EP1021961B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bilden eines Tabakstrangs - Google Patents

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EP1021961B1
EP1021961B1 EP99124373A EP99124373A EP1021961B1 EP 1021961 B1 EP1021961 B1 EP 1021961B1 EP 99124373 A EP99124373 A EP 99124373A EP 99124373 A EP99124373 A EP 99124373A EP 1021961 B1 EP1021961 B1 EP 1021961B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
particles
rod
container
zone
basic rod
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99124373A
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English (en)
French (fr)
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EP1021961A2 (de
EP1021961A3 (de
Inventor
Peter Schumacher
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Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Hauni Maschinenbau GmbH
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Publication date
Application filed by Hauni Maschinenbau GmbH filed Critical Hauni Maschinenbau GmbH
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Publication of EP1021961A3 publication Critical patent/EP1021961A3/de
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Publication of EP1021961B1 publication Critical patent/EP1021961B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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
    • A24C5/14—Machines of the continuous-rod type
    • A24C5/18—Forming the rod
    • A24C5/1892—Forming the rod with additives, e.g. binding agent, flavorants

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for forming an additive-containing fiber strand of the tobacco processing industry, in particular a tobacco rod for cigarette production according to the preamble of claim 1 and of claim 6.
  • a method and an apparatus for forming an additive containing tobacco rod for cigarette production in which or formed with which a base strand, conveyed longitudinal axial and the additive applied pneumatically to the base strand and by supplying further tobacco fiber material to the base strand the additive is covered and the tobacco fiber strand is formed.
  • the present invention has for its object to provide a further method and a further device of the type specified, the or a allow well-dosed addition of additives in a less volatile form to the fiber strand.
  • the additive is thus introduced according to the invention in the form of solid particles in the strand and completely surrounded with the fiber material, preferably Thomasabak ,
  • the additive is thus reliably bound in the strand and in the products made from the strand and can not escape into the environment.
  • the particles of the additive are allocated in a demand-oriented sequence, conveyed in at least one row in succession to the base strand and deposited on the moving base strand. This allows a precise dosage of the additive in the strand.
  • a further embodiment of the method provides that the particles in a trajectory with predominantly horizontal direction component of the separation zone be promoted to the base strand.
  • a continuation of the invention provides that the base strand is conveyed hanging on a rotating Saugstrangrawer and that the particles supplied are held by means of a base strand on Saugstrang adapter holding Saug Kunststoffstroms on the base strand. So it is possible to bring the particles in the middle of the strand. In order to ensure an uninterrupted supply of particles of the additive to the strand, it is provided according to the invention that the amount of particles moved in the circular path is supplemented according to the particle removal by continuous or discontinuous particle supply.
  • the device allows the feeding of the particles of the additive in very accurate dosage and their embedding in the middle of the fiber strand.
  • the transfer means is formed as a feed conveyor with receptacles for the dispensed by the dispensing particle, wherein successively each at least one particle receiving the Zuglass manufactureers in the separating zone for receiving particles with the at least one discharge opening of the rotating container corresponds. This ensures the safe takeover of the particles delivered by the metering device by the feed conveyor.
  • the container of the metering device pot-shaped with a circular bottom surface and the bottom surface radially diverging outer wall is formed and about a substantially vertical axis in a substantially horizontal Rotatable level.
  • a ring of discrete discharge openings for the particles is provided in the axial alignment of the radial outer wall.
  • an annular gap is provided at the radially outer edge of the bottom surface between the bottom surface and the outer wall as a discharge opening.
  • the rotating container causes the centrifugal force acting on the particles to drive the particles toward the discharge openings through which they exit the container in the separation zone, without the need for additional removal devices.
  • the discrete discharge openings of the rotating container of the allocation device are elliptical, wherein the large ellipse axis parallel to Circumferential direction of the container runs.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the transfer means is designed as a toothed disc with teeth arranged at its circumference and the size of the particles corresponding tooth spaces, which is circumferentially drivable under the bottom surface of the reservoir in a plane parallel to this.
  • the periphery of the toothed disc passes on the one hand, the singling zone and on the other hand, the discharge zone in the trajectory of the base strand.
  • the interdental spaces are covered on the opposite side of the bottom surface of the reservoir and on the radial outer side to form receiving chambers for the particles by boundary surfaces.
  • the boundary surfaces are stationary guide surfaces which radially and axially limit the interdental spaces to form the receiving chambers for the particles at least on the path section between the separating zone and the deposition zone on the base strand. This mechanical guidance of the particles on their way from the separation zone into the deposition zone prevents particle losses and saves the high expenditure on pneumatic holding means.
  • a further continuation of the invention provides that the radius of the toothed disc is greater than that of the rotating container of the metering device and that the toothed disc and the container to each other eccentrically rotate about parallel axes.
  • the arrangement is such that the path of movement of the interdental spaces extends from the discharge openings of the container in the separating zone to the depositing zone in the movement path of the base strand.
  • the deposition of the particles of the additive takes place in the deposition zone approximately on the center line of the base strand.
  • the peripheral speed of the toothed disc is preferably approximately equal to the conveying speed of the base strand.
  • the invention advantageously offers the possibility of forming a fiber strand of the tobacco processing industry, in particular a tobacco rod for cigarette production, which contains an additive in its interior in a very uniform distribution and dosage. Since this additive is present in a solid state or as a liquid encased in microcapsules in the strand, it is, unlike sprayed additives, until the consumption of the articles produced from the strand largely stable.
