EP1004247B1 - Tabakschneidverfahren und -vorrichtung - Google Patents

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EP1004247B1
EP1004247B1 EP99123137A EP99123137A EP1004247B1 EP 1004247 B1 EP1004247 B1 EP 1004247B1 EP 99123137 A EP99123137 A EP 99123137A EP 99123137 A EP99123137 A EP 99123137A EP 1004247 B1 EP1004247 B1 EP 1004247B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cutting
set forth
tobacco
knife
knives
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99123137A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1004247A1 (de
Inventor
Wolfgang Metzner
Thomas Dipl.-Ing. Jung
Uwe-Peter Körner
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.)
British American Tobacco Germany GmbH
Original Assignee
British American Tobacco Germany GmbH
BAT Cigarettenfabriken GmbH
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
Application filed by British American Tobacco Germany GmbH, BAT Cigarettenfabriken GmbH filed Critical British American Tobacco Germany GmbH
Publication of EP1004247A1 publication Critical patent/EP1004247A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1004247B1 publication Critical patent/EP1004247B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B7/00—Cutting tobacco
    • A24B7/04—Cutting tobacco by machines with revolving knives
    • A24B7/08—Cutting tobacco by machines with revolving knives with several knives which act one after the other
    • A24B7/12—Cutting tobacco by machines with revolving knives with several knives which act one after the other with cutter axes transverse to the feeding direction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B7/00—Cutting tobacco
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    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B7/00—Cutting tobacco
    • A24B7/04—Cutting tobacco by machines with revolving knives

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for Cutting out tobacco in which a tobacco cake is fed to a mouthpiece which he exits, after which he uses a knife-cutting device, in particular one rotating knife drum is cut.
  • Knives are also used in other known cutting methods Use whose cut edges are profiled. So-called “castellated” are known here and “chiselled” knives (CSL knives), whose cutting edge profile is the shape of rectangular pinnacles or triangular pinnacles. When using this knife shifts the particle size distribution in a tobacco cutter compared to the continuous Normal knife. It is also known that the filling capacity of the cut tobacco when cutting with this knife turns out to be the same or less.
  • a separate mixture of cut tobacco brings different Cutting width but above all an increase in product throughput time, because the tobaccos with different cutting widths have to be stored temporarily, before they can be mixed.
  • Such mixing also brings another Degradation and also dust formation in cut tobacco due to the intermediate storage, the outsourcing and mixing with the other cutting widths itself, and there is therefore a less than optimal mixing of the individual Cutting widths.
  • the increase in filling capacity is accordingly in such a mixing process rather low.
  • a controlled tobacco cutter is known from GB-A-2066649. According to the teaching of this Document control technology is used, which determines the cutting width and returns to a preset value if the actual cutting width of deviates from the set value or from the desired value.
  • a method and an apparatus provide for cutting tobacco, with which the filling capacity of the cut tobacco is noticeably and reliably increased.
  • the noticeable increase in the filling capacity of the cut tobacco is according to the invention achieved in that in a continuous cutting process, the successive Cutting operations, of the tobacco cake in at least one Cutting process, a much wider section is cut off than others Cutting operations.
  • the continuous process alternates or at least successively smaller and larger width sections of the tobacco cake cut off, so that the cutting process automatically Mixture of tobacco of different widths is created. What is important in this Context that the tobacco sections with the larger cutting widths are essential be made wider than those with the small cutting widths.
  • the wide cut is preferred, preferably from a cutting width of 1 mm performed with so-called CSL knives, which, thanks to their defined cutting edge geometry, shorten the length of the broadly cut tobacco fibers to make them easier to move of tobacco and to improve the homogeneity of the mixture.
  • the advantage of the invention is in particular that the Filling capacity of the tobacco material cut in this way is significantly higher than in conventional ones Cutting methods or devices. It can when hiring suitably high cutting width differences filling capacity increases up to about 9% can be achieved.
  • the different tobacco slice widths are mixed in continuous process so to speak automatically so that the losses that arise if only tobacco of different cutting widths are stored and then mixed will no longer occur. For this reason, the one that can be achieved according to the invention falls Filling capacity increase also much larger than with such a conventional one Mixing process.
  • the cutting operations should follow each other so that the difference in width of the cut off tobacco sections significantly above the nominal or random width difference lies, which occurs in conventional cutting processes. Therefore the width difference is at least 20%.
  • a larger cutting width of the cut tobacco is essentially an integral multiple of a smaller one Cutting width, and in particular essentially twice the cutting width.
  • two different cutting widths have proven to be particularly advantageous: are approximately in the range of 0.85 mm and 1.7 mm.
  • a first option is the tobacco cake to cut with a rotating knife drum on which a circumferential distance between at least two knives is greater than at least one other circumferential distance. This ensures that between at least one and a subsequent one Cutting process takes more time than between other cutting processes, so that the tobacco cake is pushed a little further out of the mouthpiece can be. Accordingly, the at least one cutting operation is of course achieved a larger cutting width in the continuous cutting process, so that the tobacco sections with the substantially different cutting widths in continuous cutting process can be generated.
