EP2526788A1 - Vorrichtung zum Aufbringen von Aromastoffen auf einen Tabakstrang, Zigarettenpapier oder Filter von Zigaretten - Google Patents

Vorrichtung zum Aufbringen von Aromastoffen auf einen Tabakstrang, Zigarettenpapier oder Filter von Zigaretten Download PDF

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EP2526788A1
EP2526788A1 EP12181710A EP12181710A EP2526788A1 EP 2526788 A1 EP2526788 A1 EP 2526788A1 EP 12181710 A EP12181710 A EP 12181710A EP 12181710 A EP12181710 A EP 12181710A EP 2526788 A1 EP2526788 A1 EP 2526788A1
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EP
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tank
cigarette
housing parts
buffer tank
machine
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EP12181710A
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Wilfried Köhl
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Kohl Maschinenbau GmbH
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Kohl Maschinenbau GmbH
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    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/14—Machines of the continuous-rod type
    • A24C5/18—Forming the rod
    • A24C5/1892—Forming the rod with additives, e.g. binding agent, flavorants
    • 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
    • A24C5/005—Treatment of cigarette paper
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
    • A24D3/0204—Preliminary operations before the filter rod forming process, e.g. crimping, blooming
    • A24D3/0212—Applying additives to filter materials
    • A24D3/022—Applying additives to filter materials with liquid additives, e.g. application of plasticisers

Definitions

  • the invention relates to a device for applying liquid flavorings, in particular of flavor or menthol, to at least one respective tobacco rod during its production in the suction channel of a multi-strand cigarette machine and / or on the cigarette paper and / or in the feeding device of filters of a filter machine.
  • a device which is preferably used for applying Mentholgins on a tobacco rod is from the DE 38 44 620 C2 known.
  • all the components required for applying the flavoring namely the reservoir for the aroma solution, the line and the nozzle, a metering pump and the necessary control units are arranged inside the cigarette machine.
  • the manufacturer is bound to produce flavored cigarettes to the correspondingly equipped cigarette machine.
  • a device has become known in which the reservoir for the flavoring and the pump are housed in a separate, to be connected as an accessory to the cigarette machine device.
  • Such a device can optionally be connected to a cigarette machine and be separated from it again without great effort to be operated on another machine.
  • the cigarette manufacturer is therefore discretionary as to which of his machines is equipped with a flavoring device or not.
  • the invention has the object of developing a device according to the preamble, so that it can also be used for cigarette machines and filter machines of different types and allows a continuous fully automatic operation with an extremely uniform flavor distribution.
  • the device is equipped with at least one measured value-controlled metering system for supplying at least one strand of a cigarette machine or filter machine with flavors.
  • the device according to the invention is designed as a mobile, modular unit, which ensures a homogeneous application of flavorings in the tobacco rod of the suction arm or on the cigarette paper of a cigarette machine or in the filter of a filter machine.
  • the guide means of the cigarette machine are modified such that a nozzle for spraying the flavorings can be connected, the nozzle means being oriented so that the flavorings are sprayed only on the central part of the cigarette while the remaining parts of the cigarette remain unsprayed.
  • the flavoring substances are applied to the tobacco rod at the point or introduced into the tobacco rod on which the cigarette is semi-structured.
  • the tobacco particles separated by means of a trimmer remain unsprayed and are returned to the cigarette machine for further use.
  • the nozzle is located in the middle of the Saugstrangmann.
  • the aroma substance is applied directly to the center of the filter in the filter machine.
  • cigarette paper flavoring In cigarette paper flavoring, the application of the flavor to the cigarette paper takes place by means of a specially designed paper applicator head during cigarette production.
  • the cigarette paper is aromatized immediately before the inlet into the molding channel of the cigarette machine.
  • the one or more metering systems each have a metering pump whose delivery rate are controlled in response to control signals of the cigarette machine and the filter machine. It can also be provided that the one or more metering systems are individually controllable, so that the device according to the invention can be used both in a single-strand cigarette or filter machine or in Mehrstrangzigaretten- or filter machines.
  • the nozzles for the tobacco and Filteraromatmaschine are advantageously designed as two-fluid nozzles for droplet-free atomization of the aroma by means of compressed air, wherein the device is supplied with power or compressed air by the cigarette machine or the filter machine.
  • the connecting lines between the device and the cigarette machine or the filter machine can advantageously be provided with detachable couplings, whereby the structure of the device simplifies and at the same time allows a quick change to another cigarette machine.
  • the device is equipped with a control device with control panel for programmable fully automatic flow control of the functioning.
  • the device may advantageously be formed from a plurality of, in particular, four separate housing parts, which are partly separable or connectable via quick-release couplings. These housing parts are preferably made of stainless steel, and the interior of the housing parts are accessible through doors on all sides of the housing.
  • the separable housing parts are advantageously designed as separate movable cabinet elements, these essentially comprising the electrical components such as electrical protective devices, relays and the like, a storage space for the connection cable, a space for the process control device with corresponding sensors and actuators for single and multiple-strand machines, a Buffer tank for the flavoring and a detergent tank with appropriate control and lanyard and a transportable tank for the flavoring.
  • This transportable tank for the flavoring can be accommodated in one of the movable housing parts, so that it can be filled in a separate location with prepared flavoring, while the remaining part of the device according to the invention remains connected in functionally widespread use with the cigarette machine or filter machine.
