EP4013246B1 - Bereitstellen von metallbandabschnitten für tabaksegmente - Google Patents

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EP4013246B1
EP4013246B1 EP20774945.8A EP20774945A EP4013246B1 EP 4013246 B1 EP4013246 B1 EP 4013246B1 EP 20774945 A EP20774945 A EP 20774945A EP 4013246 B1 EP4013246 B1 EP 4013246B1
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EP
European Patent Office
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metal strip
suction
roller
conveying
segments
Prior art date
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EP20774945.8A
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English (en)
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EP4013246A1 (de
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Harald Dittombée
Manfred Folger
Thomas Meins
Bernd Timmann
Julia SCHWANEBECK
Marcus Wagner
Nils Klaper
Nils Hofmann
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Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Koerber Technologies GmbH
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Publication date
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    • B65H2701/17—Nature of material
    • B65H2701/173—Metal

Definitions

  • the invention relates to a unit for providing metal strip sections for pieces of tobacco, in particular tobacco segments.
  • WO 2016/184930 A1 discloses a device and a method for producing inductively heatable tobacco products, wherein a metallic susceptor segment with a rectangular cross section is positioned in tobacco pieces or segments of the smoking products.
  • the smoke products produced can be heated using an inductive heating device.
  • a covering cutting device (cf. Fig. 2 ) disclosed, wherein the covering cutting device has a cutting drum.
  • the suction drum has segment bodies which are moved in a parallel direction to the axis of rotation of the cutting drum.
  • One object of the invention is to improve the production of inductively heated tobacco products and to increase the productivity of a manufacturing machine for inductively heated tobacco products.
  • the advantage of the invention is that the service life of the cutting unit is increased, since in the context of the invention it is provided that, in one aspect, the entire suction roller and/or the entire knife roller are displaced axially, in particular linearly, along their axes of rotation. Furthermore, in a further aspect it is provided that the knife bodies of the suction roll, which have corresponding cutting edges, and/or the cutting knives of the cutting roll are also moved in the axial direction with respect to the axes of rotation of the cutting roll and the suction roll, in particular linearly.
  • the position of the metal strip is changed by an axial displacement movement with respect to the axis of rotation of the suction roller and/or the cutting roller, while the, preferably axial, position of the suction roller conveying the metal strip remains unchanged remains.
  • the axial displacement movement of the metal strip and/or the axial displacement movement of the suction roller and/or its knife body and/or the axial displacement movement of the cutting roller and/or its cutting blade can take place continuously or in a clocked manner in one embodiment.
  • Appropriate drives are provided for the displacement movement of the units or devices mentioned.
  • the cutting unit for cutting a metal strip or several metal strips is set up or designed in such a way that the cutting roller interacts with the suction roller, the metal strip being or being guided between the cutting roller and the suction roller.
  • the cutting roller preferably has cutting blades arranged one behind the other in the circumferential direction.
  • the cutting roller also has several, in particular two, cutting blades arranged next to one another, which are arranged next to one another along the axis of rotation in relation to the axis of rotation of the cutting roller.
  • the suction roller has grooves in the circumferential direction for receiving cutting blades of the cutting roller, with the cutting roller and the suction roller simultaneously rotating in opposite directions, the cutting blades of the cutting roller each dip into a groove of the suction roller and come into contact with a groove flank of the groove, forming a scissor cut can be brought or will be brought.
  • Grooves between the conveyor segments are arranged one behind the other in the circumferential direction of the suction roller, preferably at regular intervals.
  • the conveyor segments each have a support surface for one or more metal strip sections. Furthermore, the conveyor segments each have vacuum bores which are or can be acted upon by negative pressure, whereby the metal strip and/or the metal strip sections are held on the conveyor segments by applying negative pressure.
  • the suction air bores of the conveying segments are preferably arranged one behind the other in a row with respect to the circumferential direction of the suction roller and/or next to one another in a row with respect to the axis of rotation of the suction roller.
  • the suction air holes of the conveying segments can also be acted upon or acted upon by negative pressure from a negative pressure source via suction channels in the interior of the drum body of the suction roller.
  • a common drive is provided to drive the suction roller and the cutting roller.
  • a separate, preferably directly driving and position-controlled or speed-controlled drive is provided, so that the suction roller and the cutting roller are driven in rotation.
  • a guide unit for the at least one metal strip is arranged on the suction roller, in particular the guide unit having two guide bodies spaced apart from one another, with between the spaced apart guide bodies or the metal strip is or is guided, preferably on the suction roller.
  • the external guide unit is provided on the outside of the suction roller in order to guide the metal strip securely on the rotatingly driven suction roller.
  • the guide unit is designed to guide several metal strips and/or metal strip sections on the conveyor segments of the suction roller.
  • the suction roller has a guide device for the at least one metal strip, in particular the guide device as a groove-shaped recess or as several in the circumferential direction of the Suction roller arranged one behind the other and spaced apart groove-shaped depressions is formed, wherein in the groove-shaped depression or in the groove-shaped depressions or the metal strip, preferably on the suction roller, is or is guided.
  • the trailing flanks of the conveying segments are each formed with at least one partial suction air hole, which, when a knife body is arranged on the trailing flank of the respective conveying segment, interacts with a corresponding partial suction air hole of the knife body in order to form a suction air hole, so that when the one from the two is acted upon Partial suction air holes formed suction air hole with negative pressure, the metal band and / or the cut metal band sections are held.
  • the number of partial suction air holes on the trailing edge of the conveyor segments corresponds to the number of partial suction air holes of the knife body arranged on the trailing edge or the total number of partial suction air holes of several knife bodies arranged on the trailing edge of the conveyor segment.
  • the knife body or bodies which are or are arranged on a trailing edge of the conveyor segments, have suction air holes, so that in cooperation with the conveyor segments designed with suction air holes, the metal strip and / or the metal strip sections on the conveyor segments with negative pressure are or are subjected to.
  • the conveying segments also have corresponding suction air holes.
  • a negative pressure source for example a suction fan
  • a suction fan is connected to the suction air holes via corresponding suction air channels inside the suction roller.
  • one or more control bodies or switching devices are provided on the suction roller.
  • the holding vacuum is switched in the conveying area of the metal strip(s) and/or in the conveying area of the metal strip sections on the suction roll, so that negative pressure is applied to the suction air holes in the conveying area of the metal strip(s) and/or in the conveying area of the metal strip sections.
  • the suction air holes of the part of the suction air holes which are subjected to negative pressure in the conveying area of the metal strip sections are connected to the vacuum source via corresponding suction air channels and that the suction air holes of the other part of the suction air holes which are in the same conveying area of the metal strip sections are not connected Negative pressure is applied, can be acted upon with negative pressure via separate suction air channels, which, however, are only subjected to negative pressure in the conveying area of the metal strip.
  • suction air channels for one part of the suction air holes and the suction air channels for the other part of the suction air holes of the conveying segments of the suction roller can be aligned in different directions with respect to the axis of rotation of the suction roller.
  • some of the suction air channels for the suction air holes subjected to negative pressure in the conveying area of the metal strip sections can be aligned parallel to the axis of rotation of the suction roller, while the suction channels for the suction air holes not subjected to negative pressure in the conveying area of the metal strip sections are designed to be at least partially inclined to the axis of rotation, for example, or in the drum body the suction roller are designed in a different way.
  • the suction roll has conveying segments with support bodies, in particular attachment bodies, in the circumferential direction, the conveying segments being arranged one behind the other in the circumferential direction of the suction roll and between A recess, in particular a groove, is provided in each of the conveyor segments in the circumferential direction and the support bodies each have a support surface for the metal strip and the metal strip sections, in particular the conveyor segments having suction air bores and the support bodies arranged on the conveyor segments, in particular attachment bodies, suction air bores for acting on the metal strip and / or the metal strip sections have negative pressure, the suction air bores of the conveying segments communicating with one another with the suction air bores of the support bodies.
  • the support bodies arranged on the conveyor segments are preferably provided with an abrasion-resistant or low-wear coating or are made of a particularly hard material.
  • the support bodies arranged on the conveyor segments are glued to the conveyor segments of the suction roller in one embodiment.
  • the suction roller has conveyor segments arranged one behind the other in the circumferential direction, with a magnet or several magnets for holding metal strip sections being provided on the outer surface of the conveyor segments.
  • the magnets are arranged in the area of the trailing ends of the conveyor segments in relation to the conveying direction of the suction roller.
  • several magnets are provided for holding a metal strip section on the conveyor segment, the magnets being arranged one behind the other in the circumferential direction of the suction roll and/or next to one another on the conveyor segment in relation to the longitudinal axis of the suction roll.
  • the suction roller has conveyor segments arranged one behind the other in the circumferential direction, the conveyor segments each having an embossing structure and/or an embossing die on their outside for embossing the on the Conveying segments have arranged, in particular held, or arrangeable metal strip sections, in particular the embossing structure and / or the embossing die are provided in the area of the trailing flank of the conveying segments in relation to the axis of rotation of the suction roll and / or in particular the embossing structure and / or the embossing die have at least one suction air hole for applying negative pressure to the metal strip sections and/or wherein an embossing roller which interacts with the suction roller is arranged in particular on the suction roller.
  • a processing device is provided on the suction roller in order to deform the metal strip sections in cooperation with the embossing structure and/or the embossing die.
  • the processing device is preferably designed to be functionally complementary to the embossing structure and/or the embossing die of the suction roll.
  • the unit for providing material strip sections for tobacco pieces that at least one conveyor drum is provided for conveying metal strip sections, the conveyor drum being mounted on a drum body and/or Magnets for holding metal strip sections are arranged on a control body surrounded by a drum cylinder, preferably along the conveying path of the metal strip sections and/or one behind the other in the circumferential direction of the conveying drum, in particular the magnets being designed as permanent magnets or as, in particular switchable, electromagnets.
  • the unit prefferably has a plurality of conveyor drums which are arranged one behind the other in the conveying direction, each of the conveyor drums having magnets in the conveying area of the metal strip sections or a series of magnets arranged one behind the other in the circumferential direction of the respective conveyor drum in order to hold the metal strip sections during their conveyance on the respective conveyor drum along the conveyor area by means of the magnetic forces through the magnets on the surface of the conveyor drum.
  • the suction roller has conveying segments in the circumferential direction with support surfaces for the metal strip and the metal strip sections, the conveying segments having suction air holes for applying pressure to the metal strip and / or the metal strip sections Have negative pressure, with reference to the conveying direction of the suction roller in a first conveying section for conveying the metal strip on the suction roller, the, in particular all, suction air holes of the conveying segments for the metal strip are or are subjected to negative pressure and after cutting a metal strip section from the metal strip in one, Preferably immediately following, second conveying area, only a part of the suction air holes is or is subjected to negative pressure in order to hold the metal strip section on the respective conveying segment, and the negative pressure at the other suction air holes of the conveying segment is switched off or can be switched off, preferably by means of a control body.
  • the axial length of the plunger groove in relation to the axis of rotation of the insertion drum corresponds to the displacement path of the slide when inserting the metal strip sections arranged on the insertion drum into the tobacco pieces, in particular tobacco segments, which are preferably also arranged on the insertion drum.
  • the insertion drum preferably has a drum body, with receiving troughs for the metal strip sections being arranged one behind the other in the circumferential direction of the drum body.
  • corresponding plungers are provided on the side of the receiving troughs in a conveying section of the insertion drum, which are or are inserted into the longitudinal plunger groove of the receiving troughs and insert the metal band sections into tobacco segments or pieces of tobacco.
  • corresponding pieces of tobacco, in particular tobacco segments are arranged in the receiving troughs next to the metal strip sections, so that when the tobacco pieces and the metal strip sections are conveyed on the insertion drum, the metal strip sections are inserted into the tobacco pieces, in particular tobacco segments.
  • the metal band sections can also be introduced into the tobacco pieces by relative movement between the respective pieces of tobacco and the metal band sections.
  • the object is achieved by a machine in the tobacco processing industry, in particular a smoking article manufacturing machine, with a unit described above for providing metal strip sections for pieces of tobacco, in particular tobacco segments.
  • a machine in the tobacco processing industry in particular a smoking article manufacturing machine
  • a unit described above for providing metal strip sections for pieces of tobacco, in particular tobacco segments to avoid repetition, express reference is made to the above statements.
  • a further solution to the problem is achieved by a method for providing metal strip sections for pieces of tobacco, in particular tobacco segments, the method being carried out using a unit described above.
  • express reference is made to the above statements.
  • tobacco product can be understood to mean an aerosol-forming tobacco segment or tobacco-containing segment or a filter segment provided with an aerosol-forming liquid, which is produced in a unit according to the invention for providing metal strip sections or a manufacturing machine, in particular a smoking article manufacturing machine, in order to produce an inductive to form a heatable tobacco product or an inductively heatable tobacco segment.
  • tobacco product may also be a tobacco segment that is or is connected to a mouthpiece, which may optionally include a filter segment and/or further segments, for example cooling or spacer segments.
  • the filter segment and other segments can be selected in accordance with the composition of the tobacco segment.
  • the aerosol-forming tobacco segment and the mouthpiece and optionally further segments can be assembled to form a structural unit.
  • the tobacco product can, for example, be a consumable end product, that is, a ready-to-use consumable, such as an aerosol-generating smoking article, which can be used in combination with a, preferably electronic, heating device, for example an e-cigarette or a heat-not-burn smoking device.
  • the tobacco product preferably has a longitudinal extension and a circular or oval cross section.
  • the tobacco product may also have the cross section of a rectangle or a polygon.
  • the tobacco product is rod-shaped.
  • the tobacco product is or comprises a tobacco segment made from an aerosol-forming tobacco substrate.
  • the aerosol-forming tobacco substrate contains volatile tobacco flavorings that are released when the tobacco substrate is heated.
  • the aerosol-forming tobacco substrate may comprise or consist of a mixed tobacco cut filler or may comprise homogenized tobacco material.
  • the homogenized tobacco material can be formed by agglomerating particulate tobacco.
  • the aerosol-forming substrate may additionally comprise a non-tobacco material, for example homogenized plant material that is not tobacco.
  • the aerosol-forming tobacco substrate is a tobacco film, preferably crimped, crimped, folded and/or gathered, comprising tobacco material, fibers, binders and aerosol formers.
  • the tobacco film is a cast film in the form of reconstituted tobacco prepared from a slurry and containing tobacco particles, fiber particles, aerosol formers, binders and optionally flavors.