  • the greater circumferential distance is advantageously at least 20% larger than other circumferential distances and in particular is essentially one integer multiple of a smaller circumferential distance, preferably twice.
  • the device has a conventional knife drum with a uniform circumference distributed knife attachments, with at least one knife from its attachment removed and preferably replaced by a counterweight.
  • a knife arrangement is now particularly simple and therefore inexpensive reached, in which a circumferential distance between two knives is greater than the remaining circumferential distances. Simply by removing a knife from his Attachment can thus be achieved the effect of the invention, the balance weight can be used to prevent the knife drum from becoming unbalanced.
  • a second way of realizing the inventive idea is to implement the Tobacco cake between at least two cutting operations with a much larger one Extending speed out of the mouthpiece than between other cutting operations.
  • the knife roll can do this in even periods of time Cut off tobacco; when the tobacco cake feed is dynamic alternately faster and slower, this method also makes different Cutting widths generated. It is generally observed that the development in drive technology to more and more dynamic drives in the shortest possible time can brake and accelerate, and thus the possibility in the cutting process offer to ensure the appropriate cutting width difference. Even with this procedural or device variant should the greater speed of the tobacco cake feed preferably at least 20% higher than the lower speed and in particular be larger by an integer multiple, preferred twice as big.
  • a third possibility, according to the invention, of the suitable cutting width distribution achieve is to equip the knife drum with a dynamic drive, by means of which you can cut between at least two cutting operations with one essential rotates at a lower speed than between the other cutting operations.
  • the Knife drum runs here with continuously changing speed and thus realizes different cutting widths. Good results are also achieved here if the lower speed is at least 20% lower than the higher speed, especially an integer fraction of this greater speed and is preferably half as large.
  • the device according to the invention can be knives have on the cutting device, which have continuous smooth cutting edges. Successive knives can also have offset cutting edges. It is also advantageous to use knives with cutting edges Interact with fillets with profiled surfaces. Such fillets are located behind the edge of the knife and can be profiled to another Shape the cut tobacco.
  • FIG 1 is the basic structure of a tobacco cutting device, the total with 10 is shown.
  • the tobacco appears on the arrow I Place in the device and forms one below it Tobacco cake 1, further through the upper and lower feed chain 2, 3 for right side and is pressed.
  • Feed chains 2 and 3 are driven by a drive motor 4 via belts 11, 9. The tobacco cake reached after pressing the mouthpiece 5 of the cutting device, where it exit.
  • the knives 7 of a knife drum 6 run in the knife drum housing 8 is housed.
  • the knife drum 6 rotates in the direction of the arrow so that as each knife passes the mouthpiece 5, there is an emerging one Section of the tobacco cake is cut off. The cut tobacco leaves it Then the housing at the point indicated by arrow II.
  • FIG. 2 One way of realizing the invention is shown in FIG. 2 and is being discussed discussed here first.
  • FIG. 2 again shows the knife drum housing 8 and that from the mouthpiece 5 emerging tobacco cake 1 and the knife drum 6.
  • the knife drum 6 is a drum with three knife attachments, also triple Knife drum called.
  • the tobacco cake between the cut of the knife 7a and the subsequent cut of the Knife 7b only have half as much time to move forward as between the Section of the knife 7b and the section of the knife 7a following there again the circumferential distance between the knives 7a and 7b on the side shown above is only half the size of the page shown below.
  • the attachment 12 itself does not cut tobacco.
  • the filling capacity of the tobacco thus obtained is far above the average of those conventionally cut tobacco.
  • the tobacco cut width can thus be individual be set that the tobacco for subsequent tobacco preparation processes suitable is. Cut tobacco, which has a narrow particle size distribution, especially have few small parts ( ⁇ 1 mm) and a pneumatic one Transport device and the cigarette machine are adapted so that tobacco fiber segregation and further tobacco degradation can be restricted. This can can be achieved according to the invention. Another mix of individual tobacco different Cutting width to a finished tobacco mixture and the resulting degradation of tobacco does not take place.
  • the mass ratios of the tobacco fiber widths according to the cutter shown in Table 1 below occur for a triple knife drum: Triple knife drum Cutting width in mm Mass ratio of tobacco fiber widths ex cutter Number of knives removed 0.8 / 0.8 / 0.8 100% 0.8 mm 0 0.8 / 1.6 33% 0.8mm / 66% 1.6mm 1
  • the embodiment according to the invention with the dismantling of knives can also be carried out with knife drums with a larger number of knives.
  • Tables 2 and 3 below show the cutting width and the mass ratio for a 6-fold knife drum and an 8-fold knife drum with different numbers of dismantled knives.
  • a special order for a knife drum can be used as long at least one circumferential distance between two knives is larger than other circumferential distances.
  • the motor 4 one that is provided with a dynamic drive control, that is, via the Belts 9 and 11 discontinuously tobacco cake once faster and once moved forward more slowly.
  • the knife drum 6 with continuous Rotates speed are corresponding to the continuous cutting processes cut smaller and larger tobacco cut widths, so that it in turn for Distribution to be achieved according to the invention in the widths of the cut tobacco strips comes, and thus also to the desired increase in filling capacity.
