the pins 41 of the first metering roll 40 and placed in a fashion to penetrate between or interdigitate with the latter when separating roll 60 is rotating in an opposite direction and at greater speed than that of metering roll 40.
  • the first metering and separating rolls ( 40,60 respectively) are activated at synchronised and variable speeds by appropriate motors (not illustrated) including speed regulators and controllers.
  • the first metering roll 40 sends the tobacco downward from the bottom of the upper metering column 30 while the first separating roll 60 removes the tobacco displaced by the first metering roll 40, opening it and allowing it to fall into the first hopper 50 which is provided with a lower mouthpiece connected to the upper open end of a lower metering column 70 having a rectangular transversal section of the same width and less thickness than those of the upper metering column 30 and the same dimensional variation of the latter on its whole longitudinal length.
  • This lower metering column 70 as shown in the Figure 1 has in its upper section three photoelectric sensors 71 which control the speed of the first metering and separating rolls (40,60) from rapid, slow to stop, depending on the level the tobacco reaches inside lower metering column 70.
  • lower metering column 70 is bevelled in the same manner as the upper column 30 and placed also in an identical arrangement over a set of second metering and separating rolls ( 40a,60a) placed within a second hopper 50a, the lower mouthpiece of which is connected to the feeding means of the machine (not illustrated) to receive the metered tobacco.
  • the second metering and separating rolls (40a,60a) are activated revolving at variable speeds by motors (not illustrated) commanded from the machine itself in order to remove and separate the amount of tobacco required by the machine from second metering column 70.
  • the second metering and separating rolls (40a,60a) also rotate in opposite directions to effect a second separation of the metered tobacco from lower column 70 so as to secure a final stream of homogeneous tobacco with a minimum of degradation.
  • Air separator 20 metering columns 30, 70, hoppers 50, 50a and metering and separating rolls ( 40,40a,60,60a) are mounted on the supporting structure shown in a simplified manner in Figure 1 and 2.
  • the lower mouthpiece of the second hopper 50a can be connected directly to the feeding mouthpiece of a machine for final preparation of tobacco for sale, such as a pipe tobacco packaging machine, or can be attached to a stem fragment or agglomerated tobacco particle device as illustrated in Figure 8 to 11 as described below:
  • the stem separating device comprises first of all a vertical duct 100 for gravity separation of stems and other heavy portions, with its lower end closed and its upper portion prolonged in a curve 110 of wide angle with its transversal section decreasing progressively in its first quarter.
  • the lower portion of opening 200 is connected to a pressurised air separation source 100 by means of an air duct 220, and above the entrance of this air duct 220 the separation duct 100 has a wall 120 sloped downward towards the outer side of the separation duct and composed of a screen to allow the descending air coming from the source of separation air 200 to go through upwards but to prevent the downward passage of the stems or portions of agglomerated tobacco which fall into the separation tube.
  • the side wall of the separation duct 100 is provided with an opening 130 right above the lower edge of the screen 120 to allow the stems and portions of agglomerated tobacco which fall on the mentioned inclined screen 120 to pass out of the separation duct 100.
  • the outer side wall of the separation duct 100 is further provided with a rectangular elongated duct 140 sloped downward and projecting in an arc away from the separation duct 100 above the level of the sloped screen mounting 120, in order to serve as an entrance for the homogenised tobacco stream into the separation device.
  • a venturi 80 is mounted on entrance duct 140 connected to the source of homogenised tobacco which in the illustrated example serves as a lower exit duct of the metering and particle opening device illustrated in Figure 1 to 7a.
  • the other end of the venturi 80 is mounted on a conducting air feeding tube 90 coming from some source such as the cigarette manufacturing machine M itself but which, as in the illustrated example, is a fan 300.
  • the end of the duct of the upper curve 110 of separation duct 100 communicates with the upper section of a closed air separation chamber 150 having a lower duct 151 for the tobacco go to the machine M and which is vertically lined up with the exit of the curve 110, a back wall 152 sloped downwards in the direction of the tobacco exit mouthpiece 151 and an upper low pressure section 153 located inside the space defined by the duct curve 110 separated from the other section of air separation chamber 150 by a screen 155 to retain the tobacco particles and further provided with an air exit to which there is attached an air exhaust duct 210 leading to the suction side of the air separation source 200 which can be in the form of a fan, and with the exhaust air duct 210 connected to the suction side of fan 300 by means of tube 310.