  • a crimped, shirred tobacco film for example a cast film, may have a thickness in a range between 0.5 mm and about 2 mm, preferably between 0.8 mm and about 1.5 mm, for example 1 mm. Thickness variations of up to 30% may occur due to manufacturing tolerances.
  • the crimped, gathered or folded tobacco film can be formed into a rod-shaped tobacco segment.
  • the tobacco film can also be cut into narrow, 0.5 to 3 mm wide, parallel strips and gathered into a rod-shaped article.
  • the inductively heatable smoking article comprises or consists of an inductively heatable tobacco product that is produced in a corresponding device, such as a smoking article manufacturing machine.
  • the inductively heatable smoking article comprises an inductively heatable tobacco segment and a susceptor segment, which is introduced into the tobacco segment in the form of a metal band section.
  • an inductively heatable smoking article is introduced into a cavity of the induction heating device, so that the susceptor segment in the tobacco segment is heated by a corresponding inductance of a power supply electronics arranged in the induction heating device.
  • the susceptor segment formed by a metal band section can be a filament, rod, sheet or band or the like.
  • Embodiments according to the invention can fulfill individual features or a combination of several features.
  • Fig. 1 a shows a schematic structure of a drum machine 3 in the tobacco processing industry for producing tobacco segments provided with a susceptor segment, in particular inductively heated smoking articles.
  • Drum machine 3 shown schematically can be designed, for example, as a combiner or multi-segment maker.
  • the drum machine 3 shown ( Fig. 1b ) is a right module 4 for providing tobacco segments 1 and a left module 5 for providing susceptor segments 2 and for inserting the susceptor segments 2 into the tobacco segments 1.
  • the tobacco segments 1 are then spaced apart from one another in the longitudinal axial direction by means of a spacing device 122 (compare method step I.6), after which the tobacco segments 1, which are spaced apart longitudinally axially, are transferred from the conveyor drum 108 to an insertion drum 123 (compare method step II.7).
  • Fig. 1b shows schematically in the left area the process steps II.1 to II.4 for providing metal strip sections 2 as susceptor segments, which are produced from a metal strip by cutting, as well as the deformation of the cross section QS of the metal strip sections 2 as susceptor segments (process step II.5), that Transferred to an insertion drum 123 by means of a transfer drum 121 and positioning the metal strip sections 2 in the respective tobacco segment 1 by inserting them (process step II.7).
  • a quasi-endless metal strip 31 is introduced from a running reel, which is not shown here, into the left module 5 of the drum machine 3 by conveyor and/or deflection rollers 111 to 113, the rollers 114 , 115 form a pair of pull rollers for transporting the metal strip 31 or the metal strips 9, 10.
  • the metal strip 31 is cut into two metal strips 9 and 10 in the longitudinal direction by an upstream cutting device 110.
  • a subsequent spacing device 116 spaces the two metal strips 9, 10 apart in such a way that further processing can be carried out advantageously.
  • the material web sections or the two metal strips 9, 10 can be provided by means of a reel, with the endless or quasi-endless metal strip 31 being cut in the longitudinal direction into two metal strips 9, 10 by means of a cutting device 110 (compare method step II.2).
  • the metal strips 9, 10 are provided by two running reels, with the cutting processing step being omitted in the corresponding embodiment.
  • a metal strip cutting device 30 with a knife roller 117 and a suction roller 118 is provided in the conveying direction of the metal strips 9, 10, with the metal strip cutting device 30 being used both metal strips 9, 10 are cut into metal strip sections 2 and separated.
  • the metal strip sections 2 are inserted into the tobacco segments 1 as a susceptor material on a subsequently arranged insertion drum 123.
  • the metal strip 31 is held on a roller via negative pressure or by a magnetic field and cut by the metal strip cutting device 30.
  • the metal strip 31 can be cut in such a way that the length of the metal strip sections 2 results from the width of the metal strips 9, 10, or that the width of the material web 9, 10 forms the width of the metal strip sections 2.
  • the metal strip cutting device 30 can be replaced by another cutting device or dividing device which includes a laser for cutting the metal strips 9, 10 into metal strip sections.
  • the isolated metal strip sections 2 are transferred to a drum 119 as susceptor segments.
  • the drums 119, 120 act as a shape changing unit, which change the cross section QS of the metal strip sections 2 in such a way that the axial moment of inertia - this refers to the longitudinal axis of the metal strip sections 2 provided as susceptor segments - increases in order to prevent the tobacco segment 1 from buckling when inserted into the tobacco segment 1 To avoid metal band sections 2 and/or damage.
  • the lateral insertion or insertion of the metal strip sections 2 as a susceptor segment 2 into the respective tobacco pieces 7.1 is carried out on the subsequent insertion drum 123 (process step II.7).
  • the tobacco segments 1 arranged next to one another in pairs with the metal strip sections 2 inserted therein are located on the insertion drum 123 as susceptor segments 2, which are preferably transferred in pairs to a transport drum or conveyor arrangement, not shown here.
  • the method for inserting metal strip sections 2 as susceptor segments 2 into each piece of tobacco to produce a tobacco segment 1 can be implemented in a drum machine in the tobacco processing industry.
  • the mass flow, which is conveyed in particular in a single layer, can move in sections continuously and/or in a clocked manner.
  • the knife roller 32 carries on its circumference knives 34 which run transversely to the direction of rotation and which dip one after the other into the grooves 38 of the suction roll 36 as they rotate.
  • the cutting edges of the knives 34 are aligned parallel to the axis of the knife roller 32, so that the cutting edge of the knife 34 runs around the entire width or length on a (single) cutting circle, the cut being made when the straight cutting edge plunges into the corresponding groove or Recess 38 of the suction roller 36 begins by executing a cut, in particular a shearing cut, and ends with the cutting of the metal strip after the cutting edge has been immersed.
  • the suction roller 36 has support bodies 50 arranged in the circumferential direction of the suction roller 36, which have corresponding support surfaces 40 on the outside for the metal strip sections 39 or the metal strip 20.
  • the recesses 38 are formed between the support bodies 50 as an interruption.
  • the metal strip 20 is moved along the rotation axes of the cutting roller 32 or the suction roller 36 in relation to the axis of rotation of the cutting roller 32 and/or in relation to the axis of rotation of the suction roller 36.
  • Fig. 2b shows an enlarged partial view of the metal strip cutting device 30 Fig. 2a omitting the metal strip to be cut.
  • the knife roller 32 has the knives 34 according to the invention at regular intervals in the circumferential direction.
  • the knives 34 are clamped on the drum body of the knife roller 32, so that the cutting edges of the knives 34 are aligned inclined to the axis of rotation of the knife roller 32.
  • the knives 34 dip into the groove-shaped recesses 38 of the suction roller 36 while the knife roller 32 and the suction roller 36 rotate simultaneously.
  • FIG. 2b is a side view of the area between the knife roller 32 and the suction roller 36 in the area of cutting a metal strip into metal strip sections with the metal strip omitted.
  • the knife roller 32 has the cutting knives 34 at regular intervals in the circumferential direction.
  • the cutting knives 34 are clamped on the drum body of the knife roller 32, so that the cutting edges of the cutting knives 34 are aligned inclined to the axis of rotation of the knife roller 32.
  • the cutting blades 34 dip into the groove-shaped recesses 38 of the suction roller 36 while the knife roller 32 and the suction roller 36 rotate simultaneously.
  • a recess 38 is provided between the support bodies 50 in the circumferential direction of the drum body of the suction roller 36, in which a, in particular one-piece, knife body 52 is arranged.
  • the knife body 52 is clamped by means of a corresponding clamping device (not shown here).
  • the front groove flank of the recesses 38 is formed as the cutting edge of the suction roller 36 by the knife bodies 52.
  • edges in particular the upper rear edge of the knife body 52 in the conveying direction of the suction roller 36, are aligned axially parallel to the axis of rotation of the suction roller 36, so that the cutting edges of the knife bodies 52 of the suction roller 36 run axially parallel to the axis of rotation of the suction roller 36.
  • a feed unit is provided for the metal strip or strips, which, for example, comprises at least one or more deflection rollers, wherein the feed unit is moved in relation to the axis of rotation of the cutting roller 32 and/or in relation to the axis of rotation of the suction roller 36 along the axis of rotation of the cutting roller 32 and/or along the axis of rotation of the suction roller 36, in particular linearly.
  • An external guide device 60 is provided for the metal strip 10, which has two guide bodies 61.1, 61.2 aligned next to one another and parallel to one another, between which the metal strip 10 resting on the support surfaces 40 of the support bodies 50 is securely guided.
  • the position of the guide bodies 61.1, 61.2 can be easily adapted to the width of the metal strip 10.
  • a knife body 152.1 it is possible for a knife body 152.1 to be formed with partial suction air bores 154, which cooperate with partial air bores 56 of the support body 50 and form an entire suction air bore for the metal strip or the metal strip sections.
  • a thin-width knife body 152.2 without suction air holes is arranged on the trailing edge of the support body 50 adjacent to the suction air holes.
  • the support body 50 is provided with a recess 55 into which a knife body 152.3 provided with suction air holes 155 is fitted and fixed.
  • the suction air holes 155 of the knife body 152.3 are connected via corresponding channels to a suction air channel inside the suction roller 56 in order to apply negative pressure to the suction air holes 155 of the knife body 152.3.
  • the support segment 58 has, for example, a hardened trailing cutting edge, which interacts with the cutting blades of a cutting roller arranged on the suction roller.
  • the support segment 58 is glued to the support bodies 50.
  • the leading suction air bores 62 are not subjected to negative pressure, that is, the negative pressure at the suction air bores 62 is switched off, while in order to hold the metal strip sections 39, the trailing suction air bores 64 are subjected to negative pressure to hold the metal strip sections 39.
  • the trailing suction air bores 64 are subjected to negative pressure.
  • FIG. 6a, 6b are cross-sectional views of the suction roller 36 Fig. 5 shown in detail.
  • the leading suction air bores 62 in the support body 50 are connected via an inclined channel 72 formed in the interior of the suction roller 36 to the axis of rotation of the suction roller 36 (cf. Fig. 6b ).
  • the trailing suction air bores 64 of the support body 50 are connected to a suction channel 74 which is inclined horizontally to the axis of rotation of the suction roller 36 (cf. Fig. 6a ).
  • the suction air holes 62 are supplied with negative pressure via the suction channel 72 in the conveying area of the metal strip 9, while at the same time the trailing suction air holes 64 are subjected to negative pressure via the suction channel 74 in the same conveying area.
  • the negative pressure applied to the suction channel 72 is switched off by means of a control ring 66 arranged laterally on the suction roller 36, while the control ring 66 is designed for the trailing suction air bores 64 in such a way that negative pressure is applied to the suction channel 74 in order to to hold the metal band sections 39 resting on the suction air holes 64 on the support surface 40 of the support body 50.
  • Fig. 8 shows another embodiment of a suction roller 36 in one schematic perspective representation.
  • the suction roller 36 has an embossing groove 80 on its support bodies 50 in the end region of the trailing edges of the support surfaces 40, which is in particular wedge-shaped or U-shaped.
  • Other configurations of the embossing groove 80 are also possible within the scope of the invention.
  • the embossing groove 80 it is possible for the metal band sections 39 cut from a metal band to be provided with an embossing, in particular a bend or another embossed structure, before they are delivered to a subsequent conveyor drum or when delivered to a subsequent conveyor drum.
  • corresponding suction air holes 82 to be provided in the embossing grooves 80 in order to hold the metal strip sections resting on the support surfaces 40 by means of negative pressure.
  • the negative pressure at the suction air holes 62 is switched off, so that only the metal strip sections 39 are held by the magnets 68.
  • FIG. 11 A further embodiment of a suction roller 36 is also shown, wherein the suction roller 36 has suction air holes 64 exclusively in the area of the trailing ends of the support bodies 50 in order to hold the metal strip and the metal strip sections cut off from it on the support surfaces 40.
  • the suction air holes 64 can have different shapes.
  • the suction air holes 64 can be round or oval in cross section.
  • the suction air holes 64 can also have a widening at the outer end.
  • the respective suction rolls 36 can be selected according to the requirements by means of a suitably selected geometry of the suction air holes 64 to hold the metal band or the metal band sections cut off from it on the support surfaces 40.
  • the magnets 134 of the first conveyor drum 130 and the magnets 144 of the second conveyor drum 140 can be arranged in the transfer area of the metal strip sections 39 between the conveyor drums 130, 140 in such a way that the magnets 134 of the conveyor drum 130 in the transfer area are arranged opposite magnets 144 of the conveyor drum 140 are to ensure a reliable transfer of the metal strip sections 39.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einheit zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten für Tabakstücke, insbesondere Tabaksegmente.
  • Ferner betrifft die Erfindung eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Rauchartikelherstellungsmaschine, sowie ein Verfahren zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten für Tabakstücke, insbesondere Tabaksegmente.
  • Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zum Aufheizen eines aerosolbildenden Substrats mittels eines Widerstandsheizelements bekannt. Hierbei wird vor Gebrauch ein Rauchartikel in einen Hohlraum einer Heizvorrichtung eingeführt, wobei das aerosolbildende Substrat über eine beheizbare Klinge geschoben wird. Derartige Rauchartikel sind nicht oder nur begrenzt für einen Einsatz in induktiven Heizgeräten für Rauchartikel geeignet.
  • Ferner sind induktive Heizgeräte bekannt, bei denen eine Induktionsquelle ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, wodurch in einem Suszeptor oder Suszeptormaterial eine Spannung induziert wird. Dadurch werden aufgrund der induzierten Spannung Wirbelströme innerhalb des Suszeptormaterials erzeugt, so dass mittels der erzeugten Wirbelströme das Suszeptormaterial erwärmt bzw. erhitzt wird. Das Suszeptormaterial ist vorzugsweise in der thermischen Nähe des aerosolbildenden Substrats, zum Beispiel ein Tabaksubstrat, positioniert, um gezielt das aerosolbildende Substrat zu erwärmen und flüchtige Verbindungen freizusetzen.
  • Außerdem sind in WO 2016/184930 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von induktiv heizbaren Tabakprodukten offenbart, wobei in Tabakstücke oder -segmente der Rauchprodukte ein metallisches, im Querschnitt rechteckförmiges Suszeptorsegment positioniert wird. Die hergestellten Rauchprodukte sind mittels einer induktiv arbeitenden Heizeinrichtung erwärmbar.