  • the cut tobacco blends With regard to particle fiber distribution, mass ratio, Produce fillability and processability in a wide variety.
  • a commercially available cutting device becomes the drive technology of the feeding device modified for the tobacco fleece (tobacco cake 1) to the mouthpiece 5 so that the Feeding device speed in a freely adjustable program of Step by step can be varied so that many different, significantly different Cutting widths can be realized in one process flow.
  • the feed receives an angle and speed synchronous drive with a high dynamic has to in this rapid cutting process changes the cutting width of To be able to make cut to cut.
  • With the currently highly developed dynamic Drive technology can be easily implemented.
  • Figure 3 shows experimentally achieved filling capacities for different The tobacco cutting process is compared.
  • normal cut means one State-of-the-art method in which different individual cutting widths can be achieved with smooth knives
  • Mat ex TV shows experimental values for the Mixing tobacco of different cutting widths after going through the tobacco preparation, i.e. here are tobaccos that are on different cutters were cut with different widths of cut, stored and subsequently mixed together.
  • double cut in the cutter indicates cutting method according to the invention, namely the one referred to above as the first Cutting method, which was explained with reference to Figure 2. It is also called controlled cutting marked according to method 1.
  • the unit of filling capacity is ml tobacco per gram of tobacco, measured with a Borgwaldt densimeter at 12% tobacco moisture.

Landscapes

  • Manufacture Of Tobacco Products (AREA)
  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Schneiden von Tabak, bei dem ein Tabakkuchen einem Mundstück zugeführt wird, aus dem er austritt, wonach er mittels einer Messer-Schneideinrichrung, insbesondere einer rotierenden Messertrommel geschnitten wird.
Gemäß dem Stand der Technik ist es üblich, Laminablattmischungen in handelsüblichen Tabakschneidern mit durchgehenden, glatten Messern und mit einer Schnittbreite zu schneiden. Ferner kommen bei anderen bekannten Schneidverfahren Messer zum Einsatz, deren Schnittkanten profiliert sind. Bekannt sind hierbei sogenannte "castellated" und "chiselled" Messer (CSL-Messer), deren Schneidkantenprofil die Form von Rechteckzinnen oder Dreieckszinnen haben. Beim Einsatz dieser Messer verschiebt sich die Partikelgrößenverteilung in einem Tabakschneider gegenüber dem durchgehenden Normalmesser. Es ist ferner bekannt, daß die Füllfahigkeit des Schnittabaks beim Schnitt mit diesem Messer gleich oder geringer ausfällt.
Versuche haben bestätigt, daß durch die Mischung von Schnittabak herkömmlicher Schnittbreite mit Schnittabak mit größerer Schnittbreite die Partikelgrößenverteilung zu den größeren Fraktionen hin verschoben werden kann, was in der Cigarettenherstellung von Vorteil sein kann. Insbesondere kann hierbei eine gewisse Erhöhung der Füllfähigkeit erreicht werden.
Nachteiligerweise bringt eine separate Mischung von Schnittabaken unterschiedlicher Schnittbreite aber vor allen Dingen eine Erhöhung der Produktdurchlaufzeit mit sich, da die Tabake mit verschiedenen Schnittbreiten zwischengelagert werden müssen, bevor sie gemischt werden können. Eine solche Vermischung bringt ferner eine weitere Degradation und auch eine Staubbildung beim Schnittabak wegen der Zwischenlagerung, der Auslagerung und der Durchmischung mit den anderen Schnittbreiten mit sich, und es erfolgt desofteren eine nicht optimale Durchmischung der einzelnen Schnittbreiten. Die Füllfähigkeitssteigerung ist demgemäß bei einem solchen Mischverfahren eher gering.
Aus der internationalen Anmeldung WO 95/07031 (EP-0 717 600) ist ein Rotationsschneider zum Schneiden von gepreßten Tabakblättern bekannt, bei dem verschiedene Messerdicken an der Messertrommel verwendet werden bzw. eine Schrägstellung der Messer erfolgt, um unterschiedliche Schnittbreiten zu erzielen. Die Messeransetzpunkte sind hierbei in gleichmäßigen Abständen um den Umfang der Messertrommel verteilt.
Es hat sich in der Praxis herausgestellt, daß eine derartige Einflußnahme auf die Schnittbreite keine ausreichende Füllfähigkeitssteigerung im Tabak-Endprodukt hervorruft. In der geschnittenen Tabakmischung, wie sie durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß dem oben genannten Dokument hergestellt wird, ist nicht mehr zu erkennen, daß der Tabak mit unterschiedlichen Schnittbreiten abgeschnitten wurde; vielmehr liegt die Tabak-Schnittbreitenvariation durchaus in der normalen Bandbreite, wie sie auch bei nicht modifizierten Messertrommeln normalerweise vorkommt.
Aus der GB-A-2066649 ist ein gesteuerter Tabakschneider bekannt. Gemäß der Lehre dieses Dokuments wird eine Regelungstechnik verwendet, welche die Schnittbreite feststellt und wieder auf einen voreingestellten Wert zurückbringt, falls die tatsächliche Schnittbreite von dem eingestellten Wert bzw. von dem gewünschten Wert abweicht.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schneiden von Tabak bereitzustellen, mit denen die Füllfähigkeit des geschnittenen Tabaks merklich und zuverlässig erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 und 9 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden durch die Unteransprüche definiert.
