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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Filterstrangmaschine
der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei Filtermaterial aus einem
Vorrat einer Formatvorrichtung der Filterstrangmaschine zugeführt wird
und aus dem Filtermaterial ein Filterstrang gebildet wird, wobei
der Vorrat einen Filtermaterialstreifen umfasst, der aus einem ersten
Ballen abgezogen wird und wobei das Ende des Filtermaterialstreifens
des ersten Ballens mit dem Anfang eines Filtermaterialstreifens
eines zweiten Ballens an einer Verbindungsstelle verbunden wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Filterstrangmaschine der Tabak
verarbeitenden Industrie mit einer Filtermaterialabgabestation,
aus der ein Filtermaterialstreifen von einem Filtermaterialvorrat
abgebbar ist, und mit einer Strangformungsvorrichtung, mittels der
aus dem Filtermaterialstreifen ein Filterstrang herstellbar ist.
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Ein
entsprechendes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum
Herstellen von Filterstäben
für rauchbare
Artikel sind beispielsweise aus der
DE 32 24 009 A1 bekannt. In diesem Dokument
ist offenbart, dass aus von Ballen abgezogenem Filtertow das Ende
des ablaufenden mit dem Anfang eines in einem zweiten Ballen enthaltenen
Filtertows verbunden wird. Die Verbindungsstelle wird rechtzeitig
vor Ablauf des im ersten Ballen enthaltenen Filtertows auf einem
Detektormittel abgelegt und festgehalten. Das ablaufende Ende des
aus dem ersten Ballen abgezogenen Filtertows hebt die Verbindungsstelle
von dem Detektormittel ab, welches dabei ein entsprechendes Steuersignal
erzeugt. Das Steuersignal wird zur Einstellung der vom Filtertow
durchlaufenen Förder-
und Behandlungsreinrichtungen auf den Durchlauf der dickeren Verbindungsstelle
zum Herabsetzen der Maschinengeschwindigkeit und/oder zum Auswerfen
der die Verbindungsstelle enthaltenden Filterstäbe genutzt.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb
einer Filterstrangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie und
eine entsprechende Filterstrangmaschine anzugeben, mittels der bei
möglichst
wenig Filtermaterialausschuss ein Filterstrang mit hoher Qualität hergestellt
werden kann.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch Verfahren zum Betrieb einer Filterstrangmaschine
der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei Filtermaterial aus einem
Vorrat einer Formatvorrichtung der Filterstrangmaschine zugeführt wird
und aus dem Filtermaterial ein Filterstrang gebildet wird, wobei
der Vorrat einen Filtermaterialstreifen umfasst, der aus einem ersten Ballen
abgezogen wird und wobei das Ende des Filtermaterialstreifens des
ersten Ballens mit dem Anfang eines Filtermaterialstreifens eines
zweiten Ballens an einer Verbindungsstelle verbunden wird, wobei
nach dem Herstellen des Filterstrangs ein erster Sensor die Verbindungsstelle
erkennt und ein erstes Signal erzeugt, das dazu dient, dass wenigstens
der Bereich des Filterstrangs, der aus dem Filtermaterialstreifen
mit der Verbindungsstelle hergestellt wurde, von der weiteren Verarbeitung
ausgeschlossen wird.
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Durch
Vorsehen eines ersten Sensors, der die Verbindungsstelle nach dem
Herstellen des Filterstrangs erkennt, ist es sehr viel genauer möglich, den
Bereich des Filterstrangs bzw. diejenigen Filterstäbe auszuwerfen,
der bzw. die die Verbindungsstelle enthalten.
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Im
Rahmen der Erfindung umfasst der Begriff von der weiteren Verarbeitung
ausschließen, dass
das entsprechende Material ausgeworfen wird, und zwar entweder als
fertiger Filterstab oder erst später,
wenn in einer Maschine zur Herstellung von rauchbaren Artikeln der
Tabak verarbeitenden Industrie ein entsprechender Filter mit dem
rauchbaren Artikel bzw. dem rauchbaren Teil eines rauchbaren Artikels
verbunden wird oder wurde.
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Vorzugsweise
wird die Fördergeschwindigkeit
des Filtermaterialstreifens verlangsamt, sobald von einem zweiten
Sensor ein zweites Signal erzeugt wurde, nachdem der zweite Sensor
bei der Überwachung
der Abnahme der Menge des Filtermaterials des ersten Ballens ein Überschreiten
eines vorgebbaren Grads der Abnahme gemessen hat. Durch diese Maßnahme,
die beispielsweise auch dadurch ergänzt werden kann, dass die vom
Filtermaterial durchlaufenen Förder-
und Behandlungsvorrichtungen auf den Durchlauf der dickeren Verbindungsstelle
eingestellt werden, dient insbesondere dazu, die Filterstrangmaschine
und die entsprechenden Komponenten in der Filterstrangmaschine,
durch die der Filterstrang und damit auch die Verbindungsstelle läuft, zu
schonen.
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Vorzugsweise
dient das erste Signal auch dazu, auch unmittelbar nach Detektieren
der Verbindungsstelle die Fördergeschwindigkeit
des Filtermaterialstreifens wieder zu erhöhen. Im Rahmen der Erfindung
bedeutet Verringerung oder Erhöhung
der Fördergeschwindigkeit
des Filtermaterialsstreifens insbesondere auch Verringerung oder
Erhöhung
der Geschwindigkeit der Filterstrangmaschine.