  • In US 2017/0079320 A1 In D1 ist eine Vorrichtung mit einer Filterumhüllungspapiersaugtrommel beschrieben. Hierbei wird ein Umhüllungsmaterialstreifen von einer Bobine abgezogen und zu einer Schneideinheit mit einer Saugtrommel 10 und einer Schneideinheit 12 zum Schneiden von Umhüllungsabschnitten auf der Saugtrommel 10 (vgl. Fig. 1).
  • Außerdem ist in DE 10 2011 077 335 A1 eine Belagschneideinrichtung (vgl. Fig. 2) offenbart, wobei die Belagschneideinrichtung eine Schneidtrommel aufweist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3a, 3b weist die Saugtrommel Segmentkörper auf, die in paralleler Richtung zur Rotationsachse der Schneidtrommel bewegt werden.
  • Darüber hinaus ist in DE 33 10 126 A1 eine Schneidvorrichtung mit einer sich drehenden Stütztrommel gezeigt. An der Stütztrommel sind eine Vielzahl von parallel zur Achse der Trommel bewegbaren Bahnschneidmessern angeordnet. Die Schneidmesser führen während der Rotation der Schneidtrommel eine Hubbewegung aus.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Herstellung von induktiv beheizbaren Tabakprodukten zu verbessern sowie die Produktivität an einer Herstellungsmaschine für induktiv beheizbare Tabakprodukte zu erhöhen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Einheit zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten für Tabakstücke, insbesondere Tabaksegmente, mit wenigstens einer Schneideinheit zum Schneiden eines, vorzugsweise endlosen oder quasi-endlosen, Metallbands in Metallbandabschnitte endlicher Länge, wobei die Schneideinheit eine Saugwalze, die rotierend um eine Rotationsachse angetrieben wird oder antreibbar ist, und eine mit der Saugwalze zusammenwirkende Schneidwalze, die rotierend um eine Rotationsachse angetrieben wird oder antreibbar ist, aufweist, wobei zwischen der Schneidwalze und der Saugwalze das wenigstens eine Metallband geführt ist oder wird, wobei
    • (i) die Schneidwalze und die Saugwalze relativ zueinander entlang der Rotationsachse der Schneidwalze und/oder entlang der Rotationsachse der Saugwalze, insbesondere linear, bewegt werden oder bewegbar sind,
    • und/oder (ii) die Schneidwalze in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Schneidmesser aufweist und die Saugwalze in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Messerkörper aufweist, wobei die Messerkörper der Saugwalze und die Schneidmesser der Schneidwalze relativ zueinander entlang der Rotationsachse der Schneidwalze und/oder entlang der Rotationsachse der Saugwalze, insbesondere linear, bewegt werden oder bewegbar sind,
    • und/oder (iii) die Einheit eine Zuführeinheit zum Zuführen wenigstens eines Metallbands zur Schneideinheit aufweist, wobei die Zuführeinheit in Bezug auf die Rotationsachse der Schneidwalze und/oder in Bezug auf die Rotationsachse der Saugwalze entlang der Rotationsachse der Schneidwalze und/oder entlang der Rotationsachse der Schneidwalze, insbesondere linear, bewegt wird oder bewegbar ist.
  • Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Einsatzdauer der Schneideinheit erhöht wird, da es im Rahmen der Erfindung vorgesehen ist, dass in einem Aspekt die gesamte Saugwalze und/oder die gesamte Messerwalze axial, insbesondere linear, entlang ihrer Rotationsachsen verschoben werden. Darüber hinaus ist in einem weiteren Aspekt vorgesehen, dass die Messerkörper der Saugwalze, die entsprechende Schneidkanten aufweisen, und/oder die Schneidmesser der Schneidwalze ebenfalls in axialer Richtung in Bezug auf die Rotationsachsen der Schneidwalze und der Saugwalze, insbesondere linear, bewegt werden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird die Position des Metallbandes durch eine axiale Verschiebebewegung in Bezug auf die Rotationsachse der Saugwalze und/oder der Schneidwalze verändert, während die, vorzugsweise axiale, Position der das Metallband fördernden Saugwalze unverändert bleibt. Die axiale Verschiebebewegung des Metallbands und/oder die axiale Verschiebebewegung der Saugwalze und/oder deren Messerkörper und/oder die axiale Verschiebebewegung der Schneidwalze und/oder deren Schneidmesser kann in einer Ausgestaltung kontinuierlich oder getaktet erfolgen. Für die Verschiebebewegung der genannten Einheiten bzw. Vorrichtungen sind entsprechende Antriebe jeweils vorgesehen.
  • Die Schneideinheit bzw. die Einheit zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten ist vorzugsweise derart eingerichtet, dass in einer Ausgestaltung auch mehrere, nebeneinander geförderte Metallbänder in Metallbandabschnitte jeweils geschnitten werden. Vorzugsweise ist die Einheit zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten zur Verarbeitung von doppelbahnig geförderten Metallbändern ausgebildet.
  • Die Einheit zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten für Tabakstücke, insbesondere Tabaksegmente, ist insbesondere Bestandteil einer Vorrichtung oder Maschine zum Herstellen von, vorzugsweise induktiv beheizbaren, Tabakprodukten. Von der Einheit werden Metallbandabschnitte endlicher Länge für Tabakstücke bereitgestellt, die in einem weiteren, nachfolgenden Verarbeitungsschritt in die Tabakstücke, insbesondere Tabaksegmente, eingebracht werden. Hierbei weisen die Metallbandabschnitte Eigenschaften eines Suszeptormaterials auf, so dass nach Einbringen der Metallbandabschnitte in die Tabakstücke die daraus hergestellten, gebrauchsfertigen Rauchartikel über eine Induktionsheizung erwärmbar sind.
  • Im Rahmen der Erfindung können hierbei die bereitgestellten Metallbandabschnitte für die Tabakstücke nach Durchführung des Schneidprozesses an der Schneideinheit auf nachfolgenden Fördereinrichtungen, insbesondere Fördertrommeln, weiter gefördert werden, wobei es möglich ist, dass die flachen Metallbandabschnitte als rechteckförmige Plättchen oder Stücke in die bereitgestellten Tabakstücke, insbesondere Tabaksegmente, eingebracht werden.
  • Ebenso ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die abgeschnittenen Metallbandabschnitte in ihrer Form durch entsprechende Bearbeitungsvorrichtungen während ihrer Förderung verändert werden, wodurch beispielsweise das axiale Flächenträgheitsmoment des Querschnitts der vereinzelten Metallbandabschnitte erhöht wird. Die Erhöhung des axialen Trägheitsmoments der Querschnitte erfolgt vorzugsweise durch eine Formveränderung des Querschnitts der Metallbandabschnitte, bevorzugt insbesondere durch einen verformenden Stanzprozess und/oder Walzprozess und/oder Prägeprozess oder dergleichen. Hierbei ist vorzugsweise die Bearbeitungsvorrichtung derart ausgebildet, um einen Verformungsprozess, insbesondere einen verformenden Stanzprozess und/oder Walzprozess und/oder Prägeprozess, auszuführen.
  • Die Schneideinheit zum Schneiden eines Metallbandes oder mehrerer Metallbänder ist derart eingerichtet oder ausgebildet, dass die Schneidwalze mit der Saugwalze zusammenwirkt, wobei zwischen der Schneidwalze und der Saugwalze das Metallband geführt wird oder ist. Die Schneidwalze weist vorzugsweise in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Schneidmesser auf. Darüber hinaus ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Schneidwalze auch mehrere, insbesondere zwei, nebeneinander angeordnete Schneidmesser aufweist, die bezogen auf die Rotationsachse der Schneidwalze entlang der Rotationsachse nebeneinander angeordnet sind.
  • Die Saugwalze weist gemäß einer Weiterbildung in Umfangsrichtung Nuten zur Aufnahme von Schneidmessern der Schneidwalze auf, wobei bei gleichzeitiger gegenläufiger Rotation der Schneidwalze und der Saugwalze die Schneidmesser der Schneidwalze in jeweils eine Nut der Saugwalze eintauchen und in Kontakt mit einer Nutflanke der Nut unter Ausbildung eines Scherenschnitts bringbar sind oder gebracht werden.
  • Die Saugwalze weist in Umfangsrichtung Fördersegmente für die Metallbandabschnitte auf, wobei die Fördersegmente mit Unterbrechungen bzw.
  • Nuten zwischen den Fördersegmenten in Umfangsrichtung der Saugwalze, vorzugsweise in regelmäßigen Abständen, hintereinander angeordnet sind.
  • Die Fördersegmente weisen hierbei jeweils eine Auflagefläche für einen oder mehrere Metallbandabschnitte auf. Ferner weisen die Fördersegmente jeweils mit Unterdruck beaufschlagte oder beaufschlagbare Saugluftbohrungen auf, wodurch das Metallband und/oder die Metallbandabschnitte auf den Fördersegmenten durch Beaufschlagung mit Unterdruck gehalten werden.
  • Die Saugluftbohrungen der Fördersegmente sind vorzugsweise in Reihe bezogen auf die Umfangsrichtung der Saugwalze hintereinander und/oder in Reihe, bezogen auf die Rotationsachse der Saugwalze, nebeneinander angeordnet. Die Saugluftbohrungen der Fördersegmente sind ferner über Saugkanäle im Inneren des Trommelkörpers der Saugwalze mit Unterdruck aus einer Unterdruckquelle beaufschlagbar oder beaufschlagt.
  • Bezogen auf die Rotationsrichtung der Saugwalze sind an den Fördersegmenten der Saugwalze nacheilende Messerkörper jeweils, vorzugsweise an den nacheilenden Flanken der Fördersegmente, vorgesehen, wobei insbesondere die äußere Oberfläche der Fördersegmente in Umfangsrichtung für die Metallbandabschnitte endlicher Länge mit der äußeren Oberfläche der Messerkörper in Umfangsrichtung bündig ausgerichtet sind. Darüber hinaus können in einer weiteren Ausgestaltung mehrere, insbesondere zwei, Fördersegmente bezogen auf die Rotationsachse der Saugwalze nebeneinander angeordnet sein. Ebenso ist in einer Weiterbildung vorgesehen, dass mehrere, insbesondere zwei, Messerkörper an einem Fördersegment, bezogen auf die Rotationsachse der Saugwalze nebeneinander angeordnet sind.
  • Für den Antrieb der Saugwalze und der Schneidwalze ist in einer Ausgestaltung ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen. In einer weiteren Ausgestaltung ist es denkbar, dass für die Saugwalze und für die Schneidwalze jeweils ein separater, vorzugsweise direkt antreibender und lagegeregelter oder geschwindigkeitsgeregelter, Antrieb vorgesehen ist, so dass die Saugwalze und die Schneidwalze rotierend angetrieben werden.
  • Insbesondere ist die Einheit zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten eingerichtet, um zwei oder mehrere nebeneinander geförderte Metallbänder mittels der Schneideinheit gleichzeitig in Metallbandabschnitte zu schneiden. Im Rahmen der Erfindung ist ebenso vorgesehen, dass mittels der Schneideinheit in einer Ausgestaltung nur eine einbahnige Materialbahn in Materialstreifenabschnitte geschnitten wird.
  • Gemäß einer weiteren, für sich selbstständig genommenen Lösung der Aufgabe oder einer Weiterbildung ist bei der Einheit zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten vorgesehen, dass an der Saugwalze eine Führungseinheit für das wenigstens eine Metallband angeordnet ist, wobei insbesondere die Führungseinheit zwei voneinander beabstandete Führungskörper aufweist, wobei zwischen den voneinander beabstandeten Führungskörpern ein oder das Metallband, vorzugsweise auf der Saugwalze, geführt wird oder ist. Hierbei ist die externe Führungseinheit an der Außenseite der Saugwalze vorgesehen, um das Metallband sicher auf der rotierend angetriebenen Saugwalze zu führen. Zur Führung eines Metallbandes wird dieses durch die voneinander beabstandeten Führungskörper in einer Art Kanal hindurchgeführt, wodurch verhindert wird, dass das Metallband schief geschnitten wird bzw. die daraus hergestellten Metallbandabschnitte nach dem Schnitt schief auf den Fördersegmenten aufliegen. Auch ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Führungseinheit ausgebildet ist, mehrere Metallbänder und/oder Metallbandabschnitte auf den Fördersegmenten der Saugwalze zu führen.
  • Des Weiteren zeichnet sich eine weitere, für sich selbstständig genommene Lösung der Aufgabe oder einer Weiterbildung der Einheit dadurch aus, dass die Saugwalze eine Führungseinrichtung für das wenigstens eine Metallband aufweist, wobei insbesondere die Führungseinrichtung als eine nutförmige Vertiefung oder als mehrere in Umfangsrichtung der Saugwalze hintereinander angeordnete und voneinander beabstandete nutförmige Vertiefungen ausgebildet ist, wobei in der nutförmigen Vertiefung oder in den nutförmigen Vertiefungen ein oder das Metallband, vorzugweise auf der Saugwalze, geführt wird oder ist.
  • Außerdem ist bei einer weiteren, für sich selbstständig genommenen Lösung der Aufgabe oder einer Ausgestaltung der Einheit vorgesehen, dass die Saugwalze in Umfangsrichtung Fördersegmente mit Auflageflächen für das Metallband und die Metallbandabschnitte aufweist, wobei die Fördersegmente in Umfangsrichtung der Saugwalze hintereinander angeordnet sind und zwischen den Fördersegmenten in Umfangsrichtung jeweils eine Vertiefung, insbesondere Nut, vorgesehen ist, und bezogen auf die Förderrichtung der Saugwalze an den nacheilenden Flanken der Fördersegmente jeweils wenigstens ein Messerkörper angeordnet ist, wobei die Fördersegmente der Saugwalze Saugluftbohrungen zum Beaufschlagen des Metallbands und/oder der Metallbandabschnitte mit Unterdruck aufweisen, wobei
    • a) bezogen auf die Förderrichtung der Saugwalze an den nacheilenden Flanken der Fördersegmente eine Teilsaugluftbohrung oder mehrere Teilsaugluftbohrungen jeweils vorgesehen sind und der an der nacheilenden Flanke der Fördersegmente angeordnete Messerkörper jeweils eine Teilsaugluftbohrung oder mehrere Teilsaugluftbohrungen aufweist, wobei die Teilsaugluftbohrung oder die Teilsaugluftbohrungen eines oder der Fördersegmente mit der Teilsaugluftbohrung oder den Teilsaugluftbohrungen des Messerkörpers zusammenwirken, um jeweils eine Saugluftbohrung oder mehrere Saugluftbohrungen auszubilden
    • und/oder b) die Messerkörper, die an der nacheilenden Flanke der Fördersegmente angeordnet sind oder werden, wenigstens eine oder mehrere Saugluftbohrungen zum Beaufschlagen des Metallbands und/oder der Metallbandabschnitte mit Unterdruck aufweisen.
