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Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Aufbereiten
wenigstens eines Streifens aus Filtermaterial der Tabak verarbeitenden Industrie,
insbesondere Filtertowstreifen, entlang einer Förderstrecke mit einer Auftragseinrichtung
zum Aufbringen eines, vorzugsweise flüssigen, Zusatzstoffes auf den
Streifen. Die Erfindung betrifft ferner eine Maschine der Tabak
verarbeitenden Industrie, insbesondere Filterherstellungsmaschine.
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Zum
Herstellen von Filterstäben
für die
Tabak verarbeitende Industrie wird ein Streifen aus Filtermaterial,
insbesondere Filtertow, aus miteinander verbundenen Fasern, z.B.
aus Celluloseacetat, fortlaufend von einem Vorrat, z.B. von einem
Ballen, abgezogen, ausgebreitet, gereckt und mit einem Weichmacher,
z.B. Triacetin, besprüht,
seitlich gerafft, einer mit Blasluft beaufschlagten Düse und anschließend einem
Trichter zugeführt,
von dem aus der aufbereite te und verdichtete Filterstreifen einer
Filterstrangmaschine zugeführt
wird. In einer Filterstrangmaschine wird der zu einem Filterstrang
geformte Streifen unter weiterer Verdichtung fortlaufend mit einem
Hüllmaterialstreifen
umhüllt,
so dass vom umhüllten
Filterstrang Filterstäbe
abgeschnitten werden.
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Eine
gattungsgemäße Vorrichtung
ist aus dem Dokument EP-B-0 654 224 bekannt.
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Bewährte Aufbereitungsgeräte der vorbeschriebenen
Art werden unter der Bezeichnung AF2, AF3 und AF4 von der Patentanmelderin
gebaut und vertrieben. Bewährte
Filterstrangmaschinen der beschriebenen Art werden unter der Bezeichnung KDF2,
KDF3 und KDF4 von der Patentanmelderin gebaut und vertrieben.
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Ferner
ist in DE-A-100 31 848 eine Vorrichtung zum Herstellen von Filterstäben für stabförmige Artikel
der Tabak verarbeitenden Industrie beschrieben, bei der Filtertowstreifen
entlang einer Reckstrecke, Auftragsstrecke und Raffstrecke hindurchgeführt werden.
Im Bereich wenigstens eines Walzenpaares der Strecken ist eine Saugeinrichtung
angeordnet, um im Bereich der Walzenpaare Luft abzusaugen.
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Des
weiteren sind aus EP-A-1 325 685 eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum Aufbereiten wenigstens eines Streifens aus Filtermaterial für die Tabak
verarbeitende Industrie bekannt, wobei eine Absaugeinrichtung vorgesehen
ist, die saugseitig an der Förderstrecke
des Streifens angeordnet ist und druckseitig mit einem Druckluftorgan
verbunden ist.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
den Aufbereitungsprozess eines Filtermateri alstreifens zu verbessern.
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Die
Aufgabe wird bei einer Einrichtung zum Aufbereiten wenigstens eines
Streifens aus Filtermaterial der Tabak verarbeitenden Industrie,
insbesondere Filtertowstreifen, entlang einer Förderstrecke mit einer ein Gehäuse aufweisenden
Auftragseinrichtung zum Aufbringen eines, vorzugsweise flüssigen, Zusatzstoffes
auf den Streifen dadurch gelöst,
dass außerhalb
des Gehäuses
der Auftragseinrichtung eine Saugeinrichtung zum Absaugen der Luft
aus der Umgebung der Auftragseinrichtung vorgesehen ist.
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Durch
die erfindungsgemäße Saugeinrichtung
außerhalb
der Auftragseinrichtung wird die kontaminierte Umgebungsluft des
Maschineninnenraumes einer Filterherstellmaschine gesammelt, so
dass der vom Filtermaterialstreifen nicht aufgenommene Zusatzstoff
weggeführt
und somit der Kontaminierungsgrad in der Maschine herabgesetzt werden.
Da die Luft in der Auftragseinrichtung triacetinhaltig ist, wird
bei Austreten des geförderten
Filtermaterialstreifens und der mitgerissenen Luft aus der Auftragseinrichtung
auch die Umgebung der Auftragseinrichtung mit Triacetin kontaminiert.
