DE3026002A1

DE3026002A1 - Verfahren zum verarbeiten von tabak und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE3026002A1
Application number: DE19803026002
Authority: DE
Inventors: Warren A Brackmann
Original assignee: ROTHMANS OF PALL MALL; Rothmans of Pall Mall Canada Ltd
Current assignee: ROTHMANS OF PALL MALL; Rothmans Benson and Hedges Inc
Priority date: 1979-07-10
Filing date: 1980-07-09
Publication date: 1981-02-05
Also published as: IT8023356A0; CA1136514A; US4458698A; FR2498898A1; FR2498898B1; US4446876A; IT1132187B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von Tabak, insbesondere zum Dosieren und Fördern von geschnittenem Tabak aus einer Quelle dafür zu einer Zigarettenmaschine und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Das Fördern von geschnittenem Tabak aus einer Quelle dafür zu einer Zigarettenmaschine geschieht gewöhnlich mit Luft , die den Tabak mit hoher Geschwindigkeit von gewöhnlich etwa 1300 m/min durch ein Förderrohr transportiert. Der Tabak wird durch das Förderrohr mit dem Luftstrom einer Luftschleusen-Trennvorrichtung! zugeleitet , in der er aus der Transportluft ausgeschleust und als ruhende Masse aufgefangen wird, bis eine gewünschte Menge angesammelt worden ist. Nach dem Abschalten des Vakuums wird die Luftschleuse geöffnet, um die ruhende Masse in den Aufgabetrichter der Zigarettenmaschine fallen zu lassen.

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Das Fördern von Tabak im Luftstrom mit den hohen Geschwindigkeiten, die für das zuverlässige Arbeiten dieser herkömmlichen Anlage erforderlich sind, führt zu einer Verschlechterung der Tabakqualität hinsichtlich seiner Stückgröße, und jede Verschlechterung dieser Art hat einen Verlust an Füllkraft des Tabaks, d.h. seines Vermögens, die Zigarettenhülse aus Papier zu füllen, zur Folge und ist daher nachteilig.

Eine andere Schwierigkeit besteht bei der herkömmlichen Anlage darin, daß bei der Abgabe an den Fülltrichter der Zigarettenmaschine herabfallende Tabakteilchen an der Luftschleusentür "hängenbleiben" können und ein unvollständiges Abdichten des Luftschleusenverschlusses hervorrufen, woraus sich dann Undichtigkeitsstellen entwickeln und zusätzliches Vakuum erzeugt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen.

Die Aufgabe ist hinsichtlich der Verfahrens mit den Merkmalen des Hauptanspruches 1 und hinsichtlich der Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruches 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den zugehörigen Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung schafft ein System zum Dosieren, Öffnen und Fördern von Tabak, das den Transport von vereinzelten Tabakteilchen bei niedrigeren Geschwindigkeiten von gewöhnlich etwa 800 m/min oder darunter ermöglicht und folglich die Qualitätsverschlechterung des Tabaks mildert, und bei dem im Transportrohr Vakuum kontinuierlich erzeugt wird.

Die Erfindung schafft ein kontinuierliches Verfahren zum Verarbeiten von geschnittenem Tabak, bei dem a) Luft kontinuierlich durch eine Tabakförderleitung angesaugt wird, die sich von einem ersten Ort mit einem

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Vorratsbehälter für geschnittenen Tabak zu einem zweiten Ort erstreckt,

b) am ersten Ort geschnittener Tabak aus dem Vorratsbehälter in die Tabakförderleitung dosiert abgegeben wird,

c) der zugemessene Tabak vom ersten Ort durch die Tabakförderleitung hindurch zum zweiten Ort transportiert wird,

d) der transportierte Tabak am zweiten Ort aus der Transportluft ausgeschieden wird, und

e) der ausgeschiedene Tabak vom zweiten Ort aus durch eine Zellenrad- b: Rotations-Luftschleuse hindurch abgegeben wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens hat'

a) einen Tabakvorratsbehälter, der an einem ersten Ort angeordnet ist und Tabak enthält,

b) eine Vorrichtung zum Öffnen und Dosieren von Tabak, die mit dem Tabakvorratsbehälter am ersten Ort in Verbindung steht und von ihm erhaltenen Tabak zu öffnen und zuzumessen vermag,