  • the device according to the invention can be provided that it is equipped with a Lucasdruckkontroll- and control device, with which the air pressure preferably in a range of 0 to 6 bar adjustable and to avoid turbulence with an accuracy of ⁇ ⁇ 0.03 bar is adjustable.
  • the buffer tank located in the functional part of the device connected to the cigarette machine may be equipped with a filling level sensor by means of which a valve in the connecting line between the transportable tank and the buffer tank can be actuated, so that the system is opened and flavored from the transportable tank enters the buffer tank when the level in the buffer tank reaches a critical value. Refilling the flavoring in the buffer tank can be made without interrupting the production of cigarettes in the cigarette machine or filter machine.
  • the buffer tank and the detergent tank from the associated housing part of the device according to the invention are removable, although a removal during normal production is not necessary. A removal of the detergent tank is only necessary to replace the detergent. If you work with the same flavor, then the fillings are sufficient for about 500 working hours. The buffer tank is removed only when the remaining flavor is to be removed from the buffer tank to work with a different flavor in subsequent production.
  • a heater may be provided for the transportable tank and / or the buffer tank.
  • this heating means for example, pure menthol present in the isolated closed transportable tank, independent of the remainder of the device connected to the producing cigarette machine, can be melted at a separate location and prepared for production.
  • the transportable tank is then coupled to the remainder of the device with a quick connect fluid and electrical connector so that the buffer tank can be refilled as needed during running of the cigarette machine or filter machine. This allows continuous operation without interruptions.
  • the heating device is advantageously equipped with a temperature control device, so that the viscosity of the aroma from the transportable tank to the nozzle is adjustable to a constant predetermined value.
  • the heating system thereby guarantees that all components of the device according to the invention required for the spraying with flavoring substance are kept at a uniform temperature during the production of the cigarettes, so as to ensure that the viscosity of the flavoring substance from the tank to the nozzle remains constant.
  • the heating system can also be deactivated in a simple manner for flavoring substances whose production-suitable viscosity is at room temperature.
  • the control of each heating circuit is adjustable and can be set from the control panel.
  • a gas detection sensor is provided in an advantageous manner, which causes a shutdown of potential ignition sources, if it comes in case of failure to a leak in the pipe system, so that a risk of explosion is avoided.
  • the metering system of the device according to the invention is designed as a closed loop. Therefore, no manual calibration is required.
  • the so-called micro motion system ensures that the supplied flavor quantity is set very precisely, so that the correct predetermined amount of flavor is supplied to the cigarettes or filters independently of fluctuations in the pump output.
  • the device according to the invention is furthermore equipped with a Soft PLC system (networking of the PC with a Power Line Communication), which in a PC enables a database for the storage of the production data, the visualization of the production data and the PLC application.
  • a Soft PLC system networking of the PC with a Power Line Communication
  • the software for the soft PLC and visualization system allows the following control processes and regulations: temperature control and control, speed control, system and air pressure control, volume / mass flow rate depending on the cigarette / filter production rate, the control of various operating conditions such as feed operation, FlavourenbergkeitsSullivan, Ready to start production, flavor spray behavior, preheat mode, standby mode, and the like.
  • the accuracy of the control achieves an extremely short update time.
  • the system also provides an Ethernet connection to other systems. A connection to all bus systems is provided. Finally, a control of the device via a remote connection is possible.
  • the device is modular, ie, that it can be equipped differently depending on the customer's requirements.
  • it may be intended for spraying all kinds of alcohol-based flavor.
  • the alcohol content in the air will be monitored within the device, the alcohol content in the air to make the device explosion-proof.
  • the heating system of the device according to the invention is designed such that it melts the crystallized menthol in order to obtain a suitable spray liquid.
  • the operator can decide before starting the device by an appropriate setting whether cold or heated flavor should be sprayed.
  • the alcohol content in the air is monitored within the device to achieve explosion safety of the device.
  • Fig. 1 is shown in a schematic manner, as the tobacco 1 is sucked from a distribution box 2 of a cigarette machine 3 by a suction 4 from below.
  • the suction arm 4 has an endless, over two rollers 5 (of which only the right roller is shown) guided suction belt 6, in which a vacuum box 7 is located.
  • the transport direction of the tobacco is indicated by the arrows.
  • the sucked by the suction belt 6 tobacco adheres to the underside of the suction belt 6, wherein the layer thickness of the tobacco increases in the transport direction and is trimmed by not shown trimmer in the left portion of FIG.
  • a fitting 8 for a tubular conduit 9 At the upper end of the distribution box 2 is a fitting 8 for a tubular conduit 9, at the left end of a nozzle 10 is arranged. Flavor or menthol is applied to the tobacco rod 11 adhered to the suction belt 6 by means of this nozzle 10, the aroma substances being applied or introduced only to the tobacco of the central region of the cigarette. In particular, the flavoring substances are applied to the tobacco rod at the point or introduced into the tobacco rod on which the cigarette is semi-structured. The separated by means of a trimmer tobacco parts remain unsprayed and are returned to the cigarette machine for further use.
  • the nozzle is located in the middle of the Saugstrangmann.
  • the connecting piece 8 is connected to the supply system of the device according to the invention, wherein in a conventional manner by a central channel of the liquid flavoring and by an annular outer channel, a propellant gas, usually compressed air, are supplied from the cigarette machine.
  • a propellant gas usually compressed air
  • inventive device consists essentially of two mobile device parts 12, 13. These are movable on wheels 14.
  • the device part 12 can be coupled to the device part 13 via a above a Zentrierdomes 15 arranged unillustrated quick coupling.
