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Die Erfindung betrifft ein Formatband, insbesondere zur Herstellung von Zigaretten oder Filtern für Zigaretten, mit einem Gewebe aus Kettfäden und Schussfäden nach den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Derartige Formatbänder sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Diese Formatbänder werden zur Herstellung von Zigarettenfiltern ohne Papierumhüllung, sogenannten NWA-Filtern, eingesetzt. Da bei der Herstellung der Filter heißer Dampf auf dieselben aufgebracht werden muss, sind die Formatbänder dampfdurchlässig und bestehen üblicherweise aus einem Gewebe, dessen Kett- und Schussfäden aus Monofilamenten hergestellt sind. Zur Filterverfestigung wird in einem runden Format Heißdampf durch das Band auf den auch als Filtertow bezeichneten Filterstrang appliziert, um diesen in Form und Struktur zu verfestigen.
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Allerdings führt die Steifigkeit des monofilen Schussmaterials zu einem Zielkonflikt zwischen der erforderlichen Festigkeit, um überhaupt ein Verweben zu ermöglichen, und der Tatsache, dass sich die stark ausgeprägte Abbindung des Formatbands in unerwünschter Weise auf dem Filterstrang abbildet. Dies hat in der Vergangenheit zu großen fertigungstechnischen Herausforderungen geführt. Hinzu kommt, dass die beiden gegenüberliegenden Ränder des Formatbands meist nicht maßhaltig und gerade gewoben werden können, was zu einer Verstärkung der Ausprägung des Formatbands auf dem Filterstrang führt. Auf dem Filterstrang ist damit meist sowohl die unebene Abbindung als auch die schussfadenbedingte Bandrauigkeit als feine Rippe zu erkennen.
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Die bei der Filterherstellung eingesetzten Temperaturen von über 140°C haben außerdem zur Folge, dass herkömmliche, meist aus Polyester bestehende Monofilamente in Bandquerrichtung schrumpfen, sich in Längsrichtung dehnen und schließlich versagen. Aufgrund von erheblichen Festigkeitsverlusten und erhöhtem Abrieb ergibt sich des Weiteren eine schnelle Bandermüdung, die sich ebenfalls nachteilig auf die Laufzeit des Bands niederschlägt. Hinzu kommt, dass der meist nicht kalkulierbare Grad an Schrumpfung in Bandquerrichtung und die unruhigen Bandkanten am Filterstrang einen unerwünschten Wulst in Längsrichtung ausbildet. Im Falle einer weniger starken Schrumpfung ergibt sich ein zu breites Band, an dem sich aufgrund der Überlappung der Bandkanten ein Hügel ausbildet, wohingegen im Falle einer stärkeren Schrumpfung ein zu schmales Band entsteht und sich eine Bandlücke ergibt, die sich an dem Filterstrang abbildet.
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In der
DE 199 09 031 A1 ist ein Saugband sowie ein Verfahren zum Herstellen desselben beschrieben. Dabei können Teile der Schußfäden und/oder Kettfäden aus multifilen Fäden bestehen.
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Aus der
DE 10 2012 204 970 B4 ist ein Saugband zum Transportieren von Tabak oder Filtermaterial bekannt, das ein Gewebe mit Kettfäden und Schussfäden aufweist. Wenigstens einer der Kettfäden und/oder Schussfäden weist einen Kernfaden aus hochfestem Material und eine den Kernfaden umgebende Beschichtung auf. Das Material der Beschichtung ist so ausgewählt, dass es sich im Einsatz durch Reibung zumindest abschnittsweise ablöst und der Kernfaden weist einen niedrigeren Reibungskoeffizient als die Beschichtung auf.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Formatband, insbesondere zur Herstellung von Zigaretten oder Filtern für Zigaretten, zu schaffen, das eine bessere Maßhaltigkeit als bekannte Formatbänder aufweist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Durch die Verwendung eines Polyetherketons für die Kettfäden, die erfindungsgemäß monofil ausgeführt sind, wird zum Einen durch die hohe Temperaturbeständigkeit des Polyetherketons eine Beständigkeit des erfindungsgemäßen Formatbands gegenüber dem bei der Verwendung desselben zum Einsatz kommenden heißen Dampf erzielt und es wird durch die monofile Ausführung der Kettfäden zum Anderen sichergestellt, dass die poröse, luft- und dampfdurchlässige Struktur des Gewebes erhalten bleibt. Durch die hohe Temperaturbeständigkeit des erfindungsgemäßen Formatbands kann gegebenenfalls auch Dampf mit einer höheren Temperatur eingesetzt werden.