  • the air coming from the machine M is conducted through a tube 410 to a filter 400 and to another dust retention device.
  • the venturi 80 shown in Figure 11 is in the form of a straight tubular extension 81 of a rectangular elongated horizontal transversal section incorporating an upper sloped tube 82 also of a rectangular transversal section and provided further with a blocking plate 83 inserted transversely and slanted in the tubular extension 81 and tube 82, and which can be set in different positions by tightening a screw 84 placed on support 85 thus permitting a certain amount of regulation of the air conveying current which reaches the venturi.
  • the apparatus in question permits the particles of tobacco to be exhausted by the venturi 80 into the conveying air flow contained in the feeding tube 90 and then be conducted into the separation duct 100 where the rising air current carries the particles of tobacco upwards separating them still further and progressively accelerating them through curve 110 while the stems and aggregated portions fall onto the inclined screen 120 and slide out of the separation duct 100.
  • the tobacco particles which reach the air separation chamber 150 are sent vertically downwards towards the exit mouthpiece 151 and to the machine M with a certain amount of air while the remaining air is deviated upwards through screen 155 into the low pressure section 153 from whence it is blown into the lower section of the vertical separation duct 100.
  • the stem separating device can also include a second dust filter 250 ( Figure 10) connected to the air separation duct 200 through an interconnecting duct 240, in order to avoid any connection between the discharge of air from the machine M and the discharge of air from the stem separation device and pressure disequilibrium between the two pneumatic circuits which would be harmful to the machine's operation.
  • a second dust filter 250 Figure 10
  • the stem separating device is further provided with a deflecting plate 160 placed vertically which separates the inside of the separation duct 100 in half transversally to the flow of tobacco entering the duct through side mouthpiece 140.
  • the deflecting plate is of a size to block the path of the stem fragments and tobacco particles which penetrate transversely and inclined upwardly into separation duct 100 deviating the particles of material upwards so as to effect its improved distribution in the upward separation air current.
  • the deflecting plate 160 should be thin in order not to interfere with the upward air separation current and extends sideways over the whole width of the feeding mouthpiece 140 which, as illustrated, occupies the whole width of the quadrangular section of separation duct 100.
  • the use of the deflecting plate 160 prevents the stem fragments and part of the tobacco particles cast into the separation duct 100 from striking the wall of this duct near the feeding location 140 where they tend to agglomerate resulting in part of them falling in lumps against the upward air separation current. Lumps of stem fragments and tobacco particles can be formed in the upward current, i.e., by concentration of these fragments and part of the particles in the back part of separation duct 100 near the side mouthpiece 140.
  • Figures 12, 13 and 14 illustrate the device for performing a joint operation of metering and opening the tobacco particles and also separate the stem fragments and agglomerated particles from a stream of particles of tobacco to be supplied to a cigarette manufacturing machine.
  • the device for metering and opening the tobacco particles and separating the stem fragments comprises a feeding tube 10 with its lower end (not illustrated) placed inside a tobacco particle reservoir (also not illustrated) and with its upper end connected to an air separator 20, there being supplied by known methods (not illustrated) means to create a continuous air flow through the feeding tube 10 so as to carry the particles of tobacco from the reservoir to the air separator 20 in a mixed tobacco and air current.
  • the control of the tobacco stream in the feeding tube 10 and construction of the air separator are described in referring to Figure 3 and 4 relating to the device for metering and opening the tobacco particles.
  • first upper metering column 30 The upper open end of a first upper metering column 30 is attached to a lower tobacco exit mouthpiece 22 of the air separator 20, provided with a photoelectric sensor 31 and with its lower end placed over a first metering roll 40 inside a first hopper 50 along with a first separating roll 60.
  • the first hopper 50 is provided with a lower mouthpiece connected to the middle mouthpiece 82 of a venturi 80 built as indicated in Figure 11, the entrance mouthpiece of which is attached to an air conducting feeding tube 90 coming from a pressurised air source such as a fan 300.