  • the feeding and depositing device proposed according to the invention has a simple structure and permits reliable separation of the particles initially supplied as a disordered quantity and their orderly transfer into the middle of the strand. The operation of the device is inexpensive.
  • FIGS. 1 to 6 show a presently preferred embodiment of the device according to the invention, wherein in all figures the same parts are provided with the same reference numerals.
  • FIG. 1 shows a side view of an apparatus for forming a cigarette rod 1, which contains at least one row of particles 2 of an additive in its interior and from which cigarettes are cut off in succession, not shown here, for further processing into plain or filter cigarettes ,
  • these particles 2 are indicated not to scale in Figures 1 to 4.
  • these particles are small globules consisting of a solid additive to release microcapsules containing a liquid additive or globules of a porous carrier material impregnated with the additive when consuming the canned cigarettes becomes.
  • the size of the particles is preferably about 0.5 to 1.0 millimeters, but may also be above or below. In this form in the strand and thus introduced into the cigarettes additives do not lose their aroma properties even after prolonged storage of the products, so that the desired quality of the products is maintained long term.
  • This apparatus comprises a strand making device 4 for forming and longitudinally conveying a base strand 6 of cut tobacco through a depositing zone 7, a feeding and depositing device 8 for feeding and depositing particles 2 on the base strand 6 and a strand forming unit 9 for embedding of the particles and for forming a tobacco rod 11.
  • the base strand 6 is formed in the strand manufacturing device 4 on a suction belt 12 which is guided in a limited by two side walls 13 and 13a channel 32 and rollers 14 and driven so that it moves with its lower run 12a in the direction of an arrow 16 ,
  • a suction chamber 17 On the top of the suction belt 12 there is a suction chamber 17, which provides for a flow of air, which pulls a shower of tobacco fibers in the direction of arrows 18 upwards, where they create a thin layer or base strand 6 on the delivery 12 a of the suction belt 12 and in Arrow direction 16 are promoted.
  • the base strand 6 is smoothed by a known equalizer 19, which decreases from the base strand excess tobacco 21. This is carried away by a not shown screw conveyor and a conveyor belt 22.
  • a distributor unit type VE of the applicant can be used, the use of which in connection with the strand production machines of the prototype type of the applicant is well known and commonly used.
  • the leveled base strand 6 passes into the storage zone 7, in which the feed and depositing device 8 to be described later deposits particles 2 of an additive on the base strand 6. These particles are introduced below the base strand 6 from the side into the suction channel between the side walls 13 and sucked by the induced by the suction chamber 17 induced draft to the base strand and held there during the further strand movement in the direction of arrow 16.
  • the base strand 6 passes with the particles 2 to the strand forming unit 9, in the further tobacco fibers are conveyed in a shower according to the arrows 23 to the suction belt 12 and the particles 2 and the Overlay base strand 6 to form a tobacco rod 11.
  • the surface of the tobacco rod 11 facing away from the suction belt is smoothed by a further equalizer 24 known per se.
  • the latter has two clamping disks, not shown, which hold the excess tobacco between them.
  • a brush or paddle 26 removes the excess tobacco 27, which is conveyed away from the conveyor belt 22.
  • a height adjustable roller 28 serves to reduce or increase the amount of excess tobacco 27.
  • the leveled tobacco rod 11 is then conveyed to a known wrapping device 29 (also called format), in which it is continuously wrapped in a known manner by a cigarette paper strip 31 to form a cigarette rod 1. From this cigarette rod 1 cigarettes are continuously cut by means of a known knife apparatus, not shown, having in its interior a series of particles 2 of an additive and arranged around it tobacco.
  • FIGS. 2 to 5 show the limited by the side walls 13 and 13a suction channel 32, in which the conveying strand 12a of the suction belt 12 is guided in a known manner.
  • This conveying strand 12a carries the base strand 6, which is held by means of suction from the lying behind the suction belt suction chamber 17 hanging on the suction belt.
  • the suction chamber 17 is shown only fragmentarily in FIGS. 2 and 3.
  • the feeding and depositing device 8 has an allocation device 33 and a transfer means 34.
  • the metering device 33 is in the illustrated embodiment as a pot-like container 36 having a circular bottom surface 37 and a formed to the bottom surface diverging radial outer wall 38.
  • Arranged in a ring-like arrangement along the circumference of the bottom surface with the inner surface of the outer wall 38 in the radially outer edge region of the bottom surface 37 are aligned discharge openings 39, the formation of which can be seen in the detail enlargement of FIG.
  • the discharge openings 39 are formed on the input side elliptical, with its major axis extending in the circumferential direction of the bottom surface 37.
  • the discharge openings 39 are formed approximately circular, so that they are formed from the inlet side to the outlet side substantially funnel-shaped.
  • the elliptical formation of the discharge openings 39 facilitates the delivery of the particles 2 from the container 36.
  • the cup-shaped container 36 is rotatably mounted about an axis 41. On its outer circumference it is provided with a sprocket 42. From a motor 43, the container 36 is driven via a gear 44 which meshes with the ring gear 42.
  • a gear 44 which meshes with the ring gear 42.
  • other drive means such as a toothed belt drive, can also be used here.
  • the transfer means 34 is formed as a toothed disc 46 with teeth 47 and interdental spaces 48 at its periphery, wherein the dimensions of the interdental spaces correspond approximately to the size of the particles 2 to be delivered.