Durch das Absaugen bzw. Abführen
der mit dem Zusatzstoff angereicherten Umgebungsatmosphäre um die
Auftragseinrichtung wird die triacetinbelastete Luft abgesaugt,
so dass der Maschineninnenraum einer Filterherstellmaschine nicht
durch den Zusatzstoff in der Umgebungsluft belastet wird.
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Insbesondere
weist die Saugeinrichtung eine Absaugkammer außerhalb des Gehäuses der
Auftragseinrichtung auf.
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Gemäß einer
Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Absaugkammer bezogen
auf die Förderrichtung
des Filtermaterialstreifens nach bzw. hinter dem Gehäuse der
Auftragseinrichtung angeordnet ist, so dass die mit dem Filtermaterialstreifen
mitgeführte
bzw. mitgerissene triacetinhaltige Luft aus der Auftragseinrichtung,
die mit dem Zusatzstoff kontaminiert ist, sofort abgeführt werden
kann.
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Eine
gute Abführung
der Umgebungsluft außerhalb
der Auftragseinrichtung wird erreicht, wenn der Filtermaterialstreifen
durch die Absaugkammer gefördert
wird oder förderbar
ist. Hierbei durchläuft der
Filtermaterialstreifen nach der Auftragseinrichtung die Absaugkammer,
um die vom Filtermaterialstreifen mitgeförderte Luft aus der Auftragseinrichtung
abzusaugen.
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Um
beispielsweise eine Nachreinigung der angesaugten Umgebungsluft
zu ermöglichen,
weist die Saugeinrichtung wenigstens einen Filter auf, durch den
Schwebeteilchen oder andere Partikel in der Umgebungsluft abgesondert
werden.
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Überdies
ist es vorteilhaft, wenn die Auftragseinrichtung ein geschlossenes
Gehäuse
mit einem Einlaufschlitz und einem Auslaufschlitz aufweist. Zum
Hindurchführen
des Filtermaterialstreifens sind Schlitze oder dergleichen an der
Auftragseinrichtung bzw. am Gehäuse
vorgesehen.
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Um
die Kontamination der Filterherstellmaschine bzw. Aufbereitungseinrichtung
durch den Zusatzstoff bzw. das Triacetin zu senken, weist die Saugeinrichtung
einen Abscheider zum Abscheiden des Zusatzstoffes aus der abgesaugten
Umgebungsluft auf, so dass die aus der Auftragseinrichtung geförderte und
mit dem Zusatzstoff angereicherte Luft im Hinblick auf die Konzentration
des Zusatzstoffes abgemagert wird.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung ist die Saugeinrichtung mit einem
Sammelbehältnis
für den am
Abscheider abgeschiedenen Zu satzstoff verbunden, so dass der zurückgewonnene
Zusatzstoff beispielsweise einer Wiederverwendung zur Verfügung gestellt
werden kann.
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Hierzu
ist das Sammelbehältnis
mit einem Zusatzstoffreservoir verbunden.
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Um
den abgeschiedenen Zusatzstoff dem Zusatzstoffreservoir zuzuführen, ist
eine Reinigungsvorrichtung für
den abgeschiedenen Zusatzstoff vorgesehen.
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Außerdem ist
es von Vorteil, wenn die Saugeinrichtung druckseitig mit einem Druckluftorgan,
insbesondere einer Ausbreiterdüse,
verbunden ist. Durch die Rückführung der
Saugluft als Blasluft zu einem Druckluftorgan kann auf eine Druckluftquelle
für das
Druckluftorgan verzichtet werden.
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Ferner
ist es bevorzugt, wenn die Auftragseinrichtung und/oder die Absaugkammer
und/oder das Druckluftorgan in einer Auftragsstrecke der Förderstrecke
angeordnet sind.
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Des
weiteren wird die Aufgabe gelöst
durch eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere
Filterherstellungsmaschine, die mit einer voranstehend beschriebenen
erfindungsgemäßen Einrichtung
ausgebildet ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die
voranstehenden Ausführungen
ausdrücklich
verwiesen.
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Darüber hinaus
besteht die Lösung
der Aufgabe bei einem Verfahren zum Aufbereiten wenigstens eines
Streifens aus Filtermaterial der Tabak verarbeitenden Industrie,
insbesondere Filtertowstreifen, entlang einer Förderstrecke, wobei mittels
einer ein Gehäuse
auf weisenden Auftragseinrichtung ein, vorzugsweise flüssiger,
Zusatzstoff auf den Streifen aufgebracht wird, darin, dass außerhalb
des Gehäuses
der Auftragseinrichtung Luft aus der Umgebung der Auftragseinrichtung
mittels einer Saugeinrichtung abgesaugt wird.