  • FIG 12, 13 and 14 show the lower portion of the separation duct 100 attached over the exit from the centrifugal fan 200, and above the air exit from the fan 200 the separation duct 100 is provided with an inside wall 120 in the form of a screen to allow for passage of the air ascending from the air separation source and to retain the stem fragments or other particles of tobacco that are undesirable for the machine which fall inside the separation duct 100, being directed outside of it by the side opening 130.
  • the entrance of tobacco to the separation duct 100 is effected by means of mouthpiece 140 attached to the exit end of the venturi 80.
  • the end mouthpiece of the upper curve 110 of the separation duct 100 communicates with the upper part of a closed air separation chamber 150 having a lower mouthpiece 151 for tobacco removal vertically aligned with the exit mouthpiece of curve 110, a back wall 152 sloping downward in the direction of the tobacco exit mouthpiece 151 and an upper low pressure section inside the space formed by the duct curve 110, separated from the rest of the air separation chamber by a screen 155 which retains the tobacco particles and further provided with an air exit to which exhaust duct 210 is attached connected to the suction side of the air separation fan 200, the air exhaust duct 210 further connected to the suction side of fan 200 by a tube 310.
  • the tobacco particles which leave the stem separation device are sent to the upper end of a second metering column 70 provided with photoelectric sensors 71, with its lower end attached to a second hopper 50a containing a second metering roll 40a and a second picking roll 60a forming a second tobacco particle metering and opening set built and operating in the same manner as described in relation to the first metering and opening set 40, 50, 60.
  • the separation duct 100 is further provided with a deflecting plate 160 already described in relation to Figure 8.
  • suction duct 310 is connected to air exhaust duct 210. It should however be noted that the interconnection of suction duct 310 to air exhaust duct 210 is a possible alternative solution.
  • this present invention also foresees inclusion of a second dust filter 250 connected to the air separation duct 100 through an interconnecting duct 240, eliminating any interconnection between the air discharged from the machine and the air discharged from the separation device and preventing the formation of pressure disequilibrium between the two pneumatic circuits which would harm the operation of the machine.

Landscapes

  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)

Claims (39)

  1. Verfahren zum Dosieren und Öffnen von Tabakpartikeln in einem einer Maschine zum Verpacken von Tabak für den Verkauf zugeführten Strom von Tabakpartikeln, das eine Grundstufe des Transports einer Beladung von Tabakpartikeln von einem Reservoir zu der genannten Maschine in dosierter und kontinuierlicher Weise einschließt,
    gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
    die Beladung von Tabakpartikeln wird selektiv und pneumatisch von dem Reservoir mit Luftströmung durch eine Zuführröhre gefördert, um in dieser Röhre einen Tabakstrom von dem Reservoir zu einer davon entfernt liegenden Stelle zu erzeugen;
    die Förderluft wird an der von dem Reservoir entfernt liegenden Stelle von dem Tabakstrom getrennt und der Tabak wird zu einer ersten Dosiersäule geführt, wo der Tabak bei einer vorgegebenen Höhe gehalten wird;
    der Tabak wird fortlaufend und bei variablen Geschwindigkeiten durch das untere Ende der ersten Dosiersäule entfernt, während die Tabakpartikel einer ersten mechanischen Öffnung unterzogen werden;
    die abgetrennten Tabakpartikel werden zu dem oberen Ende einer zweiten Dosiersäule, die unterhalb der ersten Dosiersäule angeordnet ist, geführt, wo die Tabakmenge bei einer vorgegebenen Höhe gehalten wird;
    Tabak wird fortlaufend durch den unteren Teil der zweiten Dosiersäule mit einer Rate abgezogen, die der von der Maschine benötigten entspricht, während die Tabakpartikel einer Zweiten mechanischen Öffnung unterzogen werden; und
    die Partikel werden von dem unteren Teil der zweiten Dosiersäule zu der mit Tabak zu versorgenden Maschine geführt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der Förderluft von dem Tabakstrom ohne die Richtung der Strömung des letzteren zu ändern bewirkt wird, und daß in der ersten Dosiersäule eine Tabaksäule als Abdichtung gegen den Eintritt von Luft in die erste Dosier- und Tabaköffnungsbaugruppe verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der bezeichneten Trennung der Förderluft und des Produkts das Produkt direkt zum Produktauslaß geführt wird und die Förderluft vom Kopf des Separators an einer Stelle entfernt wird, die nicht mit dem Einlaß der Förderluftröhre ausgerichtet ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Verbindung der Förderluftströmung zu dem in dem Reservoir enthaltenen Tabak durch Schließen eines Falschlufteinlasses zu der Zuführröhre an einer von dem Tabakfördersystem entfernt liegenden Stelle hergestellt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Tabaks innerhalb der ersten Dosiersäule das Öffnen und Schließen des Falschlufteinlasses in die Zuführröhre steuert.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tabakströmung in der Zurührröhre zumindest in dem dem Tabakreservoir nächstgelegenen Abschnitt aufwärts gerichtet ist.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Öffnen der Tabakpartikel eine erste abwärts gerichtete Bewegung der Partikel im bodenseitigen Ende jeder Dosiersäule, eine zweite abwärts gerichtete Ortsänderung und schließlich ein durch die Schwerkraft verursachtes Fallen der Partikel in die Richtung der unteren Dosiersäule und von dort zu der Maschine beinhaltet.
