Zigarettenmaschine

Zigarettenmaschine, Prinzipskizze

Die Zigarettenmaschine besteht aus einer Verteilereinheit (in der Skizze rechts zu sehen), in der vibrierende Schachtwände und Stachelwalzen für eine gleichmäßige Verteilung des per pneumatischer Förderung ankommenden Tabaks innerhalb der Verteilerbox sorgen (siehe Tabak-Sichter). Am unteren Ende der Box wird der gemischte Tabak fein und gleichmäßig auseinandergezogen. Dies erfolgt mitteils eines luftdurchlässigen, textilen Förderbandes (dem sogenannten Saugstrangförderer), das den Tabak aus der Verteilerbox gleichmäßig abzieht. Damit der Tabak auf dem Band bleibt, wirkt unterhalb des luftdurchlässigen Förderbandes ein Vakuum, so dass der Tabak auf das Band angesaugt und damit quasi fixiert wird. Am Ende des Saugstrangförderer befindet sich eine Überschussabnahmevorrichtung, bestehend aus zwei umlaufende Trimmerscheiben, welche überschüssige Tabakfasern vom Tabakstrang entfernen. Je nach Stellung der Trimmerscheiben zum Förderband, wird eine mehr oder weniger große Tabakmenge abgenommen. Der Tabaküberschuss fällt in einen Schacht und wird der Verteilereinheit wieder zugeführt.

Der Tabakstrang wird dann vom Saugstrangförderer auf ein kontinuierlich laufendes Formatband ablegt, das den Tabakstrang rund formt. Danach läuft der Tabakstrang durch ein verengtes Mundstück, wo sich von außen das Zigarettenpapier um das Mundstück legt und es nach dem Mundstück den Tabak umhüllt. Diese Station wird auch Formatkammer genannt. An dieser Stelle befindet sich ebenfalls eine Leimdüse, welche das Zigarettenpapier an einem Rand kontinuierlich anleimt. Eine kurze Heizstrecke sorgt anschließend dafür, dass der Leim abbinden kann. Zudem wird die Leimnaht dabei geglättet. So entsteht ein endloser, umhüllter und zugeklebter Tabakstrang. Nachdem das Zigarettenpapier von der großen Bobine abgerollt wird, durchläuft es kurz vor der Formatkammer noch ein Druckwerk, in dem der Name der Zigarettenmarke aufgedruckt wird.

Bevor der Tabakstrang in doppelt so lange Zigarettenlängen geschnitten wird, wird dieser quasi geröntgt. Nach dem Druckwerk befindet sich eine „Durchleuchtungseinheit“ (das Strangregel- und -meßgerät, quasi ein Röntgengerät), welche die Dichte des Tabakstromes misst. Vielfach kommen hier radioaktive Isotope, also Radionuklide als Strahlungsquelle zum Einsatz. Es existieren aber auch Durchleuchtungseinheiten, die mit einer Kombination von kapazitiven, optischen oder Infrarotsensoren arbeiten. Je nach gemessenem Dichteverhältnis werden die Trimmerscheiben dann so geregelt, dass die vom Kunden geforderte Tabakdichte exakt eingehalten wird. Dies stellt einen geschlossenen Regelkreis dar.

Nach dem Schnitt der doppelt so langen Zigaretten nimmt eine sogenannte Spinne diese auf und übergibt sie an die Filteransetzmaschine. Die Spinne besteht aus mehreren (meist acht) Metallarmen, die per Vakuum die geschnittenen, doppelt so langen Zigaretten ansaugen und in einer Art Oval ständig rotieren.

Zigarettenmaschine PROTOS-M8 mit zwei Tabaksträngen; Leistung: bis zu 20.000 Zigaretten pro Minute

Bei den Zigarettenmaschinen handelt es sich um kontinuierlich laufende Maschinen, während die Verpackungsmaschine oftmals getaktet, also intermittierend laufen.

Die Leistung einer modernen Zigarettenmaschine hängt davon ab, ob sie ein oder zwei Tabakstränge aufweist. Bis in die 1980er Jahre überwiegten Zigarettenmaschinen mit einem Tabakstrang. Der einfachere mechanische Aufbau sowie die einfachere Handhabung sprachen für diese Ausführung. Während die Leistung einer Zigarettenmaschine mit einem Strang noch Anfang der 1980er Jahre bei etwa 6.000 Zigaretten pro Minute (also etwa 100 Zigaretten pro Sekunde) lag, war die Produktion von 10.000 Zigaretten pro Minute (= 167 Zigaretten pro Sekunde) n den 1990er Jahren möglich. Für einbahnige Zigarettenmaschinen war damit die sinnvolle Grenze erreicht. Um noch höhere Leistungen erzielen zu können, wurden bereits in den 1980er Jahren von einem italienischen Zigarettenmaschinenhersteller zweistrangige Maschinen entwickelt. Diese erzielen mittlerweile Höchstleistungen von 20.000 Zigaretten pro Minute (= 333 Zigaretten pro Sekunde).

In der Regel läuft die Filteransetzmaschine mit der gleichen Leistung wie die Zigaretten-Strangmaschine. Es gibt aber auch Produktionskonzepte, bei denen beide Maschinen mittels eines Pufferspeichers voneinander getrennt sind. Gleiches ist zwischen Filteransetzmaschinen und Verpackungsmaschine möglich. Hier überwiegen die Herstellkonzepte, wo zwischen Filteransetzmaschine(n) und Verpackungsmaschine(n) ein mehr oder minder großer Pufferspeicher vorhanden ist. Bei Materialwechsel (Packpapier, Steuerbanderole etc.) oder einem Defekt an der Verpackungsmaschine muss die Zigaretten-Strangmaschine sowie die Filteransetzmaschine nicht gleich gestoppt werden. In der Filteransetzmaschine wird zudem jede Zigarette auf Dichtigkeit geprüft. Entsprechend der gegebenen Produktionsleistungen erfolgt dies im Millisekundenbereich.