  • Gemäß der ersten Ausgestaltung sind die nacheilenden Flanken der Fördersegmente mit jeweils wenigstens einer Teilsaugluftbohrung ausgebildet, die bei Anordnung eines Messerkörpers an der nacheilenden Flanke des jeweiligen Fördersegments mit einer korrespondierenden Teilsaugluftbohrung des Messerkörpers zusammenwirken, um eine Saugluftbohrung auszubilden, so dass bei Beaufschlagung der aus den beiden Teilsaugluftbohrungen gebildeten Saugluftbohrung mit Unterdruck das Metallband und/oder die geschnittenen Metallbandabschnitte gehalten werden. Die Anzahl der Teilsaugluftbohrungen an der nacheilenden Flanke der Fördersegmente korrespondiert mit der Anzahl der Teilsaugluftbohrungen des an der nacheilenden Flanke angeordneten Messerkörpers oder der Gesamtanzahl der Teilsaugluftbohrungen von mehreren an der nacheilenden Flanke des Fördersegments angeordneten Messerkörper.
  • Gemäß der zweiten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der oder die Messerkörper, die an einer nacheilenden Flanke der Fördersegmente angeordnet werden oder sind, Saugluftbohrungen aufweisen, so dass im Zusammenwirken mit den mit Saugluftbohrungen ausgebildeten Fördersegmenten das Metallband und/oder die Metallbandabschnitte auf den Fördersegmenten mit Unterdruck beaufschlagt werden oder sind. Insbesondere weisen hierbei die Fördersegmente ebenfalls entsprechende Saugluftbohrungen auf.
  • Um die Saugluftbohrungen der Saugwalze mit Unterdruck zu beaufschlagen, ist vorgesehen, dass an die Saugluftbohrungen über entsprechende Saugluftkanäle im Inneren der Saugwalze eine Unterdruckquelle, zum Beispiel ein Sauggebläse, angeschlossen ist. Um das Haltevakuum während der Rotation der Saugwalze an den entsprechenden Saugluftbohrungen zu schalten, ist oder sind ein oder mehrere Steuerkörper oder Schalteinrichtungen an der Saugwalze vorgesehen. Insbesondere wird das Haltevakuum im Förderbereich des oder der Metallbänder und/oder im Förderbereich der Metallbandabschnitte auf der Saugwalze geschaltet, so dass im Förderbereich des oder der Metallbänder und/oder im Förderbereich der Metallbandabschnitte Unterdruck an den Saugluftbohrungen anliegt.
  • Im Rahmen der Erfindung kann hierbei vorgesehen sein, dass im Förderbereich eines Metallbands auf der Saugwalze alle Saugluftbohrungen des Fördersegments und/oder des Messerkörpers mit Unterdruck beaufschlagt werden und im Förderbereich der Metallbandabschnitte auf der Saugwalze nur ein Teil der Saugluftbohrungen mit Unterdruck beaufschlagt wird, während der andere Teil der Saugluftbohrungen nicht mit Unterdruck beaufschlagt ist bzw. das Haltevakuum an den Saugluftbohrungen des zweiten Teils der Saugluftbohrungen abgeschaltet ist. Hierzu ist es beispielsweise möglich, dass die Saugluftbohrungen des Teils der Saugluftbohrungen, die im Förderbereich der Metallbandabschnitte mit Unterdruck beaufschlagt sind, über entsprechende Saugluftkanäle mit der Unterdruckquelle verbunden sind und dass die Saugluftbohrungen des anderen Teils der Saugluftbohrungen, die im selben Förderbereich der Metallbandabschnitte nicht mit Unterdruck beaufschlagt sind, über separate Saugluftkanäle mit Unterdruck beaufschlagbar sind, die allerdings nur im Förderbereich des Metallbands mit Unterdruck beaufschlagt sind. Dabei ist es möglich, dass die Saugluftkanäle für den einen Teil der Saugluftbohrungen und die Saugluftkanäle für den anderen Teil der Saugluftbohrungen der Fördersegmente der Saugwalze in unterschiedlichen Richtungen in Bezug auf die Rotationsachse der Saugwalze ausgerichtet sind. Hierbei kann ein Teil der Saugluftkanäle für die mit Unterdruck beaufschlagten Saugluftbohrungen im Förderbereich der Metallbandabschnitte parallel zur Rotationsachse der Saugwalze ausgerichtet sein, während die Saugkanäle für die nicht mit Unterdruck beaufschlagten Saugluftbohrungen im Förderbereich der Metallbandabschnitte zum Beispiel zur Rotationsachse wenigstens abschnittsweise geneigt ausgebildet sind oder im Trommelkörper der Saugwalze auf andere Weise ausgebildet sind.
  • Nach einer weiteren, für sich selbstständig genommenen Lösung der Aufgabe oder einer Weiterbildung ist bei der Einheit zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten vorgesehen, dass die Saugwalze in Umfangsrichtung Fördersegmente mit Auflagekörpern, insbesondere Aufsatzkörpern, aufweist, wobei die Fördersegmente in Umfangsrichtung der Saugwalze hintereinander angeordnet sind und zwischen den Fördersegmenten in Umfangsrichtung jeweils eine Vertiefung, insbesondere Nut, vorgesehen ist und wobei die Auflagekörper jeweils eine Auflagefläche für das Metallband und die Metallbandabschnitte aufweisen, wobei insbesondere die Fördersegmente Saugluftbohrungen und die auf den Fördersegmenten angeordneten Auflagekörper, insbesondere Aufsatzkörper, Saugluftbohrungen zum Beaufschlagen des Metallbands und/oder der Metallbandabschnitte mit Unterdruck aufweisen, wobei die Saugluftbohrungen der Fördersegmente mit den Saugluftbohrungen der Auflagekörper miteinander kommunizieren. Vorzugsweise sind die auf den Fördersegmenten angeordneten Auflagekörper mit einer abriebfesten oder verschleißarmen Beschichtung versehen oder aus einem besonders harten Material ausgebildet. Insbesondere sind die auf den Fördersegmenten angeordneten Auflagekörper mit den Fördersegmenten der Saugwalze in einer Ausgestaltung verklebt.
  • Eine weitere, für sich selbstständig genommene Lösung der Aufgabe oder einer Weiterbildung der Einheit zeichnet sich dadurch aus, dass die Saugwalze in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Fördersegmente aufweist, wobei auf der äußeren Oberfläche der Fördersegmente ein Magnet oder mehrere Magnete zum Halten von Metallbandabschnitten vorgesehen sind. Insbesondere sind bezogen auf die Förderrichtung der Saugwalze die Magnete im Bereich der nacheilenden Enden der Fördersegmente angeordnet. Vorzugsweise sind mehrere Magnete zum Halten eines Metallbandabschnitts auf dem Fördersegment vorgesehen, wobei die Magnete in Umfangsrichtung der Saugwalze hintereinander und/oder bezogen auf die Längsachse der Saugwalze nebeneinander auf dem Fördersegment angeordnet sind.
  • Darüber hinaus ist bei einer weiteren, für sich selbstständig genommenen Lösung der Aufgabe oder einer Ausgestaltung der Einheit vorgeschlagen, dass die Saugwalze in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Fördersegmente aufweist, wobei die Fördersegmente auf ihrer Außenseite jeweils eine Prägestruktur und/oder eine Prägematrize zum Prägen der auf den Fördersegmenten angeordneten, insbesondere gehaltenen, oder anordbaren Metallbandabschnitten aufweisen, wobei insbesondere die Prägestruktur und/oder die Prägematrize bezogen auf die Rotationsachse der Saugwalze im Bereich der nacheilenden Flanke der Fördersegmente vorgesehen sind und/oder wobei insbesondere die Prägestruktur und/oder die Prägematrize wenigstens eine Saugluftbohrung zum Beaufschlagen der Metallbandabschnitte mit Unterdruck aufweisen und/oder wobei insbesondere an der Saugwalze eine mit der Saugwalze zusammenwirkende Prägewalze angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, dass auf der Saugwalze das oder ein Metallband in mehrere Metallbandabschnitte geschnitten wird und anschließend die geschnittenen Metallbandabschnitte auf der Saugwalze verformt werden, wodurch beispielsweise in einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt das axiale Flächenträgheitsmoment des Querschnitts der Metallbandabschnitte erhöht wird. Hierzu ist in Bezug auf die Förderrichtung der Metallbandabschnitte auf der Saugwalze nach der Schneidwalze in einem Förderbereich eine Bearbeitungsvorrichtung an der Saugwalze vorgesehen, um die Metallbandabschnitte im Zusammenwirken mit der Prägestruktur und/oder der Prägematrize zu verformen. Insbesondere ist die Bearbeitungsvorrichtung vorzugsweise funktionskomplementär zu der Prägestruktur und/oder der Prägematrize der Saugwalze ausgebildet. Nach der Verformung der Metallbandabschnitte auf der Saugwalze werden die verformten Metallbandabschnitte an eine nachfolgende Fördertrommel übergeben.
  • Gemäß einer weiteren, für sich selbstständig genommenen Lösung der Aufgabe oder einer Ausgestaltung ist bei der Einheit zum Bereitstellen von Materialbandabschnitten für Tabakstücke vorgesehen, dass wenigstens eine Fördertrommel zum Fördern von Metallbandabschnitten vorgesehen ist, wobei die Fördertrommel auf einem Trommelkörper und/oder auf einem von einem Trommelzylinder umgebenen Steuerkörper Magnete zum Halten von Metallbandabschnitten, vorzugsweise entlang der Förderstrecke der Metallbandabschnitte und/oder in Umfangsrichtung der Fördertrommel hintereinander, angeordnet sind, wobei insbesondere die Magnete als Permanentmagnete oder als, insbesondere schaltbare, Elektromagnete ausgebildet sind. Hierbei ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass die Einheit mehrere Fördertrommeln aufweist, die in Förderrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei jede der Fördertrommeln im Förderbereich der Metallbandabschnitte Magnete oder in Umfangsrichtung der jeweiligen Fördertrommel eine Serie von hintereinander angeordneten Magneten aufweist, um die Metallbandabschnitte während ihrer Förderung auf der jeweiligen Fördertrommel entlang des Förderbereiches mittels der Magnetkräfte durch die Magnete auf der Oberfläche der Fördertrommel zu halten.
  • Ferner ist bei einer weiteren, für sich selbstständig genommenen Lösung der Aufgabe oder einer Ausgestaltung der Einheit vorgesehen, dass die Saugwalze in Umfangsrichtung Fördersegmente mit Auflageflächen für das Metallband und die Metallbandabschnitte aufweist, wobei die Fördersegmente Saugluftbohrungen zum Beaufschlagen des Metallbands und/oder der Metallbandabschnitte mit Unterdruck aufweisen, wobei bezogen auf die Förderrichtung der Saugwalze in einem ersten Förderabschnitt zur Förderung des Metallbandes auf der Saugwalze die, insbesondere alle, Saugluftbohrungen der Fördersegmente für das Metallband mit Unterdruck beaufschlagt sind oder werden und nach dem Abschneiden eines Metallbandabschnitts von dem Metallband in einem, vorzugsweise unmittelbar nachfolgenden, zweiten Förderbereich ausschließlich nur ein Teil der Saugluftbohrungen mit Unterdruck beaufschlagt ist oder wird, um den Metallbandabschnitt auf dem jeweiligen Fördersegment zu halten, und der Unterdruck an den anderen Saugluftbohrungen des Fördersegments, vorzugsweise mittels eines Steuerkörpers, abgeschaltet oder abschaltbar ist.
  • Es ist weiterhin gemäß einer weiteren, für sich selbstständig genommenen Lösung der Aufgabe oder einer vorteilhaften Ausgestaltung der Einheit vorgesehen, dass die Einheit eine Einschiebetrommel zum Einschieben von, insbesondere geprägten und/oder umgeformten, Metallbandabschnitten aufweist, wobei die Einschiebetrommel Aufnahmemulden für die Metallbandabschnitte aufweist, wobei die Aufnahmemulden jeweils mit einer, vorzugsweise durchgehenden, Stößelnut ausgebildet sind, wobei entlang der Stößelnut in der jeweiligen Aufnahmemulde ein Schieber für die einzubringenden Metallbandabschnitte bewegbar ist. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die Einschiebetrommel entsprechend der Kontur oder der Form der einzubringenden Metallbandabschnitte form- und/oder funktionskomplementäre Aufnahmemulden für die Metallbandabschnitte aufweist, wobei diese Aufnahmemulden zusätzlich mit der Stößelnut für einen Schieber ausgebildet sind. Die axiale Länge der Stößelnut bezogen auf die Rotationsachse der Einschiebetrommel entspricht hierbei dem Verschiebeweg des Schiebers beim Einbringen der auf der Einschiebetrommel angeordneten Metallbandabschnitte in die, vorzugsweise ebenfalls auf der Einschiebetrommel angeordneten, Tabakstücke, insbesondere Tabaksegmente.
  • Vorzugsweise weist die Einschiebetrommel einen Trommelkörper auf, wobei in Umfangsrichtung des Trommelkörpers Aufnahmemulden für die Metallbandabschnitte hintereinander angeordnet sind. Zum Einschieben der in den Aufnahmemulden angeordneten Metallbandabschnitte sind seitlich an den Aufnahmemulden in einem Förderabschnitt der Einschiebetrommel entsprechende Stößel vorgesehen, die in die längsverlaufende Stößelnut der Aufnahmemulden eingebracht werden oder sind und die Metallbandabschnitte in Tabaksegmente oder Tabakstücke einschieben. Darüber hinaus sind in den Aufnahmemulden neben den Metallbandabschnitten entsprechende Tabakstücke, insbesondere Tabaksegmente, angeordnet, so dass bei Förderung der Tabakstücke und der Metallbandabschnitte auf der Einschiebetrommel die Metallbandabschnitte in die Tabakstücke, insbesondere Tabaksegmente, eingebracht werden. Das Einbringen der Metallbandabschnitte in die Tabakstücke kann auch durch eine relative Bewegung zwischen den jeweiligen Tabakstücken und den Metallbandabschnitten erfolgen.