  8. Vorrichtung zum Dosieren und Öffnen von Tabakpartikeln in einem Tabakstrom, der einer Maschine zum Verpacken von Tabak für den Verkauf zugeführt wird, mit
    einem Tabakreservoir,
    einer Tabakzufuhrröhre (10), deren selektives pneumatisches Einlaßende mit einer Tabakbeladung in Verbindung steht und deren Auslaßende von dem Reservoir entfernt liegt, wobei diese Rohre (10) eine tabakführende Luftströmung in die Richtung auf das Auslaßende zuführt;
    einem Luftabscheider (20) im Auslaßende der Zuführröhre (10), einem Luftauslaß (23), der bezüglich der Einlaßrichtung der Luftführungsströmung versetzt angeordnet ist und einem Tabakauslaß (22), der axial zu dem Einlaß (21) der Luftströmung ausgerichtet ist;
    einer ersten Dosiersäule (30), deren oberes Ende mit dem Tabakauslaß (22) des Luftabscheiders (20) verbunden und deren unteres Ende offen ist;
    einer ersten, rotierenden Dosierrolle (40) mit radialen Stiften (41), die unter dem unteren Ende der ersten Dosiersäule (30) angeordnet ist, um eine Ortsänderung des Tabaks in einer abwärts gerichteten, kontrollierten Strömung von der ersten Dosiersäule (30) zu bewirken, falls sie rotiert;
    einer ersten, rotierenden Trennrolle (60) mit radialen Stiften (61), die längsseits der ersten Dosierrolle (40) angeordnet ist, um die durch das untere Ende der ersten Dosiersäule (30) versetzten Tabakpartikel nach unten zu ziehen;
    einer unterhalb der ersten angeordneten zweiten Dosiersäule (70), deren oberes Ende einen Trichter (50) aufweist, um den Tabak von der ersten Dosiersäule (30) zu erhalten, wobei das untere Ende der zweiten Dosiersäule (70) offen ist;
    einer rotierenden, zweiten Dosierrolle (40a), die mit radialen Stiften versehen und unter dem unteren Ende der zweiten Dosiersäule (70) angeordnet ist, um lediglich beim Rotieren ein kontrolliertes Verlagern des Tabaks durch das untere Ende der unteren, zweiten Dosiersäule zu bewirken; und
    einer zweiten, rotierenden Trennrolle (60a), die mit radialen Stiften (61a) versehen und der zweiten Dosierrolle (40a) benachbart angeordnet ist, um die an dem unteren Ende der zweiten Dosiersäule (70) verlagerten Tabakpartikel nach unten zu ziehen und sie der Maschine zuzuführen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Verbindung zwischen der Zuführröhre (10) und der Tabakbeladung durch Schließen eines Ventils (11) bewirkt wird, das an einer an der Zuführröhre (10) angeordneten Lufteinlaßöffnung an einer Stelle, die von der Tabakpartikelmasse entfernt liegt, angebracht ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnen und Schließen des Ventils (11) automatisch durch Sensoren (31) für die Tabakhöhe gesteuert wird, die an der ersten Dosiersäule (30) angeordnet sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Lufteinlaß (21) in dem Luftabscheider (20) exzentrisch in dem oberen Teil des Abscheiders angeordnet ist, wobei seine geometrische Achse abgeschrägt und der Tabakauslaß (22) im unteren Teil des Abscheiders und der Luftauslaß (23) im oberen Teil des Abscheiders angeordnet sind.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil des Separators (20) eine Abschirmung (24) aufweist, über der eine Haube (25) angebracht ist, die den Luftauslaß (23) enthält.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Trennrollen (60, 60a) in einem gegenüber den entsprechenden Dosierrollen (40, 40a) gegenläufigen Drehsinn rotieren.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der ersten Dosier- (40) und Trenn- (60) Rollen automatisch hinsichtlich unterschiedlicher Drehgeschwindigkeiten durch an der unteren Dosiersäule (70) angeordnete Sensoren (71) für die Tabakhöhe geregelt werden.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit der zweiten Dosier- und Trennrollen (40a, 60a) direkt durch die mit Tabak zu versorgende Maschine geregelt wird.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierrollen (40, 40a) und die Trennrollen (60, 60a) innerhalb jeweiliger Trichter (50, 50a) angeordnet sind.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden der Dosiersäulen (30, 70) so geformt sind, daß sie der angenäherten Gestalt der oberen Viertel der jeweiligen Dosierrollen (40, 40a) folgen.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiersäulen (30, 70) einen gestreckten, rechteckigen Querschnitt aufweisen.