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Vorzugsweise
ist der zweite Sensor zum Erzeugen des zweiten Signals ein lichtempfindlicher Sensor,
der das Erreichen oder das Aufbrauchen der letzten Lage des ersten
Ballens detektiert. Insbesondere vorzugsweise handelt es sich hierbei
um eine Kamera, die beispielsweise Grauwerte aufnimmt. Das Filtermaterial
hat üblicherweise
einen im Wesentlichen gleich bleibenden Grauwert. Dieser kann deutlich
unterschiedlich zu einem Behälter
sein, in dem der Ballen gelagert wird bzw. dem Untergrund, auf dem
der Ballen aufgebracht ist. Sobald die letzte Lage des Ballens angebrochen
ist und entsprechend der Filtermaterialstreifen aus dem Detektionsbereich des
ersten Sensors abgezogen wurde, ändert
sich schlagartig der Grauwert, der durch den Sensor aufgenommen
wird, so dass eine sehr genaue Messung des Aufbrauchs des Ballens
bzw. des Filtermaterials im Ballen möglich ist. Hierbei ist der
Detektionsbereich des ersten Sensors vorzugsweise ein eng begrenzter
Bereich. Außerdem
wird dieser eng begrenzte Bereich vorzugsweise dort anzuordnen sein, wo
die letzten Wicklungen des Filtermaterialstreifens im Ballen angeordnet
sind. Der Sensor kann auch die gesamte Fläche des Ballens oder einen
Teil hiervon erfassen, so dass ein Integral des Grauwerts der gesamten
Fläche
aufgenommen wird und sich damit das gemessene Signal langsam von
dem Wert einer oder mehrerer vollständiger Lagen Filtermaterials
im Ballen zu völlig
entleertem Ballen ändert.
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Vorzugsweise
wird die Fördergeschwindigkeit
des Filtermaterial streifens verlangsamt, nachdem von einem dritten
Sensor ein drittes Signal erzeugt wurde, das ein Bewegen der Verbindungsstelle zu
der oder in der Filterstrangmaschine repräsentiert. Bei einem derartigen
Sensor kann es sich um einen entsprechenden Sensor wie dem aus der
DE 32 24 009 A1 handeln.
Der Sensor dort ist mit der Bezugsziffer
44 bzw.
51 versehen.
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Vorzugsweise
wird der Bereich des hergestellten Filterstrangs von der weiteren
Verarbeitung ausgeschlossen, der während der langsamen Fördergeschwindigkeit
hergestellt wird. Der Filterstrang, der während der langsamen Fördergeschwindigkeit hergestellt
wird, hat üblicherweise
andere Eigenschaften als der Filterstrang, der bei der normalen, höheren Fördergeschwindigkeit
hergestellt wurde, weswegen dieser Bereich vorzugsweise von der
weiteren Bearbeitung ausgeschlossen ist.
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Wenn
zum Ballenwechsel der erste Ballen translatorisch, insbesondere
horizontal, von einer Filtermaterialabgabestation zu einem Ausgang
gefördert
wird, wobei der zweite Ballen translatorisch, insbesondere horizontal,
von einem Eingang zu der Filtermaterialabgabestation gefördert wird,
wobei der Eingang und der Ausgang auf unterschiedlichen Seiten der
Filtermaterialabgabestation angeordnet sind, ist eine besonders
effiziente und störungsunanfällige Variante
des Ballenwechsels ermöglicht.
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Wenn
vorzugsweise beim Absenken der Fördergeschwindigkeit
die Ballen so positioniert werden, dass eine Führungsvorrichtung in der Filtermaterialabgabestation
im Wesentlichen mittig zu den Ballen angeordnet ist, wobei Filtermaterial
durch die Führungsvorrichtung
gezogen wird, ändert
sich bei dem Ballenwechsel die Vorreckung des Filtermaterialstreifens
im Wesentlichen nicht.
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Vorzugsweise
wird der zweite Ballen zuerst nach vollständigem Leerfahren des ersten
Ballens unter die Führungsvorrichtung
im Wesentlichen mittig angeordnet.
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Eine
weitere Variante liegt vor, wenn zum Ballenwechsel eine Führungsvorrichtung
in der Filtermaterialabgabestation zum Führen von Filtermaterial zu
einer Abziehvorrichtung vorgesehen ist, die von einer im Wesentlichen
mittig über
dem ersten Ballen angeordneten Position in eine im Wesentlichen
mittig über
dem zweiten Ballen angeordneten Position verschwenkt wird. Eine
weitere Variante, die bevorzugt ist, liegt vor, wenn eine Führungsvorrichtung
in der Filtermaterialabgabestation zum Führen von Filtermaterial zu
einer Abziehvorrichtung vorgesehen ist, wobei die Führungsvorrichtung
im Wesentlichen mittig zwischen dem ersten und dem zweiten Ballen
angeordnet ist. Bei der zuletzt genannten Variante ist die Führungsvorrichtung
vorzugsweise ortsfest.