  • the toothed disc 46 runs closely below the bottom surface 37 of the container 36 in a plane parallel to the bottom surface about an axis 49 and is driven by a gear or belt drive 51 from the motor 43 in synchronism with the container 36.
  • the particles 2 are entered from above via a chute 53 in the container 36.
  • the rotation of the container 36 causes an accumulation of the particles 2 on the outer wall 38 of the container 36, along along they are driven down under the action of centrifugal force to the discharge openings 39 arranged in the bottom surface 37. This movement is effectively supported by the formation of the outer wall 38 diverging toward the bottom surface 38.
  • the particles 2 enter the discharge openings 39, as shown in FIG. 3, and are held therein by the surface of the toothed disc 46 which rotates closely under the container 36. Due to the funnel-shaped formation of the discharge openings 39, the process of the entry of the particles is supported.
  • the radius RZ of the toothed wheel 46 is greater than the radius RB of the bottom surface 37 of the container 36.
  • the axis 41 of the container 36 is offset from the axis 49 of the toothed disc 46 so that the teeth 47 and the tooth spaces 48 of the toothed disc in a separating zone 54 with correspond to the discharge openings 39 in the bottom surface of the container 36, so that discharge openings 39 and interdental spaces 48 at the same time and as synchronously through the singulation zone 54.
  • the particles 2 entering the discharge openings 39 during the circulation of the container pass successively into successive interdental spaces 48 individually or in groups of predetermined numbers and are conveyed therein as an ordered row to the deposition zone 7.
  • FIG. 2 and 5 show the relative arrangement of the rotating container 36 and the toothed disc 46 and make the course of the conveying path 56 of the particles 2 in the interdental spaces 48 of the toothed disc 46 from the separating zone 54 to the storage zone 7 clearly.
  • FIG. 3 and FIG. 4 show that the interdental spaces 48 are bounded on the underside by a plate 57 and radially outwardly with a stationary concentric guide surface 58 to form receiving chambers for the particles 2. With a cover plate 59, the trajectory of the particles 2 is covered at the top ( Figure 3).
  • the rotational speed of the container 36 is to be selected large enough that the particles 2 are forced towards the outer wall 38 under the effect of centrifugal force. It is tuned to the rotational speed of the toothed disc 46, that at least one particle 2 is transferred from the Abgebeö réelleen 39 in the separation zone 54 in each interdental space 48.
  • the discharge openings 39 and the interdental spaces 48 are arranged at the same distance from each other.
  • the container and the toothed disc can rotate at the same peripheral speed, so that when passing through the separating zone 54, each delivery port 39 for transferring a particle coincides with a tooth space 48.
  • the rotational speed of the container 36 may be smaller than that of the toothed disc 46, while still the required centrifugal force is exerted on the particles 2. It is particularly advantageous and safer for the process of transferring the particles 2 to the toothed disc 46 to set the rotational speed of the container greater than that of the toothed disc 46.
  • the choice of the optimal speed ratio will be a matter of empirical attitude. In this way, a gapless series 61 of particles 2 of the additive is deposited on the base strand 6 in the deposition zone 7.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bilden eines einen Zusatzstoff enthaltenden Faserstrangs der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere eines Tabakstrangs für die Zigarettenherstellungnach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 6.
  • Aus der EP 0 405 929 A2 ist es bekannt, einem Tabakstrang vor seiner Umhüllung mit einem Hüllmaterialstreifen aus Papier einen flüssigen Zusatzstoff zuzusetzen. Dazu wird der noch nicht umhüllte Tabakstrang in seiner Bewegungsbahn mit dem Zusatzstoff besprüht. Als Zusatzstoffe kommen in erster Linie Aromastoffe oder Aerosole in Frage, wie beispielsweise Menthol oder dgl., die vorzugsweise kurz vor dem Umhüllen des Strangs aufgebracht werden, um ein vorzeitiges Verfliegen des Aromas zu verhindern.
  • Aus der WO 98 36650 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bilden eines einen Zusatzstoff enthaltenden Tabakstrangs für die Zigarettenherstellung bekannt, bei welchem bzw. mit welcher ein Basisstrang gebildet, längsaxial gefördert und der Zusatzstoff auf den Basisstrang pneumatisch aufgebracht sowie durch Zufuhr weiteren Tabakfasermaterials zum Basisstrang der Zusatzstoff bedeckt und der Tabakfaserstrang gebildet wird.
    Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Verfahren und eine weitere Vorrichtung der eingangs angegebenen Art bereitzustellen, das bzw. die eine wohldosierte Zugabe von Zusatzstoffen in einer weniger flüchtigen Form zum Faserstrang erlauben.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Der Zusatzstoff wird gemäß der Erfindung also in Form fester Partikel in den Strang eingebracht und vollständig mit dem Fasermaterial, vorzugsweise Schnittabak, umgeben. Der Zusatzstoff ist auf diese Weise zuverlässig in dem Strang und in den aus dem Strang hergestellten Produkten gebunden und kann nicht in die Umgebung entweichen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden die Partikel des Zusatzstoffes in einer bedarfsgerechten Aufeinanderfolge zugeteilt, in wenigstens einer Reihe hintereinander zum Basisstrang gefördert und auf dem bewegten Basisstrang abgelegt. Das erlaubt eine genaue Dosierung des Zusatzstoffes im Strang. Die Ausnutzung der in der Kreisbewegung auf die Partikel wirkenden Fliehkraft zur Vereinzelung der Partikel erleichtert deren Handhabung, verringert den mechanischen Aufwand und gestaltet das Verfahren einfach und zuverlässig, wobei die Einhaltung der gewünschten Partikelmenge und damit die Dosierung des Zusatzstoffes sicher gewährleistet ist. Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß die Partikel in einer Bewegungsbahn mit überwiegend horizontaler Richtungskomponente von der Vereinzelungszone zum Basisstrang gefördert werden. Eine Fortführung der Erfindung sieht vor, daß der Basisstrang an einem umlaufenden Saugstrangförderer hängend gefördert wird und daß die zugeführten Partikel mittels eines den Basisstrang am Saugstrangförderer haltenden Saugluftstroms auf dem Basisstrang gehalten werden. So ist es möglich, die Partikel in die Mitte des Strangs einzubringen. Um eine ununterbrochene Zufuhr von Partikeln des Zusatzstoffes zum Strang zu sichern, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die in der Kreisbahn bewegte Partikelmenge entsprechend der Partikelentnahme durch kontinuierliche oder diskontinuierliche Partikelzufuhr ergänzt wird.
  • Die Vorrichtung erlaubt die Zuführung der Partikel des Zusatzstoffes in sehr genauer Dosierung und ihre Einbettung in die Mitte des Faserstrangs.
  • Damit wird eine Menge ungeordneter Partikel in eine geordnete Reihe von Partikeln überführt, die nacheinander von der Zuteileinrichtung an das Überführungsmittel abgegeben werden. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Überführungsmittel als Zuführförderer mit Aufnahmen für die von der Zuteileinrichtung abgegebenen Partikel ausgebildet, wobei nacheinander jeweils wenigstens eine Partikelaufnahme des Zuführförderers in der Vereinzelungszone zum Aufnehmen von Partikeln mit der wenigstens einen Abgabeöffnung des rotierenden Behälters korrespondiert. Das gewährleistet die sichere Übernahme der von der Zuteileinrichtung abgegebenen Partikel durch den Zuführförderer. Um zu einer maschinell möglichst einfachen und dennoch zuverlässigen Vereinzelung der Partikel zu kommen, ist der Behälter der Zuteileinrichtung gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung topfartig mit kreisförmiger Bodenfläche und zur Bodenfläche hin radial divergierender Außenwand ausgebildet und um eine im wesentlichen vertikale Achse in einer im wesentlichen horizontalen Ebene drehbar. Am radial äußeren Rand der Bodenfläche des topfartigen Behälters ist in der achsialen Flucht der radialen Außenwand ein Ring diskreter Abgabeöffnungen für die Partikel vorgesehen. Eine andere Variante besteht darin, daß am radial äußeren Rand der Bodenfläche zwischen der Bodenfläche und der Außenwand als Abgabeöffnung ein Ringspalt vorgesehen ist. Eine solche Ausbildung des rotierenden Behälters bewirkt, daß die auf die Partikel wirkende Fliehkraft die Partikel zu den Abgabeöffnungen hin treibt, durch die sie in der Vereinzelungszone aus dem Behälter austreten, ohne daß zusätzliche Entnahmeeinrichtungen erforderlich sind. Um die Abgabe der Partikel aus dem Behälter zu erleichtern, sind die diskreten Abgabeöffnungen des rotierenden Behälters der Zuteileinrichtung elliptisch ausgebildet, wobei die große Ellipsenachse parallel zur Umfangsrichtung des Behälters verläuft.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß das Überführungsmittel als Zahnscheibe mit an ihrem Umfang angeordneten Zähnen und der Größe der Partikel entsprechenden Zahnzwischenräumen ausgebildet ist, die unter der Bodenfläche des Vorratsbehälters in einer zu dieser parallelen Ebene umlaufend antreibbar ist. Die Peripherie der Zahnscheibe durchläuft dabei einerseits die Vereinzelungszone und andererseits die Abgabezone in der Bewegungsbahn des Basisstrangs. Die Zahnzwischenräume sind auf der der Bodenfläche des Vorratsbehälters gegenüberliegenden Seite und an der radialen Außenseite zur Bildung von Aufnahmekammern für die Partikel durch Begrenzungsflächen abgedeckt. Als Begrenzungsflächen dienen stationäre Führungsflächen, die die Zahnzwischenräume zur Bildung der Aufnahmekammern für die Partikel zumindest auf dem Wegabschnitt zwischen der Vereinzelungszone und der Ablagezone am Basisstrang radial und axial begrenzen. Diese mechanische Führung der Partikel auf ihrem Weg aus der Vereinzelungszone in die Ablagezone verhindert Partikelverluste und erspart den hohen Aufwand für pneumatische Haltemittel.
  • Eine weitere Fortführung der Erfindung sieht vor, daß der Radius der Zahnscheibe größer ist als der des rotierenden Behälters der Zuteileinrichtung und daß die Zahnscheibe und der Behälter zueinander exentrisch um parallele Achsen umlaufen. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Bewegungsbahn der Zahnzwischenräume von den Abgabeöffnungen des Behälters in der Vereinzelungszone zur Ablagezone in der Bewegungsbahn des Basisstrangs verläuft.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Ablage der Partikel des Zusatzstoffes in der Ablagezone etwa auf der Mittellinie des Basisstrangs.