  • Ferner wird die Aufgabe gelöst durch eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Rauchartikelherstellungsmaschine, mit einer voranstehend beschriebenen Einheit zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten für Tabakstücke, insbesondere Tabaksegmente. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die obigen Ausführungen ausdrücklich verwiesen.
  • Eine weitere Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten für Tabakstücke, insbesondere Tabaksegmente, wobei das Verfahren mittels einer voranstehend beschriebenen Einheit ausgeführt wird. Hierzu wird auf die obigen Ausführungen ausdrücklich Bezug genommen.
  • Unter dem Begriff "Tabakprodukt" kann im Rahmen der Erfindung ein aerosolbildendes Tabaksegment oder tabakhaltiges Segment oder ein mit einer aerosolbildenden Flüssigkeit versehenes Filtersegment verstanden werden, das in einer erfindungsgemäßen Einheit zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten oder einer Herstellungsmaschine, insbesondere Rauchartikelherstellungsmaschine, hergestellt wird, um ein induktiv beheizbares Tabakprodukt oder induktiv beheizbares Tabaksegment zu bilden. Das "Tabakprodukt" kann auch ein Tabaksegment sein, das mit einem Mundstück verbunden wird oder ist, das gegebenenfalls ein Filtersegment und/oder weitere Segmente umfassen kann, beispielsweise Kühl-oder Abstandssegmente. Das Filtersegment und weitere Segmente können in Übereinstimmung mit der Zusammensetzung des Tabaksegments ausgewählt werden. Das aerosolbildende Tabaksegment und das Mundstück sowie gegebenenfalls weitere Segmente können zusammengesetzt sein, um eine strukturelle Einheit zu bilden. Das Tabakprodukt kann zum Beispiel ein konsumierbares Endprodukt sein, d. h., ein gebrauchsfertiges Verbrauchsmaterial, wie zum Beispiel ein aerosolerzeugender Rauchartikel, der in Kombination mit einer, vorzugsweise elektronischen, Heizvorrichtung, beispielsweise einer E-Zigarette oder einem Heat-not-Burn-Rauchgerät, verwendbar ist.
  • Vorzugsweise weist das Tabakprodukt eine Längserstreckung auf und hat einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt. Das Tabakprodukt kann auch den Querschnitt eines Rechtecks oder eines Polygons haben. Vorzugsweise ist das Tabakprodukt stabförmig. Das Tabakprodukt ist oder umfasst ein Tabaksegment aus einem aerosolbildenden Tabaksubstrat. Vorzugsweise enthält das aerosolbildende Tabaksubstrat flüchtige Tabakaromastoffe, die beim Erhitzen des Tabaksubstrats freigesetzt werden. Das aerosolbildende Tabaksubstrat kann einen gemischten Tabakschnittfüllstoff umfassen oder daraus bestehen oder kann homogenisiertes Tabakmaterial umfassen. Das homogenisierte Tabakmaterial kann durch Agglomerieren von partikulärem Tabak gebildet werden. Das aerosolbildende Substrat kann zusätzlich ein nicht-tabakhaltiges Material umfassen, beispielsweise homogenisiertes pflanzliches Material, das kein Tabak ist.
  • Vorzugsweise ist das aerosolbildende Tabaksubstrat eine Tabakfolie, vorzugsweise gekräuselt, gekrimpt, gefaltet und/oder gerafft, umfassend Tabakmaterial, Fasern, Bindemittel und Aerosolbildner. Vorzugsweise ist die Tabakfolie eine gegossene Folie, in Form von rekonstituiertem Tabak, der mittels einer Aufschlämmung hergestellt wird, und Tabakteilchen, Faserteilchen, Aerosolbildner, Bindemittel und wahlweise Aromen enthält. Eine gekräuselte, geraffte Tabakfolie, zum Beispiel eine gegossene Folie, kann eine Dicke in einem Bereich zwischen 0,5 mm und etwa 2 mm, vorzugsweise zwischen 0,8 mm und etwa 1,5 mm, beispielsweise 1 mm, aufweisen. Abweichungen in der Dicke von bis zu 30 % können aufgrund von Herstellungstoleranzen auftreten. Die gekrimpte, geraffte oder gefaltete Tabakfolie ist zu einem stabförmigen Tabaksegment formbar. Die Tabakfolie kann auch in schmale, 0,5 bis 3 mm breite, parallele Streifen geschnitten und zu einem stabförmigen Artikel zusammengerafft sein.
  • Unter Verwendung der Einheit zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten ist es möglich, einen induktiv beheizbaren Rauchartikel zur Verwendung in einer Induktionsheizvorrichtung bereitzustellen. Der induktiv beheizbare Rauchartikel umfasst oder besteht aus einem induktiv beheizbaren Tabakerzeugnis, das in einer entsprechenden Vorrichtung, wie zum Beispiel einer Rauchartikelherstellungsmaschine, hergestellt wird. Der induktiv beheizbare Rauchartikel umfasst ein induktiv beheizbares Tabaksegment und ein Suszeptorsegment, das in Form eines Metallbandabschnitts in das Tabaksegment eingebracht wird. Im Allgemeinen wird ein induktiv beheizbarer Rauchartikel in einen Hohlraum der Induktionsheizvorrichtung eingebracht, so dass durch eine entsprechende Induktivität einer in der Induktionsheizvorrichtung angeordneten Energieversorgungselektronik sich das Suszeptorsegment im Tabaksegment erwärmt. Das durch einen Metallbandabschnitt gebildete Suszeptorsegment kann in einer Ausgestaltung ein Filament, Stab, Blatt oder Band oder dergleichen sein.
  • Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.
  • Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
    • Fig. 1a
    schematisch einen Aufbau einer Trommelmaschine zur Herstellung von mit einem Suszeptorsegment versehenen Tabaksegmenten,
    Fig. 1b
    schematisch einen entsprechenden Verfahrensablauf zur Herstellung der mit einem Suszeptorsegment versehenen Tabaksegmente gemäß der in Fig. 1a gezeigten Trommelmaschine, wobei ein Suszeptorsegment in jeweils ein bereitgestelltes Tabakstück eingebracht wird,
    Fig. 2a
    schematisch eine vergrößerte Darstellung einer Metallbandschneideinrichtung;
    Fig. 2b
    schematisch eine Seitenansicht bzw. perspektivische Teilansicht der Metallbandschneideinrichtung aus Fig. 2a;
    Fig. 3
    schematisch eine perspektivische Ansicht einer Saugwalze mit zwei exemplarischen Führungseinrichtungen für ein Metallband an der Saugwalze;
    Fig. 4
    schematisch eine perspektivische Ansicht einer Saugwalze, die mit mehreren beispielhaften Schneidmessern sowie einem Auflagekörper versehen ist;
    Fig. 5
    eine perspektivische Ansicht einer Saugwalze mit Saugluftbohrungen auf der Oberfläche der Saugwalze;
    Fig. 6a, 6b
    schematisch jeweils vereinfachte Querschnittsansichten von Saugkanälen für Saugluftbohrungen der Saugwalze;
    Fig. 7a, 7b
    schematisch vereinfachte Darstellungen eines Steuerrings für die Saugluftkanäle in der Saugwalze gemäß Ausführungsbeispiel Fig. 5;
    Fig. 8
    schematisch eine perspektivische Ansicht einer Saugwalze;
    Fig. 9
    schematisch eine vereinfachte Darstellung einer Metallbandschneideinrichtung gemäß einer weiteren Ausgestaltung;
    Fig. 10
    schematisch eine perspektivische Ansicht einer Saugwalze gemäß einer weiteren Ausgestaltung sowie eine Detailansicht eines Fördersegments der Saugwalze im Querschnitt;
    Fig. 11
    schematisch eine perspektivische Ansicht einer Saugwalze mit unterschiedlichen Saugluftbohrungen für zu fördernde Metallbänder;
    Fig.12
    schematisch eine Ansicht einer Trommelanordnung zum Fördern von Metallbandabschnitten;
    Fig. 13
    schematisch mehrere Ansichten einer Aufnahmemulde einer Einschiebetrommel mit einer Stößelnut.
  • Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit "insbesondere" oder "vorzugsweise" gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.
  • In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
  • In Fig. 1 a ist schematisch ein Aufbau einer Trommelmaschine 3 der Tabak verarbeitenden Industrie zur Herstellung von mit einem Suszeptorsegment versehenen Tabaksegmenten, insbesondere von induktiv beheizbaren Rauchartikeln, gezeigt.
  • Die in Fig. 1a schematisch dargestellte Trommelmaschine 3 kann beispielsweise als ein Combiner oder Multisegmentmaker ausgebildet sein. Die dargestellte Trommelmaschine 3 (Fig. 1b) ist ein rechtes Modul 4 zur Bereitstellung von Tabaksegmenten 1 und ein linkes Modul 5 zur Bereitstellung von Suszeptorsegmenten 2 und zum Einschieben der Suszeptorsegmente 2 in die Tabaksegmente 1.
  • Der Bereitstellungsprozess der Tabaksegmente 1 ist in Figur 1b gemäß den Verfahrensschritten 1.1 bis I.6 mittels des Moduls 4 zur Bereitstellung von Tabaksegmenten 1 dargestellt, wobei das zugehörige Modul 4 zur Bereitstellung der Tabaksegmente 1 in Fig. 1a dargestellt ist. Das Modul 4 weist einen Vorratsspeicher 6 mit Tabakstäben 7, vorzugsweise bestehend aus gekrimpter oder in Streifen geschnittener Tabakfolie, die mit einem Umhüllungsmaterial, beispielsweise Papier, Aluminiumfolie und/oder aluminiumbedampftes Papier, versehen ist, auf. Die Tabakstäbe 7 als stabförmige Artikel können eine Länge zwischen 40 mm und 350 mm, vorzugsweise zwischen 60 mm und 150 mm, besonders bevorzugt 120 mm und einen Durchmesser zwischen 5 mm und 9 mm, bevorzugt zwischen 6 mm und 8 mm, besonders bevorzugt 7,9 mm oder 7,2 mm besitzen. Aus einem mehrfachlangen Tabakstab 7 werden nachfolgend mehrere Tabakstücke 7.1 hergestellt.
  • Mittels einer Entnahmetrommel 101 werden als stabförmige Artikel mehrfachlange Tabakstäbe 7 aus dem Vorratsspeicher 6 vereinzelt entnommen und durch an der Entnahmetrommel 101 vorgesehene Schneidmesser 102 und 103 geschnitten (Verfahrensschritt I. 1). Die Schneidmesser 102, 103 können aus mehreren rotierenden Kreismessern bestehen, die jeweils auf einer Welle angeordnet sind, sodass der stabförmige Tabakstab 7 in mehrere Tabakstücke 7.1 geschnitten wird. Insbesondere wird eine geradzahlige Anzahl, z.B. 2, 4, 5, 6 oder 8 etc., von Tabakstücken 7.1 aus jeweils einem Tabakstab 7 geschnitten.
  • Nach der Bildung der Tabakstücke 7.1 werden die Tabakstücke 7.1 auf nachfolgenden Staffeltrommeln 104, 105 gestaffelt und anschließend auf einer Schiebetrommeln 106 längsaxial verschoben, so dass eine Reihe von queraxial hintereinander angeordneten Tabakstücken 7.1 gebildet wird.
  • Die Tabakstücke 7.1 sind vorzugsweise doppeltlang, bilden eine Förderstrecke und werden nachfolgend an eine Trommel 108 übergeben. Diese Arbeitsschritte sind in Fig. 1b gemäß den Verfahrensschritten 1.1 bis I.6 dargestellt.
  • Die Tabakstücke 7.1 werden auf den Staffeltrommeln 104, 105 gestaffelt (vergleiche Verfahrensschritte I.2 und 1.3). Anschließend werden die Tabakstücke 7.1 auf einer nachfolgenden Schiebetrommel 106 zu einer Reihe von queraxial hintereinander angeordneten Tabakstücken 7.1 angeordnet (vergleiche Verfahrensschritt 1.4). Anschließend werden die Tabakstücke 7.1 von der Schiebetrommel 106 an die Fördertrommel 107 übergeben. Von der Fördertrommel 107 werden die einreihig hintereinander angeordneten Tabakstücke 7.1 an die nachfolgende Fördertrommel 108 übergeben (vergleiche Verfahrensschritt 1.5) und mittels einer an der Fördertrommel 108 angeordneten Schneideinrichtung 109, zum Beispiel ein Schneidmesser, mittig zu Tabaksegmenten 1 geschnitten. Anschließend werden die Tabaksegmente 1 mittels einer Beabstandungsvorrichtung 122 in längsaxialer Richtung voneinander beabstandet (vergleiche Verfahrensschritt I.6), wobei danach die längsaxial voneinander beabstandeten Tabaksegmente 1 von der Fördertrommel 108 an eine Einschiebetrommel 123 übergeben werden (vergleiche Verfahrensschritt II.7).
  • Auf der Fördertrommel 108 werden die Tabakstücke 7.1 durch die Schneideinrichtung 109 in Tabaksegmente 1 zerteilt und mittels der daran angeordneten Beanstandungsvorrichtung 122, die beispielsweise als Keil ausgebildet sein kann, voneinander in längsaxialer Richtung beabstandet. Die Beabstandung kann zwischen 2 mm und 30 mm liegen, bevorzugt zwischen 6 mm und 10 mm, besonders bevorzugt 8 mm. Die Beabstandung der beiden Tabaksegmente 1 hat den Vorteil, dass hinter jedes Tabaksegment 1 ein (hier nicht gezeigt) Stopper oder ein Halteelement vorhanden sein kann, damit der Eindrückprozess des Suszeptorsegments 2 fehlerfrei durchgeführt werden kann.
  • Fig. 1b zeigt schematisch im linken Bereich die Verfahrensschritte II.1 bis II.4 zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten 2 als Suszeptorsegmente, die aus einem Metallband durch Schneiden hergestellt werden, sowie das Verformen des Querschnittes QS der Metallbandabschnitte 2 als Suszeptorsegmente (Verfahrensschritt II.5), das Übergeben an eine Einschiebetrommel 123 mittels einer Übergabetrommel 121 und das Positionieren der Metallbandabschnitte 2 im jeweiligen Tabaksegment 1 durch Einbringen (Verfahrensschritt II.7).
