DE4420902C1 - Verfahren zum Trennen einer Umhüllung von dem Inhalt eines Körpers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen von Umhüllungen und Inhalt bei insbesondere länglichen, zylindrischen Körpern gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches bzw. des Anspruchs 6.

Ein derartiges Verfahren ist, z. B. aus der DE-OS 29 42 604, bekannt. Nach dem in dieser Druckschrift beschriebenen Verfahren werden geschnittene Zigarettentabakfüllungen von Hüllen von der Zigarette getrennt. Das Verfahren wird so durchgeführt, daß die Zigaretten zunächst einem Reißvorgang unterzogen werden, um sie aufzubrechen, deren Hüllen auf­ zureißen und den in ihnen enthaltenen Tabak zu lösen und anschließend auf ein schwin­ gendes Sieb aufgelagert werden, welches Sieb die Aufgabe hat, den Schnittabak hindurch­ treten zu lassen und die Hüllen zurückzuhalten, wobei ein aerodynamisch erzeugter Sog­ auftriebszustand über der Siebeinheit aufrechterhalten wird. Dieser Sogauftriebszustand ist wesentlich, damit die Umhüllungsmaterialien in einem Abstand oberhalb der Oberfläche der Siebeinheit schwimmen und der durch die erwähnte Siebeinheit hindurchgetretene Tabak gesammelt wird. Dem Reißvorgang ist ein zusätzlicher Sieb- und Trennvorgang vorgelagert, um eventuell lockere Tabakstückchen von den noch umhüllten Zigaretten zu lösen. Der eigentliche Reißvorgang findet in einem torischen Reißgebläse statt, in dem die Hüllen geöffnet und der Tabak von diesen gelöst wird. Das torische Reißgebläse weist ein Laufrad auf, wobei es wichtig ist, daß die Zigaretten in einen maximalen Kontakt mit dem Laufrad treten und dabei zerstört werden. Die Zigaretten werden durch die Schlagwirkung der Flü­ gelspitzen zerstört.

Daneben ist aus der DE-OS 31 25 180 ein Verfahren und Vorrichtung zur Wiedergewinnung des Tabaks aus Ausschußzigaretten bekannt. Bei diesem Verfahren werden, ähnlich wie bei dem oben beschriebenen Verfahren, die Zigaretten zunächst einem Reißvorgang unter­ zogen und anschließend die Umhüllungsteilchen von den Tabakteilchen auf einer Sortier- /Trenneinrichtung getrennt. Der Reißvorgang der Zigaretten wird mittels einer Lösema­ schine vorgenommen; diese weist ringförmig verlaufende obeliskartige Löserippen sowie gekrümmte Gebläseflügel auf. Mittels der von den Gebläseflügeln erzeugten Luftströmung wird das getrennte Gut aus der Lösemaschine unmittelbar auf eine Schwingförderrinne schleudert. Auf der Schwingförderrinne wird das Gut getrennt, d. h. die zerstörten Umhül­ lungen werden von den Tabakstückchen getrennt.

Aus der DE-OS 40 29 263 ist eine weitere Vorrichtung zur Tabakrückgewinnung aus fehler­ haften Zigaretten bekannt. Auch bei dieser Vorrichtung, ähnlich, wie bei den bereits oben beschriebenen Vorrichtungen, werden die Zigaretten mechanisch zerstört, um die Umhül­ lung und den Tabak voneinander in einem nachfolgenden Schritt zu trennen. Die mechani­ sche Zerstörung der Zigaretten ist nachteilig, weil dabei empfindliche Tabakstückchen zer­ stört werden. Diese Art der Zerstörung eignet sich also nur für Körper mit einem nicht emp­ findlichen Inhalt und für Körper, bei denen die Beschädigung des Inhaltes bzw. der Umhül­ lung bei einem Reißvorgang zu keinen weiteren Nachteilen führt. Für empfindliche Körper, insbesondere für Körper mit einem empfindlichen Inhalt aus Wertstoffen eignen sich diese Verfahren nicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durch­ führung dieses Verfahrens anzugeben, die eine zuverlässige Trennung von Umhüllung und Inhalt eines Körners ohne Beschädigung des Inhaltes erlauben.

