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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Filterstab, der in der Zigarettenindustrie zur Herstellung von Zigarettenfiltern und Zigaretten eingesetzt wird. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Reinigung pneumatischer Fördereinrichtungen von Filterstäben zur Herstellung von Zigarettenfiltern, Tabaksträngen oder Zigaretten.
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Der Grundstoff für die Herstellung von Zigarettenfiltern enthält üblicherweise Cellulose, die in einem aufwändigen chemischen Prozess zunächst in Celluloseacetat umgewandelt wird. Die so erhaltenen Acetatflocken werden üblicherweise in einem Lösungsmittel, beispielsweise Aceton gelöst und aus einer Spinnlösung heraus zu langen Fäden gesponnen (Filterstrang). Der Durchmesser der einzelnen Fasern liegt dabei in der Regel bei 30 bis 50 μm. Eine sehr große Anzahl der Fäden wird zu einem Endlosstrang zusammengeführt, wobei die Verklebung der Fäden punktuell erfolgt, um die Gasdurchlässigkeit zu erhalten.
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Die so erhaltenen Filterstränge werden üblicherweise zu Filterstäben geschnitten, die eine mehrfache Länge eines üblichen Zigarettenfilters aufweisen. So betragen die üblichen Längen von zylindrischen Celluloseacetat-Filterstäben in der Regel das vier- bis achtfache des daraus später hergestellten Zigarettenfilters. Diese Filterstäbe werden innerhalb des Herstellerwerkes mittels pneumatischer Fördereinrichtungen bewegt.
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Aus
DE 44 05 550 A1 ist bekannt, dass es in der Tabakindustrie üblich ist, Zigarettenfilterstäbe von der Maschine, in der die Filterstäbe hergestellt werden, pneumatisch zu einer Filteransatzmaschine zu fördern, in der die einzelnen Filter zur Herstellung von Filterzigaretten mit Tabaklängen vereinigt werden.
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US 5,685,041 A beschreibt einen zylindrischen stabförmigen Körper, der eine Mantelfläche aus Schleifmaterial aufweist zum Reinigen von Rohrleitungsanlagen. Um einen schaumförmigen Kern
18 wird eine elastomere Beschichtung
20 zur Verfügung gestellt, deren Oberfläche wiederum Schleifmittel
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Auch in der
DE 35 08 590 A1 wird ein zylindrischer Schaumstoff-Molch zur Reinigung von Rohren beschrieben, der im Wesentlichen aus einem Kern aus einem weichelastischem Schaumstoff und einer Ummantelung aus homogenem elastomeren Kunststoff besteht, bei dem sich im Kern Längsverstärkungen aus einem elastomeren Material befinden und/oder bei dem die Kopf- und Fußseiten so verstärkt ausgebildet sind, dass sie als pneumatische und/oder hydraulische Dichtungsscheiben wirken. Ebenfalls werden Verfahren zur Herstellung solcher Molche beschrieben.
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DE 195 34 804 A1 beschreibt ein Verfahren zum Reinigen von Rohrleitungen. Hierfür sind jedoch spezielle Molch-Sende- und Empfangsstationen nötig. Das Verfahren soll die ambulante Molch-Reinigung von Rohrleitungssystemen ermöglichen, welche keine speziellen Vorrichtungen zum stationären Molchen aufweisen. Hierzu werden Molche und Treibmedium dem Rohrleitungssystem mit einem Einführstutzen über vorhandene Leitungsöffnungen zugeführt. Nach erfolgter Leitungsreinigung lösen sich die Molche auf. Das Verfahren erlaubt die ambulante Reinigung insbesondere von Abwasserleitungen, zum Beispiel in Verkehrsflugzeugen nach dem Molchverfahren, ohne dass Veränderungen am Leitungssystem vorgenommen werden müssen.
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Üblicherweise werden die Filterstäbe in einer pneumatischen Übertragungsleitung an einem Verteiler zugeführt, der einen Trichter für Filterstäbe und eine Anzahl von Leitungen aufweist, die die Filterstäbe von dem Trichter mittels eines oder mehrerer Rotoren empfängt, die die Filter von dem Trichter zu dem Eingang der Leitung fördern.
