DE102011006803A1 - Saugband zum Transportieren von Tabak - Google Patents
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Abstract
Ein Saugband (1) zum Transportieren von Tabak bei der Herstellung von Zigaretten weist ein Gewebe (5) mit Kettfäden (6) und Schussfäden (7) auf, dessen Enden (2, 3) in einem Verbindungsbereich (4) zu einem endlosen Saugband (1) verbunden sind. Die Schussfäden (7) und/oder die Kettfäden (6) weisen zumindest in dem Verbindungsbereich (4) ein Licht absorbierendes Material (8) auf. Das endlose Saugband (1) ist in dem Verbindungsbereich (4) lasergeschweißt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Saugband zum Transportieren von Tabak bei der Herstellung von Zigaretten, welches ein Gewebe aus Kettfäden und Schussfäden aufweist, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Saugbands zum Transportieren von Tabak bei der Herstellung von Zigaretten, nach der im Oberbegriff von Anspruch 9 näher definierten Art.
- Ein gattungsgemäßes Saugband sowie ein entsprechendes Verfahren sind aus der
DE 199 09 031 A1 bekannt. Meist weisen die Saugbänder eine bestimmte Länge auf und werden dann an ihren beiden Enden miteinander verbunden, um ein endloses Band zu bilden. Das Gewebe dieser Saugbänder wird häufig aus monofilen Fäden hergestellt, wobei üblicherweise Polyamid- und Polyesterwerkstoffe eingesetzt werden. Aufgrund spezieller, an die Physiologie der Materialien gestellter Anforderungen werden in jüngster Zeit vorzugsweise Werkstoffe mit kristalliner oder teilkristalliner Struktur verwendet, wobei sich Polyetherwerkstoffe, wie beispielsweise PEK, PEEK, PEKK, PEEKK als am besten geeignet erwiesen haben. Aufgrund des sehr kleine Temperaturfensters zwischen einer Materialerweichung und der vollständigen Verflüssigung des Werkstoffes eignen sich diese Materialien jedoch nur bedingt für den Einsatz von Hochfrequenz- oder Ultraschall-Verbindungsverfahren, weshalb große Anstrengungen unternommen worden sind, geeignete Verfahren zum Verbinden der beiden Enden des Saugbands zu einem endlosen Band zu ermöglichen. Bislang gibt es auf dem Markt jedoch keine Saugbänder, die auf einfache Weise hergestellt werden können. - Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Saugband zum Transportieren von Tabak sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Saugbands zu schaffen, wobei eine einfache Möglichkeit zur Verbindung der beiden Enden des Saugbands gegeben ist.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
- Durch das erfindungsgemäße, Licht absorbierende Material, welches die Schussfäden und/oder die Kettfäden des erfindungsgemäßen Saugbands aufweisen, kann ein auf das Saugband gerichteter Laserstrahl von den Schussfäden und/oder den Kettfäden absorbiert und das Gefüge der Schussfäden und/oder der Kettfäden so verändert werden, dass die beiden Enden des Saugbands im gewünschten Maß aufschmelzen und in diesem Zustand gefügt werden können. Da das Material der Kett- und Schussfäden des Saugbands üblicherweise transparent ist, ist es für Laserstrahlen durchlässig, so dass ein Laserschweißen des Saugbands mit den bislang eingesetzten Materialien nicht möglich war und erst durch die erfindungsgemäße Ausführung der Schussfäden und/oder der Kettfäden ermöglicht wird.
- In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Licht absorbierende Material in Partikelform in den Schussfäden eingelagert ist. Dies stellt eine besonders einfache Möglichkeit dar, das Licht absorbierende Material in die Schussfäden zu integrieren.