  • Dadurch ergibt sich eine konzentrische Anordnung der Partikel im Faserstrang. Um die Konfiguration des Basisstrangs durch das Ablegen der Partikel nicht zu beeinträchtigen, ist die Umfangsgeschwindigkeit der Zahnscheibe vorzugsweise etwa gleich der Fördergeschwindigkeit des Basisstrangs.
  • Die Erfindung bietet in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, einen Faserstrang der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere einen Tabakstrang für die Zigarettenherstellung, zu bilden, der in seinem Innern in sehr gleichmäßiger Verteilung und Dosierung einen Zusatzstoff enthält. Da dieser Zusatzstoff in festem Aggregatzustand oder als in Mikrokapseln eingeschlossene Flüssigkeit im Strang vorliegt, ist er, anders als aufgesprühte Zusatzstoffe, bis zum Verbrauch der aus dem Strang hergestellten Artikel weitgehend beständig. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Zuführ- und Ablegeeinrichtung ist einfach aufgebaut und erlaubt eine sichere Vereinzelung der zunächst als ungeordnete Menge zugeführten Partikel und ihre geordnete Überführung in die Mitte des Strangs. Der Betrieb der Vorrichtung ist wenig aufwendig.
  • Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
    Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung in einer schemati schen Darstellung,
    Figur 2
    eine Ansicht der Zuführ- und Ablegeeinrichtung etwa entlang der Linie II - II der Figur 1,
    Figur 3
    eine vergrößerte Darstellung der Zuführ- und Ablegeeinrichtung,
    Figur 4
    eine Ansicht in Richtung des Pfeils IV in Figur 3,
    Figur 5
    eine schematische Darstellung der relativen Anordnung des Behälters der Zuteileinrichtung, der Zahnscheibe und der Bewegungsbahn des Basisstrangs und
    Figur 6
    eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts VI der Figur 5.
  • Die Figuren 1 bis 6 zeigen ein derzeit bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung, wobei in allen Figuren gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind.
  • In Figur 1 ist eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Bilden eines Zigarettenstrangs 1 dargestellt, der in seinem Innern wenigstens eine Reihe von Partikeln 2 eines Zusatzstoffes enthält und von dem im weiteren, hier nicht dargestellten Verlauf nacheinander Zigaretten für die Weiterverarbeitung zu Plain- oder Filterzigaretten abgeschnitten werden.
  • Einige dieser Partikel 2 sind in den Figuren 1 bis 4 unmaßstäblich groß angedeutet. Tatsächlich handelt es sich bei diesen Partikeln um kleine Kügelchen, die aus einem festen Zusatzstoff bestehen, um Mikrokapseln, die einen flüssigen Zusatzstoff enthalten oder um Kügelchen eines porösen Trägermaterials, das mit dem Zusatzstoff getränkt ist, der beim Konsumieren der aus dem Strang hergestellten Zigaretten freigeben wird. Die Größe der Partikel beträgt vorzugsweise etwa 0,5 bis 1,0 Millimeter, kann aber auch darüber oder darunter liegen. In dieser Form in den Strang und damit in die Zigaretten eingebrachte Zusatzstoffe verlieren auch nach längerer Lagerungszeit der Produkte ihre Aromaeigenschaften nicht, so daß die gewünschte Qualität der Produkte langfristig erhalten bleibt.
  • In Figur 1 ist eine seitliche Gesamtansicht einer Vorrichtung 3 zum Bilden eines Partikel eines Zusatzstoffes enthaltenden Zigarettenstrangs 1 schematisch dargestellt. Diese Vorrichtung weist eine Strangherstelleinrichtung 4 zum Bilden und längsachsialen Fördern eines Basisstrangs 6 aus Schnittabak durch eine Ablagezone 7, eine Zuführ- und Ablegeeinrichtung 8 zum Zuführen und zum Ablegen von Partikeln 2 auf dem Basisstrang 6 und eine Strangbildungseinheit 9 zum Einbetten der Partikel und zum Bilden eines Tabakstrangs 11 auf.
  • Der Basisstrang 6 wird in der Strangherstelleinrichtung 4 an einem Saugband 12 gebildet, das in einem von zwei Seitenwänden 13 und 13a begrenzten Kanal 32 und über Rollen 14 geführt und derart angetrieben ist, daß es sich mit seinem unteren Trum 12a in Richtung eines Pfeils 16 bewegt. Auf der Oberseite des Saugbandes 12 befindet sich eine Saugkammer 17, die für eine Luftströmung sorgt, die einen Schauer von Tabakfasern in Richtung von Pfeilen 18 nach oben zieht, wo sie sich als dünne Schicht oder Basisstrang 6 am Fördertrum 12a des Saugbands 12 anlegen und in Pfeilrichtung 16 gefördert werden. Der Basisstrang 6 wird von einem an sich bekannten Egalisator 19 geglättet, der von dem Basisstrang überschüssigen Tabak 21 abnimmt. Dieser wird von einer nicht dargestelllten Förderschnecke und einem Förderband 22 abgefördert. Als Strangherstelleinrichtung 4 kann beispielsweise eine Verteilereinheit vom Typ VE der Anmelderin eingesetzt werden, deren Einsatz in Verbindung mit den Strangherstellungsmaschinen des Typs Protos der Anmelderin allgemein bekannt und gebräuchlich ist.