Die merkliche Erhöhung der Füllfähigkeit des geschnittenen Tabaks wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei einem kontinuierlichen Schneidprozeß, der aufeinanderfolgende Schneidvorgänge umfaßt, von dem Tabakkuchen bei mindestens einem Schneidvorgang ein wesentlich breiterer Abschnitt abgeschnitten wird als bei anderen Schneidvorgängen. Mit anderen Worten werden im kontinuierlichen Verfahren abwechselnd oder zumindest aufeinanderfolgend kleinere und größere Breitenabschnitte von dem Tabakkuchen abgeschnitten, so daß beim Schneidvorgang ganz automatisch ein Gemisch aus Tabaken unterschiedlicher Schnittbreiten entsteht. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, daß die Tabakabschnitte mit den größeren Schnittbreiten wesentlich breiter gemacht werden als diejenigen mit den kleinen Schnittbreiten. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der breite Schnitt, vorzugsweise ab 1 mm Schnittbreite mit sogenannten CSL-Messern durchgeführt, die durch ihre definierte Schneidkantengeometrie, die breit geschnittenen Tabakfasern in ihrer Länge kürzen, um die Verfahrbarkeit des Tabaks und die Homogenität der Mischung zu verbessern.
Der Vorteil der Erfindung liegt, wie schon oben bemerkt, insbesondere darin, daß die Füllfähigkeit des so geschnittenen Tabakmaterials wesentlich höher ist als bei herkömmlichen Schneidverfahren oder -vorrichtungen. Es können bei der Einstellung geeignet hoher Schnittbreitenunterschiede Füllfähigkeitssteigerungen bis zu etwa 9 % erreicht werden.
Das Mischen der verschiedenen Tabakschnittbreiten erfolgt erfindungsgemäß im kontinuierlichen Verfahren sozusagen automatisch, so daß die Verluste, die entstehen, wenn lediglich Tabake verschiedener Schnittbreiten gelagert und danach gemischt werden, nicht mehr auftreten. Aus diesem Grund fällt die erfindungsgemäß erzielbare Füllfähigkeitssteigerung auch wesentlich größer aus als bei einem solchen herkömmlichen Mischverfahren.
Damit merkliche und möglichst hohe Füllfähigkeitssteigerungen erzielt werden können, sollten die Schneidvorgänge so aufeinanderfolgen, daß der Breitenunterschied der abgeschnittenen Tabakabschnitte wesentlich über der nominalen oder zufälligen Breitendifferenz liegt, die bei herkömmlichen Schneidvorgängen auftritt. Deshalb beträgt der Breitenunterschied mindestens 20 %.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine größere Schnittbreite des abgeschnittenen Tabaks im wesentlichen ein ganzzahliges Vielfaches einer kleineren Schnittbreite, und insbesondere im wesentlichen die doppelte Schnittbreite. Als besonders vorteilhaft haben sich zwei unterschiedliche Schnittbreiten herausgestellt, die in etwa im Bereich von 0,85 mm und 1,7 mm liegen.
Es gibt erfindungsgemäß verschiedene Möglichkeiten, die wesentlich unterschiedlichen Schnittbreiten zu realisieren. Eine erste Möglichkeit besteht darin, dem Tabakkuchen mit einer rotierenden Messertrommel zu schneiden, auf welcher ein Umfangsabstand zwischen mindestens zwei Messern größer ist als mindestens ein anderer Umfangsabstand. Hierdurch wird erreicht, daß zwischen mindestens einem und einem darauffolgenden Schneidvorgang mehr Zeit vergeht als zwischen anderen Schneidvorgängen, so daß der Tabakkuchen etwas weiter aus dem Mundstück hervorgeschoben werden kann. Dementsprechend wird natürlich bei dem mindestens einen Schneidvorgang im kontinuierlichen Schneidprozeß jeweils eine größere Schnittbreite erzielt, so daß die Tabakabschnitte mit den wesentlich unterschiedlichen Schnittbreiten im kontinuierlichen Schneidverfahren erzeugt werden können. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der größere Umfangsabstand vorteilhafter Weise mindestens 20 % größer als andere Umfangsabstände und beträgt insbesondere im wesentlichen ein ganzzahliges Vielfaches eines kleineren Umfangsabstandes, vorzugsweise das Doppelte. Bei einer besonders einfachen und damit sehr kostengünstigen erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese eine übliche Messertrommel mit am Umfang gleichmäßig verteilten Messerbefestigungen auf, wobei mindestens ein Messer von seiner Befestigung entfernt und vorzugsweise durch ein Ausgleichsgewicht ersetzt wurde. Damit wird nun erfindungsgemäß besonders einfach und damit kostengünstig eine Messeranordnung erreicht, bei der ein Umfangsabstand zwischen zwei Messern größer ist als die restlichen Umfangsabstände. Schon durch das Abnehmen eines Messers von seiner Befestigung kann also der erfindungsgemäße Effekt erzielt werden, das Ausgleichsgewicht kann verwendet werden, um eine Umwucht der Messertrommel zu verhindern.