- Alternativ dazu oder gegebenenfalls auch zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Schussfäden einen transparenten Fadenkern und eine Umhüllung aus dem Licht absorbierenden Material aufweisen. Dabei wird die Laserstrahlung von der Umhüllung aus dem Licht absorbierenden Material absorbiert, wodurch das Gefüge der Umhüllung so verändert wird, dass sich die Enden des Saugbands miteinander verbinden lassen. Der transparente Fadenkern, in dem keine Absorption des Laserstrahls stattfindet, bleibt dabei vollständig erhalten. Selbstverständlich ist es dabei auch möglich, das Licht absorbierende Material in Form von Partikeln in der Umhüllung anzuordnen. Gegebenenfalls sind auch Mischformen dieser beiden Lösungen möglich, bei dem ein Teil der Schussfäden das Licht absorbierende Material in Partikelform aufweist und ein anderer Teil einen transparenten Fadenkern und eine Umhüllung aus dem Licht absorbierenden Material aufweist.
- Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Licht absorbierende Material in Partikelform zumindest in einem Teil der Kettfäden eingelagert ist, wodurch sich die Festigkeit der Verbindung der beiden Enden des Saugbands verbessern lässt.
- Wenn alternativ dazu oder zusätzlich vorgesehen ist, dass zumindest ein Teil der Kettfäden einen transparenten Fadenkern und eine Umhüllung aus dem Licht absorbierenden Material aufweisen, kann gegebenenfalls vollständig darauf verzichtet werden, das Licht absorbierende Material in den Schussfäden anzuordnen. Durch die Ausführung der Kettfäden mit dem transparenten Fadenkern und der Umhüllung aus dem Licht absorbierenden Material ist es nämlich möglich, die Kettfäden so auszuführen, dass sie die Laserstrahlung absorbieren, wodurch das Gefüge der Kettfäden so verändert wird, dass die beiden Enden des Saugbands gefügt werden können. Dadurch, dass sich dabei das Licht absorbierende Material nur in der Umhüllung befindet, behält der Fadenkern seine ursprünglichen Eigenschaften bei, so dass die Festigkeit der Kettfäden nur unwesentlich verringert wird und diese somit auch weiterhin zur Festigkeit des gesamten Saugbands beitragen können. Auch hier ist es möglich, das Licht absorbierende Material in Form von Partikeln in der Umhüllung anzuordnen. Auch die oben angeführte Mischform dieser beiden Lösungen, bei der ein Teil der Kettfäden das Licht absorbierende Material in Partikelform und ein anderer Teil einen transparenten Fadenkern und eine Umhüllung aus dem Licht absorbierenden Material aufweist, ist denkbar.
- Als zur Absorption der Laserstrahlen besonders gut geeignet hat es sich erwiesen, wenn das Licht absorbierende Material Kohlenstoff aufweist.
- Um die Absorption der Laserstrahlung in dem Verbindungsbereich des Saugbands noch weiter zu verbessern und somit eine bessere Verbindung der beiden Enden des Saugbands zu erreichen, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das Licht absorbierende Material eine Licht absorbierende Farbe und/oder eine Licht absorbierende Folie aufweist. Auf diese Weise lassen sich zum Beispiel Teilbereiche der Schweißstelle, insbesondere die Randbereiche derselben, noch weiter verfestigen.
- Die an die Fäden des erfindungsgemäßen Saugbandes gestellten Anforderungen, zum Beispiel hohe Reiß- und Verschleißfestigkeit, hoher Elastizitätsmodul, physiologische Unbedenklichkeit im Hinblick auf gesundheitliche Gefahren und das Verhindern des Freiwerdens giftiger Substanzen beim Verbrennen, können besonders gut erfüllt werden, wenn die Kettfäden und die Schussfäden aus einem polymeren Werkstoff mit einer kristallinen oder teilkristallinen Struktur bestehen.
- Eine verfahrensgemäße Lösung der Aufgabe ergibt sich durch die Merkmale von Anspruch 9. Mit diesem Verfahren kann das erfindungsgemäße Saugband auf sehr einfache Weise prozesssicher und gegebenenfalls automatisierbar hergestellt werden.
- Eine bessere Verbindung der beiden Enden des Saugbands lässt sich erreichen, wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens beim Verschweißen in dem Verbindungsbereich Druck auf das Gewebe aufgebracht wird.
- Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
- Es zeigt:
-
1 eine sehr schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Saugbands; -
2 eine vergrößerte Darstellung des Verbindungsbereichs des erfindungsgemäßen Saugbands; -
3 eine erste Ausführungsform eines Schussfadens bzw. Kettfadens des erfindungsgemäßen Saugbands; -
4 eine weitere Ausführungsform des Schussfadens bzw. Kettfadens des erfindungsgemäßen Saugbands; und -
5 den Schritt der Verbindung der beiden Enden des erfindungsgemäßen Saugbands in dem Verbindungsbereich bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. -
1 zeigt ein Saugband1 , welches zum Transportieren von Tabak bei der Herstellung von Zigaretten dient. Das Saugband1 weist zwei Enden2 und3 auf, die in einem durch die gestrichelte Linie angedeuteten Verbindungsbereich4 miteinander verbunden sind, wodurch ein endloses Saugband1 erzeugt wird. - In der sehr schematischen Darstellung des Saugbands
1 gemäß2 ist erkennbar, dass dasselbe ein Gewebe5 mit Kettfäden6 und Schussfäden7 bzw. einem Schussfaden7 aufweist. Vorzugsweise bestehen die Kettfäden6 und die Schussfäden7 aus einem polymeren Werkstoff mit einer kristallinen oder teilkristallinen Struktur. Insbesondere handelt es sich bei dem polymeren Werkstoff um einen Werkstoff aus der Familie der Polyetherketone. Besonders bevorzugt sind die Werkstoffe PEK, PEEK, PEKK, PEEKK. Bei den Kettfäden6 und den Schussfäden7 handelt es sich vorzugsweise um monofile Fäden. - Da ein derartiges kristallines oder teilkristallines Material an sich kein Licht absorbieren kann, weisen die Schussfäden
7 bzw. der Schussfaden7 , falls nur ein Schussfaden7 vorgesehen ist, zumindest in dem Verbindungsbereich4 ein in den3 und4 erkennbares, Licht absorbierendes Material8 auf, so dass die Schussfäden7 trotz des oben genannten Materials, aus dem sie bestehen, in der Lage sind, Licht zu absorbieren. Dadurch ist es möglich, das Saugband1 in dem Verbindungsbereich4 mittels eines Laserstrahls zu verschweißen. Auf die Vorgehensweise beim Laserschweißen des Saugbands1 und auf Details hierzu wird zu einem späteren Zeitpunkt näher eingegangen. Mit der Angabe „zumindest in dem Verbindungsbereich4 ” ist gemeint, dass in den von dem Verbindungsbereich4 verschiedenen Abschnitten der Schussfäden7 auf das Licht absorbierende Material8 verzichtet werden kann. Dabei kann der Verbindungsbereich4 auch mehrfach in dem Saugband1 auftreten bzw. vorgesehen sein, beispielsweise wenn zwei parallel zueinander verlaufende oder zwei zueinander versetzte Schweißnähte vorgesehen sind. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Saugband1 aus mehr als einem Teil auszuführen, sodass zwei oder mehr Verbindungsbereiche4 notwendig sind, um das endlose Saugband1 zu bilden. - Es kann vorgesehen sein, dass das Lichtabsorbierende Material
8 lediglich in den Schussfäden7 vorgesehen ist, wodurch die Festigkeit des Saugbands1 nicht verringert wird, da die Kettfäden6 dem Gewebe5 des Saugbands1 seine Festigkeit verleihen und das Licht absorbierende Material8 in den Kettfäden6 nicht vorgesehen ist. Falls es zum Erreichen einer bestimmten Festigkeit in dem Verbindungsbereich erforderlich ist, ist es jedoch auch denkbar, einen Teil der Kettfäden6 zumindest in dem Verbindungsbereich4 mit dem Licht absorbierenden Material8 zu versehen, um eine bessere Verbindung der beiden Enden2 und3 des Saugbands1 zu erreichen. Dabei sollte ein Kompromiss zwischen einer ausreichenden Festigkeit in dem Verbindungsbereich4 , die durch das Einlagern des Licht absorbierenden Materials8 in den Kettfäden6 erreicht werden