  • Der egalisierte Basisstrang 6 gelangt in die Ablagezone 7, in der die später zu beschreibende Zufuhr- und Ablegeeinrichtung 8 Partikel 2 eines Zusatzstoffes auf dem Basisstrang 6 ablegt. Diese Partikel werden unterhalb des Basisstrangs 6 von der Seite her in den Saugkanal zwischen den Seitenwänden 13 eingeführt und von dem durch die Saugkammer 17 bewirkten Saugzug an den Basisstrang angesaugt und dort während der weiteren Strangbewegung in Pfeilrichtung 16 gehalten.
  • Im weiteren Verlauf gelangt der Basisstrang 6 mit den Partikeln 2 zur Strangbildungseinheit 9, in der weitere Tabakfasern in einem Schauer entsprechend den Pfeilen 23 zu dem Saugband 12 gefördert werden und die Partikel 2 sowie den Basisstrang 6 zur Bildung eines Tabakstrangs 11 überstreuen. Die von dem Saugband abgewandte Oberfläche des Tabakstranges 11 wird von einem weiteren an sich bekannten Egalisator 24 geglättet. Letzterer weist zwei nicht dargestellte Klemmscheiben auf, die den überschüssigen Tabak zwischen sich halten. Eine Bürste oder ein Paddel 26 entfernt den Überschußtabak 27, der von dem Förderband 22 abgefördert wird. Eine höhenverstellbare Rolle 28 dient zum Herabsetzen oder Erhöhen der Menge des Überschußtabaks 27.
  • Der egalisierte Tabakstrang 11 wird anschließend zu einer an sich bekannten Umhüllungsvorrichtung 29 (auch Format genannt) gefördert, in der er in bekannter Weise fortlaufend von einem Zigarettenpapierstreifen 31 zur Bildung eines Zigarettenstranges 1 umhüllt wird. Von diesem Zigarettenstrang 1 werden mittels eines bekannten, nicht dargestellten Messerapparates fortlaufend Zigaretten abgeschnitten, die in ihrem Innern eine Reihe von Partikeln 2 eines Zusatzstoffes und darum herum angeordneten Tabak aufweisen.
  • Unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 5 werden nun der Aufbau und die Funktion der Zuführ- und Ablegeeinrichtung 8 näher beschrieben. Die Figuren zeigen den von den Seitenwänden 13 und 13a begrenzten Saugkanal 32, in welchem das Fördertrum 12a des Saugbandes 12 in bekannter Weise geführt ist. Dieses Fördertrum 12a trägt den Basisstrang 6, der mittels Saugzug aus der hinter dem Saugband liegenden Saugkammer 17 hängend an dem Saugband gehalten wird. Die Saugkammer 17 ist in den Figuren 2 und 3 nur fragmentarisch dargestellt.
  • Die Zuführ- und Ablegeeinrichtung 8 weist eine Zuteileinrichtung 33 und ein Überführungsmittel 34 auf. Die Zuteileinrichtung 33 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als topfartiger Behälter 36 mit einer kreisförmigen Bodenfläche 37 und einer zur Bodenfläche hin divergierenden radialen Außenwand 38 ausgebildet. Im radial äußeren Randbereich der Bodenfläche 37 sind in einer ringartigen Anordnung entlang dem Umfang der Bodenfläche mit der Innenfläche der Außenwand 38 fluchtende Abgabeöffnungen 39 angeordnet, deren Ausbildung in der Ausschnittsvergrößerung der Figur 6 zu erkennen ist. Danach sind die Abgabeöffnungen 39 eingangsseitig elliptisch ausgebildet, wobei ihre große Achse in Umfangsrichtung der Bodenfläche 37 verläuft. Auslaßseitig sind die Abgabeöffnungen 39 etwa kreisförmig ausgebildet, so daß sie von der Einlaßseite zur Auslaßseite im wesentlichen trichterförmig ausgebildet sind. Die elliptische Ausbildung der Abgabeöffnungen 39 erleichtert die Abgabe der Partikel 2 aus dem Behälter 36.
  • Der topfartige Behälter 36 ist um eine Achse 41 drehbar gelagert. An seinem Aussenumfang ist er mit einem Zahnkranz 42 versehen. Von einem Motor 43 wird der Behälter 36 über ein Zahnrad 44 angetrieben, das mit dem Zahnkranz 42 kämmt. Natürlich können hier auch andere Antriebsmittel, beispielsweise ein Zahnriementrieb, eingesetzt werden.
  • Das Überführungsmittel 34 ist als Zahnscheibe 46 mit Zähnen 47 und Zahnzwischenräumen 48 an seinem Umfang ausgebildet, wobei die Abmessungen der Zahnzwischenräume etwa der Größe der zu fördernden Partikel 2 entsprechen. Die Zahnscheibe 46 läuft dicht unterhalb der Bodenfläche 37 des Behälters 36 in einer zur Bodenfläche parallelen Ebene um eine Achse 49 um und ist über ein Zahnrad- oder Riemengetriebe 51 vom Motor 43 synchron zum Behälter 36 angetrieben.
  • Aus einem Nachfüllvorrat 52 werden die Partikel 2 von oben über eine Rutsche 53 in den Behälter 36 eingegeben. Die Rotation des Behälters 36 bewirkt eine Ansammlung der Partikel 2 an der Außenwand 38 des Behälters 36, an der entlang sie unter der Wirkung der Fliehkraft nach unten zu den in der Bodenfläche 37 angeordneten Abgabeöffnungen 39 getrieben werden. Diese Bewegung wird durch die zur Bodenfläche 38 hin divergierende Ausbildung der Außenwand 38 wirksam unterstützt. Während des Umlaufs des Behälters 36 treten die Partikel 2 in die Abgabeöffnungen 39 ein, wie das Figur 3 zeigt, und werden darin von der Oberfläche der dicht unter dem Behälter 36 rotierenden Zahnscheibe 46 gehalten. Durch die trichterförmige Ausbildung der Abgabeöffnungen 39 wird der Vorgang des Eintretens der Partikel unterstützt.