Eine zweite Möglichkeit, den Erfindungsgedanken zu realisieren besteht darin, den Tabakkuchen zwischen mindestens zwei Schneidvorgängen mit einer wesentlich größeren Geschwindigkeit aus dem Mundstück auszuschieben, als zwischen anderen Schneidvorgängen. Die Messertroinmel kann hierbei durchaus in gleichmäßigen Zeitabschnitten Tabak abschneiden; wenn nämlich der Vorschub des Tabakkuchens dynamisch abwechselnd schneller und langsamer wird, werden auch mit dieser Methode unterschiedliche Schnittbreiten erzeugt. Es ist allgemein zu beobachten, daß die Entwicklung in der Antriebstechnik zu immer dynamischeren Antrieben geht, die in kürzester Zeit abbremsen und beschleunigen können, und damit im Schneidprozeß die Möglichkeit bieten, für den geeigneten Schnittbreitenunterschied zu sorgen. Auch bei dieser Verfahrens- bzw. Vorrichtungsvariante sollte die größere Geschwindigkeit des Tabakkuchenvorschubes vorzugsweise mindestens um 20 % höher liegen als die kleinere Geschwindigkeit und insbesondere um ein ganzzahliges Vielfaches größer sein, bevorzugt doppelt so groß.
Eine dritte Möglichkeit, erfindungsgemäß die geeignete Schnittbreitenverteilung zu erzielen, besteht darin, die Messertrommel mit einem dynamischen Antrieb auszustatten, mittels dem sie zwischen mindestens zwei Schnittvorgängen mit einer wesentlich kleineren Geschwindigkeit rotiert als zwischen den anderen Schneidvorgängen. Die Messertrommel läuft also hier mit kontinuierlich veränderter Drehzahl und realisiert so unterschiedliche Schnittbreiten. Auch hier werden gute Ergebnisse erzielt, wenn die kleinere Geschwindigkeit mindestens um 20 % niedriger ist als die größere Geschwindigkeit, insbesondere ein ganzzahliger Bruchteil dieser größeren Geschwindigkeit und bevorzugt halb so groß ist.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung Messer an der Schneideinrichtung aufweisen, die durchgehende glatte Schnittkanten haben. Ebenfalls können aufeinanderfolgende Messer versetzt profilierte Schnittkanten aufweisen. Vorteilhaft ist auch die Verwendung von Messern, deren Schneidkanten mit Hohlkehlen mit profilierten Flächen zusammenwirken. Solche Hohlkehlen befinden sich hinter der Messerkante und können durch ihre Profilierung zu einer weiteren Formgestaltung des abgeschnittenen Tabaks beitragen.
Die Erfindung wird nunmehr im weiteren anhand von Beispielen und bevorzugten Ausführungsformen erläutert. Es zeigen:
Figur 1
eine schematische seitliche Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Tabak-Schneidvorrichtung;
Figur 2
eine erfindungsgemäße Schneidvorrichtung mit einer Messertrommel, bei der ein Messer abgenommen wurde; und
Figur 3
ein Diagramm mit einer Gegenüberstellung differenzierter Schnittbreiten im Bezug auf die erzielbare Füllfähigkeit.
In Figur 1 ist der prinzipielle Aufbau einer Tabakschneidvorrichtung, die insgesamt mit 10 bezeichnet ist, dargestellt. Der Tabak tritt an der durch den Pfeil I gekennzeichneten Stelle in die Vorrichtung ein und formt sich unterhalb dieser Stelle zu einem Tabakkuchen 1, der im weiteren durch die obere und untere Vorschubkette 2, 3 zur rechten Seite hin verbracht und dabei gepreßt wird. Die Vorschubketten 2 und 3 werden von einem Antriebsmotor 4 über Riemen 11, 9 angetrieben. Der Tabakkuchen erreicht nach dem Zusammenpressen das Mundstück 5 der Schneidvorrichtung, wo er austritt.
Am Mundstück 5 vorbei laufen die Messer 7 einer Messertrommel 6, die im Messertrommelgehäuse 8 untergebracht ist. Die Messertrommel 6 rotiert in Pfeilrichtung so, daß beim Vorbeilaufen jedes Messers an dem Mundstück 5 jeweils ein austretender Abschnitt des Tabakkuchens abgeschnitten wird. Der abgeschnittene Tabak verläßt das Gehäuse dann an der durch den Pfeil II gekennzeichneten Stelle.
Eine Möglichkeit, die Erfindung zu realisieren, ist in Figur 2 dargestellt, und wird an dieser Stelle als erstes besprochen.
Die Figur 2 zeigt wiederum das Messertrommelgehäuse 8 sowie den aus dem Mundstück 5 austretenden Tabakkuchen 1 und die Messertrommel 6.
Die Messertrommel 6 ist eine Trommel mit drei Messerbefestigungen, auch 3-fach Messertrommel genannt.