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In den Leitungen der pneumatischen Fördereinrichtungen setzt sich im Laufe der Zeit unter anderem Abrieb von Celluloseacetat sowie insbesondere vom Kleber ab, der die Celluloseacetat-Fäden miteinander verbindet. Hierdurch verringert sich der Durchsatz an Filterstäben wobei es im Extremfall auch zu Verstopfungen der Rohrleitungen kommen kann. Diese wurden in der Vergangenheit aufwendig durch mechanisches Reinigen der Fördereinrichtungen behoben. Hierzu wurden die oft mehrere hundert Meter langen Fördereinrichtungen in einzelne Abschnitte unterteilt und aufwändig von Hand gereinigt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Überwindung der Nachteile der bisher aufwändigen Reinigung eben dieser pneumatischen Fördereinrichtungen.
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Die vorgenannte Aufgabe wird in einer ersten Ausführungsform gelöst mit einem zylindrischen Celluloseacetat-Filterstab der dadurch gekennzeichnet ist, dass seine Mantelfläche eine Beschichtung mit einem Schleifmittel einer Korngröße von 0,15 mm bis 0,5 mm aufweist.
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Die erfindungsgemäßen Filterstäbe bestehen somit aus einem Celluloseacetat-Filterkern, der eine Länge von einem oder mehreren Zigarettenfiltern bzw. einem Anteil eines Zigarettenfilters aufweist. Dementsprechend hat der erfindungsgemäße Filterstab auch den gleichen Durchmesser, den ein entsprechender Filterstab zur Herstellung der entsprechenden Filterzigaretten aufweist. Die Einhaltung von entsprechenden Toleranzen, die auch bei Herstellung üblicher Filterstäbe notwendig sind, gelten auch für die erfindungsgemäßen Filterstäbe, die geeignet sein müssen, in üblichen, in der Zigarettenherstellung verwendeten pneumatischen Filterstabfördereinrichtungen bewegt zu werden. Dementsprechend betragen die einzuhaltenden Toleranzen vorzugsweise in Bezug auf den Durchmesser 1 bis 3 1/10 mm.
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Die erfindungsgemäßen Filterstäbe sind geeignet, beim Durchführen durch speziell vom Herstellerwerk entwickelte pneumatische Filterstabfördereinrichtungen die sich in diesen Einrichtungen mit der Zeit bildenden Ablagerungen, insbesondere aus dem Kleber, der die Celluloseacetat-Fäden verbindet, zu entfernen. Die erfindungsgemäßen Filterstäbe sind darüber hinaus geeignet, ebenso wie die handelsüblichen Filterstäbe in den pneumatischen Filterstabfördereinrichtungen auf einem Luftpolster durch die Einrichtungen befördert zu werden.
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Wenigstens die Mantelfläche der Filterstäbe weist eine Beschichtung mit einem Schleifmittel auf. Ohne weiteres ist jedoch auch möglich, die kreisförmigen Frontseiten bzw. Rückseiten ebenfalls mit dem Schleifmittel zu beschichten. In der Anwendung der erfindungsgemäßen Filterstäbe in der Zigarettenindustrie bringt jedoch diese Beschichtung an dieser Stelle keine wesentlichen Vorteile, so dass in der Regel darauf verzichtet werden kann.
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Die Auswahl der erfindungsgemäß enthaltenden Schleifmittel ist von Bedeutung. Wesentlich ist jedoch, dass diese Schleifmittel eine gewisse Härte und Verbundenheit mit dem Trägermedium aufweisen, um die in den Fördereinrichtungen befindlichen Verunreinigungen zu entfernen.
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Prinzipiell ist die Korngröße des Schleifmittels von gewisser Bedeutung. Wird nun nämlich die Korngröße des Schleifmittels zu fein gewählt, ergeben sich Probleme in Bezug auf die Schleif-/Reinigungswirkung der pneumatischen Filterstabfördereinrichtungen. Wird dagegen die Korngröße der Schleifmittel zu grob gewählt, so werden die erfindungsgemäßen Filterstäbe zu schwer, so dass die Geschwindigkeit beim Bewegen innerhalb der Fördereinrichtungen bei konstantem angewendeten Druck zu gering wird. In gleicher Weise ist auch die Länge der erfindungsgemäßen Filterstäbe von gewisser Bedeutung, da sich mit kürzeren Filterstäben (geringes Gewicht) eine höhere Geschwindigkeit innerhalb der Fördereinrichtung bei konstantem Druck als bei längeren Filterstäben einstellen lässt. Dementsprechend beträgt vorzugsweise die Minimumlänge der erfindungsgemäßen Filterstäbe ein Drittel der Länge der damit hergestellten Zigaretten. Wird hingegen die Länge des Filterstabes zu groß gewählt, so ergeben sich Probleme beim Durchgang in Bögen der Fördereinrichtungen.