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Die
Aufgabe wird ferner durch eine Filterstrangmaschine der Tabak verarbeitenden
Industrie mit einer Filtermaterialabgabestation, aus der ein Filtermaterialstreifen
von einem Filtermaterialvorrat abgebbar ist, und mit einer Strangformungsvorrichtung,
mittels der aus dem Filtermaterialstreifen ein Filterstrang herstellbar
ist, gelöst,
wobei ein erster Sensor vorgesehen ist, der ausgestaltet ist, um
eine Verbindungsstelle des Filtermaterialstreifens eines ersten
Filtermaterialballens und des Filtermaterialstreifens eines zweiten
Filtermaterialballens zu erkennen, wobei der erste Sensor stromabwärts der Strangformungsvorrichtung
angeordnet ist.
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Vorzugsweise
ist stromabwärts
des ersten Sensors eine Strang- oder Filterstabauswurfvorrichtung
vorgesehen. Besonders elegant und Material sparend ist die erfindungsgemäße Filterstrangmaschine
dann, wenn der erste Sensor Teil einer Messvorrichtung oder in einer
Messvorrichtung integriert ist, die zur Bestimmung der Menge von
Komponenten des Filterstrangs vorgesehen ist. Hierzu sei insbesondere
auf die
DE 102 00
320 A1 der Anmelderin verwiesen, die vollumfänglich in
den Offenbarungsgehalt dieser Patentanmeldung aufgenommen sein soll.
Hierbei kann der dort in
1 gezeigte Sensor
37 oder
der Sensor
38, die dort Messeinrichtung
37 bzw.
38 genannt
sind, nicht nur entsprechende Signale generieren, die zur Steuerung
von Bestandteilen des Filterstrangs dienen, sondern eben auch zur
Erkennung der Verbindungsstelle. Damit ist es insbesondere auch
möglich,
einen weiteren Sensor bzw. eine weitere Messeinrichtung einzusparen.
Vorzugsweise wird die in der
1 und der
dazugehörigen Beschreibung
der
DE 102 00 320
A1 vorgesehene Vorrichtung dazu verwendet, eine Verbindungsstelle im
Filterstrang zu erkennen und insbesondere zum Ausschließen zumindest
diesen Bereichs des Filterstrangs, der die Verbindungsstelle umfasst,
von der weiteren Verarbeitung vorzusehen und/oder die Geschwindigkeit
der Filterstrangmaschine wieder auf eine vorgebbare Geschwindigkeit
zu erhöhen.
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Wenn
eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit der Filterstrangmaschine
vorgesehen ist, wobei der Ausgang des ersten Sensors mit einem Eingang
der Steuervorrichtung verbunden ist, ist eine besonders effiziente
Steuerung der Geschwindigkeit der Filterstrangmaschine möglich. Eine weitere
vorzugsweise Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Filterstrangmaschine, die
eigenständigen erfinderischen
Charakter aufweist, liegt dann vor, wenn ein zweiter Sensor zur Überwachung
der Abnahme der Menge Filtermaterials des ersten Ballens und zur
Erzeugung eines zweiten Signals bei Überschreiten eines vorgebbaren
Grads der Abnahme der Menge Filtermaterials vorgesehen ist. Hierdurch
ist eine sehr genaue Steuerung der Geschwindigkeit der Filterstrangmaschine
ermöglicht,
die insbesondere den Zeitpunkt des Verlangsamens der Filterstrangmaschine
genauer vorgebbar macht. Vorzugsweise ist der Ausgang des zweiten
Sensors mit dem Eingang einer Steuervorrichtung zur Steuerung der
Geschwindigkeit der Filterstrangmaschine verbunden. Ferner vorzugsweise
ist der zweite Sensor ein lichtempfindlicher Sensor, insbesondere
eine Kamera.
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Eine
besonders effiziente und sichere Übergabe von Ballen ist dann
möglich,
wenn eine Filtermaterialabgabestation vorgesehen ist, in der zwei nebeneinander
angeordnete Ballen Filtermaterials einbringbar sind, wobei die Ballen
translatorisch, insbesondere horizontal, förderbar sind. Vorzugsweise ist
eine Führungsvorrichtung
zum Führen
von Filtermaterial von einem Ballen zu einer Abzugsvorrichtung vorgesehen,
wobei die Führungsvorrichtung
wenigstens zeitweise ortsfest ausgebildet ist.
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Wenn
die Führungsvorrichtung
im Wesentlichen mittig über
einen Ballen oder zwei Ballen angeordnet ist, ist eine gleichmäßige Vorreckung
eines Filtermaterialstreifens möglich.
Vorzugsweise ist die Führungsvorrichtung
verschwenkbar ausgestaltet, wobei ein Führungselement von einer Position
in Wesentlichen mittig über
den ersten Ballen zu einer Position im Wesentlichen mittig über den
zweiten Ballen verschwenkbar ist. Die Führungsvorrichtung ist bzw. umfasst
vorzugsweise ein(en) Ring.