Die Realisierung wesentlich unterschiedlicher Schnittbreiten für den Tabak wird nun gemäß der Ausführungsform nach Figur 2 dadurch erzielt, daß die beiden Messer 7a und 7b an der Messertrommel 6 belassen werden, während das dritte Messer abgenommen wurde. Zu sehen ist in Figur 2 lediglich die leere Messerbefestigung 12.
Wenn die Messertrommel 6 nun mit konstanter Drehzahl rotiert, wird der Tabakkuchen zwischen dem Schnitt des Messers 7a und dem darauffolgenden Schnitt des Messers 7b nur halb so viel Zeit zur Vorwärtsbewegung haben, wie zwischen dem Schnitt des Messers 7b und dem wieder hierauf folgendem Schnitt des Messers 7a, da der Umfangsabstand zwischen den Messern 7a und 7b auf der oben dargestellten Seite nur halb so groß ist, wie auf der unten dargestellten Seite. Die Befestigung 12 selbst führt keinen Schnitt am Tabak durch.
Damit erhält man auf eine solch einfache Weise in einem kontinuierlichen Verfahren zwei verschiedene Tabakschnittbreiten, nämlich eine kleinere Schnittbreite und eine etwa doppelt so große Schnittbreite.
Die Füllfähigkeit des so erhaltenen Tabaks liegt weit über dem Durchschnitt derjenigen herkömmlich geschnittener Tabake. Die Tabakschnittbreite kann damit individuell so eingestellt werden, daß der Tabak für nachfolgende Tabakvorbereitungsprozesse geeignet ist. Als geeignet gelten hierbei Schnittabake, die eine enge Partikelgrößenverteilung, vor allem wenig Kleinteile (< 1 mm) aufweisen und an eine pneumatische Transporteinrichtung und die Cigarettenmaschine so angepaßt sind, daß Tabakfaserentmischung und weitergehende Tabakdegradation eingeschränkt werden kann. Dies kann erfindungsgemäß erreicht werden. Eine weitere Mischung der Einzeltabake unterschiedlicher Schnittbreite zu einer fertigen Tabakmischung und daraus bedingte Degradation des Tabaks findet nicht statt.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung treten für eine 3-fach Messertrommel die unten in Tabelle 1 dargestellten Massenverhältnisse der Tabakfaserbreiten nach dem Schneider auf:
3-fach Messertrommel
Schnittbreite in mm Massenverhältnis der Tabakfaserbreiten ex Schneider Anzahl der demontierten Messer
0,8 / 0,8 / 0,8 100% 0,8 mm 0
0,8 / 1,6 33% 0,8 mm / 66% 1,6mm 1
Natürlich kann die erfindungsgemäße Ausführungsform mit der Demontierung von Messern auch bei Messertrommeln mit einer größeren Messeranzahl vorgenommen werden. Die unten dargestellten Tabellen 2 und 3 zeigen wiederum die Schnittbreite und das Massenverhältnis für eine 6-fach Messertrommel und eine 8-fach Messertrommel mit verschiedenen Anzahlen demontierter Messer.
6-fach Messertrommel
Schnittbreite in mm Massenverhältnis der Tabakfaserbreiten ex Schneider Anzahl der demontierten Messer
0,8 / 0,8 / 0,8 / 0,8 / 0,8 / 0,8 100% 0,8 mm 0
1,6 / 1,6 / 1,6 100% 1,6 mm 3
2,4 / 2,4 100% 2,4 mm 4
0,8 / 0,8 / 1,6 / 1,6 33% 0,8 mm / 66% 1,6 mm 2
0,8 / 0,8 / 0,8 / 0,8 / 1,6 66% 0,8 mm / 33% 1,6 mm 1
0,8 / 1,6 / 2,4 16% 0,8 mm / 33% 1,6 mm / 50% 2,4 mm 3
0,8 / 0,8 / 0,8 / 2,4 50% 0,8 mm / 50% 2,4 mm 2
8-fach Messertrommel
Schnittbreite in mm Massenverhältnis der Tabakfaserbreiten ex Schneider Anzahl der demontierten Messer
8 x 0,8 100% 0,8 mm 0
1,6 / 1,6 / 1,6 / 1,6 100% 1,6 mm 4
2,4 / 2,4 / 1,6 75% 2,4 mm / 25% 1,6 mm 6
2,4 / 2,4 / 0,8 / 0,8 75% 2,4 mm / 25% 0,8 mm 5
2,4 / 1,6 / 1,6 / 0,8 37,5% 2,4 mm / 50% 1,6 mm / 12,5% 0,8 mm 4
2,4 / 1,6 / 0,8 / 0,8 / 0,8 37,5% 2,4 mm / 25% 1,6 mm / 37,5% 0,8 mm 3
2,4 / 5 x 0,8 38% 2,4 mm / 62% 0,8 mm 2
1,6 / 1,6 / 1,6 / 0,8 / 0,8 75% 1,6 mm / 25% 0,8 mm 3
1,6 / 1,6 / 4 x 0,8 50% 1,6 mm / 50% 0,8 mm 2
1,6 / 6 x 0,8 25% 1,6 mm / 75% 0,8 mm 1
Je mehr Messer auf einer Messertrommel montiert werden können, desto größer ist die Zahl der möglichen Schnittbreiten und die Flexibilität in den Massenverhältnissen.