  19. Verfahren zur Trennung von Stengeln von einem Tabakstrom zur Versorgung einer Maschine zum Verpacken von Tabak für den Verkauf sowie für eine Cigarettenherstellungsmaschine, um die Stengelbruchstücke und die zusammengeballten Tabakpartikelteile von einem Tabakstrom zu trennen, der einer Dosierung und Öffnung wie in dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 unterzogen wird, um der bezeichneten Maschine zugeführt zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte umfaßt:
    ein Strom von dosiertem und geöffnetem Tabak wird in einen kontinuierlichen Luftstrom eingeführt, der durch eine Zufuhrröhre verläuft, die mit einer unter Druck stehenden Quelle von Förderluft kommuniziert;
    ein Strom von Luft und Tabak wird in eine kontinuierliche, aufwärts gerichtete Luftströmung in einer vertikalen Trennröhre eingeführt, deren unteres Ende mit einer Quelle von unter Druck stehender Trennungsluft kommuniziert, wobei diese aufwärts gerichtete Strömung geregelt wird, so daß sie nur die geöffneten Tabakpartikel mit sich trägt und die Stengel und die Zusammengeballten Teile in die Richtung des unteren Endes der Röhre und aus der Trennröhre herausfallen läßt;
    die aufwärts gerichtete Strömung der Trennungsluft wird fortschreitend beschleunigt, während sie in eine abwärts weisende Richtung verändert wird;
    die beschleunigte Abwärtsströmung wird von den Tabakpartikeln getrennt, die den oberen Teil der Trennröhre, der zu dem Inneren der geschlossenen Lufttrennkammer führt, verlassen, wobei die Geschwindigkeit der Luftströmung verringert und sie zu einem Niederdruckabschnitt in der genannten Kammer geführt wird;
    ein Teil der Luft aus der genannten Kammer ständig entfernt wird;
    ein Teil der Luft ständig aus dem genannten Niederdruckbereich der Kammer entfernt wird; und
    die Tabakpartikel direkt zu dem Auslaßmundstück der Vorrichtung geführt werden.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Einführen des Tabakstroms in die Förderluftströmung in der Venturi-Einrichtung durch die der Venturi-Einrichtung nach dem Ausstoßen in der Tabakförderstufe zugeführte Luft bewirkt wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderluftströmung in den Abscheider-Luftstrom aufwärts gerichtet unter Bildung eines Winkels mit dem letzteren eingeführt wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 19, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderluft- und Tabakstrom rechteckförmig ist mit einer reduzierten Breite und mit einer Länge, die dem rechteckigen Querschnitt des vertikalen Teils der Trennröhre entspricht.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle der Trennungsluft ein Gebläse aufweist, dessen Auslaß mit dem unteren Endteil der Trennröhre verbunden ist.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entfernen der Luft aus dem Niederdruckabschnitt der Lufttrennkammer durch das Verbinden des Bereichs mit der Saugseite eines Gebläses bewirkt wird.