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Dazu
ist vorgesehen, dass die Luft über
eine Absaugkammer der Saugeinrichtung abgesaugt wird.
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Insbesondere
wird die Luft aus der Umgebung bei Eintritt in die Absaugkammer
mittels eines Filters gefiltert.
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Außerdem ist
es günstig,
wenn die Absaugkammer bezogen auf die Förderrichtung des Filtermaterialstreifens
nach dem Gehäuse
der Auftragseinrichtung angeordnet ist. Dabei ist es von Vorteil, wenn
der Filtermaterialstreifen durch die Absaugkammer gefördert wird.
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Dazu
wird gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass Zusatzstoff aus
der abgesaugten mit Zusatzstoff angereicherten Umgebungsluft mittels
eines Abscheiders abgeschieden wird.
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Vorteilhafterweise
wird der abgeschiedene Zusatzstoff gesammelt und/oder einem Zusatzstoffreservoir
zugeführt.
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Hierzu
ist es bevorzugt, wenn der abgeschiedene Zusatzstoff gereinigt wird.
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Darüber hinaus
wird die um den Zusatzstoff abgemagerte Umgebungsluft auf ein Druckluftorgan, vorzugsweise
eine Ausbreiterdüse,
gegeben.
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Die
Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand
eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben, auf
die im Übrigen
bezüglich
der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten
ausdrücklich
verwiesen wird. Es zeigen:
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1 schematisch
eine Aufbereitungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik und
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2a, 2b jeweils
einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Aufbereitungseinrichtung.
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In
den folgenden Figuren sind jeweils gleiche bzw. gleichartige Elemente
oder entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so
dass von einer entsprechenden erneuten Vorstellung jeweils abgesehen
wird.
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Gemäß 1 weist
die Aufbereitungseinrichtung für
einen von einem Ballen abgezogenen Streifen 2 aus Filtertow,
z.B. Celluloseacetat, mit zusammenhängenden Fasern folgende Hauptbaugruppen,
die der Streifen 2 nachfolgend durchläuft, auf: eine Abzugsstrecke 3,
eine Vorreckstrecke 4, eine Reckstrecke 6, eine
Auftragsstrecke 7, eine Raffstrecke 8 und eine
Zufuhrstrecke 9. Die Zufuhrstrecke 9 dient zum
Zuführen
eines Streifenabschnittes zu einer Einlaufeinrichtung einer schematisch
dargestellten Filterstrangmaschine 11, z.B. vom in der
Tabak verarbeitenden Industrie bekannten Typ KDF2, KDF3 oder KDF4
der Patentanmelderin.
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Die
Abzugsstrecke 3, in der der von einem hier nicht dargestellten
Ballen abgezogene Filtermaterialstreifen 2 gefördert wird,
weist eine Ausbreiterdüse 16 auf,
die Druckluft von einer Druckluftquelle erhält. Die Druckluft dient zur
Ausbreitung des geförderten
Filtertowgewebes in diesem Abschnitt. Eine steuerbare Ausbreiterdüse ist z.B.
in der US-A-4 259 769 beschrieben.
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Über ein
Umlenkblech 19 gelangt der Filtertowstreifen 2 in
die Vorreckstrecke 4, die einerseits von einem Walzenpaar 21 mit
den Walzen 22, 23, andererseits von einem Walzenpaar 24 mit
motorisch angetriebenen Walzen 26, 27 begrenzt
ist. Die Walzen 22, 23 werden vom Towstreifen
geschleppt, d.h. sie laufen mit mehr oder weniger Widerstand leer. Wenn
erforderlich, können
sie motorisch angetrieben werden. Sie können auch in einer an sich
bekannten Weise mit steuerbarer Kraft gegeneinander gedrückt werden.
In der Vorreckstrecke 4, in der der Streifenabschnitt schräg nach unten
gefördert
wird, wird das Filtertow 2 vorgereckt.