  • Bei dem Modul 5 zum Bereitstellen von Materialbahnabschnitten wird durch Förder- und/oder Umlenkrollen 111 bis 113 ein quasi-endloser Metallstreifen 31 von einer ablaufenden Bobine, die hier nicht gezeigt ist, in das linke Modul 5 der Trommelmaschine 3 eingeführt, wobei die Walzen 114, 115 ein Zugwalzenpaar zur Beförderung des Metallstreifens 31 bzw. der Metallbänder 9, 10 bilden. Durch eine stromaufwärtige Schneideinrichtung 110 wird der Metallstreifen 31 in zwei Metallbänder 9 und 10 in Längsrichtung zerschnitten.
  • Eine nachfolgende Beabstandungsvorrichtung 116 beabstandet die beiden Metallbänder 9, 10 derart, dass die weitere Bearbeitung vorteilhaft erfolgen kann. Die Bereitstellung der Materialbahnabschnitte, bzw. der beiden Metallbänder 9, 10 kann mittels einer Bobine erfolgen, wobei das endlose oder quasi-endlose Metallband 31 in Längsrichtung in zwei Metallbänder 9, 10 mittels einer Schneideinrichtung 110 zerteilt wird (vergleiche Verfahrensschritt II.2). Alternativ werden die Metallbänder 9, 10 von zwei ablaufenden Bobinen bereitgestellt, wobei der Bearbeitungsschritt des Schneidens in der entsprechenden Ausführungsform entfällt.
  • Ferner ist in Förderrichtung der Metallbänder 9, 10 eine Metallbandschneideinrichtung 30 mit einer Messerwalze 117 und einer Saugwalze 118 vorgesehen, wobei mittels der Metallbandschneideinrichtung 30 die beiden Metallbänder 9, 10 in Metallbandabschnitte 2 zerschnitten und vereinzelt werden. Die Metallbandabschnitte 2 werden als Suszeptormaterial auf einer nachfolgend angeordneten Einschiebetrommel 123 in die Tabaksegmente 1 eingeschoben.
  • Der Metallstreifen 31 wird über Unterdruck oder durch ein Magnetfeld an einer Walze gehalten und von der Metallbandschneideinrichtung 30 geschnitten. Das Schneiden des Metallstreifens 31 kann derart erfolgen, dass die Länge der Metallbandabschnitte 2 sich aus der Breite der Metallbänder 9, 10 ergibt, oder dass die Breite der Materialbahn 9, 10 jeweils die Breite der Metallbandabschnitte 2 bildet.
  • Alternativ kann die Metallbandschneideinrichtung 30 durch eine andere Schneideinrichtung oder Zerteilungsvorrichtung ersetzt werden, die einen Laser zum Durchtrennen der Metallbänder 9, 10 in Metallbandabschnitte umfasst. Nach Durchlaufen der Trommeln 117, 118 werden die vereinzelten Metallbandabschnitte 2 als Suszeptorsegmente an eine Trommel 119 übergeben. Die Trommeln 119, 120 wirken als Formveränderungseinheit, die den Querschnitt QS der Metallbandabschnitte 2 derart verändern, dass sich das axiale Flächenträgheitsmoment - hierbei ist die Längsachse der als Suszeptorsegmente bereitgestellten Metallbandabschnitte 2 gemeint - erhöht, um bei einem Einschieben in das Tabaksegment 1 ein Umknicken der Metallbandabschnitte 2 und/oder Beschädigungen zu vermeiden. Ein Stanz- oder Prägeprozess wird durch Zusammenwirken von den nachfolgenden Trommeln 119 und 120 durchgeführt. Vorteilhaft sind die Metallbandabschnitte 2 mit einer längsaxial verlaufenden Vertiefung versehen, die bevorzugt zur Mitte des Trommelkörpers 119 ausgerichtet ist. Nach der Übergabe auf die Trommel 121 (Verfahrensschritt II.6) zeigt die Vertiefung der Metallbandabschnitte 2, bedingt durch die Übergabe auf die folgende Trommel 121, von der Trommelmitte der Trommel 121 weg.
  • Von der Fördertrommel 108 werden die paarweise angeordneten Tabaksegmente 1 auf die Trommel 123 übergeben. Auf der Trommel 121 sind die vereinzelten Metallbandabschnitte 2 paarweise nebeneinander auf zwei Förderstecken angeordnet (Verfahrensschritt 11.6) und werden an die Einschiebetrommel 123 übergeben, auf der die paarweise angeordneten Metallbandabschnitte 2 in die ebenfalls paarweise angeordneten Tabaksegmente 1 eingeschoben werden.
  • Das seitliche Einbringen bzw. Einschieben der Metallbandabschnitte 2 als Suszeptorsegment 2 in die jeweiligen Tabakstücke 7.1 wird auf der nachfolgenden Einschiebetrommel 123 ausgeführt (Verfahrensschritt II.7).
  • Auf der Einschiebetrommel 123 befinden sich nach dem Einschiebeprozess die paarweise nebeneinander angeordneten Tabaksegmente 1 mit den darin eingebrachten Metallbandabschnitten 2 als Suszeptorsegmente 2, welche vorzugsweise paarweise an eine hier nicht dargestellte Transporttrommel oder Förderanordnung übergeben werden.
  • In einem Herstellungsprozess eines Multisegmentproduktes können die Module 4, 5 der Trommelmaschine 3 mit weiteren Modulen kombiniert sein oder werden, um die unterschiedlichsten Multisegmentprodukte herzustellen.
  • Das Verfahren zum Einschieben von Metallbandabschnitten 2 als Suszeptorsegmente 2 in jeweils ein Tabakstück zur Herstellung eines Tabaksegments 1 kann in einer Trommelmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie umgesetzt sein. Der insbesondere einlagig geförderte Massenstrom kann sich abschnittsweise kontinuierlich und/oder getaktet bewegen.
  • Fig. 2a zeigt schematisch in einer ausschnittsweisen vergrößerten Darstellung eine Ausführungsform einer weiteren Metallbandschneideinrichtung 30 zum Schneiden von einem Metallband 20, wobei die Metallbandschneideinrichtung 30 in einer Ausgestaltung Bestandteil einer Einheit zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten ist bzw. eines entsprechenden Moduls 3 zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten für Tabakstücke.
  • Das Metallband 20 wird hierbei auf einer Saugwalze 36 gefördert. Die Umfangsfläche der Saugwalze 36 ist in üblicher Weise mit Saugluft beaufschlagt, welche über Saugluftbohrungen 42 und 43 zugeführt wird und das Metallband 20 an der Oberfläche der Saugwalze 36 festhält und führt. Die Saugwalze 36 weist in ihrer Umfangsfläche zur Drehachse achsparallele Nuten bzw. Ausnehmungen 38 auf, deren in Laufrichtung hintere Flanke 47 als Schneidkante für den die Metallbandabschnitte 39 von dem Metallband 20 abtrennenden Trennschnitt vorgesehen ist.
  • Die Messerwalze 32 trägt an ihrem Umfang quer zur Umlaufrichtung verlaufende Messer 34, die beim Umlauf nacheinander in die Nuten 38 der Saugwalze 36 eintauchen. Die Schneidkanten der Messer 34 sind parallel zur Achse der Messerwalze 32 ausgerichtet, so dass die Schneidkante des Messers 34 über die gesamte Breite oder Länge auf einem (einzigen) Schneidkreis umläuft, wobei der Schnitt mit dem Eintauchen der geradlinigen Schneidkante in die entsprechende Nut bzw. Ausnehmung 38 der Saugwalze 36 beginnt unter Ausführung eines Schnitts, insbesondere scherenden Schnitts, und nach dem Eintauchen der Schneidkante mit der Durchtrennung des Metallbands endet.
  • Die Saugwalze 36 verfügt über in Umfangsrichtung der Saugwalze 36 angeordnete Auflagekörper 50, die auf der Außenseite über entsprechende Auflageflächen 40 für die Metallbandabschnitte 39 bzw. das Metallband 20 verfügen. Zwischen den Auflagekörpern 50 sind als Unterbrechung die Ausnehmungen 38 ausgebildet.
  • Gemäß der Erfindung werden beim Schneiden des Metallbandes 20 in Metallbandabschnitte 39 die Saugwalze 36 und/oder die Schneidwalze 32 entlang ihrer Rotationsachsen, die senkrecht zur Zeichenebenen ausgerichtet sind, bewegt. Insbesondere erfolgt eine lineare Bewegung der Schneidwalze 32 und/oder der Saugwalze 36.
  • In einer (hier nicht dargestellten) Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Metallband 20 in Bezug auf die Rotationsachse der Schneidwalze 32 und/oder in Bezug auf die Rotationsachse der Saugwalze 36 entlang der Rotationsachsen der Schneidwalze 32 bzw. der Saugwalze 36 bewegt wird.
  • Fig. 2b zeigt in einer vergrößerten Teilansicht die Metallbandschneideinrichtung 30 aus Fig. 2a unter Weglassung des zu schneidenden Metallbands. Hierbei weist die Messerwalze 32 in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung die erfindungsgemäßen Messer 34 auf. Die Messer 34 sind hierbei am Trommelkörper der Messerwalze 32 eingespannt, so dass die Schneidkanten der Messer 34 geneigt zur Rotationsachse der Messerwalze 32 ausgerichtet sind. Beim Schneidvorgang unter Ausführen eines Schnitts tauchen die Messer 34 bei gleichzeitiger Rotation der Messerwalze 32 und der Saugwalze 36 in die nutförmigen Ausnehmungen 38 der Saugwalze 36 ein.
  • In der Fig. 2b ist eine Seitenansicht des Bereichs zwischen der Messerwalze 32 und der Saugwalze 36 im Bereich des Schneidens eines Metallbands in Metallbandabschnitte unter Weglassung des Metallbands gezeigt. Unter fortlaufender Drehung der Messerwalze 32 und der Saugwalze 36 tauchen zunächst die Schneidmesser 34 in die Ausnehmung 38 ein.
  • Die Messerwalze 32 weist in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung die Schneidmesser 34 auf. Die Schneidmesser 34 sind hierbei am Trommelkörper der Messerwalze 32 eingespannt, so dass die Schneidkanten der Schneidmesser 34 geneigt zur Rotationsachse der Messerwalze 32 ausgerichtet sind. Beim Schneidvorgang unter Ausführen eines Schnitts tauchen die Schneidmesser 34 bei gleichzeitiger Rotation der Messerwalze 32 und der Saugwalze 36 in die nutförmigen Ausnehmungen 38 der Saugwalze 36 ein.
  • Bei der Saugwalze 36 sind zwischen den Auflagekörpern 50 für die Metallbandabschnitte die nutförmigen Ausnehmungen 38 in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung am Trommelkörper der Saugwalze 36 angeordnet. Die Auflagekörper 50 weisen hierbei die Auflageflächen 40 für ein Metallband 20 bzw. für Metallbandabschnitte 39 mit entsprechenden (hier nicht dargestellten) mit Unterdruck beaufschlagbaren Saugbohrungen auf, um geschnittene Metallbandabschnitte 39 an der Außenseite zu halten.
  • Zwischen den Auflagekörpern 50 ist in Umfangsrichtung des Trommelkörpers der Saugwalze 36 jeweils eine Ausnehmung 38 vorgesehen, in der ein, insbesondere einstückiger, Messerkörper 52 angeordnet ist. Hierbei ist der Messerkörper 52 mittels einer entsprechenden Spanneinrichtung (hier nicht dargestellt) eingespannt. In Umlaufrichtung wird hierbei durch die Messerkörper 52 die vordere Nutflanke der Ausnehmungen 38 als Schneidkante der Saugwalze 36 ausgebildet.
  • Ferner sind die Kanten, insbesondere die in Förderrichtung der Saugwalze 36 obere Hinterkante des Messerkörpers 52 achsparallel zur Rotationsachse der Saugwalze 36 ausgerichtet, so dass die Schneidkanten der Messerkörper 52 der Saugwalze 36 achsparallel zu der Drehachse der Saugwalze 36 verlaufen.
  • Bei der in Fig. 2b dargestellten Ausführungsform ist es gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die nacheilenden Messerkörper 52 der Saugwalze 36 und/oder die Schneidmesser 34 der Schneidwalze 32 relativ zueinander entlang der Rotationsachse der Schneidwalze 32 und/oder entlang der Rotationsachse der Saugwalze 36 bewegt werden. Insbesondere werden die Messerkörper 52 und/oder die Schneidmesser 34 linear bewegt.
  • In einer hier nicht dargestellten Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass für das Metallband oder die Metallbänder eine Zuführeinheit vorgesehen ist, die beispielsweise wenigstens eine oder mehrere Umlenkrollen umfasst, wobei die Zuführeinheit in Bezug auf die Rotationsachse der Schneidwalze 32 und/oder in Bezug auf die Rotationsachse der Saugwalze 36 entlang der Rotationsachse der Schneidwalze 32 und/oder entlang der Rotationsachse der Saugwalze 36, insbesondere linear, bewegt wird.
  • In Fig. 3 ist schematisch eine Ansicht einer Saugwalze 36 gezeigt, die in Umfangsrichtung hintereinander segmentierte Auflagenflächen 40 aufweist. Die Auflagenflächen 40 erstrecken sich entlang der Rotationsachse der Saugwalze 36. Zwischen den Auflageflächen 40 sind jeweils in regelmäßigen Abständen Nuten 38 vorgesehen. Auf den Auflageflächen 40 der Auflagekörper 50 werden die Metallbänder 9, 10 nebeneinander aufliegend geführt. Zur Führung des Metallbands 9 weisen die Auflagekörper 50 auf der Außenseite U-förmige, in Umfangsrichtung verlaufende Nuten 54 auf, in denen bei Rotation der Saugwalze 36 das Metallband 9 sicher geführt wird, wodurch ein Verrutschen des Metallbands 9 sowie der aus dem Metallband 9 geschnittenen Metallbandabschnitte (hier nicht dargestellt) vermieden wird.
  • Für das Metallband 10 ist eine außenseitige Führungseinrichtung 60 vorgesehen, die zwei nebeneinander, parallel zueinander ausgerichtete Führungskörper 61.1, 61.2 aufweist, zwischen denen das auf den Auflageflächen 40 der Auflagekörper 50 aufliegende Metallband 10 sicher hindurchgeführt wird. Die Position der Führungskörper 61.1, 61.2 ist hierbei entsprechend an die Breite des Metallbandes 10 auf einfache Weise anpassbar.
  • Bei Förderung nur eines der Metallbänder 9, 10 kann in einer Ausgestaltung die Saugwalze 36 mit einer der beiden Führungseinrichtungen mittels Nuten 54 in den Auflagekörpern 50 oder mit einer außenseitigen Führungseinheit 60 ausgebildet sein. Bei der Förderung von zwei oder mehr nebeneinander ausgerichteten Metallbändern kann auch nur eine der beiden Führungseinrichtungen an der Saugwalze für jeweils ein Metallband realisiert sein.