Diese Aufgabe ist durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im Anspruch 6 angegeben.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Hülle der vorzugsweise länglich ausgebil­ deten zylindrischen Körper zunächst mit mindestens einer, vorteilhafterweise mehreren Soll- Reißstellen versehen und anschließend einer Vorrichtung zugeführt, in der ein Aufreißen der Hülle und des Körpers stattfindet. Dazu wird der noch geschlossene Körper der Einwir­ kung einer starken Luftströmung bzw. einem Wirbel-Luftstrom ausgesetzt. Dadurch wird die Hülle des Körpers auseinandergerissen und der Inhalt freigegeben. Dabei kann das Auseinanderreißen des Körpers und die Trennung der Hülle von dem Inhalt des Körpers ent­ weder direkt durch die Wirbel- bzw. taumelnde Bewegung des Körpers im Luftstrom erfol­ gen oder der Körper wird beim Auftreffen auf die Umgebungsluft beim Verlassen des Berei­ ches, in dem er dem Luftstrom/Luftwirbel ausgesetzt war, auseinandergerissen. Vorteilhaft ist, wenn der Körper in einem ersten Schritt des Verfahrens in eine schnelle Drehung ver­ setzt und in einem zweiten Schritt des Verfahrens in Wirbelbewegungen versetzt wird. Gleichzeitig wird er durch die Luft in horizontaler Richtung transportiert. Durch die starken Wirbelbewegungen platzt die bereits aufgeschnittene Hülle bzw. sie wird zerrissen, der in der Hülle befindliche Inhalt fällt heraus, sein Zusammenhalt zerstört und die einzelnen In­ haltstückchen (z. B. Tabak) fallen herunter. Besonders stark ist dieser Vorgang beim Verlas­ sen der Wirbelvorrichtung ausgeprägt, d. h. der eventuell in der Kammer noch nicht ganz zerstörte Körper "explodiert" beim Auftreffen auf die Umgebungsluft. Die auseinandergeris­ senen Stückchen der Hülle und des Inhalts (die sowohl erst beim Verlassen der Reißvor­ richtung getrennten als auch die bereits im zweiten Abschnitt auseinandergerissenen), die durch die Luftbewegung in horizontaler Richtung transportiert wurden, fallen anschließend auf eine der Reißvorrichtung angeschlossene Separiervorrichtung, welche vorzugsweise aus einem einfachen Rüttelsieb oder einem Drehsieb besteht. Dabei werden die Inhaltstückchen von den Umhüllungsstückchen getrennt. Die Inhaltstückchen fallen durch die Öffnungen des Siebes hindurch. Die Stücke der zerrissenen Hülle bleiben auf dem Sieb liegen, da ihre Abmessungen größer sind als die Abmessungen der Inhalts­ stücke.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß der zylindrische Körper zu­ nächst in eine schnelle Drehung um die eigene Achse versetzt wird und zugleich horizontal transportiert wird. Dies hat zur Folge, daß der Körper ohne zusätzliche Luftzufuhr beim Verlassen des Abschnittes der Reißvorrichtung, in dem er der schnellen Drehbewegung ausgesetzt wurde, in eine wirbelnde Bewegung versetzt wird, wodurch die mit Soll-Reiß­ stellen versehene Umhüllung platzt und wodurch er noch die nötige Energie hat, um beim Verlassen der Wirbelkammer durch Fliehkraft und Luftwiderstand auseinandergerissen zu werden.

Das Verfahren findet Verwendung nicht nur bei zylindrischen Körpern, sondern auch bei prismatischen Körpern mit empfindlichem Inhalt. Es ist insbesondere geeignet zur Rückge­ winnung von Tabak aus Zigaretten bzw. zur Rückgewinnung von Filterpatronen, z. B. im Be­ reich der chemischen Untersuchungen mit Prüfröhrchen. Durch die wirbelnden Bewegun­ gen des Körpers in der Luftwirbelkammer wird der in der Umhüllung, bzw. in der bereits auseinandergerissenen Umhüllung befindliche Inhalt zunächst gelockert und dann voll­ ständig herausgelöst.