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An
das Walzenpaar 24 schließt sich die Reckstrecke 6 an,
in der der Filtertowstreifen 2 senkrecht oder mit einer
senkrechten Komponente von oben nach unten gefördert wird. Am Ende der Reckstrecke 6 befindet
sich ein weiteres Walzenpaar 39 aus motorisch angetriebenen
Walzen 41, 42, deren Umfangsgeschwindigkeiten
etwas größer sind
als die Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen 26, 27,
so dass das elastische Filtertow 2 definiert gereckt wird. Die
Walzenpaare 24 und 39 bilden somit die eigentliche
Reckeinrichtung. Die Walzen 26 und 41 weisen eine
starre, gerillte Oberfläche
auf, die jeweils eine nachgiebige Oberfläche der Walzen 27 bzw. 42 berühren. Derartige
Walzenkonfigurationen sind durch die vorerwähnten Filtertow-Aufbereitungsgeräte AF 2,
AF 3 und AF 4 der Anmelderin bekannt und z.B. in US-A-3 317 965
und US-A-3 255 506 beschrieben.
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Dem
Walzenpaar 39 ist ein weiteres Walzenpaar 43 nachgeordnet,
deren Umfangsgeschwindigkeiten geringer sind als diejenigen der
Walzen 41, 42, so dass das Filtertow 2 sich
bei seiner Förderung leicht
entspannt. Das Walzenpaar 43 weist eine glatte Gummiwalze 44 auf,
die mit der Stahlwalze 46 in Berührung steht. Die Walzenpaare 39 und 43 begrenzen
somit die, im vorliegenden Fall annähernd horizontal angeordnete,
Auftragsstrecke 7, in der eine Auftragseinrichtung (2, Bezugzeichen 47) in Form einer
Besprühvorrichtung
angeordnet ist.
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Die
Auftragseinrichtung 47 besprüht den transportierten Filtertowstreifen 2 von
einer oder beiden Seiten mit feinen Tröpfchen eines Lösungsmittels
für das
Filtertowmaterial, z.B. Triacetin.
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Der
Auftragseinrichtung 47 ist eine Ausbreiterdüse 18 vorgeordnet,
so dass das gereckte Filtertow 2 ausgebreitet wird und
das Lösungsmittel
eine größere Oberfläche des
Filtertowstreifens 2 benetzt. Diese Ausbreiterdüse 18 sowie
die vor dem Walzenpaar 21 der Vorreckstrecke 4 vorgelagerten
Ausbreiterdüsen 16, 17 werden
mit Druckluft beaufschlagt.
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Der
Auftragsstrecke 7 ist eine Raffstrecke 8 nachgeordnet,
in der der Filtertowstreifen 2 mit überwiegend senkrechter Komponente
von einer motorisch angetriebenen Walze 53 von unten nach
oben gefördert
wird.
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Der
Walze 53 ist eine Zufuhrstrecke 9 nachgeordnet.
In der Zufuhrstrecke 9 ist außerdem eine an sich bekannte
sog. Stopfdüse
vorhanden. Nach Durchlaufen der Stopfdüse wird das Filtertow einer Filterstrangmaschine 11 zugeführt.
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Bezüglich weiterer
Einzelheiten wird ausdrücklich
auf US-A-5 590 449 verwiesen.
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Beim
in 2a dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist die Auftragseinrichtung 47 im
Bereich der Auftragsstrecke 7 angeordnet, so dass nach
Reckung des Filtertowstreifens 2 Triacetin als Auftragsstoff
auf den Filtertowstreifen 2 appliziert wird. Die Auftragseineinrichtung 47 verfügt über ein
geschlossenes Gehäuse 50,
durch das der Filtertowstreifen 2 hindurch gefördert wird.
Hierzu verfügt
die Auftragseinrichtung 47 über einen Eintritts- bzw. Einlaufschlitz 37 und
einen Auslaufschlitz 38.
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Beispielsweise
ist die Auftragseinrichtung 47 nach Art der in der europäischen Patentanmeldung EP-A-1
389 433 beschriebenen Art ausgebildet. Der Inhalt dieser Patentanmeldung
wird vollumfänglich
in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Patentanmeldung aufgenommen.
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Die
Auftragseinrichtung 47 wird von einem Reservoir 48 mit
Triacetin versorgt, das mittels einer Sprühdüse 49 auf dem durch
die Auftragseinrichtung 47 hindurch tretenden Filtertowstreifen 2 aufgetragen wird.
Aufgrund der Luftwirbel und/oder Luftbewegung in der Auftragseinrichtung 47 ist
die Atmosphäre
mit Triacetin-Tröpfchen
angereichert.