c) eine Tabakförderleitung, die sich vom ersten Ort zu einem von diesem entfernten zweiten Ort erstreckt und so angeordnet ist, daß sie den geöffneten und zugemessenen Tabak aus der Tabak-Öffnungs- und Dosiervorrichtung aufzufangen und zum zweiten Ort zu fördern vermag,

d) einen Vakuumerzeuger, der mit der Tabakförderleitung in Verbindung steht, um Luft durch die Förderleitung vom ersten zum zweiten Ort anzusaugen, wodurch die angesaugte Luft als Transportmedium für den Tabak in der Förderleitung wirkt,

e) eine Tabak-Luft-Trennvorrichtung am zweiten Ort zum Trennen der angesaugten Luft vom transportierten Tabak, und

f) eine drehbare Tabak-Austragevorrichtung am zweiten Ort zum Abgeben des ausgeschiedenen Tabaks am zweiten Ort.

Die niedrigeren Transportgeschwindigkeiten, die durch die erfindungsgemäße Anwendung eines kontinuierlichen Luftstromes erzielt werden, können bei dem obenerwähnten diskontinuierlich arbeitenden herkömmlichen System nicht benutzt werden,

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da bei diesen kleineren Geschwindigkeiten Tabakteilchen, die im Förderrohr verbleiben, wenn der Luftstrom aufhört und die Luftsschleusen-Trennvorrichtung geöffnet wird, beim Wiedereinsetzen des Luftstromes nicht wiederaufgenommen werden, und Verstopfungen entstehen. Die beim herkömmlichen System üblichen höheren Geschwindigkeiten sind erforderlich, damit solche Tabakteilchen aufgenommen und die Entstehung von Verstopfungen vermieden werden.

Ein kontinuierlicher Luftstrom ist beim herkömmlichen System auch deshalb nicht möglich, weil die Ausbildung der Luftschleuse eine Unterbrechung des Luftstromes notwendig macht, damit die Luftschleuse zum Entleeren des darin angesammelten Tabaks geöffnet werden kann. Die Erfindung sieht eine Rotations-Luftschleuse vor, die es ermöglicht, daß der Tabak ohne Unterbrechung des Luftstromes abgegeben wird.

Die Anwendung kleinerer Luftgeschwindigkeiten beim diskontinuierlich arbeitenden Austragesystem ist möglich, wenn das Förderrohr vor dem Abschalten des Vakuums von Tabak völlig geleert wird. Dies ist jedoch zeitraubend, insbesondere dann, wenn, wie es häufig der Fall ist, lange Förderstrecken zu überwinden sind, und erfordert Luftschleusen großer Abmessungen. Angesichts dieser Schwierigkeiten hat der Stand der Technik höhere Luftgeschwindigkeiten angewandt, die, wie schon erwähnt, zu einer Verschlechterung der Tabakgüte führen.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform, bei welcher der Tabak an einen herkömmlichen Aufgabetrichter einer Zigarettenmaschine abgegeben wird, und

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Fig. 2 die gleiche Ausführungsform wie in Fig. 1, bei der jedoch der Tabak an eine Dosierrohr-Speisevorrichtung für den Aufgabetrichter der Zigarettenmaschine abgegeben wird.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform einer Tabak-Dosier- und Förderanlage 10 weist ein Vorratsrohr 12 auf, in dem geschnittener Tabak 14 zum Dosieren und Weiterfördern bereitgehalten wird.

Das Vorratsrohr 12 steht an seinem unteren Ende mit einem Gehäuse 16 in Verbindung, in dem eine Walzengruppe 18 um parallele waagerechte Achsen drehbar angeordnet ist. Die Walzengruppe 18 hat ein Paar Walzen 20, die mit waagerechtem Zwischenabstand unmittelbar unter der unteren Öffnung des Vorratsrohres 12 so angeordnet sind, daß sie in der Lücke zwischen sich Tabak aufzunehmen vermögen. Die linke Walze 20 ist im Uhrzeigersirin, die rechte Walze 20 im Gegenuhrzeigersinn drehbar. An den Oberflächen der Walzen 20 sind mehrere radiale Vorsprünge 22 angeordnet, die in der Lücke zwischen den Walzen 20 miteinander zusammenwirken, um die gewünschte Menge Tabak 14 aus dem Vorratsrohr 12 zuzumessen. Die von den Walzen 20 dosierte Menge Tabak 14 läßt sich durch Ändern der Drehgeschwindigkeit der Walzen 20 verändern.