  • Der Radius RZ der Zahnscheibe 46 ist größer als der Radius RB der Bodenfläche 37 des Behälters 36. Die Achse 41 des Behälters 36 ist zur Achse 49 der Zahnscheibe 46 so versetzt, daß die Zähne 47 und die Zahnzwischenräume 48 der Zahnscheibe in einer Vereinzelungszone 54 mit den Abgabeöffnungen 39 in der Bodenfläche des Behälters 36 korrespondieren, daß also Abgabeöffnungen 39 und Zahnzwischenräume 48 gleichzeitig und möglichst synchron die Vereinzelungszone 54 durchlaufen. Dabei gelangen die während des Umlaufs des Behälters in die Abgabeöffnungen 39 eingetretenen Partikel 2 einzeln oder in Gruppen vorgegebener Anzahl nacheinander in aufeinanderfolgende Zahnzwischenräume 48 und werden in diesen als geordnete Reihe zur Ablagezone 7 hin gefördert. Die Figuren 2 und 5 zeigen die relative Anordnung des rotierenden Behälters 36 und der Zahnscheibe 46 und machen den Verlauf des Förderweges 56 der Partikel 2 in den Zahnzwischenräumen 48 der Zahnscheibe 46 von der Vereinzelungszone 54 zur Ablagezone 7 deutlich. Figur 3 und Figur 4 zeigen, daß die Zahnzwischenräumen 48 zur Bildung von Aufnahmekammern für die Partikel 2 an der Unterseite mit einer Platte 57 und radial außen mit einer stationären konzentrischen Führungsfläche 58 begrenzt sind. Mit einer Deckplatte 59 ist die Bewegungsbahn der Partikel 2 an der Oberseite bedeckt (Figur 3).
  • Im Betrieb ist die Rotationsgeschwindigkeit des Behälters 36 groß genug zu wählen, daß die Partikel 2 unter der Wirkung der Fliehkraft zur Außenwand 38 hin gedrängt werden. Sie ist so auf die Drehgeschwindigkeit der Zahnscheibe 46 abgestimmt, daß aus den Abgebeöffnungen 39 in der Vereinzelungszone 54 in jeden Zahnzwischenraum 48 wenigstens ein Partikel 2 übergeben wird. Vorzugsweise sind die Abgabeöffnungen 39 und die Zahnzwischenräume 48 in demselben Abstand zueinander angeordnet. Der Behälter und die Zahnscheibe können mit derselben Umfangsgeschwindigkeit rotieren, so daß beim Durchgang durch die Vereinzelungszone 54 jede Abgabeöffnung 39 zum Übergeben eines Partikels mit einem Zahnzwischenraum 48 zusammentrifft. Um die Übergabebedingungen zu verbessern, kann es vorteilhaft sein, die Rotationsgeschwindigkeit des Behälters 36 und die Zahnscheibe 46 unterschiedlich einzustellen. So kann die Rotationsgeschwindigkeit des Behälters 36 kleiner sein als die der Zahnscheibe 46, wenn dabei noch die erforderliche Fliehkraft auf die Partikel 2 ausgeübt wird. Besonders vorteilhaft und für den Vorgang der Übergabe der Partikel 2 an die Zahnscheibe 46 sicherer ist es, die Rotationsgeschwindigkeit des Behälters größer als die der Zahnscheibe 46 einzustellen. Die Wahl des optimalen Geschwindigkeitsverhältnisses wird eine Sache der empirischen Einstellung sein. Auf diese Weise wird auf den Basisstrang 6 in der Ablagezone 7 eine lückenlose Reihe 61 von Partikeln 2 des Zusatzstoffes abgelegt.

Claims (18)

  1. Verfahren zum Bilden eines einen Zusatzstoff enthaltenden Faserstrangs der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere eines Tabakstrangs für die Zigarettenherstellung, bei welchem ein Basisstrang gebildet und längsaxial gefördert wird, auf den Basisstrang Partikel eines Zusatzstoffes aufgelegt werden und durch Zufuhr weiteren Fasermaterials zum Basisstrang die Partikel bedeckt werden und der Faserstrang gebildet wird, eine Menge von Partikeln des Zusatzstoffes in ungeordneter Formation auf einer Kreisbahn unter Fliehkraftwirkung durch eine Vereinzelungszone bewegt wird und in der Vereinzelungszone eine wenigstens einreihige Aufeinanderfolge von Partikeln gebildet, zum Basisstrang gefördert und auf diesem abgelegt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel des Zusatzstoffes in einer bedarfsgerechten Aufeinanderfolge zugeteilt, in wenigstens einer Reihe hintereinander zum Basisstrang gefördert und auf dem bewegten Basisstrang abgelegt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel in einer Bewegungsbahn mit überwiegend horizontaler Richtungskomponente von der Vereinzelungszone zum Basisstrang gefördert werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisstrang an einem umlaufenden Saugstrangförderer hängend gefördert wird und daß die zugeführten Partikel mittels eines den Basisstrang am Saugstrangförderer haltenden Saugluftstroms auf dem Basisstrang gehalten werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Kreisbahn bewegte Partikelmenge entsprechend der Partikelentnahme durch kontinuierliche oder diskontinuierliche Partikelzufuhr ergänzt wird.