  • Both equipment parts are made of stainless steel, and the interiors are accessible via doors 16 to 21, wherein the two end faces have the doors 16 and 17 and the side parts of the doors 18, 19 and 21.
  • At the right end of the mobile device part 13 is of a frame 22 protected on the top of the device part 13, a control panel 23rd
  • the device has four separate sections, wherein in the device section 24 the electrical components are received, such as e.g. automatic circuit breakers, relays and the like, and in the device section 25, the connection cables are received, in the device section 26, the process control devices with the corresponding sensors and actuators for single or double-strand machines and the buffer tank 28 and the detergent tank 29 are received, and wherein a valve unit 30th is provided in the connection line 31 from the buffer tank 28 to the transportable tank 32, which is arranged in the device section 27.
  • the electrical components such as e.g. automatic circuit breakers, relays and the like
  • the connection cables are received
  • the process control devices with the corresponding sensors and actuators for single or double-strand machines and the buffer tank 28 and the detergent tank 29 are received
  • a valve unit 30th is provided in the connection line 31 from the buffer tank 28 to the transportable tank 32, which is arranged in the device section 27.
  • the heating system 33 is arranged in the space below the transportable tank 32.
  • the compressed air system to be controlled. Before the production is started, one can first decide whether the spraying of the tobacco rod or the filter should take place with or without the aid of compressed air.
  • the starting point for the air flow can be adjusted by means of the control panel 23.
  • the pressure control valve used receives an analog input signal (4 to 20 mA), with which the starting point for the compressed air flow is set individually.
  • the pressure control valve can be adjusted so that it regulates the air pressure between 0 to 6 bar. Compressed air fluctuations in the compressed air supplied are compensated by the control valve.
  • the compressed air control accuracy is ⁇ 0.03 bar.
  • the filled mobile tank 32 is connected to the mobile device part 13.
  • a level sensor within the buffer tank 28 checks the level. If this level is too low, the valve unit 30 is opened and flavors (flavor or pure menthol) flow into the buffer tank 28. Once the level of flavor in the buffer tank 28 has reached a predetermined suitable position, the valve unit 30 is closed. Now, for example, the mobile device unit 12 could be disconnected from the mobile device unit 13 to replenish the portable tank 32.
  • the buffer tank 28 and the detergent tank 29 can be removed from the mobile device part 13.
  • the level sensor, temperature sensor, lines and agitators are attached to the tank lid.
  • the fuel cap can be easily removed and re-attached, including suitable holders are provided here.
  • the tanks do not need to be removed during normal production operation.
  • the removal of the detergent tank 29 is only necessary to change the detergent. If you are constantly working with the same flavor, the fillings from the tanks will last for about 500 hours.
  • the buffer tank 28 only has to be removed from the mobile device part 13 if the remaining flavoring is to be removed, if one wishes to continue working with another flavoring agent. In this case, of course, the corresponding piping systems must be cleaned with the detergent from the detergent tank 29, for which purpose an automatic cleaning program is used.
  • Fig. 7 Like from the Fig. 7 can be seen, are laterally view of the buffer tank 28 and the detergent tank 29 in the side chambers 34 and 35, the metering pumps, corresponding Valve units and flow meter and on the right side of the detergent tank 29, a Gaswamsensor 36, which responds when the alcohol concentration in the air within the device, for example due to leaks is too large, then to bring about a shutdown of potential ignition sources.
  • the driven pump is connected to the drive motor via a low-wear magnetic coupling. Because of the magnetic coupling, a low-wear sealing of the pump is possible. In addition, a pulsation-free spraying of the tobacco or the filter with flavoring is ensured with the driven pump.
  • the 24 V DC pump motor has an integrated controller with a speed encoder. The real pump speed is displayed on the display panel of the panel 23.
  • the transportable tank 32 has a capacity of 45 l. It can be filled and hermetically sealed at a position away from the cigarette machine or filter machine.
  • the isolated sealed tank has the heating system 33, with which pure menthol can be melted at a location remote from the cigarette machine during production or, optionally, coupled directly to the device. Due to the high capacity of the transportable tank 32 refilling the tank follows only at long intervals. The provided connections allow a quick and easy attachment of the tank without leaks.

Abstract

Eine Vorrichtung zum Aufbringen von Aromastoffen auf einen Tabakstrang oder das Zigarettenpapier in einer Mehrstrangzigarettenmaschine oder auf den Filter in einer Filtermaschine besteht aus Geräteteilen (12, 13), die trennbar sind und wobei das eine Geräteteil (13) einen Puffertank (28), einen Reinigungsmitteltank (29) sowie Dosierpumpen, Messsensoren und Aktuatoren sowie die Verbindungskabel und Schalteinrichtungen inklusive eines Bedienpanels (23) aufweist, während das andere mobile Geräteteil (12) einen transportablen Tank (32) für den Aromastoff sowie eine Heizeinrichtung (33) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von flüssigen Aromastoffen, insbesondere von Flavour oder Menthol, auf wenigstens jeweils einen Tabakstrang während dessen Erzeugung im Saugkanal einer Mehrstrangzigarettenmaschine und/oder auf das Zigarettenpapier und/oder in die Zuführeinrichtung von Filtern einer Filtermaschine.