Zur Walzengruppe 18 gehört eine dritte Walze 24, die unter und in gleichem Abstand von den Walzen 20 angeordnet ist. Die dritte Walze 24 ist in beiden Richtungen drehbar und weist mehrere radiale Vorsprünge 26 auf, die den durch die Lücke zwischen den Walzen 20 hindurch zugemessenen Tabak öffnen, um viele einzelne, voneinander getrennte Tabakteilchen 28 zu erhalten, die in das Gehäuse 16 unter der Walze 24 fallen.

Eine als Walzengruppe 18 verwendbare Walzengruppe ist in der DE-PS 2 646 754 beschrieben und dargestellt.

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In die Wand des Gehäuses 16 sind Öffnungen 30 eingearbeitet, damit, wie weiter .unten näher beschrieben, Luft in das Gehäuse 16 angesaugt werden kann. Das Gehäuse 16 steht an seinem unteren Ende mit einem Tabak-Förderrohr 32 in Verbindung, das sich von da bis zu einer Luft-Tabak-Trennvorrichtung 34 erstreckt.

Die Luft-Tabak-Trennvorrichtung 34 weist ein waagerechtes Zuleitungsrohr 36 auf, das nahe einer gekrümmten Wand 38 endet, aus deren Oberfläche eine Verteilervorrichtung 40 herausragt, die den in die Trennvorrichtung 34 eintretenden Tabakteilchenstrahl von etwa kreisrundem Querschnitt zu einem entlang der Wand 38 herabfallenden Vorhang oder Schleier umformt.

Über dem Zuleitungsrohr 36 ist ein luftdurchlässiges und tabakundurchlässiges Gitter oder Sieb 42 angeordnet, das den Innenraum der Trennvorrichtung 34 von einem oberen Auslaß 44 trennt, der über ein Rohr 46 mit einer nicht dargestellten Vakuumquelle in Verbindung steht.

Das untere Ende der Luft-Tabak-Trennvorrichtung 34 ist an einen Einlaß 48 einer Rotations-Luftschleuse 50 angeschlossen, die einen Rotor 52 mit radialen Flügeln 54 hat, die zwischen sich Tabak aufnehmende und weiterfördernde Kammern oder Zellen 56 bilden. Die radialen Flügel 54 liegen mit ihren radial äußeren Enden an teilkreisringförmigen Wänden 58 abdichtend an. Die Luftschleuse 50 weist einen gegen die Atmosphäre offenen Auslaß 60 auf, der mit einem Einlaß 62 des Tabakaufgabetrichters einer nicht dargestellten Zigarettenmaschine in Verbindung steht.

Die Rotations-Luftschleuse 50 kann gemäß der DE-Offenlegungsschrift 29 01 720 derselben Anmelderin ausgebildet sein, auf die hiermit verwiesen wird. Die Luftschleuse 50 dient dazu, in die Luft-Tabak-Trennvorrichtung 34 einströmende Tabakteilchen daraus auszuschleusen.

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Die Tabak-Dosier- und -Förderanlage 10 führt Tabak einer einzelnen Zigarettenmaschine zu. Zum individuellen Speisen mehrerer Maschinen in einer Fabrik sind mehrere derartige Anlagen vorzusehen.

Fig. 2 zeigt die gleiche Tabak-Dosier- und -Förderanlage wie in Fig. 1; auf eine nochmalige Beschreibung wird verzichtet. Für die Tabakeinspeisung in die Zigarettenmaschine ist anstelle des herkömmlichen Einlasses 62 zum Aufgabetrichter ein Dosierrohr 64 vorgesehen, das ein Vorratsrohr 66, ein unteres Gehäuse 68, eine Walzengruppe 70 und eine Abgabeöffnung 72 hat, die den weiter oben beschriebenen Vorratsrohr 12, Gehäuse 16 und Walzengruppe 18 ähnlich sind.

Die Arbeitsweise ist folgende: Über das Rohr. 46 wird im Innern der Tabak-Luft-Trennvorrichtung 34 kontinuierlich ein Vakuum erzeugt. Unter dessen Einfluß wird Luft durch die Öffnungen 30 in das Gehäuse 16 und durch das Förderrohr 32 angesaugt.