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Die
Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Bezüglich aller im
Text nicht näher
erläuterten
erfindungsgemäßen Einzelheiten
wird ausdrücklich
auf die Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Filterstrangmaschine,
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2 eine
schematische Draufsicht auf einen Teil einer erfindungsgemäßen Filterstrangmaschine
in einer anderen Ausführungsform,
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3 eine
entsprechende schematische Draufsicht gemäß 2 in einem
fortgeschrittenen Verfahrenszustand,
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4 eine
schematische Draufsicht entsprechend 3 in einem
weiter fortgeschrittenen Verfahrenszustand,
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5 eine
schematische Draufsicht auf einen Teil einer erfindungsgemäßen Filterstrangmaschine
in einer weiteren Ausführungsform,
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6 eine
schematische Draufsicht auf einen Teil einer erfindungsgemäßen Filterstrangmaschine
in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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1 zeigt
eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
einer Filterstrangmaschine, umfassend eine Aufbereitungsvorrichtung 1 und
eine Bearbeitungsvorrichtung 2. Mit der Filterstrangmaschine
wird ein Filterstrang 24 z.B. für die Herstellung von Filterstäben 28 für Zigaretten
und anderen rauchbaren Artikeln hergestellt. Bei der dargestellten
Vorrichtung zur Herstellung von Filterstäben 28 kann es sich
beispielsweise um ein Model der von der Anmelderin vertriebenen
Produktlinie KDF handeln. Die Vorrichtung besteht aus zwei Hauptbaugruppen,
einer Aufbereitungsvorrichtung 1 für in einem endlosen Filtermaterialstreifen 4 zugeführtes Filtertow
und einer Bearbeitungsvorrichtung 2 zur Herstellung von
umhüllten
Filterstäben 28.
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Die
Aufbereitungsvorrichtung 1 weist ein Walzenpaar 3 zum
fortlaufenden Abziehen eines endlosen Filtermaterialstreifens 4 von
einem Ballen 6 auf. Nach der Entnahme vom Ballen 6 passiert
der Filtertowstreifen 4 auf seinem Weg zum Walzenpaar 3,
auf dem er über
eine Umlenkrolle 5 geführt
ist, zwei Luftdüsen 7 und 8,
die zur Ausbreitung und Auflockerung des Gewebes des Filtermaterialstreifens 4 dienen.
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In
Bewegungsrichtung des Filtermaterialstreifens 4 nach der
Luftdüse 8 und
vor dem Walzenpaar 3 befindet sich eine als Klimatisierungseinrichtung
für den
Filtermaterialstreifen 4 dienende Klimakammer 10,
durch die der Filtermaterialstreifen 4 hindurchgeführt wird.
In der Klimakammer 10 wird der Filtermaterialstreifen 4 mit
Wasserdampf aus einer Wasserdampfquelle 10a oder mit trockener
Warmluft aus einer Warmluftquelle 10b beaufschlagt. Zur
Regelung der Feuchte des Filtermaterialstreifens 4 lässt sich
die Luftfeuchtigkeit in der Klimakammer 10 regeln, indem
sich die Zufuhr des Wasserdampfes mittels eines von einer Steuer-
oder Regelvorrichtung 43 gemäß Pfeil 10e bzw. Steuerleitung 10e steuerbaren Regelventils 10c steuern
lässt,
während
sich die Zufuhr der trockenen Warmluft mittels eines von der Steuer-
oder Regeleinrichtung 43 über die Steuerleitung 10f steuerbaren
Regelventils 10d steuern lässt.
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Nach
der Klimakammer ist eine mit einem von einer Steuerung
14 steuerbaren
Antrieb versehenes Vorreckwalzenpaar
13 zur Vorreckung
des Filtermaterialstreifens
4 angeordnet. Die Vorreckung
des Filtermaterialstreifens
4 zur Beseitigung des so genannten
Restkrimp in dem Filtermaterialstreifen geschieht durch Auslenkung
des Filtermaterialstreifens
4 aus seiner Bewegungsbahn
durch eine Tänzerwalze
15.
Die Tänzerwalze
15 wird über ein
von der Steuerung
14 steuerbares Stellglied
16 mit
einer definierten Kraft beaufschlagt, so dass die Zugspannung in
dem Filtermaterialstreifen
4 zwischen den Vorreckwalzen
13 und
dem Walzenpaar
3 einen gewünschten vorgegebenen Wert annimmt.
Hierdurch wird der Restkrimp im Filtermaterialstreifen
4 glatt
gezogen. Dabei ergibt sich eine variable Verlängerung des Filtermaterialstreifens
4,
wodurch sich die Lage der Tänzerwalze
15 ändert. Die
Lage der Tänzerwalze
15 wird über das
Stellglied
16 von der Steuerung
14 gemessen und
durch Steuerung der Fördergeschwindigkeit
der Vorreckwalzen
13 auf einen konstanten Wert geregelt.
Hierzu sei auf die
DE 101 52 162.6 der
Anmelderin verwiesen.
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Dem
Walzenpaar 3 folgen zwei weitere Walzenpaare 9 und 11.