  • Eine Vorrichtung, die vorzugsweise zum Auftragen von Menthollösung auf einen Tabakstrang dient, ist aus der DE 38 44 620 C2 bekannt. Dabei sind sämtliche zum Auftragen des Aromastoffes erforderlichen Bauteile, nämlich die Vorratsbehälter für die Aromalösung, die Leitung und die Düse, eine Dosierpumpe sowie die erforderlichen Steueraggregate innerhalb der Zigarettenmaschine angeordnet. Bei der Produktion von Zigaretten ohne Aromastoffe können diese Bauteile zwar außer Betrieb bleiben, jedoch ist der Hersteller beim Produzieren aromatisierter Zigaretten an die entsprechend ausgestattete Zigarettenmaschine gebunden. Aus der DE 295 04 284 ist eine Vorrichtung bekannt geworden, bei welcher der Vorratsbehälter für den Aromastoff und die Pumpe in einem eigenen, als Zusatzeinrichtung an die Zigarettenmaschine anzuschließenden Gerät untergebracht sind. Ein solches Gerät kann wahlweise an eine Zigarettenmaschine angeschlossen und davon ohne großen Aufwand auch wieder getrennt werden, um an einer anderen Maschine betrieben zu werden. Der Zigarettenhersteller ist dadurch in seiner Disposition unabhängig davon, welche seiner Maschinen mit einer Einrichtung zum Aufbringen von Aromastoffen ausgerüstet ist oder nicht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff weiterzubilden, so dass sie auch für Zigarettenmaschinen und Filtermaschinen unterschiedlicher Art einsetzbar ist und einen kontinuierlichen vollautomatischen Betrieb mit einer extrem gleichmäßigen Aromastoffverteilung ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorrichtung mit wenigstens jeweils einem messwertgesteuerten Dosiersystem zur Versorgung von wenigstens jeweils einem Strang einer Zigarettenmaschine bzw. Filtermaschine mit Aromastoffen ausgestattet ist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist als eine mobile, modulare Einheit ausgestaltet, welche ein homogenes Aufbringen von Aromastoffen in den Tabakstrang des Saugarms oder auf das Zigarettenpapier einer Zigarettenmaschine oder in die Filter einer Filtermaschine gewährleistet.
  • Die Führungseinrichtungen der Zigarettenmaschine werden derart modifiziert, dass eine Düse zum Einsprühen der Aromastoffe angeschlossen werden kann, wobei die Düseneinrichtung derart ausgerichtet wird, dass die Aromastoffe nur auf den mittleren Teil der Zigarette aufgesprüht werden, während die übrigen Teile der Zigarette unbesprüht bleiben. Insbesondere werden die Aromastoffe an derjenigen Stelle auf den Tabakstrang aufgebracht bzw. in diesen eingebracht, an der die Zigarette halb aufgebaut ist. Die mittels eines Trimmers abgetrennten Tabakteile bleiben dabei unbesprüht und werden der Zigaretten- maschine zur weiteren Verwendung wieder zugeführt. Dabei befindet sich die Düse in der Mitte der Saugstrangleiste.
  • Mit einer speziell ausgebildeten Filterdüse erfolgt in der Filtermaschine der Auftrag des Aromastoffs direkt in das Zentrum des Filters.
  • Bei der Zigarettenpapieraromatisierung erfolgt der Auftrag des Flavours auf das Zigarettenpapier mittels eines speziell ausgebildeten Papierauftragskopfes während der Zigarettenproduktion. Das Zigarettenpapier wird unmittelbar vor dem Einlauf in den Formkanal der Zigarettenmaschine aromatisiert.
  • In vorteilhafter Weise ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass das oder die Dosiersysteme jeweils eine Dosierpumpe aufweisen, deren Förderleistung in Abhängigkeit von Steuersignalen der Zigarettenmaschine bzw. der Filtermaschine gesteuert werden. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass das oder die Dosiersysteme einzeln ansteuerbar sind, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung sowohl bei einer Einstrangzigaretten- oder Filtermaschine bzw. bei Mehrstrangzigaretten- oder Filtermaschinen zum Einsatz kommen können.
  • Die Düsen für die Tabak- und Filteraromatisierung sind in vorteilhafter Weise als Zweistoffdüsen zur tröpfchenfreien Vernebelung des Aromastoffs mittels Druckluft ausgebildet, wobei die Vorrichtung von der Zigarettenmaschine bzw. der Filtermaschine mit Strom bzw. Druckluft versorgt wird. Dabei können die Verbindungsleitungen zwischen dem Gerät und der Zigarettenmaschine bzw. der Filtermaschine vorteilhaft mit lösbaren Kupplungen versehen sein, wodurch der Aufbau des Gerätes vereinfacht und gleichzeitig ein schneller Wechsel an eine andere Zigarettenmaschine ermöglicht werden.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung mit einer Steuereinrichtung mit Bedienfeld zur programmierbaren vollautomatischen Ablaufsteuerung der Funktionsweise ausgestattet.