  • In Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Saugwalze 36 gezeigt, bei der verschiedene Möglichkeiten der Anordnung von verschiedenen Messerkörpern 152.1, 152.2, 152.3 an den nachlaufenden Kanten der Auflagekörper 50 dargestellt sind. Die Auflagekörper 50 weisen hierbei in einer Ausgestaltung auf der Außenseite entsprechend nach außen gerichtete Saugluftbohrungen auf, um durch Beaufschlagung mit Unterdruck die geförderten Metallbänder sowie die davon abgeschnittenen Metallbandabschnitte auf der Außenseite zu halten.
  • In einer Ausgestaltung ist es möglich, dass ein Messerkörper 152.1 mit Teilsaugluftbohrungen 154 ausgebildet ist, die mit Teilluftbohrungen 56 des Auflagenkörpers 50 zusammenwirken und eine gesamte Saugluftbohrung jeweils für das Metallband bzw. die Metallbandabschnitte ausbilden.
  • Im zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 4 ist an der nacheilenden Flanke der Auflagekörper 50 angrenzend an die Saugluftbohrungen ein in der Breite dünner Messerkörper 152.2 ohne Saugluftbohrungen angeordnet.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Auflagekörper 50 mit einer Ausnehmung 55 versehen, in die ein mit Saugluftbohrungen 155 versehener Messerkörper 152.3 eingepasst ist und fixiert ist. Die Saugluftbohrungen 155 des Messerkörpers 152.3 sind hierbei über entsprechende Kanäle mit einem Saugluftkanal im Inneren der Saugwalze 56 verbunden, um die Saugluftbohrungen 155 des Messerkörpers 152.3 mit Unterdruck zu beaufschlagen.
  • In Fig. 4 ist weiterhin eine weitere Ausgestaltung einer Saugwalze 36 ausgestaltet. Hierbei ist auf dem Auflagekörper 50 ein Auflagesegment 58 angeordnet, das auf der Außenseite mit entsprechenden Saugluftbohrungen ausgebildet ist, die mit Saugluftbohrungen des Auflagekörpers 50 kommunizieren. Das Auflagesegment 58 weist vorzugsweise eine Dicke von 2 mm bis 20 mm auf, vorzugsweise zwischen 5 mm bis 15 mm, wobei das Auflagesegment 58 vorzugsweise aus einem härteren Material hergestellt ist als die jeweiligen unterseitigen Auflagekörper 50.
  • Hierbei weist das Auflagesegment 58 beispielsweise eine gehärtete nacheilende Schneidkante auf, die mit den Schneidmessern einer an der Saugwalze angeordneten Schneidwalze zusammen wirkt. Insbesondere ist das Auflagesegment 58 mit den Auflagekörpern 50 verklebt.
  • In Fig. 5 ist schematisch eine perspektivische Ansicht einer Saugwalze gemäß einer weiteren Ausgestaltung gezeigt. Die Saugwalze weist Auflagekörper 50 auf, die mit Saugluftbohrungen 62, 64 ausgebildet sind, um das Metallband 9 bzw. die Metallbandabschnitte 39 auf den Auflageflächen 40 der Auflagekörper 50 zu halten. Die Saugluftbohrungen 62, 64 sind nebeneinander in Umfangsrichtung der Saugwalze 36 sowie bezogen auf die Rotationsachse in axialer Richtung nebeneinander angeordnet. Die bezogen auf die Förderrichtung der Saugwalze 36 vorauseilenden Saugluftbohrungen 62 werden im Förderbereich des Metallbands 9 bis zum Schnittbereich S, in dem das Metallband 9 in Metallbandabschnitte 39 geschnitten wird, zusammen mit den Saugluftbohrungen 64 mit Unterdruck beaufschlagt. Danach werden im anschließenden Förderbereich die vorauseilenden Saugluftbohrungen 62 nicht mit Unterdruck beaufschlagt, d.h., dass der Unterdruck an den Saugluftbohrungen 62 abgeschaltet wird, während zum Halten der Metallstreifenabschnitte 39 die nacheilenden Saugluftbohrungen 64 mit Unterdruck zum Halten der Metallbandabschnitte 39 beaufschlagt sind. Im Förderbereich der Metallbandabschnitte 39 sind ausschließlich die nacheilenden Saugluftbohrungen 64 mit Unterdruck beaufschlagt.
  • In den Fig. 6a, 6b sind jeweils Querschnittsansichten der Saugwalze 36 aus Fig. 5 im Ausschnitt gezeigt. Die vorauseilenden Saugluftbohrungen 62 im Auflagekörper 50 sind über einen im Inneren der Saugwalze 36 zur Rotationsachse der Saugwalze 36 ausgebildeten geneigten Kanal 72 verbunden (vgl. Fig. 6b). Die nacheilenden Saugluftbohrungen 64 des Auflagekörpers 50 sind mit einem horizontal zur Rotationsachse der Saugwalze 36 geneigten Saugkanal 74 verbunden (vgl. Fig. 6a). Mittels des Saugkanals 72 werden im Förderbereich des Metallbandes 9 die Saugluftbohrungen 62 über den Saugkanal 72 mit Unterdruck versorgt, während gleichzeitig in demselben Förderbereich die nacheilenden Saugluftbohrungen 64 über den Saugkanal 74 mit Unterdruck beaufschlagt sind. Nach dem Schneiden des Metallbandes 9 in Metallbandabschnitte 39 wird der am Saugkanal 72 anliegende Unterdruck mittels eines seitlich an der Saugwalze 36 angeordneten Steuerrings 66 abgeschaltet, während für die nacheilenden Saugluftbohrungen 64 der Steuerring 66 derart ausgebildet ist, dass Unterdruck an dem Saugkanal 74 anliegt, um die auf den Saugluftbohrungen 64 aufliegenden Metallbandabschnitte 39 auf der Auflagefläche 40 des Auflagekörpers 50 zu halten.
  • Fig. 7a, 7b sind jeweils Ausgestaltungen des Steuerrings 66 aus Fig. 6a, 6b gemäß zweier Ausführungsformen schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Der Steuerring 66 weist bezogen auf die eingezeichnete Förderrichtung der Saugwalze 36 vor dem Schnittbereich S gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 7a einen gemeinsamen Durchlassbereich 76 für die beiden Saugkanäle 72, 74 (vgl. Fig. 6a, 6b) auf. Nach Durchlaufen des Schnittpunkts bzw. des Schnittbereichs S wird der Unterdruck an dem Saugluftkanal 72 abgeschaltet, wobei in dem anschließenden Förderbereich nach dem Schnittpunkt S ein Durchlassbereich 78 für den Saugkanal 74 vorgesehen ist, so dass ausschließlich der Saugkanal 74 und die damit verbundenen Saugluftbohrungen 64 mit Unterdruck beaufschlagt sind.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 7b sind anstelle eines gemeinsamen Durchlassbereiches 76 (Fig. 7a) vor dem Schnittbereich S für die Saugluftbohrungen 62 bzw. dem damit verbundenen Saugkanal 72 ein Durchlassbereich 76.1 vorgesehen. Für die Saugluftbohrungen 64 bzw. den damit verbundenen horizontal ausgerichteten Saugkanal 74 ist im Steuerring 66 ein separater Durchlassbereich 76.2 im Steuerring 66 ausgebildet.
  • Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Saugwalze 36 in einer schematisierten perspektivischen Darstellung. Die Saugwalze 36 weist auf ihren Auflagekörpern 50 im Endbereich der nacheilenden Kanten der Auflagenflächen 40 eine Prägenut 80 auf, die insbesondere keilförmig oder U-förmig ausgebildet ist. Im Rahmen der Erfindung sind auch andere Ausgestaltungen der Prägenut 80 möglich. Durch die Ausbildung der Prägenut 80 ist es möglich, dass die von einem Metallband abgeschnittenen Metallbandabschnitte 39 vor ihrer Abgabe an eine nachfolgende Fördertrommel oder bei der Abgabe an eine nachfolgende Fördertrommel mit einer Prägung, insbesondere einem Knick oder einer anderen Prägestruktur, versehen werden. In den Prägenuten 80 ist dabei in einer Ausgestaltung möglich, dass entsprechende Saugluftbohrungen 82 vorgesehen sind, um die auf den Auflageflächen 40 aufliegenden Metallbandabschnitte mittels Unterdruck zu halten.
  • In Fig. 9 ist schematisch eine Metallbandschneideinrichtung 30 gezeigt, wobei die Saugwalze 36 mit Prägenuten 80 in den Auflagekörpern 50 im Endbereich der nacheilenden Kanten der Auflagekörper 50 versehen ist. Mittels der an der Saugwalze 36 angeordneten Schneidwalze 32 mit ihren Schneidmessern 34 werden nach dem Schneiden des Metallbands 9 in Metallbandabschnitte 39 mittels einer an der Saugwalze 36 angeordneten Prägewalze 90, die entsprechende Prägestempel 92 auf der Umfangsfläche aufweist, geprägt. Die Prägestempel 92 greifen hierbei in die Prägenuten 80 der Auflagekörper 50 ein, wodurch die Metallbandabschnitte 39 mit einer Prägestruktur versehen werden. Die mit einer Prägestruktur versehenen Metallbandabschnitte 39 werden anschließend von der Prägewalze 90 aufgenommen und nachfolgend an weitere Fördertrommeln übergeben.
  • In Fig. 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Saugwalze 36 schematisiert gezeigt. Die Saugwalze 36 weist auf ihren Auflagekörpern 50 Saugluftbohrungen 62 auf. Die Saugluftbohrungen 62 sind hierbei im vorauseilenden Bereich der Auflagekörper 50 ausgebildet. Im nacheilenden Bereich der Auflagenkörper 50 sind außerdem ein oder mehrere Magnete 68 vorgesehen, wobei mittels der Magnete die von dem Metallband 9 abgeschnittenen Metallbandabschnitte 39 nach dem Schneiden des Metallbands 9 im Schnittbereich S gehalten werden. Die Magnete 68 sind hierbei in die Auflagekörper 50 eingelassen. In einer Ausgestaltung können die Magnete 68 als Dauermagnete oder als Elektromagnete ausgebildet sein.
  • Nach dem Schneiden des Metallbands 9 in die Metallbandabschnitte 39 wird der Unterdruck an den Saugluftbohrungen 62 abgeschaltet, so dass ausschließlich die Metallbandabschnitte 39 mittels der Magnete 68 gehalten werden.
  • Im rechten unteren Bereich von Fig. 10 ist ein Querschnitt durch einen Auflagekörper 50 gezeigt. Die in Förderrichtung der Saugwalze 36 vorauseilenden Saugluftbohrungen 62 werden über einen Saugkanal 72 mit Unterdruck während der Förderung des Metallbands 9 zum Schnittbereich S mit Unterdruck beaufschlagt, um das zu schneidende Metallband 9 vollflächig auf der Auflagefläche 40 zusammen mit den Magneten 68 zu halten. Nach dem Schneiden in die Metallbandabschnitte 39 wird der angelegte Unterdruck am Saugkanal 72 abgeschaltet, so dass die Metallbandabschnitte 39 ausschließlich mittels der Magnete 68 gehalten werden.
  • In Fig. 11 ist ferner eine weitere Ausgestaltung einer Saugwalze 36 gezeigt, wobei die Saugwalze 36 ausschließlich im Bereich der nacheilenden Enden der Auflagekörper 50 Saugluftbohrungen 64 aufweist, um das Metallband und die davon abgeschnittenen Metallbandabschnitte auf den Auflageflächen 40 zu halten. Wie aus Fig. 11 hervorgeht, können die Saugluftbohrungen 64 unterschiedliche Formen aufweisen. Hierbei können die Saugluftbohrungen 64 im Querschnitt rund sein oder oval sein. Die Saugluftbohrungen 64 können weiterhin in einer Ausgestaltung am äußeren Ende eine Verbreiterung aufweisen. Je nach zu förderndem Metallband können entsprechend den Anforderungen die jeweiligen Saugwalzen 36 ausgewählt werden, um mittels geeignet gewählter Geometrie der Saugluftbohrungen 64 das Metallband oder die davon abgeschnittenen Metallbandabschnitte auf den Auflageflächen 40 zu halten.
  • In Fig. 12 ist weiterhin eine Trommelanordnung T von zwei Fördertrommeln 130, 140 zum Fördern von Metallbandabschnitten 39 gezeigt. Die Trommelanordnung T weist eine erste Fördertrommel 130 mit einem, vorzugsweise ringförmigen, Trommelkörper 132, der drehbar um die Rotationsachse der Fördertrommel 130 ist, und eine zweite Fördertrommel 140 mit einem, vorzugsweise ringförmigen, Trommelkörper 142, der drehbar um die Rotationsachse der Fördertrommel 140 ist, auf. Im Inneren der Fördertrommel 130 sind ortsfeste Magnete 134 entlang eines Förderwegs angeordnet, so dass bei Auflage von Metallbandabschnitten 39 auf der Fördertrommel 130 die Metallbandabschnitte 39 auf dem Trommelkörper 132 mittels magnetischer Kräfte gehalten werden. Die Magnete 134 sind hierbei im Förderbereich der Metallbandabschnitte im Inneren der Fördertrommel 130 angeordnet. Die mittels Magnetkraft gehaltenen Metallbandabschnitte werden unter Rotation des Trommelkörpers 132 zu der nachfolgenden Fördertrommel 140 der Trommelanordnung T gefördert und an diese übergeben. Die Fördertrommel 140 weist einen um die Rotationsachse drehbaren bzw. angetriebenen Trommelkörper 142 auf. Im Inneren der Fördertrommel 140 sind entlang des Förderwegs der Metallbandabschnitte 39 entsprechende ortsfeste Magnete 144 vorgesehen, um mittels der wirksamen Magnetkräfte die Metallbandabschnitte 39 auf dem drehbaren Trommelkörper 142 zu halten. Die Magnete 134 der ersten Fördertrommel 130 und die Magnete 144 der zweiten Fördertrommel 140 können in einer Ausgestaltung im Übergabebereich der Metallbandabschnitte 39 zwischen den Fördertrommeln 130, 140 derart angeordnet sein, dass den Magneten 134 der Fördertrommel 130 im Übergabebereich Magnete 144 der Fördertrommel 140 gegenüberliegend angeordnet sind, um einen zuverlässigen Transfer der Metallbandabschnitte 39 sicherzustellen.