Alle Walzenpaare 3, 9 und 11 werden einzeln
angetrieben. Die Drehzahl des Walzenpaares 9 entspricht
im Wesentlichen der Fördergeschwindigkeit
in der Bearbeitungsvorrichtung 2. Die Drehzahl des Walzenpaares 3 ist
kleiner als die des Walzenpaares 9, so dass die Walzenpaare 3 und 9 eine
Reckeinrichtung für
den Materialstreifen 4 bilden. Durch die Reckung wird die
Masse des Filtertows in den fertigen Filterstäben 28 bestimmt, wodurch
die Masse durch eine Steuerung der Fördergeschwindigkeit des ersten
Walzenpaares 3 eingestellt werden kann. Die Drehzahl des
Walzenpaares 3 lässt
sich gemäß der Steuerleitung 3a von
einer Steuer-/Regelvorrichtung steuern.
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Zwischen
den Walzenpaaren 9 und 11 befindet sich eine Auftragseinrichtung 12 zum
Aufbringen eines Weichmachers, beispielsweise Triacetin, auf den
zwischen den Walzenpaaren 9 und 11 ausgebreitet
geführten
Filtermaterialstreifen 4. Die Zufuhr des Weichmachers zu
der Auftragseinrichtung 12 erfolgt mittels einer Dosierpumpe 33 über eine
Zuführleitung 34 aus
einem Weichmachervorrat 36. Die Dosierpumpe 33 lässt sich über eine
Steuerleitung 33a von der Steuer- oder Regelvorrichtung 43 steuern.
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Der
aufbereitete, mit Weichmacher besprühte Filtermaterialstreifen 4 gelangt über das
Walzenpaar 11 von dem Aufbereitungsgerät 1 in einen Einlauftrichter 17 der
ein Gehäuse 2a aufweisenden
Bearbeitungsvorrichtung 2, in welcher er zusammengefasst
und auf einen von einer Bobine 18 abgezogenen und mittels
einer eine Leimdüse
aufweisenden Beleimvorrichtung 19 mit Leim versehenen Umhüllungsstreifen
aufgelegt wird. Der Umhüllungsstreifen 21 und
ein durch Zusammenfassen des Filtermaterials 4 gebildeter
Filtermaterialstrang 4a gelangen auf ein Formatband 22,
das beide Komponenten durch ein Format 23 führt, das
den Umhüllungsstreifen 21 um
den Filtermaterialstang 4a herumlegt und dabei einen endlosen
Filterstrang 24 bildet. Die Geschwindigkeit des Formatbandes 22 wird
von einer Hauptsteuerung 25 über eine Steuerleitung 25a gesteuert und
auf die ebenfalls von der Hauptsteuerung 25 durch Steuerung
der Antriebe der Walzenpaare 9 und 11 gemäß den Steuerleitungen 25a und 25c bestimmte
Fördergeschwindigkeit
des gereckten Filtertows 4 abgestimmt.
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Der
Filterstrang 24 durchläuft
eine Nahtplätte 26,
in welcher die Klebnaht abgetrocknet wird. Anschließend werden
vom Filterstrang 24 mittels eines Messerapparates 27 fortlaufend
Filterstäbe 28 abgeschnitten,
die von einem Beschleuniger 29 in eine Ablegertrommel 31 überführt werden,
in der sie in queraxialer Förderrichtung
gefördert
werden. Von der Ablegertrommel 31 gelangen die Filterstäbe 28 zu
einem Ablegerband 32, von dem aus sie einer Weiterverarbeitung
oder einer Zwischenlagerung zugeführt werden oder von der weiteren
Verarbeitung durch eine nicht dargestellte Auswurfvorrichtung ausgeschlossen
werden.
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Stromabwärts der
Nahtplätte
26 und
stromaufwärts
des Messerapparates
27 sind eine erste und eine zweite
Messvorrichtung
37,
38 angeordnet, die die Anteile
der Komponenten des Strangs
24, näm lich trockenes Filtertow,
Weichmacher und Wasser getrennt voneinander erfassen können. Die
zweite Messvorrichtung
38 umfasst ein Mikrowellenmesssystem
mit einem Messkopf mit einer Mikrowellenquelle und einem Mikrowellendetektor,
der die von der Mikrowellenquelle ausgehenden, den Filterstrang
24 durchdringenden
Mikrowellen zur Erzeugung und Abgabe zweier Messwerte
38a und
38b an
die Auswertevorrichtung
42 erfasst. Diese Messwerte ermöglichen
beispielsweise eine Aussage über
den Wasseranteil und den gemeinsamen Anteil der chemisch ähnlichen
Komponenten Weichmacher und Filtertow im Filterstrang
24.
Ein geeignetes Messverfahren und eine entsprechende Vorrichtung
sind beispielsweise aus der
EP
0 791 823 A2 der Anmelderin zu entnehmen.
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Die
Messfrequenz der Messeinrichtung
37 kann im Bereich der
Radio- oder Mikrowellen oder im optischen oder im infraroten Bereich
liegen. Bei der Verwendung von Wellenlängen im Infrarotbereich umfasst
die erste Messvorrichtung
37 einen optischen Messkopf mit
einer Infrarotstrahlungsquelle und einem Infrarotdetektor, der die
von der Infrarotstrahlungsquelle ausgehenden, den Filterstrang
24 durchdringenden
Infrarotwellen erfasst. Die Intensität des den Filterstrang
24 durchdringenden
Infrarotlichts wird von einem Weichmacheranteil im Filterstrang
24 nicht
beeinflusst, so dass der Infrarotdetektor über einen Verstärker an
die Auswertevorrichtung
42 ein Messsignal
37a abgibt,
das nur dem Mengenanteil des trockenen Filtertowmaterials im Filterstrang
24 entspricht.