  • Die Vorrichtung kann vorteilhaft aus mehreren insbesondere vier separaten Gehäuseteilen gebildet sein, die teilweise über Schnellkupplungen trennbar bzw. verbindbar sind. Diese Gehäuseteile sind vorzugsweise aus Edelstahl hergestellt, und die Innenräume der Gehäuseteile sind durch Türen an allen Gehäuseseiten zugänglich. Die trennbaren Gehäuseteile sind vorteilhaft als separate verfahrbare Schrankelemente ausgebildet, wobei diese im Wesentlichen beinhalten die elektrischen Komponenten wie elektrische Schutzeinrichtungen, Relais und dergleichen, einen Stauraum für die Verbindungskabel, einen Raum für die Prozesssteuerungseinrichtung mit entsprechenden Sensoren und Aktuatoren für Einstrang- und Mehrstrangmaschinen, einen Puffertank für den Aromastoff und einen Reinigungsmitteltank mit entsprechenden Steuer- und Verbindungsmitteln sowie einen transportablen Tank für den Aromastoff. Dieser transportable Tank für den Aromastoff kann in einem der verfahrbaren Gehäuseteile untergebracht werden, so dass er an einem getrennten Ort mit aufbereitetem Aromastoff befüllt werden kann, während der übrige Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung in funktionsbreitem Einsatz mit der Zigarettenmaschine bzw. Filtermaschine verbunden bleibt. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass diese mit einer Luftdruckkontroll- und Steuereinrichtung ausgestattet ist, mit welcher der Luftdruck vorzugsweise in einem Bereich von 0 bis 6 bar einstellbar und zur Vermeidung mit Turbulenzen mit einer Genauigkeit von ≤ ± 0,03 bar regulierbar ist. Der in dem mit der Zigarettenmaschine verbundenen funktionsbereiten Teil der Vorrichtung befindliche Puffertank kann mit einem Füllstandssensor ausgestattet sein, mittels welchem ein Ventil in der Verbindungsleitung zwischen dem transportablen Tank und dem Puffertank ansteuerbar ist, so dass das System geöffnet wird und Aromastoff aus dem transportablen Tank in den Puffertank gelangt, wenn der Füllstand im Puffertank einen kritischen Wert erreicht. Das Nachfüllen des Aromastoffs im Puffertank kann dadurch ohne Unterbrechung der Produktion der Zigaretten in der Zigarettenmaschine bzw. Filtermaschine vorgenommen werden.
  • Vorteilhaft ist ferner vorgesehen, dass der Puffertank und der Reinigungsmitteltank aus dem zugeordneten Gehäuseteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung entnehmbar sind, wobei allerdings eine Entnahme während der normalen Produktion nicht notwendig ist. Eine Entnahme des Reinigungsmitteltanks ist nur notwendig, um das Reinigungsmittel auszutauschen. Wenn mit dem gleichen Flavour gearbeitet wird, dann reichen die Füllungen für ca. 500 Arbeitsstunden. Der Puffertank wird nur dann entnommen, wenn der restliche Aromastoff aus dem Puffertank entnommen werden soll, um bei der nachfolgenden Produktion mit einem anderen Flavour zu arbeiten.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann für den transportablen Tank und/oder den Puffertank eine Heizeinrichtung vorgesehen sein. Mittels dieser Heizeinrichtung kann in dem isolierten geschlossenen transportablen Tank beispielsweise als Granulat vorliegendes reines Menthol unabhängig von dem übrigen Teil der Vorrichtung, der mit der produzierenden Zigarettenmaschine verbunden ist, das Menthol an einem getrennten Ort geschmolzen werden und für die Produktion aufbereitet werden. Der transportable Tank wird anschließenden mit einer Schnellkupplungsverbindungseinrichtung für Flüssigkeit und elektrische Versorgung an den übrigen Teil der Vorrichtung angekuppelt, so dass der Puffertank bei Bedarf während des Laufens der Zigarettenmaschine oder Filtermaschine aufgefüllt werden kann. Hierdurch ist ein kontinuierlicher Betrieb ohne Unterbrechungen möglich.
  • Die Heizeinrichtung ist vorteilhaft mit einer Temperatursteuereinrichtung ausgestattet, so dass die Viskosität des Aromastoffs vom transportablen Tank bis zur Düse auf einen konstanten vorgegebenen Wert einstellbar ist. Das Heizsystem garantiert dadurch, dass alle für die Besprühung mit Aromastoff erforderlichen Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung während der Produktion der Zigaretten auf einer einheitlichen Temperatur gehalten werden, so dass sichergestellt wird, dass die Viskosität des Aromastoffs vom Tank bis zur Düse konstant bleibt. Das Heizsystem kann auch in einfacher Weise für Aromastoffe deaktiviert werden, deren für die Produktion geeignete Viskosität bei Raumtemperatur vorliegt. Die Steuerung jedes einzelnen Heizregelkreises ist einstellbar und kann von dem Bedienpanel aus eingestellt werden.
  • Schließlich ist in vorteilhafter Weise ein Gaswamsensor vorgesehen, der eine Abschaltung von potentiellen Zündquellen bewirkt, wenn es bei Störfällen zu einer Undichtigkeit im Leitungssystem kommt, so dass eine Explosionsgefahr vermieden wird.
  • Weiterhin ist vorteilhaft vorgesehen, dass das Dosiersystem der erfindungsgemäßen Vorrichtung als geschlossener Regelkreis ausgebildet ist. Es ist deshalb keine manuelle Kalibrierung erforderlich. Durch das sogenannte Micro Motion System wird erreicht, das die zugeführte Flavourmenge sehr genau eingestellt ist, so dass die richtige vorbestimmte Menge Flavour unabhängig von Schwankungen der Pumpenleistung den Zigaretten oder Filtern zugeführt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Dosiersystem werden die Flavourdichte, Temperatur, der Leitungsfüllzustand, die Massenstromrate, die Volumenstromregelung erfasst und das Pumpensystem, der mechanische Verschleiß der Pumpen und der mechanische Verschleiß der Ventile überprüft.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ferner mit einem Soft PLC System (Vernetzung des PC mit einer Power Line Communication) ausgestattet, welches in einem PC eine Datenbank zur Speicherung der Produktionsdaten, die Visualisierung der Produktionsdaten und die PLC Anwendung ermöglicht.
