DE102017208301A1 - Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung und Steuerungsverfahren für Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtungen - Google Patents

Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung und Steuerungsverfahren für Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtungen Download PDF

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Abstract

Aufgabe: Mit einem einfachen Verfahren die Steuerung der Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung zu ermöglichen und zugleich das Absinken der Produktqualität der Zigarettenfilter aufgrund von Schwankungen bei der Einstellung der Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung zu verhindern. [Technische Lösung] Die Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung ist ausgestattet mit mehreren Auffaserungs-Walzenpaaren, einem Transport-Walzenpaar, einem Wickelrohrteil, das das Tow Band formt, und einem Steuerungsteil, das die Umfangsgeschwindigkeit des am weitesten stromabwärts gelegenen Auffaserungs-Walzenpaars steuert. Das Steuerungsteil berechnet aus der Stab-Restkräuselung RCR(plug), die dem Gewichtsverhältnis von Gewicht WT1 pro Längeneinheit des Tow Bands im Zustand der gelösten Kräuselung und Gewicht WT2 pro Längeneinheit des in den Stab eingestopften Tow Bands entspricht, aus der Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF des Tow Bands aus dem Wickelrohrteil und aus der Umfangsgeschwindigkeit V2 des am weitesten stromabwärts gelegenen Auffaserungs-Walzenpaars die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) im am weitesten stromabwärts gelegenen Auffaserungs-Walzenpaar und steuert die Umfangsgeschwindigkeit V2 so, dass dieser Wert dem Toleranzwert M1 entspricht.

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Diese Erfindung betrifft Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtungen und Steuerungsverfahren für Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtungen.
  • [Technischer Hintergrund]
  • Als Material für Zigarettenfilter (auch „tip filter” genannt) werden Tow Bands (auch „filter tow” genannt) verwendet, für die man beispielsweise Filamente aus Zelluloseacetatfaser o. ä. nutzt. Tow bands werden hergestellt, indem man beispielsweise Fäden aus einer Vielzahl von mehreren Filamenten vereinigt. Das Tow Band wird gekräuselt und schleierförmig zusammengelegt und so im komprimierten Zustand in Verpackungsbehälter verpackt.
  • Wie in der Patentliteratur 1 bekannt gemacht, wird das in Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtungen (auch „Filterstab-Produktionsvorrichtung” genannt) beispielsweise aus dem Verpackungsbehälter entnommene Tow Band aufgefasert, mit einem Weichmacher versetzt, stangenförmig ausgeformt, um die Umwandung des Tow Bands Rollpapier gewickelt und dadurch der Stab (auch „Filterstab” oder „Filterstopfen” genannt) produziert. Durch Beschneiden des Stabs auf eine vorgegebene Länge gewinnt man die Zigarettenfilter.
  • [Dokumente zum Stand der Technik]
  • [Patentliteratur]
    • [Patentliteratur 1] Veröffentlichung der Patentanmeldung Nr. 2000-83641
  • [Kurzdarstellung der Erfindung]
  • [Technische Aufgabe]
  • Bei der Herstellung von Zigarettenfiltern kommt es darauf an, dass die Produktqualität den Spezifikationen entspricht und die Zigarettenfilter beständig produziert werden. Wenn das Bedienungspersonal die Steuerungsinhalte der Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung auf subjektiver Basis einstellt, besteht beispielsweise die Gefahr, dass das Gewicht des in die Zigarettenfilter gestopften Tow Bands und der Auffaserungszustand sich ändern und der Zugwiderstand und die Härte der Zigarettenfilter streuen.
  • Ferner ist es wegen der Vielzahl von Formen von Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtungen wünschenswert, die Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung im Falle einer Steuerung der Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung mit einem möglichst einfachen Verfahren steuern zu können.
  • Daher hat diese Erfindung zum Ziel, eine mit einem einfachen Verfahren die Steuerung der Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung zu ermöglichen und zugleich das Absinken der Produktqualität der Zigarettenfilter aufgrund von Schwankungen bei der Einstellung der Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung zu verhindern.