Hierdurch kann auf besonders einfache Art und Weise die Verbindungsstelle
45,
die durch Verbinden des Endes des Filterstrangs
4 aus dem
Ballen
6 mit dem Anfang des Filterstrangs
4', das aus dem
Ballen
6' hergestellt
wird, erkannt werden. Anstelle des Infrarotmesskopfes kann ein Messkopf
eingesetzt werden, der mit Mikrowellen arbeitet. Hierbei kann es
sich um einen Hohlraumresonator, der mit nur einer Frequenz beaufschlagt
wird, handeln. Zur Messung im Bereich von Radiowellen kann beispielsweise
eine Kernspinresonanzmessung vorgesehen sein, bei der die magnetischen
Momente der Atomkerne der zu messenden Substanz durch ein äußeres Magnetfeld
ausgerichtet und dann mittels Radiowellen in einen energetisch höheren Zustand
angeregt werden, in welchem sie im Wesentlichen parallel zum äußeren Magnetfeld
orientiert sind. Eine mögliche
Ausgestaltung einer solchen Messvorrichtung kann beispielsweise
der
DE 33 12 841 A1 der
Anmelderin entnommen werden.
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Um
nun einen effizienten und das Filtermaterial schonenden Übergang
von einem Ballen 6 zu einem Ballen 6' zu ermöglichen,
wird, insbesondere gemäß 1,
wie folgt verfahren. Zunächst
wird das Ende des Filtermaterialstrangs 4 des Ballens 6 beispielsweise
in einer Verbindungsvorrichtung 48 mit dem Filtermaterialstreifen 4' des Ballens 6' verbunden,
so dass sich eine Verbindungsstelle 45 ergibt, die beispielsweise
doppelt soviel Filtermaterial aufweist wie der Filtermaterialstreifen 4 bzw. 4'. Eine Verbindung
kann beispielsweise mit einem Klebstoff vorgenommen werden.
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Durch
fortlaufendes Abziehen des Filtermaterialstreifens 4 durch
den Führungsring 49 in
die Aufbereitungsvorrichtung 1 wird der Ballen 6 verkleinert
bzw. schwindet dieses im Ballen 6 vorhandene Material mehr
und mehr. Mittels eines optischen Sensors 46, der beispielsweise
eine Kamera sein kann, wird in Erfassungsrichtung 47 erkannt,
wann die letzte Lage Filtermaterialstreifen 4 im Ballen 6 erreicht wird
bzw. wann von der letzten Lage des Filtermaterialstreifens 4 der
Bereich abgezogen wurde, der sich in Erfassungsrichtung 47 des
optischen Sensors 46 befindet. In diesem Moment wird ein
Signal über
eine Signalleitung 46a beispielsweise der Hauptsteuerung 25 zugeführt. Daraufhin
wird sofort oder mit einer vorgebbaren Zeitverzögerung, die insbesondere abhängig von
der Geschwindigkeit des Abziehens des Filtermaterialstreifens 4 ist,
die Geschwin digkeit der Filterstrangmaschine reduziert. Es können auch
die Komponenten, durch die der Filtermaterialstreifen 4 hindurch
läuft,
wenigstens teilweise auseinander gezogen werden, so dass durch die
verringerte Geschwindigkeit und auch das Auseinanderziehen dieser
Komponenten die Komponenten der Filterstrangmaschine geschont werden.
Es kann auch ein entsprechendes Signal der Hauptsteuerung 25 von
einem dritten Sensor 48' zugeführt werden,
der das Abziehen der Verbindungsstelle 45 von diesem Sensor repräsentiert.
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Die
Verbindungsstelle 45 läuft
dann durch die Filterstrangmaschine und insbesondere die Aufbereitungsvorrichtung 1 und
die Bearbeitungsvorrichtung 2 hindurch und wird in dem
Format 23 von einem Umhüllungsmaterialstreifen 21 umhüllt und
zu einem Filterstrang 24 ausgebildet. Die Messvorrichtung 37 kann
dann so wie vorstehend ausgebildet sein, um den Moment zu detektieren,
in dem der Filterstrang die Verbindungsstelle 45 aufweist.
Dieses Signal kann dann dazu genutzt werden, diesen Bereich des
Filterstrangs von der weiteren Verarbeitung auszuschließen und/oder
die Geschwindigkeit der Filterstrangmaschine wieder auf einen höheren vorgebbaren
Wert zu erhöhen.
Es kann auch sinnvoll sein, den Bereich des Filterstrangs von der
weiteren Verarbeitung auszuschließen, der während des langsameren Betriebs
der Filterstrangmaschine hergestellt wurde.
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2 zeigt
eine Draufsicht auf einen Teil einer erfindungsgemäßen Filterstrangmaschine
in einer weiteren Ausführungsform.
Es ist die Aufbereitungsvorrichtung 1 schematisch dargestellt,
von der ausgehend ein Ausleger 51 einen Führungsring 49 hält, durch
den der nicht dargestellte Filtermaterialstreifen geführt wird.