  • Die Software für das Soft-PLC und Visualisierungssystem ermöglicht die folgend genannten Kontrollvorgänge und Regelungen: Temperaturregelung und -kontrolle, Geschwindigkeitskontrolle, System- und Luftdruckkontrolle, Volumen/Massenstromrate in Abhängigkeit von der Zigaretten/Filter Produktionsrate, die Kontrolle verschiedener Betriebszustände wie Vorschubbetrieb, Flavourflüssigkeitszustand, Startbereitschaft für die Produktion, Flavoursprühverhalten, Vorwärmbetriebszustand, Stand-by-Betriebszustand und dgl.
  • Durch die Genauigkeit der Regelung wird eine extrem kurze Aktualisierungszeit erreicht Das System ermöglicht ferner eine Ethernetverbindung zu anderen Systemen. Es wird eine Verbindung zu allen Bussystemen bereitgestellt. Schließlich ist eine Steuerung der Vorrichtung über eine Remoteverbindung möglich.
  • Vorteilhaft ist die Vorrichtung modular aufgebaut, d. h., dass sie in Abhängigkeit der Kundenwünsche unterschiedlich ausgestattet sein kann. So kann sie beispielsweise für das Versprühen aller Arten von Alkohol basiertem Flavour vorgesehen sein. In diesem Fall wird innerhalb der Vorrichtung der Alkoholanteil in der Luft überwacht, um die Vorrichtung explosionssicher zu machen.
  • Ist die Vorrichtung ausschließlich für reinen Mentholbetrieb vorgesehen, dann können verschiedene Flavourarten unterschiedlicher Viskosität verarbeitet werden. In diesem Fall ist das Heizsystem der erfindungsgemäßen Vorrichtung derart ausgelegt, dass es das kristallisierte Menthol schmilzt, um eine geeignete Sprühflüssigkeit zu erhalten.
  • Bei der Auslegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Versprühung von Alkohol basiertem Flavour und reinem Menthol kann sich der Betreiber vor dem Start der Vorrichtung durch eine entsprechende Einstellung entscheiden, ob kalter oder erhitzter Flavour versprüht werden soll. Dabei wird zur Erzielung einer Explosionssicherheit der Vorrichtung der Alkoholgehalt in der Luft innerhalb der Vorrichtung überwacht.
  • Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:
    • Fig. 1
    einen schematischen Teilschnitt durch eine Zigarettenmaschine im Anschlussbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Fig. 2
    eine vergrößerte Ansicht des Düsenanschlussbereiches nach Fig. 1;
    Fig. 3
    eine perspektivische Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Fig. 4 u. 5
    die getrennten Gehäuseteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Fig. 6
    eine schematische Längsschnittansicht und
    Fig. 7
    eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung.
  • In der Fig. 1 ist in schematischer Weise dargestellt, wie der Tabak 1 aus einem Verteilerkasten 2 einer Zigarettenmaschine 3 durch einen Saugarm 4 von unten angesaugt wird. Der Saugarm 4 besitzt ein endloses, über zwei Rollen 5 (von denen nur die rechte Rolle dargestellt ist) geführtes Saugband 6, in welchem sich ein Unterdruckkasten 7 befindet. Die Transportrichtung des Tabaks ist durch die Pfeile angedeutet. Der durch das Saugband 6 angesaugte Tabak haftet an der Unterseite des Saugbandes 6, wobei die Schichtdicke des Tabaks in Transportrichtung zunimmt und durch nicht dargestellte Trimmer im linken Bereich der Fig. beschnitten wird.
  • Am oberen Ende des Verteilerkastens 2 befindet sich ein Anschlussstück 8 für eine rohrförmige Leitung 9, an deren linkem Ende eine Düse 10 angeordnet ist. Mittels dieser Düse 10 wird Flavour oder Menthol auf den an dem Saugband 6 haftenden Tabakstrang 11 aufgebracht, wobei die Aromastoffe nur auf den Tabak des mittleren Bereichs der Zigarette aufgebracht bzw. eingebracht werden. Insbesondere werden die Aromastoffe an derjenigen Stelle auf den Tabakstrang aufgebracht bzw. in diesen eingebracht, an der die Zigarette halb aufgebaut ist. Die mittels eines Trimmers abgetrennten Tabakteile bleiben dabei unbesprüht und werden der Zigarettenmaschine zur weiteren Verwendung wieder zugeführt. Dabei befindet sich die Düse in der Mitte der Saugstrangleiste.
  • Das Anschlussstück 8 ist an das Versorgungssystem der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeschlossen, wobei in an sich bekannter Weise durch einen zentralen Kanal der flüssige Aromastoff und durch einen ringförmigen äußeren Kanal ein Treibgas, in der Regel Druckluft, aus der Zigarettenmaschine zugeführt werden.
  • Die in der Fig. 3 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus zwei mobilen Geräteteilen 12, 13. Diese sind auf Rädern 14 verfahrbar. Das Geräteteil 12 ist an das Geräteteil 13 über eine oberhalb eines Zentrierdomes 15 angeordnete nicht dargestellte Schnellkupplung ankuppelbar. Beide Geräteteile bestehen aus rostfreiem Stahl, und die Innenräume sind über Türen 16 bis 21 zugänglich, wobei die beiden Stirnseiten die Türen 16 und 17 aufweisen und die Seitenteile die Türen 18, 19 und 21. An der rechten Stirnseite des mobilen Geräteteils 13 befindet sich von einem Rahmen 22 geschützt auf der Oberseite des Geräteteils 13 ein Bedienpanel 23.