  • Die in Fig. 12 gezeigte Trommelanordnung T kann hierbei Bestandteil einer Einheit zum Zuführen von Metallbandabschnitten oder Bestandteil eines Moduls zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten oder dergleichen sein.
  • In Fig. 13 ist weiterhin ein Ausschnitt einer Aufnahmemulde 150 für eine Einschiebetrommel (vgl. Fig. 1 a, Bezugszeichen 123) in einer schematisierten Darstellung gezeigt. Das obere Bild in Fig. 13 zeigt eine Draufsicht auf eine Aufnahmemulde 150 der Einschiebetrommel 123 im Ausschnitt. Die beiden unteren Darstellungen sind Schnittdarstellungen gemäß der im oberen Bild angedeuteten Schnitte A-A und 8-8. Die Aufnahmemulde 150 für die verformten Metallbandabschnitte, die in Tabaksegmente eingeschoben werden, weisen eine nach unten verjüngte, trichterförmige Struktur auf (vgl. Schnitt A-A). Die Aufnahmemulde 150 weist in ihrer Längserstreckung eine vertiefte Stößelnut 148 auf, in der ein Stößel für den in der Aufnahmemulde 150 angeordneten Metallbandabschnitt geführt wird. Mittels des in der Stößelnut 148 geführten Stößels (hier nicht dargestellt) wird ein, vorzugsweise verformter, Metallbandabschnitt in ein Tabakstück zur Herstellung eines Tabaksegments, das mit einem Metallsegment ausgebildet ist, eingeschoben.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Tabaksegment
    2
    Suszeptorsegment
    3
    Trommelmaschine
    4
    Modul
    5
    Modul
    6
    Vorratsspeicher
    7
    Tabakstock
    7.1
    Tabakstück
    9
    Metallband
    10
    Metallband
    20
    Metallband
    30
    Metallbandschneideinrichtung
    31
    Metallstreifen
    32
    Messerwalze
    34
    Schneidmesser
    36
    Saugwalze
    38
    Ausnehmung
    39
    Metallbandabschnitte
    40
    Auflagefläche
    42
    Saugluftbohrung
    43
    Saugluftbohrung
    50
    Auflagekörper
    52
    Messerkörper
    54
    Nut
    55
    Ausnehmung
    56
    Teilsaugluftbohrung
    58
    Auflagesegment
    60
    Führungseinrichtung
    61.1, 61.2
    Führungskörper
    62
    Saugluftbohrung
    64
    Saugluftbohrung
    66
    Steuerring
    68
    Magnet
    72
    Saugkanal
    74
    Saugkanal
    76, 76.1, 76.2
    Durchlassbereich
    80
    Prägenut
    82
    Saugluftbohrung
    90
    Prägewalze
    92
    Prägestempel
    101
    Entnahmetrommel
    102
    Schneidmesser
    103
    Schneidmesser
    104
    Staffeltrommel
    105
    Staffeltrommel
    106
    Schiebetrommel
    107
    Fördertrommel
    108
    Fördertrommel
    109
    Schneideinrichtung
    110
    Schneideinrichtung
    111, 112, 113
    Umlenkrolle
    114, 115
    Walze
    116
    Beabstandungsvorrichtung
    117
    Bearbeitungstrommel
    118
    Bearbeitungstrommel
    119
    Trommel
    120
    Trommel
    121
    Trommel
    122
    Beabstandungsvorrichtung
    123
    Einschiebetrommel
    130
    Fördertrommel
    132
    Trommelkörper
    140
    Fördertrommel
    142
    Trommelkörper
    148
    Stößelnut
    150
    Aufnahmemulde
    152.1, 152.2, 152.3
    Messerkörper
    154
    Teilsaugluftbohrung
    155
    Saugluftbohrungen
    S
    Schnittbereich
    T
    Trommelanordnung

Claims (12)

  1. Einheit (5) zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten (39) für Tabakstücke (7.1), insbesondere Tabaksegmente, mit wenigstens einer Schneideinheit (30) zum Schneiden eines, vorzugsweise endlosen oder quasi-endlosen, Metallbands (9, 10) in Metallbandabschnitte (39) endlicher Länge, wobei die Schneideinheit (30) eine Saugwalze (36), die rotierend um eine Rotationsachse angetrieben wird oder antreibbar ist, und eine mit der Saugwalze (36) zusammenwirkende Schneidwalze (32), die rotierend um eine Rotationsachse angetrieben wird oder antreibbar ist, aufweist, wobei zwischen der Schneidwalze (32) und der Saugwalze (36) das wenigstens eine Metallband (9, 10) geführt ist oder wird, dadurch gekennzeichnet, dass
    (i) die Schneidwalze (32) und die Saugwalze (36) relativ zueinander entlang der Rotationsachse der Schneidwalze (32) und/oder entlang der Rotationsachse der Saugwalze (36), insbesondere linear, bewegt werden oder bewegbar sind,
    und/oder (ii) die Schneidwalze (32) in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Schneidmesser (34) aufweist und die Saugwalze (36) in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Messerkörper (52, 152.1, 152.2, 152.3) aufweist, wobei die Messerkörper (52, 152.1, 152.2, 152.3) der Saugwalze (36) und die Schneidmesser (34) der Schneidwalze (32) relativ zueinander entlang der Rotationsachse der Schneidwalze (32) und/oder entlang der Rotationsachse der Saugwalze (36), insbesondere linear, bewegt werden oder bewegbar sind,
    und/oder (iii) die Einheit (5) eine Zuführeinheit zum Zuführen wenigstens eines Metallbands (9, 10) zur Schneideinheit (30) aufweist, wobei die Zuführeinheit in Bezug auf die Rotationsachse der Schneidwalze (32) und/oder in Bezug auf die Rotationsachse der Saugwalze (36) entlang der Rotationsachse der Schneidwalze (32) und/oder entlang der Rotationsachse der Schneidwalze (32), insbesondere linear, bewegt wird oder bewegbar ist.
  2. Einheit (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Saugwalze (36) eine Führungseinheit (60) für das wenigstens eine Metallband (9, 10) angeordnet ist, wobei insbesondere die Führungseinheit (60) zwei voneinander beabstandete Führungskörper (61.1, 61.2) aufweist, wobei zwischen den voneinander beabstandeten Führungskörpern (61.1, 61.2) ein oder das Metallband (9, 10), vorzugsweise auf der Saugwalze (36), geführt wird oder ist.
  3. Einheit (5) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugwalze (36) eine Führungseinrichtung (54) für das wenigstens eine Metallband (9, 10) aufweist, wobei insbesondere die Führungseinrichtung (54) als eine nutförmige Vertiefung oder als mehrere in Umfangsrichtung der Saugwalze (36) hintereinander angeordnete und voneinander beabstandete nutförmige Vertiefungen (54) ausgebildet ist, wobei in der nutförmigen Vertiefung (54) oder in den nutförmigen Vertiefungen (54) ein oder das Metallband (9, 10), vorzugweise auf der Saugwalze (36), geführt wird oder ist.
  4. Einheit (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugwalze (36) in Umfangsrichtung Fördersegmente (50) mit Auflageflächen (40) für das Metallband (9, 10) und die Metallbandabschnitte (39) aufweist, wobei die Fördersegmente (50) in Umfangsrichtung der Saugwalze (36) hintereinander angeordnet sind und zwischen den Fördersegmenten (40) in Umfangsrichtung jeweils eine Vertiefung (38), insbesondere Nut, vorgesehen ist, und bezogen auf die Förderrichtung der Saugwalze (36) an den nacheilenden Flanken der Fördersegmente (50) jeweils wenigstens ein Messerkörper (52, 152.1, 152.2, 152.3) angeordnet ist, wobei die Fördersegmente (50) der Saugwalze (36) Saugluftbohrungen (62, 64) zum Beaufschlagen des Metallbands (9, 10) und/oder der Metallbandabschnitte (39) mit Unterdruck aufweisen, wobei
    a) bezogen auf die Förderrichtung der Saugwalze (36) an den nacheilenden Flanken der Fördersegmente (50) eine Teilsaugluftbohrung (56) oder mehrere Teilsaugluftbohrungen (56) jeweils vorgesehen sind und der an der nacheilenden Flanke der Fördersegmente (50) angeordnete Messerkörper (52, 152.1, 152.2, 152.3) jeweils eine Teilsaugluftbohrung (154.1) oder mehrere Teilsaugluftbohrungen (154.1) aufweist, wobei die Teilsaugluftbohrung (54) oder die Teilsaugluftbohrungen (54) eines oder der Fördersegmente (50) mit der Teilsaugluftbohrung (154.1) oder den Teilsaugluftbohrungen (154.1) des Messerkörpers (52, 152.1, 152.2, 152.3) zusammenwirken, um jeweils eine Saugluftbohrung oder mehrere Saugluftbohrungen auszubilden
    und/oder b) die Messerkörper (52, 152.1, 152.2, 152.3), die an der nacheilenden Flanke der Fördersegmente (50) angeordnet sind oder werden, wenigstens eine oder mehrere Saugluftbohrungen (154.3) zum Beaufschlagen des Metallbands (9, 10) und/oder der Metallbandabschnitte (39) mit Unterdruck aufweisen.
  5. Einheit (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugwalze (36) in Umfangsrichtung Fördersegmente (50) mit Auflagekörpern (56), insbesondere Aufsatzkörpern, aufweist, wobei die Fördersegmente (50) in Umfangsrichtung der Saugwalze (36) hintereinander angeordnet sind und zwischen den Fördersegmenten (50) in Umfangsrichtung jeweils eine Vertiefung (38) , insbesondere Nut, vorgesehen ist und wobei die Auflagekörper (56) jeweils eine Auflagefläche für das Metallband (9, 10) und die Metallbandabschnitte (39) aufweisen, wobei insbesondere die Fördersegmente (50) Saugluftbohrungen und die auf den Fördersegmenten (50) angeordneten Auflagekörper, insbesondere Aufsatzkörper, Saugluftbohrungen zum Beaufschlagen des Metallbands (9, 10) und/oder der Metallbandabschnitte (39) mit Unterdruck aufweisen, wobei die Saugluftbohrungen der Fördersegmente (50) mit den Saugluftbohrungen der Auflagekörper (56) miteinander kommunizieren.
  6. Einheit (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugwalze (36) in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Fördersegmente (50) aufweist, wobei auf der äußeren Oberfläche der Fördersegmente (50) ein Magnet (68) oder mehrere Magnete (68) zum Halten von Metallbandabschnitten (39) vorgesehen sind.
  7. Einheit (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugwalze (36) in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Fördersegmente (50) aufweist, wobei die Fördersegmente (50) auf ihrer Außenseite jeweils eine Prägestruktur (80) und/oder eine Prägematrize zum Prägen der auf den Fördersegmenten (50) angeordneten, insbesondere gehaltenen, oder anordbaren Metallbandabschnitten (39) aufweisen, wobei insbesondere die Prägestruktur (80) und/oder die Prägematrize bezogen auf die Rotationsachse der Saugwalze (36) im Bereich der nacheilenden Flanke der Fördersegmente (50) vorgesehen sind und/oder wobei insbesondere die Prägestruktur (80) und/oder die Prägematrize wenigstens eine Saugluftbohrung zum Beaufschlagen der Metallbandabschnitte (39) mit Unterdruck aufweisen und/oder wobei insbesondere an der Saugwalze (36) eine mit der Saugwalze (36) zusammenwirkende Prägewalze (90) angeordnet ist.
  8. Einheit (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Fördertrommel (130, 140) zum Fördern von Metallbandabschnitten (39) vorgesehen ist, wobei die Fördertrommel (130, 140) auf einem Trommelkörper (132, 142) und/oder auf einem von einem Trommelzylinder umgebenen Steuerkörper Magnete (134, 144) zum Halten von Metallbandabschnitten (39), vorzugsweise entlang der Förderstrecke der Metallbandabschnitte (39) und/oder in Umfangsrichtung der Fördertrommel (130, 140) hintereinander, angeordnet sind, wobei insbesondere die Magnete (134, 144) als Permanentmagnete oder als, insbesondere schaltbare, Elektromagnete ausgebildet sind.
  9. Einheit (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugwalze (36) in Umfangsrichtung Fördersegmente (50) mit Auflageflächen (40) für das Metallband (9, 10) und die Metallbandabschnitte (39) aufweist, wobei die Fördersegmente (50) Saugluftbohrungen (62, 64) zum Beaufschlagen des Metallbands (9, 10) und/oder der Metallbandabschnitte (39) mit Unterdruck aufweisen, wobei bezogen auf die Förderrichtung der Saugwalze (36) in einem ersten Förderabschnitt zur Förderung des Metallbandes (9, 10) auf der Saugwalze (36) die, insbesondere alle, Saugluftbohrungen (62, 64) der Fördersegmente (50) für das Metallband (9, 10) mit Unterdruck beaufschlagt sind oder werden und nach dem Abschneiden eines Metallbandabschnitts (39) von dem Metallband (9, 10) in einem, vorzugsweise unmittelbar nachfolgenden, zweiten Förderbereich ausschließlich nur ein Teil der Saugluftbohrungen (64) mit Unterdruck beaufschlagt ist oder wird, um den Metallbandabschnitt (39) auf dem jeweiligen Fördersegment (50) zu halten, und der Unterdruck an den anderen Saugluftbohrungen (62) des Fördersegments, vorzugsweise mittels eines Steuerkörpers (66), abgeschaltet oder abschaltbar ist.
  10. Einheit (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (5) eine Einschiebetrommel (123) zum Einschieben von, insbesondere geprägten und/oder umgeformten, Metallbandabschnitten (39) aufweist, wobei die Einschiebetrommel (123) Aufnahmemulden (150) für die Metallbandabschnitte (39) aufweist, wobei die Aufnahmemulden (150) jeweils mit einer, vorzugsweise durchgehenden, Stößelnut (148) ausgebildet sind, wobei entlang der Stößelnut (148) in der jeweiligen Aufnahmemulde ein Schieber für die einzubringenden Metallbandabschnitte (39) bewegbar ist.
  11. Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Rauchartikelherstellungsmaschine, mit einer Einheit (5) zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten (39) für Tabakstücke, insbesondere Tabaksegmente, nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
  12. Verfahren zum Bereitstellen von Metallbandabschnitten (39) für Tabakstücke (7.1), insbesondere Tabaksegmente, wobei das Verfahren mittels einer Einheit (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgeführt wird.
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