Tabak aus dem Vorratsrohr 12 wird mittels der beiden Walzen 20 dosiert und durch die Walze 24 geöffnet. Die zugemessene Menge ist gewöhnlich vom Bedarf der Zigarettenmaschine abhängig. Die voneinander getrennten einzelnen Tabakteilchen werden in dem das Förderrohr 32 durchsetzenden Luftstrom zur Luft-Tabak-Trennvorrichtung 34 gefördert.

Wenn das Luft-Tabak-Gemisch in die Trennvorrichtung 34 einströmt, wird die Trennung vorgenommen. Unter dem Einfluß des über das Rohr 46 erzeugten Vakuums wird die Luft nach oben durch das Sieb 42 an- und aus der Trennvorrichtung 34 abgesaugt. Das Sieb 42 verhindert, daß Tabakteilchen zusammen mit dem Luftstrom aus der Trennvorrichtung 34 austreten.

Unter dem Einfluß der Förderkraft, die durch die Geschwindigkeit des Luftstromes im Förderrohr 32 zustande kommt,

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prallen die Tabakteilchen gegen die gekrümmte Wand 38 und bilden unter dem Einfluß der Verteilervorrichtung 40 und der Schwerkraft einen Schleier aus Tabakteilchen, die durch den Einlaß 48 hindurch in die Luftschleuse 50 und in die Zellen 56 fallen.

Der Tabak in den Zellen 56 wird durch die Drehung des vom Rotor 52 gebildeten Zellenrades aus dem unter Saugwirkung stehenden Bereich am Einlaß 48 zur Luftschleuse 50 in den unter atmosphärischem Druck stehenden Bereich am Auslaß 60 der Luftschleuse befördert. Aus dem Auslaß 60 fällt der Tabak entweder in den Einlaß 62 des Aufgabetrichters der Zigarettenmaschine (Fig. 1) oder in das Dosierrohr 64 (Fig. 2).

Bei der Tabak- Dosier- und -Förderanlage 10 strömt kontinuierlich Luft durch das Förderrohr 32, obwohl mit dem Luftstrom Tabak diskontinuierlich gefördert werden kann und häufig so gefördert wird. Nur die von der Zigarettenmaschine zu einem gegebenen Zeitpunkt benötigte Tabakmenge wird aus dem Vorratsrohr 12 heraus zugemessen, geöffnet und an den fließenden Luftstrom übergeben. Der Tabak wird aus einer Tabak-Luft-Trennvorrichtung 34 abgegeben, bei der zur Abgabe des Tabaks keine Unterbrechung des Luftstromes erforderlich ist.

Der kontinuierliche Luftstrom durch das Förderrohr 32, der sich aus der einzigartigen Kombination von Bauteilen der Tabak-Dosier- und -Förderanlage 10 ergibt, ermöglicht die Anwendung von sehr viel kleineren Luftströmungsgeschwindigkeiten als bisher. Eine Verschlechterung der Tabakqualität und der sich daraus ergebende Verlust an Füllkraft werden daher vermieden.