  • Die Vorrichtung weist vier getrennte Abschnitte auf, wobei in dem Geräteabschnitt 24 die elektrischen Komponenten aufgenommen werden, wie z.B. automatische Schaltkreisunterbrecher, Relais und dergleichen, sowie in dem Geräteabschnitt 25 die Anschlusskabel aufgenommen werden, in dem Geräteabschnitt 26 die Prozesssteuereinrichtungen mit den entsprechenden Sensoren und Aktuatoren für Einstrang- oder Doppelstrangmaschinen sowie der Puffertank 28 und der Reinigungsmitteltank 29 aufgenommen werden, und wobei eine Ventileinheit 30 in der Verbindungsleitung 31 von dem Puffertank 28 zu dem transportablen Tank 32 vorgesehen ist, der in dem Geräteabschnitt 27 angeordnet ist.
  • Wie aus der Fig. 6 ferner zu entnehmen ist, ist in dem Raum unterhalb des transportablen Tanks 32 das Heizungssystem 33 angeordnet. Über das Bedienpanel 23 kann das Druckluftsystem gesteuert werden. Bevor die Produktion gestartet wird, kann man zunächst entscheiden, ob das Besprühen des Tabakstrangs oder der Filter mit Hilfe oder ohne Mithilfe der Druckluft stattfinden soll. Der Startpunkt für den Luftstrom kann mittels des Bedienpanels 23 eingestellt werden. Das verwendete Druckregelventil erhält ein analoges Eingangssignal (4 bis 20 mA), mit welchem der Startpunkt für den Druckluftstrom individuell eingestellt wird. Das Druckregelventil kann derart eingestellt werden, dass es den Luftdruck zwischen 0 bis 6 bar regelt. Druckluftschwankungen der zugeführten Druckluft werden durch das Regelventil kompensiert. Die Druckluftregelgenauigkeit liegt bei einem Wert von ± 0,03 bar.
  • Bevor die Produktion startet, wird der befüllte mobile Tank 32 an den mobilen Geräteteil 13 angeschlossen. Nachdem der mobile Tank 32 an das System angeschlossen ist, überprüft ein Füllstandssensor innerhalb des Puffertanks 28 das Füllstandsniveau. Ist dieses Niveau zu niedrig, wird die Ventileinheit 30 geöffnet und Aromastoffe (Flavour oder reines Menthol) strömen in den Puffertank 28. Sobald das Niveau des Aromastoffs im Puffertank 28 eine vorgegebene geeignete Position erreicht hat, wird die Ventileinheit 30 geschlossen. Jetzt könnte zum Beispiel die mobile Geräteeinheit 12 von der mobilen Geräteeinheit 13 getrennt werden, um den transportablen Tank 32 wieder aufzufüllen.
  • Der Puffertank 28 und der Reinigungsmitteltank 29 können aus dem mobilen Geräteteil 13 entnommen werden. Der Füllstandssensor, Temperatursensor, die Leitungen und die Agitatoren sind am Deckel des Tanks befestigt. Der Tankdeckel kann einfach entfernt und wieder befestigt werden, wozu hier geeignete Halter vorgesehen sind. Die Tanks müssen während des normalen Produktionsbetriebes nicht entfernt werden. Die Entfernung des Reinigungsmitteltanks 29 ist nur notwendig, um das Reinigungsmittel zu wechseln. Wenn ständig mit dem gleichen Aromastoff gearbeitet wird, reichen die Füllungen von den Tanks für ca. 500 Arbeitsstunden. Der Puffertank 28 muss nur dann aus dem mobilen Geräteteil 13 herausgenommen werden, wenn der restliche Aromastoff entfernt werden soll, falls man mit einem anderen Aromastoff weiterarbeiten möchte. In diesem Fall müssen natürlich auch die entsprechenden Leitungssysteme mit dem Reinigungsmittel aus dem Reinigungsmitteltank 29 gereinigt werden, wobei hierzu ein automatisches Reinigungsprogramm zum Einsatz kommt.
  • Wie aus der Fig. 7 zu entnehmen ist, befinden sicht seitlich von dem Puffertank 28 und dem Reinigungsmitteltank 29 in den Seitenräumen 34 und 35 die Dosierpumpen, entsprechende Ventileinheiten und Durchflussmesser und auf der rechten Seite des Reinigungsmitteltanks 29 ein Gaswamsensor 36, der dann anspricht, wenn die Alkoholkonzentration in der Luft innerhalb der Vorrichtung z.B. aufgrund von Undichtigkeiten zu groß wird, um dann eine Abschaltung von potentiellen Zündquellen herbeizuführen.
  • Die angetriebene Pumpe ist mit dem Antriebsmotor über eine verschleißarme Magnetkupplung verbunden. Wegen der Magnetkupplung ist eine verschleißarme Abdichtung der Pumpe möglich. Mit der angetriebenen Pumpe ist darüber hinaus ein pulsationsfreies Besprühen des Tabaks bzw. der Filter mit Aromastoff gewährleistet. Der 24 V DC-Pumpenmotor besitzt einen integrierten Controller mit einem Geschwindigkeitsencoder. Die reelle Pumpendrehzahl wird auf dem Anzeigetableau des Panels 23 angezeigt. Vorteilhaft sind drei Pumpen mit den Strömungsraten 4 bis 50 g/min; 10 bis 120 g/min bzw. 100 bis 350 g/min verfügbar.