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Die aus einem nicht-monofilen Garn bzw. einem Fasergarn ausgeführten Schussfäden reduzieren vorteilhafterweise sowohl die Rauigkeit der Bandoberfläche in Längsrichtung als auch die Rauigkeit der beiden Bandkanten, was zu der Verringerung des Einformens unerwünschter Abdrücke in das Filtermaterial führt. Die monofilen Kettfäden können dagegen aus einem Material bestehen, das zwischen den Kettfäden und dem Filtermaterial einen höheren Reibwert erzeugt, wodurch die Mitnahme des Filtermaterials gewährleistet ist. Durch die Verwendung des nicht-monofilen Garns für die Schussfäden wird des Weiteren die Schrumpfung des Bands in Breitenrichtung wesentlich reduziert.
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Durch den erfindungsgemäßen Einsatz des nicht-monofilen Garns für die Schussfäden wird also eine höhere Maßhaltigkeit der Bandkanten, eine Verringerung der starken Ausprägung der Abbindung und eine die Markierungen auf dem Filtermaterial verringernde, glattere Bandkonstruktion erreicht. Des Weiteren führt der erfindungsgemäße Aufbau der Schussfäden aufgrund der wesentlich geringeren Biegesteifigkeit zu einem flacheren und ebeneren Anschmiegen derselben an die Kettfäden, wodurch die Abbindungspunkte weitaus weniger stark ausgeprägt sind als bei bekannten Lösungen, was sich wiederum in einer geringeren Ausprägung des Bands auf dem Filtermaterial bemerkbar macht. Die nicht-monofilen Schussfäden führen zudem zu einer einfacheren Verarbeitbarkeit derselben.
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Durch die geringere Biegesteifigkeit kann das erfindungsgemäße Formatband außerdem leichter gebogen werden, wodurch letztendlich eine bessere Rundheit des mit demselben hergestellten Filters oder der mit demselben hergestellten Zigarette erreicht werden kann.
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Um die Flexibilität der Schussfäden zu erhöhen und dadurch ein besseres Anschmiegen derselben an den Kettfäden zu erreichen, was letztendlich zu einer weiteren Verringerung der Ausprägung der Abbindungspunkte führt, sind die Schussfäden aus einem gezwirnten Garn ausgeführt.
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Des Weiteren weisen die Schussfäden jeweils drei miteinander verzwirnte Garne auf, wobei jedes Garn eine Feinheit von 150 dtex aufweist. Eine solche Ausgestaltung der Schussfäden gewährleistet zum einen, dass die oben genannten mechanischen Eigenschaften des Formatbands problemlos erzielt werden können und verhindert zum anderen durch die relativ dünnen Fäden unerwünschte Markierungen auf dem Filtermaterial.
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Für den praktischen Einsatz hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Schussfäden Polyetherketon, Leinen, ein flüssigkristallines Polymer (LCP) und/oder Aramid aufweisen.
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Des Weiteren kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Kettfäden aus PEEK bestehen. Die Verwendung von PEEK bzw. Polyetheretherketon für die Kettfäden ist hinsichtlich der Temperaturbeständigkeit des erfindungsgemäßen Formatbands und der weiteren mechanischen Eigenschaften desselben, wie Verschleißfestigkeit und geringe Dehnung, sehr vorteilhaft. Ein wesentlicher Vorteil von PEEK ist dessen sehr hohe Schmelztemperatur von mehr als 300°C.
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Um die Durchlässigkeit des Formatbands für heißen Dampf zu erhöhen, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die Kettfäden und die Schussfäden mittels einer derartigen Bindung miteinander abgebunden sind, dass das Gewebe lokal dampfdurchlässigere Bereiche aufweist.
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Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zumindest einige der Bindungspunkte des Gewebes laserverschweißt sind, so ergibt sich eine zusätzliche Erhöhung der Schiebefestigkeit des Gewebes des erfindungsgemäßen Formatbands.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass die Kettfäden einen Durchmesser von 0,1 bis 0,3 mm, vorzugsweise 0,20 bis 0,24 mm, aufweisen. Eine derartige Dicke stellt einen guten Kompromiss aus hoher Festigkeit und Biegbarkeit des erfindungsgemäßen Formatbands dar.
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Um mit einfachen Mitteln eine Verschleißanzeige für das erfindungsgemäße Formatband bilden zu können, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die Kettfäden einen Fadenkern und eine den Fadenkern umgebende Fadenhülle aufweisen, wobei der Fadenkern und die Fadenhülle unterschiedliche Farben aufweisen.
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Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
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Es zeigt:
- 1 eine sehr schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Formatbands;
- 2 eine perspektivische Darstellung des Formatbands aus 1; und
- 3 eine Ausführungsform eines Schussfadens des erfindungsgemäßen Formatbands.