Natürlich kann zur Realisierung einer oben beschriebenen erfinderischen Ausrührungsform auch eine Sonderanfertigung für eine Messertrommel verwendet werden, solange mindestens ein Umfangsabstand zwischen zwei Messern größer ist als andere Umfangsabstände.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der Figur 1 erläutert. Bei einer ersten alternativen Realisierung der vorliegenden Erfindung ist der Motor 4 ein solcher, der mit einer dynamischen Antriebssteuerung versehen ist, also über die Riemen 9 und 11 den Tabakkuchen diskontinuierlich einmal schneller und einmal langsamer vorwärts bewegt. Wenn hierbei die Messertrommel 6 mit kontinuierlicher Drehzahl rotiert, werden bei den kontinuierlichen Schneidvorgängen entsprechend kleinere und größere Tabakschnittbreiten abgeschnitten, so daß es wiederum zur erfindungsgemäß zu erzielenden Verteilung in den Breiten der abgeschnittenen Tabakstreifen kommt, und somit auch zur angestrebten Füllfähigkeitserhöhung. Die Schnitttabakmischungen lassen sich hierbei in Bezug auf Partikelfaserverteilung, Massenverhältnis, Füllfähigkeit und Prozessierbarkeit in weiterer Vielfalt herstellen. In einer handelsüblichen Schneideinrichtung wird dabei die Antriebstechnik der Zufuhreinrichtung für das Tabakvlies (Tabakkuchen 1) zum Mundstück 5 so modifiziert, daß die Geschwindigkeit der Zufuhreinrichrung in einem frei einstellbaren Programm von Schritt zu Schritt so variiert werden kann, daß viele verschiedene, wesentlich unterschiedliche Schnittbreiten in einem Prozeßablauf realisiert werden. Der Vorschub erhält damit einen winkel- und drehzahlsynchronen Antrieb, der eine hohe Dynamik aufweist, um in diesem schnellen Schneidprozeß Änderungen der Schnittbreite von Schnitt zu Schnitt vornehmen zu können. Mit der derzeit hoch entwickelten dynamischen Antriebstechnik ist dies ohne weiteres zu realisieren.
Die dritte erfindungsgemäße Möglichkeit, auf die Schnittbreiten Einfluß zu nehmen, kann ebenfalls anhand der Figur 1 erläutert werden. Wenn die dargestellte Messertrommel 6 mit einem dynamischen Antrieb versehen wird, der ebenfalls in geringer Zeit Beschleunigungen und Abbremsungen der Drehung ermöglicht, können natürlich auch bei einem konstanten Tabakkuchenvorschub die erfindungsgemäß zu realisierenden wesentlichen Schnittbreitenunterschiede ebenso erzielt werden, wie bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsvariante.
In Figur 3 werden nunmehr experimentell erzielte Füllfähigkeiten für verschiedene Tabakschneidverfahren gegenübergestellt. In der Grafik bedeutet Normalschnitt eine Methode nach dem Stand der Technik, bei der unterschiedliche einzelne Schnittbreiten mit glatten Messern erzielt werden, "Mischung ex TV" zeigt Versuchswerte für das Mischen von Tabak unterschiedlicher Schnittbreiten nach dem Durchlaufen der Tabakvorbereitung, d.h. hier werden Tabake, die auf verschiedenen Schneidvorrichtungen mit verschiedenen Schnittbreiten geschnitten wurden, gelagert und nachträglich zusammengemischt. Schließlich weist die Bezeichnung "double cut im Cutter" auf ein erfindungsgemäßes Schneidverfahren hin, nämlich das oben als erstes bezeichnete Schneidverfahren, welches anhand der Figur 2 erläutert wurde. Es wird auch als kontrolliertes Schneiden nach Methode 1 gekennzeichnet.
Die Einheit der Füllfähigkeit ist ml Tabak pro Gramm Tabak, gemessen mit einem Borgwaldt-Densimeter bei 12 % Tabakfeuchte.
Die in der Grafik nach Figur 3 dargestellten experimentellen Ergebnisse zeigen deutlich die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Schnittverfahrens (Methode 1), bei dem für ein Massenverhaltnis von 33 % einer Schnittbreite von 0,85 mm und 66 % einer Schnittbreite von 1,7 mm wesentlich höhere Füllfähigkeitswerte erreicht werden als bei einem Normalschnitt. Insbesondere wird dies bei der eingezeichneten Linie für eine äquivalente Schnittbreite von 1,4 mm deutlich. Hier liegt der Normalschnitt, also Schnittabak, der nur mit 0,85 mm Schnittbreite abgeschnitten wurde, am niedrigsten in der Füllfähigkeit (etwa bei 4,5 (Verbindung der rautenförmigen Ergebnispunkte)). Die durch die erfindungsgemäße Methode 1 zu erzielende Füllfähigkeit liegt außerdem wesentlich höher als diejenige, die mit Hilfe von nachträglich vermischten Tabaken unterschiedlicher Schnittbreite erreicht werden kann (Mischung ex TV), welche schon etwas günstiger ist als die Füllfähigkeit für Normalschnitt.