  • Der transportable Tank 32 hat ein Fassungsvermögen von 45 I. Er kann an einer von der Zigarettenmaschine bzw. Filtermaschine entfernt angeordneten Position befüllt und hermetisch abgeschlossen werden. Der isolierte verschlossene Tank besitzt das Heizungssystem 33, mit dem reines Menthol an einer entfernt von der Zigarettenmaschine angeordneten Stelle während der Produktion oder wahlweise direkt an der Vorrichtung angekoppelt geschmolzen werden kann. Aufgrund des hohen Fassungsvermögens des transportablen Tanks 32 folgt eine Wiederbefüllung des Tanks nur in großen Zeitabständen. Die vorgesehenen Anschlüsse gewähren ein leichtes und schnelles befestigen des Tanks ohne Leckagen.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Tabak
    2
    Verteilerkasten
    3
    Zigarettenmaschine
    4
    Saugarm
    5
    Rolle
    6
    Saugband
    7
    Unterdruckkasten
    8
    Anschlussstück
    9
    rohrförmige Leitung
    10
    Düse
    11
    Tabakstrang
    12
    mobiles Geräteteil
    13
    mobiles Geräteteil
    14
    Rad
    15
    Zentrierdorn
    16
    Tür
    17
    Tür
    18
    Tür
    19
    Tür
    20
    Tür
    21
    Tür
    22
    Rahmen
    23
    Bedienpanel
    24
    Geräteabschnitt
    25
    Geräteabschnitt
    26
    Geräteabschnitt
    27
    Geräteabschnitt
    28
    Puffertank
    29
    Reinigungsmitteltank
    30
    Ventileinheit
    31
    Verbindungsleitung
    32
    transportabler Tank
    33
    Heizungssystem
    34
    Seitenraum
    35
    Seitenraum
    36
    Gaswamsensor

Claims (13)

  1. Vorrichtung zum Aufbringen von flüssigen Aromastoffen, insbesondere von Flavour oder Menthol, auf wenigstens jeweils einen Tabakstrang während dessen Erzeugung im Saugkanal einer Mehrstrangzigarettenmaschine, und/oder auf das Zigarettenpapier und/oder in die Zuführeinrichtung von Filtern einer Filtermaschine, umfassend einen Vorratsbehälter für den Aromastoff, eine den Vorratsbehälter mit der Zigarettenmaschine und/oder der Zuführeinrichtung der Filtermaschine verbindende Leitungen mit Düseneinrichtungen und Dosiersystemen mit jeweils einer Pumpe zum Zuführen des Aromastoffs aus dem Vorratsbehälter zur Düse in Abhängigkeit von der Produktionsgeschwindigkeit der Zigarettenmaschine bzw. der Filtermaschine, wobei der Vorratsbehälter und die Pumpe in einem an die Zigarettenmaschine bzw. die Filtermaschine anschließbaren Gerät untergebracht sind, wobei das Gerät aus mehreren separaten Gehäuseteilen (24 - 27) gebildet ist, die teilweise über Schnellkupplungen trennbar bzw. verbindbar sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät aus vier separaten Gehäuseteilen (24 - 27) gebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (24 - 27) aus Edelstahl hergestellt sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenräume der Gehäuseteile (24 - 27) durch Türen (16 - 21) an allen Gehäuseseiten zugänglich sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die trennbaren Gehäuseteile (12, 13) als separate verfahrbare Schrankelemente ausgebildet sind.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile des Geräts im Wesentlichen beinhalten die elektrischen Komponenten wie automatische Stromkreisunterbrecher, Relais und dgl., einen Stauraum für die Verbindungskabel, einen Raum für die Prozesssteuereinrichtung mit entsprechenden Sensoren und Aktuatoren für Mehrstrangmaschinen, einen Puffertank (28) für den Aromastoff und einen Reinigungsmitteltank (29) mit entsprechenden Steuer- und Verbindungsmitteln sowie einen transportablen Tank (32) für den Aromastoff.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein transportabler Tank (32) in einem der verfahrbaren Gehäuseteile (12) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Gehäuseteil (26) der Gehäuseteile Prozesssteuereinrichtungen mit den entsprechenden Sensoren und Aktuatoren für Doppelstrangmaschinen sowie ein Puffertank (28) und ein Reinigungsmitteltank (29) angeordnet sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Puffertank (28) mit einem Füllstandssensor ausgestattet ist, mittels welchem ein Ventil (30) in der Verbindungsleitung (31) zwischen dem transportablen Tank (32) und dem Puffertank (28) ansteuerbar ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Puffertank (28) und der Reinigungsmitteltank (29) aus dem zugeordneten Gehäuseteil (26) entnehmbar sind.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den transportablen Tank (32) und/oder den Puffertank (28) eine Heizeinrichtung (33) vorgesehen ist/sind.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der transportable Tank (32) mit einer Schnellkupplungsverbindungseinrichtung für Flüssigkeit und elektrische Versorgung ausgestattet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (33) mit einer Temperatursteuereinrichtung ausgestattet ist, so dass die Viskosität des Aromastoffs vom transportablen Tank bis zur Düse auf einen konstanten vorgegebenen Wert einstellbar ist.
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