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1 zeigt ein Formatband 1, das insbesondere zur Herstellung von Zigaretten oder Filtern für Zigaretten verwendet wird. Das Formatband 1 weist ein Gewebe 2 auf, das aus Kettfäden 3 bzw. im vorliegenden Fall einem Kettfaden 3 und Schussfäden 4 bzw. im vorliegenden Fall einem Schussfaden 4 besteht. Der Schussfaden 4 verbindet den, wie in 2 zu erkennen, spiralförmig gewundenen Kettfaden 3 an einer Vielzahl von Bindungspunkten zu einem homogenen endlosen bzw. quasi-endlosen Band. Mit der Angabe „quasi-endlos“ ist die dargestellte Ausführungsform des Formatbands 1 gemeint, bei welcher der Kettfaden 3 als Fadenspirale vorliegt. Obwohl das Gewebe 2 im Prinzip aus einem Kettfaden 3 und einem Schussfaden 4 besteht, wird nachfolgend wie üblich von „Kettfäden 3“ und „Schussfäden 4“ gesprochen.
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Das Formatband 1 kann zum Beispiel in einer Maschine eingesetzt werden, in der Filter für Zigaretten in Form von endlosen oder zumindest relativ langen Filtersträngen hergestellt werden, die auch als Filtertow bezeichnet werden. Hierzu wird in nicht dargestellter Weise heißer Dampf durch das Formatband 1 geführt, um eine Verfestigung des Filtermaterials zu erreichen, weshalb das Formatband 1 dampfdurchlässig ausgeführt ist. Dieser Vorgang zur Herstellung sogenannter NWA-Filter, also Filter, an deren Umfang sich kein Filterpapier befindet, ist an sich bekannt und wird daher nachfolgend nicht detailliert beschrieben.
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Die Kettfäden 3 bestehen aus einem Polyetherketon, vorzugweise aus PEEK, und sind monofil ausgeführt. Andere in Frage kommende Polyetherketone sind PEKK, PEEEK, PEEKK und PEKEKK. Die Kettfäden 3 weisen einen Durchmesser von 0,1 bis 0,3 mm, vorzugsweise 0,20 bis 0,24 mm auf, was die erforderliche Festigkeit für das Formatband 1 gewährleistet.
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Die Kettfäden 3 können in nicht dargestellter Weise einen ovalen Querschnitt aufweisen, wodurch sich eine größere Fläche, ein geringerer Flächendruck und dadurch ein geringerer Verschleiß ergibt.
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Die Schussfäden 4 sind aus einem nicht-monofilen Garn bzw. einem Fasergarn ausgeführt, d.h. es handelt sich im Gegensatz zu den Kettfäden 3 nicht um monofile Fäden. Die Schussfäden 4 sind, wie in 3 dargestellt, aus einem gezwirnten Garn ausgeführt. Bei der Ausführungsform von 3 weist der abgebildete Schussfaden 4 drei miteinander verzwirnte Garne 5 auf, von denen jedes Garn 5 im vorliegenden Fall eine Feinheit von 150 dtex aufweist. Hierbei können einzelne der Garne 5 der Schussfäden 4 aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
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Als Material für die Schussfäden 4 kommt ein Polyehterketon, wie beispielsweise PEEK PEKK, PEEEK, PEEKK und PEKEKK, Leinen, ein flüssigkristallines Polymer oder Aramid in Frage, wobei, wie oben erwähnt, gegebenenfalls auch mehrere Materialien in ein und demselben Schussfaden 4 eingesetzt werden kann. Die Verwendung von Leinen für die Schussfäden 4 ist insbesondere bei der Herstellung von Zigaretten und der damit verbundenen Verwendung von Papier vorstellbar, wohingegen bei der Herstellung von NWA-Filtermaterial ein Polyetherketon bevorzugt ist.
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Durch die Kombination der monofilen, aus einem Polyehterketon bestehenden Kettfäden 3 mit den nicht-monofilen Schussfäden 4 ergibt sich eine sehr gute Dampfdurchlässigkeit des Formatbands 1, verbunden mit einer hohen Temperaturbeständigkeit, einer hohen Festigkeit und einer sehr guten Formbeständigkeit desselben.