  • [Technische Lösung der Aufgabe]
  • Um die vorgenannte Aufgabe zu lösen, ist die Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung nach einer Ausführungsform dieser Erfindung ausgestattet mit mehreren Auffaserungs-Walzenpaaren, die auf das gekräuselt transportierte Tow Band Spannung ausüben und damit das vorgenannte Tow Band auffasern,
    mit einem Transport-Walzenpaar, das sich von den vorgenannten mehreren Auffaserungs-Walzenpaaren weiter stromabwärts in Transportrichtung des vorgenannten Tow Bands mit einer langsameren Umfangsgeschwindigkeit als die Umfangsgeschwindigkeit des unter den vorgenannten mehreren Auffaserungs-Walzenpaars am weitesten stromabwärts liegenden Auffaserungs-Walzenpaars dreht
    und das vorgenannte Tow Band unter Abmilderung der auf das vorgenannte Tow Band ausgeübten vorgenannten Spannung transportiert,
    mit einem Wickelrohr, das weiter stromabwärts vom vorgenannten Transport-Walzenpaar das vorgenannte Tow Band formt und stromabwärts ausgibt,
    und mit einem Steuerungsteil, das die Umfangsgeschwindigkeit des am weitesteten stromabwärts gelegenen vorgenannten Auffaserungs-Walzenpaars steuert,
    und das vorgenannte Steuerungsteil aus der Stab-Restkräuselung RCR(plug), die dem Gewichtsverhältnis WT2/WT1 aus Gewicht WT1 pro Längeneinheit des vorgenannten Tow Bands im Zustand der gelösten Kräuselung
    und aus Gewicht WT2 pro vorgenannter Längeneinheit des vorgenannten in die Stäbe eingestopften Tow Bands entspricht,
    und aus der Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF des vorgenannten Tow Bands aus dem vorgenannten Wickelrohr
    und aus der Umfangsgeschwindigkeit V2 des vorgenannten, am weitesten stromabwärts liegenden Auffaserungs-Walzenpaars die Restkräuselung des Tow Bands RCR(V2) im vorgenannten am weitesten stromabwärts liegenden Auffaserungs-Walzenpaar berechnet
    und die vorgenannte Umfangsgeschwindigkeit V2 in der Weise steuert, dass der Wert der vorgenannten Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) den im Voraus bestimmten Toleranzwert M1 annimmt.
  • Dem vorstehenden Aufbau zufolge wird aus der Stab-Restkräuselung RCR(plug), der Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF und der Umfangsgeschwindigkeit V2 des am weitesten stromabwärts liegenden Auffaserungs-Walzenpaars die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) berechnet und die Umfangsgeschwindigkeit V2 so gesteuert, dass der Wert der Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) den im Voraus bestimmten Toleranzwert M1 annimmt. In dieser Weise kann man die Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung durch ein einfaches Verfahren steuern, indem man unter Verwendung objektiver Parameter die Umfangsgeschwindigkeit V2 steuert. Ferner kann man über die Steuerung der Umfangsgeschwindigkeit V2 mittels mehrerer Auffaserungs-Walzenpaare auf das Tow Band eine angemessene Spannung ausüben und zugleich mittels der in Transportrichtung am weitesten stromabwärts gelegenen Auffaserungs-Walzenpaare und des Transport-Walzenpaars die auf das Tow Band einwirkende Spannkraft angemessen abmildern.
  • Somit wird der Auffaserungszustand des Tow Bands stabilisiert, zugleich das Transportvolumen des durch die Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung transportierten Tow Bands pro Zeiteinheit ausgeglichen und das Gewicht des in die Zigarettenfilter gestopften Tow Bands stabilisiert und es kann die Streuung beim Zugwiderstand und Härte der Zigarettenfilter unter Kontrolle gebracht werden.
  • Ferner kann man dadurch, dass die Umfangsgeschwindigkeit V2 so gesteuert wird, dass der Wert der Restkräuselung der Tow Bands RCR(V2) den im Voraus festgelegten Toleranzwert M1 annimmt, Schwankungen bei der Einstellung der Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung durch das Bedienungspersonal verhindern. Dadurch kann man verhindern, dass aufgrund von Schwankungen bei der Einstellung der Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung die Produktqualität der Zigarettenfilter absinkt.
  • Das vorgenannte Steuerungsteil kann auch ein Rechenteil haben, das auf Basis der Formel 1 die vorgenannte Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) berechnet.
  • [Formel 1]
    • RCR(V2) = RCR(plug) × VKDF/V2
  • Dem vorstehenden Aufbau gemäß kann dadurch, dass das Rechenteil die Formel 1 mit der Stab-Restkräuselung RCR(plug), der Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF und der Umfangsgeschwindigkeit V2 der Auffaserungs-Walzenpaare berechnet, leicht die Restkräuselung der Tow Bands RCR(V2) ermittelt werden.
  • Setzt man TD als Gesamtdenierzahl der vorgenannten Tow Bands und L als Stablänge, kann das vorgenannte Rechenteil auf Basis der Formel 2 auch das vorgenannte Gewicht WT1 errechnen.
  • [Formel 2]
    • WT1 = TD × L/9000
  • Dem vorstehenden Aufbau gemäß kann das Rechenteil auf Basis der im Voraus festgelegten Spezifikation der Tow Bands leicht das Gewicht WT1 berechnen. Der vorgenannte Toleranzwert M1 kann ein Wert im Bereich zwischen minimal 0,80 und maximal 0,92 sein.