  25. Verfahren zur Trennung von Stengeln von einem Tabakstrom zur Versorgung einer Maschine zum Verpacken von Tabak für den Verkauf nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Achse der abwärtigen Endteile der Trennröhre sich mit dem Tabak-Auslaßstück der genannten Trennkammer schneidet.
  26. Vorrichtung zum Trennen von Stengeln von einem Tabakstrom zur Versorgung einer Maschine zum Verpacken von Tabak für den Verkauf sowie für eine Cigarettenherstellungsmaschine, um die Stengelbruchstücke und die zusammengeballten Tabakpartikelteile von dem Tabak in einem Strom zu trennen, der einer Dosierung und Öffnung wie den durch die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 19 bewirkten unterzogen, um der genannten Maschine zugeführt zu werden,
    gekennzeichnet durch:
    eine Zuführröhre (90), die eine Luftströmung enthält, die durch eine Quelle von unter Druck stehender Förderluft (300) erzeugt wird, die mit dem Ende einer Röhre (90) verbunden ist, deren Mittelteil (80) pneumatisch mit einem Tabakstrom verbunden ist, um den Tabak zu erhalten, wobei der andere Auslaß der Röhre (90) von dem genannten Mittelteil entfernt liegt;
    eine vertikale Trennleitung (100), die mit ihrem unteren Ende mit einer Quelle von unter Druck stehender Trennungsluft (200) kommuniziert, und die mit ihrem oberen Ende an einer Kurve mit langem Radius (110) mit einer Leitung (100) angebracht ist, die eine untere Öffnung (130) zum Auslassen der Stengel und Teilen von zusammengeballtem Tabak aufweist;
    eine geschlossenen Trennkammer (150) mit einem oberen Einlaß, der mit dem Ende der oberen Kurve (110) der Leitung (100) und mit einem mit dem Einlaß zu der Maschine kommunizierenden, unteren Tabakauslaß (151) verbunden ist, und einen Niederdruckabschnitt (153), der bezüglich des oberen Einlasses und des unteren Auslasses versetzt angeordnet und mit einer Luftleitung und einer Luftausstoßröhre (210) versehen ist, wobei ein Ende mit der Luftauslaßleitung des Niederdruckabschnitts (153) und das andere Ende mit einem Luftbewegungsmittel (200) verbunden sind.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderluftstrom mit dem Tabakstrom durch eine an der Zuführröhre (90) angebrachten Venturi-Einrichtung (80) kommuniziert.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Venturi-Einrichtung (80) Mittel zum internen Versperren (83, 84) aufweist, um den durchgeleiteten Strom von Förderluft zu regeln.
  29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle von unter Druck stehender Förderluft ein Gebläse (300) ist.
  30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenverbindung (140) der Trennleitung (100) nach unten abgeschrägt ist und die Trennleitung weiterhin eine abgeschrägte Abschirmung (120) innerhalb der Trennleitung aufweist und ihre unterste Kante auf der Höhe der unteren Kante der Stengel-Auslaßöffnung (130) an einer der Seiten der Trennleitung (100) angeordnet ist.
  31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederdruckabschnitt (153) der geschlossenen Lufttrennkammer (150) vom Rest dieser Kammer durch eine Abschirmung (155) getrennt ist, die die Tabakpartikel zurückhält.
  32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftabscheider, Luftausstoß und die Quelle der Lufttrennung durch das gleiche Gebläse (200) erhalten werden.
  33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederdruckabschnitt (153) und das untere Ende der Trennleitung (100) mittels einer Ausstoßröhre (210) mit dem Gebläse (200) verbunden sind.
  34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zumindest im wesentlichen ebene und vertikal angeordnete Ablenkplatte (160) aufweist, durch die das Innere der Trennleitung (100) hälftig und quer zu der Richtung des Einlasses des in die genannte Trennleitung (100) eingeleiteten Tabakstroms geteilt wird, wobei Höhe, Breite und Anordnung der Ablenkplatte (160) in solch einer Weise geplant sind, daß sie alle Stengelbruchstücke und Tabakpartikel, die den zentralen Bereich der Trennleitung beim Einblasen durch den Seitenförderer (140) erreichen, empfängt und diese Materialpartikel in vertikaler Richtung nach oben in dem zentralen Bereich des in der Trennleitung (100) aufsteigenden Luftstroms abgelenkt werden.