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Um diese gute Dampfdurchlässigkeit des Formatbands 1 noch weiter zu verbessern, können die Kettfäden 3 und die Schussfäden 4 mittels einer derartigen Bindung miteinander abgebunden sein, dass das Gewebe 2 lokal dampfdurchlässigere Bereiche aufweist. Mit der Angabe „lokal dampfdurchlässigere Bereiche“ sind an bestimmten Stellen vorgesehene Bereiche gemeint, deren Dampfdurchlässigkeit höher ist als diejenige der anderen Bereiche. Beispielsweise kann dies über die Anzahl der Kettfäden 3 pro Längeneinheit über die Breite des Formatbands 1 eingestellt werden. Des Weiteren kann eine solchen Bindung vorgesehen sein, bei der die Schussfäden 4 zum Beispiel im Gegensatz zu der Darstellung von 1, bei der die Kettfäden 3 und die Schussfäden 4 mittels einer sogenannten Leinwandbindung abgebunden sind, über bzw. unter mehrere benachbarte Kettfäden 3 geführt sind. Eine solche längere Flottung der Schussfäden 4 führt dann zu einer von der dargestellten Leinwandbindung abweichenden Bindung.
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Zur Verfestigung des Gewebes 2, insbesondere zur Erhöhung der Schiebefestigkeit desselben, können bestimmte Bindungspunkte des Gewebes 2 miteinander verschweißt, insbesondere laserverschweißt, sein.
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Im Falle des Einsatzes des Formatbands 1 im Zusammenhang mit Filter- oder Zigarettenpapieren könnte auf eine ansonsten notwendige Beschichtung verzichtet werden, da durch den Einsatz eines Polyehterketons für die Kettfäden der Reibwert des Formatbands 1 erhöht wird. Ein weiterer Vorteil einer solchen Lösung bestünde darin, dass sich durch die fehlende Beschichtung auch der Reibwert des Formatbands 1 während seiner Benutzung nicht verringern könnte.
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Im Falle der Verwendung von Leinen in den Schussfäden 4 wäre es andererseits auch möglich, eine Beschichtung auf das Formatband 1 aufzubringen, da solche Beschichtungen sehr gut auf Leinen halten. Diese Beschichtungen können insbesondere dann sinnvoll sein, wenn mit dem Formatband 1 Zigaretten unter Einsatz eines Zigarettenpapiers hergestellt werden.
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Im vorliegenden Fall handelt es sich um ein endloses oder quasiendloses Formatband 1. Gegebenenfalls wäre es jedoch auch möglich, das für das Formatband 1 erforderliche Bandmaterial von einer Bahn- oder Meterware abzuschneiden und an den beiden Enden miteinander zu verbinden. Beispielsweise kann ein Laserschweißverfahren zum Einsatz kommen, um die beiden Enden miteinander zu verbinden. Um in diesem Fall die Dampfdurchlässigkeit des Formatbands 1 in einem bestimmten Bereich nicht zu stark zu verringern, ist es zu bevorzugen, wenn der Bandabschnitt schräg abgeschnitten wird, sodass die durch Laserschweißen hergestellte Naht schräg über das Formatband 1 verläuft.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Schweißverbindung nachträglich perforiert wird, um die Dampfdurchlässigkeit zu erreichen. Eine solche Perforierung kann ebenfalls mit einem Laser durchgeführt werden. Jedoch sind hierfür auch entsprechende Stempel oder dergleichen geeignet. Auch in anderen Bereichen des Formatbands 1 ist eine solche Perforierung denkbar, um die Dampfdurchlässigkeit desselben zu verbessern.
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Das hierin als Formatband 1 beschriebene Band könnte auch als Vakuumband zum Transport verschiedener Gegenstände oder Materialien, wie beispielsweise Tabak oder Filtermaterial, eingesetzt werden. Gegebenenfalls könnten auch kleine Kartons oder dergleichen mit dem Formatband 1 transportiert werden.
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In einer nicht dargestellten Ausführungsform können die Kettfäden 3 einen Fadenkern und eine den Fadenkern umgebende Fadenhülle aufweisen. Dabei können der Fadenkern und die Fadenhülle unterschiedliche Farben aufweisen, sodass ein Verschleiß der Fadenhülle durch das sichtbar werden des Fadenkerns erkennbar ist. Dabei weist vorzugsweise der Fadenkern eine dunklere Farbe als die Fadenhülle auf. Eine solche Ausführungsform der Kettfäden 3 ist ebenfalls als monofiler Faden anzusehen.
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In einer nicht dargestellten Ausführungsform können auf dem Formatband 1 beispielsweise per Laser, Ultraschall, digitalem Druck oder durch bestimmte Web- oder Wirktechniken erhöhte oder vertiefte Markierungen erzeugt werden, welche sich bei der Fertigung in der Art eines Hologramms, Wasserzeichens, Schriftzugs, kunden- bzw. firmenspezifischen Merkmals, als Initialen oder dergleichen auf dem Filtertow abbilden.