  6. Vorrichtung zum Bilden eines einen Zusatzstoff enthaltenden Faserstrangs der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere eines Tabakstrangs für die Zigarettenherstellung, umfassend eine Strangherstelleinrichtung (4) zum Bilden und längsaxialen Fördern eines Basisstrangs (6) aus Fasermaterial durch eine Ablagezone (7), eine Zuführ- und Ablegeeinrichtung (8) zum Zuführen und zum Ablegen von Partikeln (2) des Zusatzstoffes in der Ablagezone (7) auf dem Basisstrang und eine Strangbildungseinheit (9) zum Bedecken der Partikel und zum Bilden des Faserstrangs (11) durch Aufbringen weiteren Fasermaterials auf die Partikel und den Basisstrang, wobei die Zuführ- und Ablegeeinrichtung (8) eine die Partikel (2) in ungeordneter Formation bereithaltende Zuteileinrichtung (33) mit einer Anordnung (38, 39) zum Abgeben einer Folge von Partikeln in einer Vereinzelungszone (54) und Überführungsmittel (34) zum Fördern der von der Zuteileinrichtung (33) abgegebenen Partikel in einer wenigstens einreihigen Folge (61) entlang einer Bewegungsbahn zur Ablagezone (7) am Basisstrang (6) aufweist und die Zuteileinrichtung (33) einen um eine Drehachse (41) rotierend antreibbaren Behälter (36) zum Bereithaiten und Bewegen einer Menge der Partikel (2) des Zusatzstoffes auf einer Kreisbahn aufweist, welcher an seiner Peripherie mit wenigstens einer Abgabeöffnung (39) zur Abgabe der Partikel in der Vereinzelungszone (54) an das Überführungsmittel (34) versehen ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Überführungsmittel (34) als Zuführförderer (46) mit Aufnahmen (48) für die von der Zuteileinrichtung (33) abgegebenen Partikel (2) ausgebildet ist und daß nacheinander jeweils wenigstens eine Partikelaufnahme (48) des Zuführförderers in der Vereinzelungszone (54) zum Aufnehmen von Partikeln mit der wenigstens einen Abgabeöffnung (39) des rotierenden Behälters (36) korrespondiert.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (36) der Zuteileinrichtung (33) topfartig mit kreisförmiger Bodenfläche (37) und zur Bodenfläche hin radial divergierender Außenwand (38) ausgebildet und um eine im wesentlichen vertikale Achse (41) drehbar ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Bodenfläche (37) des topfartigen Behälters (36) und seiner radialen Außenwand (38) als Auslaßöffnung (39) für die Partikel (2) ein Ringspalt vorgesehen ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am radial äußeren Rand der Bodenfläche (37) des topfartigen Behälters (36) in der Flucht der radialen Außenwand (38) ein Ring diskreter Abgabeöffnungen (39) vorgesehen ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabeöffnungen (39) des rotierenden Behälters (36) der Zuteileinrichtung (33) elliptisch ausgebildet sind, wobei die große Ellipsenachse parallel zur Umfangsrichtung des Behälters verläuft.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Überführungsmittel (34) als Zahnscheibe (46) mit an ihrem Umfang angeordneten Zähnen (47) und der Größe der Partikel (2) entsprechenden Zahnzwischenräumen (48) ausgebildet ist, die unter der Bodenfläche (37) des Behälters (36) in einer zu dieser parallelen Ebene umlaufend antreibbar ist, daß die Peripherie der Zahnscheibe (46) einerseits die Vereinzelungszone (54) und andererseits die Abgabezone (7) in der Bewegungsbahn (32) des Basisstrangs (6) durchläuft und daß die Zahnzwischenräume (48) auf der der Bodenfläche (37) des Behälters (36) gegenüberliegenden Seite und an der radialen Außenseite zur Bildung von Aufnahmekammern für die Partikel (2) durch Begrenzungsflächen (57, 58) abgedeckt sind.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Begrenzungsflächen (57, 58) stationäre Führungsflächen vorgesehen sind, die die Zahnzwischenräume (48) zur Bildung der Aufnahmekammern für die Partikel (2) zumindest auf dem Wegabschnitt zwischen der Vereinzelungszone (54) und der Ablagezone (7) am Basisstrang (6) radial und axial begrenzen.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (RZ) der Zahnscheibe (46) größer ist als der (RB) des rotierenden Behälters (36) der Zuteileinrichtung (33), daß die Zahnscheibe (46) und der Behälter (36) zueinander exentrisch um parallele Achsen (49, 41) umlaufen, so daß die Bewegungsbahn der Zahnzwischenräume (48) von den Abgabeöffnungen (39) des Behälters (36) in der Vereinzelungszone (54) zur Ablagezone (7) in der Bewegungsbahn des Basisstrangs (6) verläuft.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablage der Partikel (2) des Zusatzstoffes in der Ablagezone (7) etwa auf der Mittellinie des Basisstrangs (6) erfolgt.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Zahnscheibe (46) etwa gleich der Fördergeschwindigkeit des Basisstrangs (6) ist.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Zahnscheibe (46) etwa gleich der Umfangsgeschwindigkeit des Behälters (36) ist.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Zahnscheibe (46) größer oder kleiner als die des Behälters (36) ist.
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