Es ist ferner auch kein Ballen dargestellt, sondern lediglich entsprechende
Ballenbehälter 60 und 60'. In 2 ist
der Ballenbehälter 60 und
damit der sich in diesem Ballenbehälter befindliche nicht dargestellte
Ballen mittig unterhalb des Führungsrings 49 angeordnet,
um eine möglichst
geringe und gleich bleibende Vorreckung des Filtermaterialstreifens
zu erzielen. Das Ende des Filtermaterialsstreifens 4 führt zu einer
Verbindungsvorrichtung 48, in der dieses mit dem Anfang
eines weiteren Filtermaterialstreifens 4' verbunden wird. Es ist ferner das
aus dem Ballenbehälter 60' herausführende Ende
des Filtermaterialstreifens mit 4'' gekennzeichnet.
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Der
Ballenbehälter 60 befindet
sich in einer Filtermaterialabgabestation 50, die vorzugsweise hermetisch
abgeschlossen ist. Es sind zwei Schleusen 52 und 52' vorgesehen,
um eine Verbindung mit der Umgebungsluft zu vermeiden. Es ist außerdem in 2 der
optische Sensor 46 dargestellt, der das Ende des Filtermaterialstreifens
des Ballens, der in dem Ballenbehälter 60 angeordnet
ist, detektiert. Ferner ist die Verbindungsstelle 45 dargestellt
und außerdem
ist dargestellt, dass das Ende des Filtermaterialstreifens 4'' des Ballens, der im Ballenbehälter 60' angeordnet
ist, in der Verbindungsvorrichtung 48 eingebracht ist.
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3 zeigt
die Vorrichtung aus 2 in schematischer Draufsicht,
wobei der Ballenbehälter 60' in die Filtermaterialabgabestation 50 eingebracht wurde.
Der Ballenbehälter 60 befindet
sich noch in einer Entleerposition und der Ballenbehälter 60' in einer Art
Warteposition.
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4 zeigt
eine weitere Draufsicht der Ausführungsform
gemäß 2 und 3 in
einem fortgeschrittenen Verfahrensstadium, wobei in der Zwischenzeit
der Ballenbehälter 60 vollständig entleert aus
der Filtermaterialabgabestation 50 heraustransportiert
wurde, der Ballenbehälter 60' mittig unter dem
Führungsring 49 in
die Entleerposition transportiert wurde und ein weiterer Ballenbehälter 60'' in die Nähe der Eingangsschleuse 52' der Filtermaterialabgabestation 50 gefördert wurde.
Das Ende des Filtermaterialstreifens 4'' der
Bobine, die im Ballenbehälter 60' angeordnet
ist, ist über
eine schematisch angedeutete Verbindung 45 mit dem Anfang
des Filtermaterialstreifens 4 des Ballens im Ballenbehälter 60'' verbunden und das Ende dieses
Filtermaterialstreifens 4' ist
schon in die Verbindungsvorrichtung 48 eingebracht worden.
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Das
in den Ausführungsbeispielen
der 2 bis 4 dargestellte Ausführungsbeispiel
ermöglicht
beim Wechsel eines Filtermaterialstreifenballens bzw. Towballens
einen Wechsel, ohne die Filterstrangmaschine anzuhalten. Der einzige
manuelle Eingriff ist das Verbinden des Filtermaterialstreifenendes
des Ablaufballens mit dem Anfang des neuen Ballens. Es findet insbesondere
gemäß den 2 bis 4 ein
automatischer Ablauf mit einem entsprechenden Transportsystem der
Ballen statt.
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In 5 ist
eine weitere Draufsicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Filterstrangmaschine dargestellt,
wobei es sich hierbei um eine alternative Ausführungsform der Erfindung handelt.
In dieser Ausführungsform
sind zwei Ballenbehälter 60 und 60' in der Filtermaterialabgabestation 50 angeordnet. Der Übergang
von einem Ballen zu einem weiteren Ballen geschieht insbesondere
dadurch, dass der Führungsring 49 von
einer im Wesentlichen mittigen Position oberhalb des einen Ballens
zu einer im Wesentlichen mittigen Position oberhalb des weiteren Ballens
verschwenkt wird. Die aktuelle Position ist durch eine durchgezogene
Linie des Führungsrings 49 und
einer Halterung des Führungsrings 49 dargestellt
und die alternative Position durch eine gestrichelte und etwas hellgrauere
Darstellung. Entsprechend ist es möglich, den optischen Sensor 46 durch eine
nicht dargestellte Vorrichtung zu verschwenken bzw. diese entsprechend
zu verschieben. Nach Leerfahren eines Behäl ters 60 bzw. 60' wird somit
der Sensor 46 in die entsprechende Position oberhalb von
dem im Wesentlichen noch vollständigen
Ballen verfahren und auch entsprechend der Führungsring 49 im Wesentlichen
in die Mitte oberhalb des Ballens verschwenkt. Der leergefahrene
Ballenbehälter
kann durch einen vollen Ballenbehälter ausgetauscht werden. Es
ist ferner auch möglich,
die Verbindungsvorrichtung 48 entsprechend zu verfahren.