Insgesamt läßt sich festhalten, daß durch ein erfindungsgemäßes Verfahren bzw. eine erfindungsgemäße Vorrichtung Füllfähigkeiten erzielt werden können, die bis zu 9 % höher liegen als beim herkömmlichen Tabakschneiden.

Claims (20)

  1. Verfahren zum Schneiden von Tabak, bei dem ein Tabakkuchen (1) kontinuierlich einem Mundstück (5) zugeführt wird, aus dem er austritt, wonach er mittels einer Messer-Schneideinrichtung (6, 7), insbesondere einer rotierenden Messertrommel (6), geschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Tabakkuchen (1) bei mindestens einem Schneidvorgang ein wesentlich breiterer Abschnitt abgeschnitten wird als bei anderen Schneidvorgängen, wobei die Schneidvorgänge so aufeinanderfolgen, daß der Breitenunterschied mindestens 20 % beträgt.
  2. Verfahren nach Ansprüch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine größere Schnittbreite im wesentlichen ein ganzzahliges Vielfaches einer kleineren Schnittbreite ist, insbesondere im wesentlichen die doppelte Schnittbreite.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unterschiedliche Schnittbreiten erzeugt werden, insbesondere in etwa 0,85 mm und 1,7 mm.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabakkuchen (1) mit einer rotierenden Messertrommel (6) geschnitten wird, auf welcher ein Umfangsabstand zwischen mindestens zwei Messern (7) größer ist als mindestens ein anderer Umfangsabstand.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine übliche Messertrommel (6) mit am Umfang gleichmäßiger Messeranordnung verwendet wird, bei der mindestens ein Messer (7) von seiner Befestigung (12) entfernt und vorzugsweise durch ein Ausgleichsgewicht ersetzt wurde.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabakkuchen (1) zwischen mindestens zwei Schneidvorgängen mit einer wesentlich grösseren Geschwindigkeit aus dem Mundstück (5) ausgeschoben wird als zwischen anderen Schneidvorgängen.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Messertrommel (6) zwischen mindestens zwei Schneidvorgängen mit einer wesentlich kleineren Geschwindigkeit rotiert als zwischen anderen Schneidvorgängen.
  8. Verfahrem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der breitere Schnitt mit profilierten Schneidkanten (CSL-Messer) geschnitten wird.
  9. Vorrichtung zum Schneiden von Tabak mit einer kontinuierlichen Zuführung für einen Tabakkuchen (1), einem Mundstück (5) an der Zuführung, durch welches der Tabakkuchen (1) austritt, und einer Messer-Schneideinrichtung, insbesondere einer rotierenden Messertrommel (6), an dem Mundstück (5), dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung so ausgestaltet ist, daß von dem Tabakkuchen (1) bei mindestens einem Schneidvorgang ein wesentlich breiterer Abschnit abgeschnitten wird als bei anderen Schneidvorgängen, wobei die Schneidvorgänge so aufeinanderfolgen, daß der Breitenunterschied mindestens 20 % beträgt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umfangsabstand zwischen mindestens zwei Messern (7a, 7b) auf der rotierenden Messertrommel (6) größer ist als ein anderer Umfangsabstand.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der grössere Umfangsabstand mindestens 20% größer ist als andere Umfangsabstände.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der grössere Umfangsabstand im wesentlichen ein ganzzahliges Vielfaches eines kleineren Umfangsabstandes beträgt, insbesondere das Doppelte.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine übliche Messertrommel (6) mit am Umfang gleichmäßig verteilten Messerbefestigungen (12) aufweist, bei der mindestens ein Messer von seiner Befestigung (12) entfernt und vorzugsweise durch ein Ausgleichsgewicht ersetzt wurde.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Ausschubvorrichtung (2, 3, 4) aufweist, die mittels einer Antriebssteuerung den Tabakkuchen (1) zwischen mindestens zwei Schneidvorgängen mit einer wesentlich größeren Geschwindigkeit aus dem Mundstück (5) ausschiebt als zwischen anderen Schneidvorgängen.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die größere Geschwindigkeit mindestens um 20% höher liegt als die kleinere Geschwindigkeit und insbesondere um ein ganzzahliges Vielfaches größer ist, bevorzugt doppelt so groß ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Messertrommel (6) einen dynamischen Antrieb aufweist, mittels dem sie zwischen mindestens zwei Schneidvorgängen mit einer wesentlich kleineren Geschwindigkeit rotiert als zwischen anderen Schneidvorgängen.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinere Geschwindigkeit mindestens um 20% niedriger ist als die größere Geschwindigkeit und insbesondere ein ganzzahliger Bruchteil ist, bevorzugt halb so groß ist.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (7) der Schneideinrichtung durchgehende glatte Schnittkanten haben oder bei aufeinanderfolgenden Messern versetzt profilierte Schnittkanten vorhanden sind.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (7) der Schneidkanten mit Hohlkehlen mit profilierten Flächen zusammenwirken.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der wesentlich breitere Abschnitt mit Messern (7) mit profilierter Schnittkante abgeschnitten und der kleinere Abschnitt mit Messern (7) mit durchgehend glatter Schnittkante geschnitten wird.
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