  35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkplatte (160) sich über die vollständige Breite der Trennleitung (100) erstreckt.
  36. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugseite des Venturi-Gebläses (300) mit der Ausstoßröhre (210) mittels einer Röhre (310) verbunden ist.
  37. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennleitung (100) über dem Trennungsluftgebläse angebracht und das Gebläse mit einer Staubsammeleinheit (250) durch eine Verbindungsröhre (240) verbunden ist.
  38. Verfahren zum Tabakpartikeldosieren und -öffnen sowie Trennen von Stengeln von einem Tabakstrom zur Versorgung einer Maschine zum Verpacken von Tabak für den Verkauf, wie beispielsweise einer Cigarettenherstellungsmaschine, mit Lufttrennung, Dosierung und Öffnen von Tabak und pneumatischer Trennung der Stengelbruchstücke wie in einem der Ansprüche 1 bis 7 bzw. 19 bis 25 definiert, dadurch gekennzeichnet, daß es mit den folgenden Schritten verbunden ist:
    der leitende Luftstrom wird von dem Tabakstrom an einer von dem Tabakreservoir entfernt liegenden Stelle getrennt;
    der Tabakstrom wird zu einer ersten Baugruppe von Tabakpartikeldosier- und Öffnungsrollen geführt und zumindest einem der erstgenannten, verbundenen Verfahrensschritten des Dosierens und Öffnens der Tabakpartikel unterzogen;
    der Strom der dosierten und geöffneten Partikel wird durch einen kontinuierlichen Strom von Leitluft, der eine Zuführröhre passiert, getragen und einer pneumatischen Stengelbruchstück-Trenneinrichtung zugeleitet;
    der dosierte und geöffnete Tabakstrom wird der erwähnten pneumatischen Trennung der Stengelbruchstücke unterzogen;
    der Strom von Tabakpartikeln wird getrennt von den Stengelbruchstücken einer zweiten Baugruppe von Tabakpartikeldosier- und Öffnungsrollen zugeführt, wobei der Tabakstrom zumindest einem zweiten der erwähnten verbundenen Verfahrensschritte der Dosierung und Partikelöffnung unterzogen wird; und
    der Strom der dosierten und geöffneten, voneinander getrennten Tabakpartikel wird der Cigarettenherstellungsmaschine zugeführt.
  39. Vorrichtung zum Tabakpartikeldosieren und -öffnen und zum Trennen der Stengel von einem Tabakstrom zur Versorgung einer Maschine zum Verpacken von Tabak für den Verkauf, wie beispielsweise einer Cigarettenherstellungsmaschine, bei der Einrichtungen zur Lufttrennung, zum Dosieren und Öffnen des Tabakblatts und zum pneumatischen Trennen von Stengelbruchstücken wie in einem der Ansprüche 8 bis 18 bzw. 26 bis 37 definiert, verwendet werden,
    gekennzeichnet durch
    eine Vorrichtung (20) zum Abscheiden der Leitluft von dem Tabakstrom, der von einem Reservoir kommt;
    zumindest eine der ersten der erwähnten Baugruppen von Vorrichtungen zum verbundenen Dosieren und Öffnen der Tabakpartikel (30, 40, 50, 60) empfängt einen Zustrom von Tabak von der Luftabscheidevorrichtung (20);
    eine einen Strom von Förderluft führende Zuführröhre (90) kommuniziert mit dem Auslaß für die Tabakpartikel von der erwähnten ersten Vorrichtng (30, 40, 50, 60) zum Dosieren und Öffnen;
    eine der erwähnten pneumatischen Stengelbruchstück-Trennbaugruppen der Vorrichtung (100, 200, 300) empfängt einen Strom von dosierten und geöffneten Tabakpartikeln von der Leitröhre (90), die Tabakpartikel von den Stengelbruchstücken trennt, wobei diese den Tabakauslaß verlassen; und
    zumindest eine zweite der erwähnten, verbundenen Dosier-  und Öffnungsbaugruppen der Vorrichtung für Tabakpartikel (70, 40, 50a, 60a) ist mit ihrem Einlaß mit dem Auslaß der pneumatischen Stengelbruchstück-Trenneinrichtung und mit ihrem Auslaß mit der Cigarettenherstellungsmaschine verbunden.
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