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Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung beträgt die Korngröße des Schleifmittels 0,25 bis 0,3 mm. Damit entspricht die besonders bevorzugte Körnung einer Messzahl von etwa 80 bis etwa 100.
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Das Schleifmittel kann mit an sich bekannten Techniken auf der Mantelfläche der zylindrischen Filterstäbe befestigt werden. Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es, das Schleifmittel über einen Kleber mit der Mantelfläche zu verbinden. Damit die erfindungsgemäßen Filterstäbe eine gewisse Flexibilität erhalten, um Bögen in den Fördereinrichtungen problemlos zu durchlaufen, wird vorzugsweise ein thermoplastischer Kleber eingesetzt.
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Damit die oben genannten Toleranzen möglichst gut eingehalten werden können, ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt, die Schichtdicke der Beschichtung mit dem Schleifmittel im Bereich der einfachen Korngröße einzustellen. Wird nämlich die Schichtdicke zu groß gewählt, so besteht zum einen die Gefahr eines erhöhten Abriebs, der wiederum die Schleifwirkung beeinträchtigt. Eine Schichtdicke der Beschichtung von weniger als der einfachen Korngröße ist naturgemäß nicht möglich.
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Prinzipiell können Schleifmittel beliebiger Farbe eingesetzt werden. Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung werden jedoch Filterstäbe mit einem farblosen/weißen Schleifmittelkorn eingesetzt. Dies hat den besonderen Vorteil, dass man den Erfolg der Reinigung direkt anhand der Verschmutzungen der durchgeschossenen Filterstäbe visuell erkennen kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Filterstab dadurch gekennzeichnet, dass er ein spitz zulaufendes Frontteil oder ein abgerundetes Frontteil aufweist. Somit hat der erfindungsgemäße Filterstab die Form eines Geschosses, das mit geringerem Luftwiderstand und damit einfacher durch die Fördereinrichtungen bewegt werden kann. Da jedoch auch handelsübliche Filterstäbe eben dieses spitz zulaufende Frontteil bzw. ein abgerundetes Frontteil nicht aufweisen, ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung auch nicht erforderlich, dass die Filterstäbe entsprechend ausgestaltet sind und mit gerade abgeschnittenen Enden gefertigt werden.
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Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht in einem Verfahren zur Reinigung pneumatischer Fördereinrichtungen von Filterstäben zur Herstellung von Zigarettenfiltern, Tabaksträngen oder Zigaretten in der Zigarettenindustrie, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man einen Filterstab oder mehrere Filterstäbe gemäß der obigen Definition einmal oder mehrfach durch die Fördereinrichtung bewegt. In diesem Sinne werden die erfindungsgemäßen Filterstäbe vorzugsweise durch Druckeinwirkung durch dieselben Rohrleitungen bewegt, durch die auch handelsübliche Filterstäbe zur Herstellung von Filterzigaretten transportiert werden. Hierbei werden insbesondere die Kleberreste im Inneren der Rohrleitungen entfernt, bleiben an der Oberfläche der Schleifmittel hängen und werden von diesen mittransportiert. Dementsprechend ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung bevorzugt, die erfindungsgemäßen Filterstäbe auf einem Luftkissen bei Einwirkung eines Drucks von beispielsweise 3 bis 4 oder auch 6 bar durch die zum Teil mehrere 100 m langen Rohrleitungen mit gleichem Durchmesser zu bewegen.
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Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung werden die Filterstäbe entgegen der Förderrichtung der handelsüblichen Filterstäbe zur Herstellung von Filterzigaretten, Zigarettenhülsen oder Tabaksträngen bewegt. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die schuppenförmigen Ablagerungen entgegen ihrer Vorzugsrichtung innerhalb der Rohrleitung sehr viel effektiver entfernt werden können. Das Einschießen der erfindungsgemäßen Filterstäbe kann mit den in der Zigarettenindustrie üblichen Vorrichtungen vorgenommen werden.