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Claims

DR.-ING. FRANZ \PUESTHOFP

PATENTANWÄLTE - -

WUESTHOFF-ν. PECHMANN-BEHRENS-GOETZ

DIPL.-ING. GERHARD PULS I DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-ING. DIETER BEHRENS

MANDATAIRES AGREES PRES !."OFFICE EUROPfEN DES BREVETS DIPL.-ING.; DIPL₁-IrIRTSCH₁-INCRUPERT COETZ

D-8000 MÜNCHEN 1 -53 787 SCHWEIGERSTRASSE2

telefon: (089) 66 20 51 telegramm: protectpatent TELEX: 524070

Ansprüche

Verfahren zum Verarbeiten von Tabak durch Fördern von Tabak in einem Luftstrom, der unter der Wirkung eines Vakuums von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort angesaugt wird, Ausscheiden des transportierten Tabaks aus der Transportluft am zweiten Ort und Austragen des ausgeschiedenen Tabaks, dadurch gekennzeichnet , daß der Luftstrom vom ersten Ort (Gehäuse 16) zum zweiten Ort (Trennvorrichtung 34) kontinuierlich angesaugt wird und der ausgeschiedene Tabak an eine unter atmosphärischem Druck stehende Außenumgebung des zweiten Ortes abgegeben wird, während im Innern des zweiten Ortes Vakuum aufrechterhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der ausgeschiedene Tabak an einen Zigarettenherstellungsvorgang abgegeben wird und die im Luftstrom transportierte, ausgeschiedene und abgegebene Tabakmenge die Tabakmenge ist, die vom Zigarettenherstellungsvorgang benötigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der vom kontinuierlichen Luftstrom transportierte Tabak aus einem Vorratsbehälter (Vorratsrohr 12) für geschnittenen Tabak (14) heraus zugemessen und geöffnet wird, um am ersten Ort einzelne, voneinander getrennte Tabakteilchen zu bilden.

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4. Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem Tabakvorratsbehälter, einer Tabakzuführvorrichtung zum Zuführen von Tabak aus dem Vorratsbehälter zu einer Leitung, durch die von einem Vakuumerzeuger Luft angesaugt wird, wodurch Tabak transportiert wird, und einer Tabak-Luft-Trennvorrichtung zum Trennen der angesaugten Luft vom transportierten Tabak, g e k e η η zeichnet durch eine Rotations-Tabakaustragevorrichtung (Luftschleuse 50) zum Abgeben des ausgeschiedenen Tabaks aus der Tabak-Luft-Trennvorrichtung (34), wobei im Innern der Trennvorrichtung (34) ein Vakuum aufrechterhalten wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge k e η η zeichnet , daß der Tabakvorratsbehälter ein senkrechtes langes Rohr (12) ist und die Tabakzuführvorrichtung von einer Tabak-Dosier- und -Öffnungsvorrichtung gebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Tabak-Dosier- und -Öffnungsvorrichtung eine achsparallele Walzengruppe (18) aufweist, die in einem geschlossenen Gehäuse (16) angeordnet ist und ein oberes Paar Walzen (20) hat, die so angeordnet sind, daß sie aus dem offenen unteren Ende des Vorratsrohres (12) erhaltenen Tabak (14) zu dosieren vermögen, und eine untere Walze (24), die im gleichen Abstand von den Achsen der beiden Walzen (20) angeordnet ist, um den von diesen dosierten Tabak zu öffnen, wobei die Walzen (20,24) vorzugsweise sich radial erstreckende Vorsprünge (22,26) aufweisen, und daß das geschlossene Gehäuse (16) einen an das Vorratsrohr (12) angeschlossenen oberen Einlaß, einen mit der Leitung (32) verbundenen unteren Auslaß sowie Luftöffnungen (30) hat, die unter der Wirkung von Vakuum Luft in das Gehäuse (16) einströmen lassen.

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7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Tabak-Luft-Trennvorrichtung (34) ein geschlossenes Gehäuse aufweist mit einem oberen Auslaß (44), der mit dem Vakuumerzeuger in Verbindung steht, einem Einlaß (Zuleitungsrohr 36), der mit der Leitung (32) verbunden und vom oberen Auslaß (44) durch ein luftdurchlässiges und tabakundurchlässiges Sieb (42) getrennt ist, und einem unteren Auslaß, der an einen oberen Einlaß (48) der-Rotations-Tabakaustragevorrichtung (50) angeschlossen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η zeichnet , daß sich der Einlaß (36) waagerecht in das Gehäuse der Trennvorrichtung (34) zu einer gekrümmten Wand (38) hin erstreckt, aus der ein Tabakverteiler (40) zum Einlaß (36) hin herausragt, um an der gekrümmten Wand (38) einen Schleier aus herabfallenden Tabakteilchen zu bilden.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Rotations-Tabakaustragevorrichtung (50) einen Rotor (52) aufweist, der mit Flügeln (54) versehen ist und zwischen gekrümmten Seitenwänden (58) drehbar ist, die an den Flügeln (54) abdichtend anliegen, einen oberen Einlaß (48) zum Auffangen von Tabak aus der Tabak-Luft-Trennvorrichtung (34) und einen unteren Auslaß (60) zum Abgeben von Tabak, der von Tabak aufnehmenden und weiterfördernden Zellen (56), die von den Flügeln (54) gebildet werden, befördert worden ist.

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