Die Soll-Reißstellen können in die Umhüllung als Längsschnitte oder als Perforierung ein­ gebracht werden. Es kann auch nur ein einziger Schnitt eingebracht werden. Die Vorrich­ tung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einer Schneidevor­ richtung, einer Reißvorrichtung und einer Sortier-/Trennvorrichtung. Die Schneide- oder Perforiervorrichtung wird vorteilhafterweise durch eine oder mehrere am Umfang des Kör­ pers eingreifende, rotierende Messerscheiben gebildet. Durch die Messerscheiben wird die Umhüllung des Körpers in Längsrichtung aufgeschnitten, jedoch so, daß der empfindliche Inhalt nicht beschädigt wird. Der aufgeschnittene oder perforierte Körper wird der mit Wir­ bel-Luftstrom und aerodynamischen Luftströmungen arbeitenden Reißvorrichtung zuge­ führt. Die Reißvorrichtung besteht vorteilhafterweise aus zwei Abschnitten (wobei jeder Ab­ schnitt für sich ebenfalls voll funktionsfähig ist und völlig selbständig zum Reißen der Körper eingesetzt werden kann): einem ersten Abschnitt, dessen Durchmesser sich geringfügig von dem Durchmesser des zylindrischen bzw. des prismatischen Körpers unterscheidet und in den Luft eingeführt wird derart, daß ′der Körper einerseits in schnelle Drehbewegungen um seine Längsachse und andererseits in eine horizontale Vorwärtsbewegung versetzt wird. Dem ersten Abschnitt der Reißvorrichtung schließt sich ein zweiter Abschnitt an, des­ sen Querschnitt größer ist, vorteilhafterweise drei bis viermal so groß wie der Querschnitt des ersten Abschnittes und in dem der Körper Wirbelbewegungen und translatorische Be­ wegungen vollführt. Der zweite Abschnitt der Reißvorrichtung kann sich vorteilhafterweise in Transportrichtung aufweiten. Bei dieser Ausbildung des zweiten Abschnittes wird der Körper in schnellere Bewegungen versetzt und der Körper wird schneller bzw. mit einer größeren Energie auseinandergerissen. Die Luftführung in der Reißvorrichtung ist so ausgestaltet, daß sie durch ein Drallstück mit geeigneter Steigung oder durch tangentiales Einblasen von Druckluft erfolgt. Drehung und Vorwärtsbewegung des Körpers werden durch Steigungs­ winkel des Drallstückes bzw. durch geeignete Einblasrichtung des Druckluftstromes in die Wirbelkammer gesteuert. Der Reißvorrichtung schließt sich eine Trenn- und Separiervorrichtung an, welche vorteilhafterweise durch ein Rüttelsieb oder durch ein Drehsieb gebildet ist. Sowohl bei dem Rüttelsieb als auch bei dem Drehsieb sind pro­ duktspezifisch gestaltete Öffnungen vorgesehen, welche den Durchtritt der Inhaltsstoffe er­ lauben und die Umhüllungsstücke aussieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 2 einen Schnitt durch die Reißvorrichtung

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Aufschneidevorrichtung

Fig. 4 die Trennvorrichtung mit einem Rüttelsieb

Fig. 5 die Trennvorrichtung mit einer Siebtrommel

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Trennen von Umhüllung und Inhalt eines Körpers weist drei Baugruppen auf: eine Aufschneidevorrichtung 1, eine Reißvorrichtung 2 und eine Trenn- und Sortiervorrichtung 3. Die Aufschneidevorrichtung 1 weist durch einen Antrieb 4 angetriebene Drehmesser 5 auf, welche den zylindrischen Körper 6, z. B. eine Zigarette die in einer Führung 7 angeordnet ist, in ihrer Längsrichtung aufschneiden. Wichtig dabei ist, daß die Messerscheiben 5 nur die Umhüllung des Körpers 6 aufschneiden und nicht dessen Inhalt. An die Aufschneidevorrichtung 1 schließt sich die Reißvorrichtung 2 an. Im einzelnen besteht die Reißvorrichtung 2 aus einer im wesentlichen zylindrischen Wirbelkammer 9, welche in zwei Abschnitte 9a und 9b unterteilt ist. Der erste Abschnitt 9a weist einen im we­ sentlichen zylindrischen Kanal 10 auf, in den der aufgeschlitzte Körper 6 eingeführt wird. Die Abmessungen des zylindrischen Kanals 10 sind den Abmessungen des zu entleeren­ den Körpers 6 angepaßt. Der Durchmesser des Kanals 10 ist nur geringfügig größer als der Durchmesser des zylindrischen Körpers 6. Ferner weist der Abschnitt 9a der Wirbelkammer 9 Luftzuführungen 11 auf, durch die die Druckluft eingeleitet wird. Die durch die Zuleitung 12 eingeleitete Luft bewirkt einerseits eine schnelle Drehbewegung des Körpers 6 und an­ dererseits transportiert sie den Körper 6 in horizontal er Richtung, in Richtung zum Austritt 13 der Wirbelkammer 9 hin. Die Luftbewegung in diesem Abschnitt der Wirbelkammer ist durch Pfeile 14 dargestellt. Der zweite Abschnitt 9b der Wirbelkammer 9 weist einen größe­ ren Durchmesser auf als der Abschnitt 9a. Vorteilhaft ist, wenn der Querschnitt des Ab­ schnittes 9b sich zum Austritt hin konisch aufweitet unter Bildung des Abschnittes 9c. In diesem Abschnitt 9b vollführt der den Abschnitt 9a verlassende Körper Wirbelbewegungen, die Bewegungen des Wirbel-Luftstromes und damit auch des Körpers 6 sind durch Pfeile 15 markiert. Im Austrittsbereich 13 der Wirbelkammer platzt die Umhüllung des Körpers und der zu trennende Körper 6 reißt beim Austritt aus der Wirbelkammer 9 auseinander, wobei der Körper 6 auch bereits nach dem Verlassen des Abschnittes 9a im Abschnitt 9b der Wir­ belkammer platzen kann. An die Wirbelkammer 9 schließt sich die Trenn- und Separiervor­ richtung 3 an. Sie ist gebildet entweder durch ein Rüttelsieb 16 oder durch eine Siebtrom­ mel 17. Die getrennten Umhüllungen und Inhalt fallen auf das Rüttelsieb 16 bzw. in die Siebtrommel 17, wobei die Öffnungen 19 des Siebes 16, 17 der Größe der Inhaltsstücke 18 des Körpers 6 angepaßt sind und durch die Öffnungen 19 des Siebes 16, 17 durchfallen und in einem Auffangbehälter 20 aufgefangen werden. Die Umhüllungen des Körpers 6 bleiben auf dem Rüttelsieb 16 oder in der Siebtrommel 17 und werden ausgesondert.