kann, und einer ausreichenden Festigkeit des gesamten Saugbands1 gefunden werden, was durch das Belassen der Kettfäden6 in ihrem ursprünglichen Zustand, d. h. ohne Einlagern des Licht absorbierenden Materials8 , erreicht werden kann. Da über die Breite des Saugbands1 eine Vielzahl von Kettfäden6 vorhanden ist, lässt sich dies für den jeweiligen Fall dadurch lösen, dass nur ein bestimmter Anteil der Kettfäden6 , beispielsweise jeder zweite oder jeder dritte Kettfaden6 , mit dem Licht absorbierenden Material8 versehen ist. Eine ähnliche Lösung ist auch für den Schussfaden7 denkbar, wenn dieser zum Beispiel aus mehreren Einzelfäden besteht, von denen nur eine bestimmte Anzahl das Licht absorbierende Material8 aufweist. Prinzipiell kann also vorgesehen sein, dass das Licht absorbierende Material8 in dem Verbindungsbereich4 Zonen mit unterschiedlichen Absorptionsgraden aufweist. - Vorzugsweise weist das Licht absorbierende Material
8 Kohlenstoff auf, welcher vorzugsweise in Form von Kohlenstoffpartikeln9 vorliegt, wie dies bei der Ausführungsform des Schussfadens7 bzw. des Kettfadens6 gemäß3 dargestellt ist. Bei den Kohlenstoffpartikeln9 , die insbesondere in Form von Rußpartikeln vorliegen, handelt es sich vorzugsweise um nanoteilige Kohlenstoffpartikel9 , die aufgrund ihrer Feinheit die Struktur des Polymergefüges der Schussfäden7 bzw. der Kettfäden6 nicht beeinträchtigen. Durch eine Variation der Rußqualität, d. h. des Kohlenstoffanteils in dem Ruß, die eingelagerte Kohlenstoffmenge und/oder die Teilchengröße kann die Absorption der Laserstrahlung gesteuert werden. Gegebenenfalls kann der das Licht absorbierende Material8 bildende Kohlenstoff auch in anderer Form vorliegen und es ist auch möglich, statt Kohlenstoff ein anderes Licht absorbierendes Material8 zu verwenden. - Zusätzlich oder alternativ zu der in
3 dargestellten Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass das Licht absorbierende Material8 eine Licht absorbierende Farbe und/oder eine Licht absorbierende Folie aufweist. Eine solche Licht absorbierende Farbe und/oder Folie kann zusätzlich oder alternativ zu der oben beschriebenen Ausgestaltung der Schussfäden7 bzw. der Kettfäden6 in dem Verbindungsbereich4 vorgesehen sein. - Bei der Ausführungsform gemäß
4 weist der Schussfaden7 bzw. der Kettfaden6 einen transparenten Fadenkern10 , d. h. einen Fadenkern10 , der aus dem oben beschriebenen, transparenten Kunststoffmaterial besteht, und eine Umhüllung11 auf, die aus dem Licht absorbierenden Material8 besteht oder dasselbe aufweist. Selbstverständlich ist es nicht erforderlich, dass die Umhüllung11 vollständig aus dem Licht absorbierenden Material besteht, sondern das Licht absorbierende Material8 könnte wiederum in Form der Kohlenstoffpartikeln9 und/oder als Licht absorbierende Farbe und/oder als Licht absorbierende Folie vorliegen. Bei der Ausführungsform mit der Umhüllung11 um den Fadenkern10 wird nur die Oberfläche des Schussfadens7 bzw. des Kettfadens6 angeschmolzen, da der Fadenkern10 keine Laserstrahlung absorbiert. - Die in
4 dargestellte Ausführungsform des Schussfadens7 ist insbesondere auch zur Bildung des Kettfadens6 geeignet, da der transparente Fadenkern10 die erforderliche Festigkeit des Kettfadens6 gewährleistet. In diesem Fall könnte gegebenenfalls auf das Licht absorbierende Material8 in den Schussfäden7 verzichtet werden. - In