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In
dieser Ausführungsform
werden mögliche Schwankungen
der Vorreckung beim Ballenwechsel durch den Schwenkmechanismus des
Abzugringes ausgeglichen. Die Towballenzufuhr bzw. die Ballenbehälterzu-
und abfuhr kann automatisch oder nicht automatisch geschehen.
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6 zeigt
eine weitere schematische Draufsicht eines Teils einer weiteren
erfindungsgemäßen Filterstrangmaschine,
wobei der Führungsring 49 im
Wesentlichen mittig zwischen den beiden Ballenbehältern 60 und 60' angeordnet
ist. Auch in diesem Ausführungsbeispiel
kann der optische Sensor 46 entsprechend verfahren werden.
Das Verfahren ist in dieser Figur durch einen Doppelpfeil gekennzeichnet.
-
Bei
allen Ausführungsbeispielen
kann es vorgesehen sein, dass eine Kamera bzw. ein optischer Sensor 46 das
Ende des Ballens erkennt und ein Signal an die Maschinensteuerung
gibt. Die Maschinengeschwindigkeit wird dann vorzugsweise abgesenkt,
um die Verbindungsstelle sicher durch die Maschine zu fahren. Läuft die
Verbindungsstelle durch die Maschine, wird diese von einem Sensor
erkannt und von der Maschine ausgeworfen. Die Maschine läuft dann
wieder auf Sollgeschwindigkeit hinauf.
-
Bei
dem entsprechenden automatischen Verfahren, insbesondere gemäß den 2 bis 4,
werden der Anfang und das Ende der jeweiligen Ballen von einer Bedienperson
mittels der Verbindungsvorrichtung 48 verbunden. Nachdem
die Verbindungsstelle erzeugt wurde, wird die Verbindungsstelle
entsprechend positioniert. Es erfolgt dann beispielsweise ein Knopfdruck,
so dass der neue Ballen in die Kabine bzw. die Filtermaterialabgabestation 50 hinein
gefahren und dort positioniert werden kann. Die Towstränge bzw.
Filtermaterialstränge
werden so geführt,
dass sie beim Einfahren nicht verdrehen. In diesem Moment kann auch
ein neuer Ballen angeliefert werden. Der vorgesehene Sensor 46 erkennt
die letzte Lage im ablaufenden Ballen. Die Maschinengeschwindigkeit
wird abgesenkt und die beiden in der Filtermaterialabgabestation 50 vorhandenen
Ballen werden so verfahren, dass sie mittig zum Auslegerarm 51 stehen.
Die Verbindungsstelle wird eingezogen und der Sensor 37 aus 1 erkennt
die Verbindungsstelle und die Verbindungsstelle wird dann ausgeworfen.
Nach dem Auswurf der Towverbindungsstelle verfährt der neue Ballen mittig
zum Auslegerarm 51. Der abgelaufene Ballen bzw. Behälter hierzu
wird ausgeschleust. Sobald die entsprechende Position erreicht ist,
wird die Maschine wieder auf die maximale Stranggeschwindigkeit
beschleunigt.
-
- 1
- Aufbereitungsvorrichtung
- 2
- Bearbeitungsvorrichtung
- 2a
- Gehäuse
- 3
- Walzenpaar
- 3a
- Steuerleitung
- 4,
4', 4''
- Filtermaterialstreifen
- 4a
- Filtermaterialstrang
- 5
- Umlenkrolle
- 6,
6'
- Ballen
- 7
- Luftdüse
- 8
- Luftdüse
- 9
- Walzenpaar
- 10
- Klimakammer
- 10a
- Wasserdampfquelle
- 10b
- Warmluftquelle
- 10c
- Regelventil
- 10d
- Regelventil
- 10e
- Steuerleitung
- 10f
- Steuerleitung
- 11
- Walzenpaar
- 12
- Auftragsvorrichtung
- 13
- Vorreckwalzenpaar
- 14
- Steuerung
- 15
- Tänzerwalze
- 16
- Stellglied
- 17
- Einlauftrichter
- 18
- Bobine
- 19
- Beleimvorrichtung
- 21
- Umhüllungsstreifen
- 22
- Formatband
- 22a
- Antriebsvorrichtung
- 23
- Format
- 24
- Filterstrang
- 25
- Hauptsteuerung
- 25a,
25b, 25c
- Steuerleitung
- 26
- Nahtplätte
- 27
- Messerapparat
- 28
- Filterstab
- 29
- Beschleuniger
- 31
- Ablegertrommel
- 32
- Ablegerband
- 33
- Dosierpumpe
- 33a
- Steuerleitung
- 34
- Zuführleitung
- 36
- Weichmachervorrat
- 37
- erste
Messvorrichtung
- 37a
- Messwert
- 38
- zweite
Messvorrichtung
- 38a,
38b
- Messwert
- 42
- Auswertevorrichtung
- 43
- Steuer-
oder Regelvorrichtung
- 44
- Datenleitung
- 45
- Verbindungsstelle
- 46
- optischer
Sensor
- 46a
- Messwert
- 47
- Erfassungsrichtung
- 48
- Verbindungsvorrichtung
- 48'
- dritter
Sensor
- 49
- Führungsring
- 50
- Filtermaterialabgabestation
- 51
- Ausleger
- 52,
52'
- Schleuse
- 60,
60', 60''
- Ballenbehälter