Claims (14)

1. Verfahren zum Trennen einer Umhüllung vom Inhalt eines Körpers, insbesondere bei zylindrischen Körpern mit empfindlichem Inhalt, insbesondere zum Trennen von Tabak und Zigarettenumhüllung, wobei die Umhüllung zerstört wird und anschließend der Inhalt und die zerstörte Umhüllung mittels einer Sortier- /Trenneinrichtung voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung des Körpers (6) an ihrem Umfang mit mindestens einer Soll-Reißstelle versehen, und in einer Reißvorrichtung (2) der Wirkung eines Wirbel-/Luftstromes (14, 15) ausgesetzt wird, wobei die Umhüllung auseinandergerissen und der Inhalt freigegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung des Körpers (6) vor dem Eintritt in die Reißvorrichtung (2) mit mindestens einem Längs­ schnitt versehen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung des Körpers (6) vor dem Eintritt in die Reißvorrichtung (2) perforiert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung des Körpers (6) in der Reißvorrichtung (2) durch den Wirbel-Luftstrom (14) in eine schnelle Drehung versetzt wird und dabei eine Vorwärtsbewegung voll­ führt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (6) durch den Wirbel-Luftstrom (15) in Wirbelbewegungen versetzt wird und dabei eine Vorwärtsbewegung vollführt.

6. Vorrichtung zum Trennen von Umhüllungen und Inhalt von insbesondere länglichen Körpern, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorange­ gangenen Ansprüche mit einer Vorrichtung zum Einbringen von Soll-Reißstellen in die Umhüllung, einer Vorrichtung zum Zerstören der Umhüllung des Körpers und ei­ ner Sortier-/Trennvorrichtung zum Trennen der Umhüllungsstücke von dem Inhalt des Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißvorrichtung (2) zum Zerstören der Umhüllung des Körpers (6) durch eine Luft-Wirbel-Kammer (9) gebildet ist, in der der Körper (6) dem Einfluß von Wirbel-Luftstrom (14, 15) ausgesetzt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft-Wirbelkam­ mer (9a) einen Querschnitt aufweist, der geringfügig größer ist als der Querschnitt des zu zerstörenden Körpers (6) und daß der Körper (6) durch an der Wandung zu­ geführte Luft in schnelle Dreh- und Vorwärtsbewegungen versetzt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft-Wirbelkam­ mer (9b) so groß ist, daß der zu zerstörende Körper (6) in wirbelnde /taumelnde Be­ wegungen versetzt wird.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft-Wirbelkammer (9) zwei Abschnitte aufweist, einen ersten Abschnitt (9a) dessen Querschnitt geringfügig größer ist als der Querschnitt des zu zerstörenden Körpers (6) und in dem der Körper (6) in schnelle Drehbewegung versetzt wird, und einen zweiten Abschnitt (9b), dessen Querschnitt im Vergleich zum Querschnitt des Kör­ pers (6) so groß ist, daß der Körper (6) in diesem Abschnitt (9b) wirbelnde Bewe­ gungen vollführt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt (9b) sich in Antriebsrichtung aufweitet.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortier-/Trennvorrichtung (3) durch ein Rüttelsieb (16) gebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortier-/Trennvorrichtung (3) durch eine Siebtrommel (17) gebildet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Erzeugung der Luftwirbel (14, 15) notwendige Luft durch die Zuführung von Druckluft über umfangseitig angeordnete Kanäle (11, 12) in den ersten Abschnitt (9a) der Wirbelkammer (9) erfolgt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftwirbel (14, 15) durch tangentiales Einleiten der Luft in den ersten Abschnitt (9a) der Wirbelkammer (9) erzeugt wird.