5 ist der Verfahrensschritt der Verbindung der beiden Enden2 und3 des Saugbands1 in dem Verbindungsbereich4 dargestellt. Dabei wird mittels einer Laserstrahlerzeugungseinrichtung12 ein Laserstrahl13 auf das auf einer Unterlage14 aufliegende Gewebe5 des Saugbands1 in dem Verbindungsbereich4 gerichtet, der von dem Licht absorbierenden Material8 in den Schussfäden7 bzw. in den Kettfäden6 absorbiert wird. Dies führt zu einer derartigen Veränderung des Gefüges der Schussfäden7 bzw. der Kettfäden6 , dass diese homogen aufschmelzen und die beiden Enden2 und3 miteinander verbunden werden können. Vorzugsweise wird während des Verschweißens in dem Verbindungsbereich4 ein Druck auf das Gewebe5 aufgebracht, um die beiden Enden2 und3 desselben miteinander zu fügen. Insbesondere diese Maßnahme ermöglicht es, in dem Verbindungsbereich4 eine ähnliche Dicke zu erreichen wie im restlichen Saugband1 , sodass das auf diese Weise verbundene Saugband1 eine gleichmäßige Dicke aufweist. Vorzugsweise werden die mit dem Licht absorbierenden Material8 versehenen Schussfäden7 bzw. Kettfäden6 so in das Saugband1 eingewebt, dass bei der späteren Verbindung mittels des Laserstrahls13 nur bestimmte Fadengruppen verbunden werden. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- DE 19909031 A1 [0002]
Claims (10)
- Saugband zum Transportieren von Tabak bei der Herstellung von Zigaretten, welches ein Gewebe mit Kettfäden und Schussfäden aufweist, dessen Enden in einem Verbindungsbereich zu einem endlosen Saugband verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schussfäden (
7 ) und/oder die Kettfäden (6 ) zumindest in dem Verbindungsbereich (4 ) ein Licht absorbierendes Material (8 ) aufweisen, und dass das endlose Saugband (1 ) in dem Verbindungsbereich (4 ) lasergeschweißt ist. - Saugband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht absorbierende Material (
8 ) in Partikelform in den Schussfäden (7 ) eingelagert ist. - Saugband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schussfäden (
7 ) einen transparenten Fadenkern (10 ) und eine Umhüllung (11 ) aus dem Licht absorbierenden Material (8 ) aufweisen. - Saugband nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht absorbierende Material (
8 ) in Partikelform zumindest in einem Teil der Kettfäden (6 ) eingelagert ist. - Saugband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Kettfäden (
6 ) einen transparenten Fadenkern (10 ) und eine Umhüllung (11 ) aus dem Licht absorbierenden Material (8 ) aufweisen. - Saugband nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht absorbierende Material (
8 ) Kohlenstoff (9 ) aufweist. - Saugband nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht absorbierende Material (
8 ) eine Licht absorbierende Farbe und/oder eine Licht absorbierende Folie aufweist. - Saugband nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettfäden (
6 ) und die Schussfäden (7 ) aus einem polymeren Werkstoff mit einer kristallinen der teilkristallinen Struktur bestehen. - Verfahren zum Herstellen eines Saugbands zum Transportieren von Tabak bei der Herstellung von Zigaretten, wobei aus Kettfäden und Schussfäden ein Gewebe hergestellt und an seinen beiden Enden in einem Verbindungsbereich zu einem endlosen Band verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in dem Verbindungsbereich (
4 ) in den Schussfäden (7 ) und/oder in den Kettfäden (6 ) ein Licht absorbierendes Material (8 ) angeordnet wird, und dass das Saugband (1 ) in dem Verbindungsbereich (4 ) mittels eines Laserstrahls (13 ) zu dem endlosen Saugband (1 ) verschweißt wird. - Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass während des Verschweißens in dem Verbindungsbereich (
4 ) Druck auf das Gewebe (5 ) aufgebracht wird.
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