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Gemäß der Erfindung
ist vorgesehen, dass bezogen auf die Förderrichtung des Filtertowstreifens 2 nach
der Auftragseinrichtung 47 eine Absaugkammer 61 angeordnet
ist, die über
eine Rohrverbindung 51 mit einem Ventilator 52 als
Unterdruckquelle verbunden ist. Hierdurch wird aus der Umgebung
außerhalb
der Auftragseinrichtung 47 bzw. deren Gehäuse 50 Luft
aus dem Maschineninneren abgesaugt und über einen Abscheider 54 geleitet,
so dass Triacetin abgemagerte Luft vom Ventilator 52 abgeführt wird.
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Die
Absaugkammer 61 weist im Ausführungsbeispiel in 2a ein
geschlossenes Gehäuse mit
einem Einlaufschlitz 67 und einen Auslaufschlitz 68 auf.
Der Einlaufschlitz 67 der Absaugkammer 61 hat die
gleiche Breite oder Größe wie der
Auslaufschlitz 38 der Auftragseinrichtung 47 bzw.
der Auslaufschlitz 38 ist gleichzeitig als Einlaufschlitz 67 der Absaugkammer 61 ausgebildet.
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Das
am Abscheider 54 gewonnene Triacetin wird in einer Auffangwanne 55 gesammelt.
Das in der Auffangwanne 55 gesammelte Triacetin kann über eine
Leitung 56, die einen Filter 57 aufweist, dem
Reservoir 48 zur Wiederverwendung zugeführt werden.
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Nach
dem Triacetinauftrag in der Auftragseinrichtung 47, die
beispielsweise in Form einer Sprühkammer
ausgebildet ist, durchläuft
das mit dem Zusatzstoff versehene bzw. triacetinhaltige Filtertow die
Absaugkammer 61. Die Absaugkammer 61 selbst verfügt über ein
Gehäuse,
durch das der Filtermaterialstreifen 2 hindurchgefördert wird.
In der Absaugkammer 61 ist Unterdruck angelegt, wodurch
Luft aus der Umgebung der Auftragseinrichtung 47 angesaugt wird.
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Der
angesaugte Luftstrom nimmt somit Tröpfchen des Triacetinnebels
in der Absaugkammer 61 mit. Aus dem angesaugten Aerosol
aus der Umgebungsluft der Auftragseinrichtung 47 sammeln
sich die feinen Triacetintropfen am Abscheider 54, die
zu größeren Tropfen
wachsen, um anschließend
auf dem Rohrboden in die Auffangwanne 55 zu fallen. Gemäß einer
hier nicht dargestellten Ausführungsform
wird die Triacetin-abgemagerte Luft der Ausbreiterdüse 18 zugeführt. Dadurch
kann die Luft stets im Kreislauf bleiben.
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Im
Ausführungsbeispiel
in 2b weist das Gehäuse der Absaugkammer 61 als
Deckel einen Filter 62 auf, so dass Luft aus der Umgebung
der Auftragseinrichtung 47 und der Absaugkammer 61 durch den
Filter 62 tritt und so in den Innenraum der Absaugkammer 61 gelangt.
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Durch
das Absaugen der Umgebungsluft bzw. der Atmosphäre in der Aufbereitungszone
und die anschließende
Abscheidung des Triacetins wird eine Kontamination der Maschine
mit dem Zusatzstoff minimiert.
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- 2
- Streifen
- 3
- Abzugstrecke
- 4
- Vorreckstrecke
- 6
- Reckstrecke
- 7
- Auftragsstrecke
- 8
- Raffstrecke
- 9
- Zufuhrstrecke
- 11
- Filterstrangmaschine
- 16
- Ausbreiterdüse
- 17
- Ausbreiterdüse
- 18
- Ausbreiterdüse
- 19
- Umlenkblech
- 21
- Walzenpaar
- 22
- Walze
- 23
- Walze
- 24
- Walzenpaar
- 26
- Walze
- 27
- Walze
- 37
- Einlaufschlitz
- 38
- Auslaufschlitz
- 39
- Walzenpaar
- 41
- Walze
- 42
- Walze
- 43
- Walzenpaar
- 44
- Gummiwalze
- 46
- Stahlwalze
- 47
- Auftragseinrichtung
- 48
- Reservoir
- 49
- Sprühdüse
- 50
- Gehäuse
- 51
- Rohrverbindung
- 52
- Ventilator
- 53
- Walze
- 54
- Abscheider
- 55
- Auffangwanne
- 56
- Leitung
- 57
- Filter
- 61
- Absaugkammer
- 62
- Filter
- 67
- Einlaufschlitz
- 68
- Auslaufschlitz