  • Wenn man überdies einen Breitendetektor installiert, der die Breite des Tow Bands zwischen dem am weitesten stromabwärts liegenden vorgenannten Auffaserungs-Walzenpaar und dem vorgenannten Transport-Walzenpaar erkennt, das vorgenannte Steuerungsteil die Umfangsgeschwindigkeit des vorgenannten Transport-Walzenpaars steuert und als Umfangsgeschwindigkeit V3 des vorgenannten Transport-Walzenpaars setzt, kann das vorgenannte Steuerungsteil auf Basis des erkannten Werts des vorgenannten Breitendetektors den Wert des Geschwindigkeitsverhältnisses V3/V2 auf den im Voraus festgelegten Toleranzwert M2 steuern, so dass die Breite des vorgenannten Tow Bands einen Wert im Sollbereich annimmt.
  • Dadurch kann man Zeit und Mühe des Bedienungspersonals für die Steuerung des Geschwindigkeitsverhältnisses V3/V2 einsparen und zudem Einstellungsschwankungen seitens des Bedienungspersonals bei der Einstellung des Geschwindigkeitsverhältnisses V3/V2 verhindern, weil das Steuerungsteil das Geschwindigkeitsverhältnis V3/V2 steuert.
  • Der vorgenannte Wert für den Sollbereich kann ein Wert im Bereich von minimal 21 cm bis unter 30 cm sein.
  • Das Steuerungsverfahren für Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtungen nach einer Ausführungsform dieser Erfindung ist ein Steuerungsverfahren für Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtungen, die ausgestattet sind mit mehreren Auffaserungs-Walzenpaaren, die auf das gekräuselt transportierte Tow Band Spannung ausüben und damit das vorgenannte Tow Band auffasern,
    mit einem Transport-Walzenpaar, das sich von den vorgenannten mehreren Auffaserungs-Walzenpaaren weiter stromabwärts in Transportrichtung des vorgenannten Tow Bands mit einer langsameren Umfangsgeschwindigkeit als die Umfangsgeschwindigkeit des unter den vorgenannten mehreren Auffaserungs-Walzenpaaren am weitesten stromabwärts liegenden Auffaserungs-Walzenpaars dreht
    und das vorgenannte Tow Band unter Abmilderung der auf das vorgenannte Tow Band ausgeübten vorgenannten Spannung transportiert,
    und mit einem Wickelrohr, das weiter stromabwärts vom vorgenannten Transport-Walzenpaar das vorgenannte Tow Band formt und stromabwärts ausgibt, und
    aus der Stab-Restkräuselung RCR(plug), die dem Gewichtsverhältnis WT2/WT1 aus Gewicht WT1 pro Längeneinheit des vorgenannten Tow Bands im Zustand der gelösten Kräuselung
    und aus Gewicht WT2 pro vorgenannter Längeneinheit des vorgenannten in die Stäbe eingestopften Tow Bands entspricht,
    aus der Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF des vorgenannten Tow Bands aus dem vorgenannten Wickelrohr
    und aus der Umfangsgeschwindigkeit V2 des vorgenannten, am weitesten stromabwärts liegenden Auffaserungs-Walzenpaars
    die Restkräuselung des Tow Bands RCR(V2) im vorgenannten am weitesten stromabwärts liegenden Auffaserungs-Walzenpaar berechnet
    und die vorgenannte Umfangsgeschwindigkeit V2 in der Weise steuert, dass der Wert der vorgenannten Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) den im Voraus bestimmten Toleranzwert M1 annimmt.
  • Die vorgenannte Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) kann man auch auf Basis der Formel 1 berechnen.
  • [Formel 1]
    • RCR(v2) = RCR(plug) × VKDF/V2
  • Wenn man für die vorgenannte Gesamtdenierzahl der Tow Bands TD nimmt und für die Stablänge L, dann kann man auch auf Basis von Formel 2 das vorgenannte Gewicht WT1 berechnen.
  • [Formel 2]
    • WT1 = TD × L/9000
  • Als vorgenannten Toleranzwert M1 kann man einen Wert im Bereich von minimal 0,80 bis maximal 0,92 nehmen.
  • Die vorgenannte Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung ist ausgestattet mit einem Breitendetektor, der die Tow-Band-Breite im Raum zwischen dem am weitesten stromabwärts liegenden vorgenannten Auffaserungs-Walzenpaar und dem vorgenannten Transport-Walzenpaar erkennt, und wenn man die Umfangsgeschwindigkeit des vorgenannten Transport-Walzenpaars als V3 setzt, kann man auf Basis des vom vorgenannten Breitendetektor erkannten Wertes den Wert des Geschwindigkeitsverhältnisses V3/V2 auf den im Voraus festgelegten Toleranzwert M2 steuern, so dass die vorgenannte Tow-Band-Breite einen Wert im Sollbereich annimmt.
  • Als vorgenannten Wert für den Sollbereich kann man einen Wert im Bereich von minimal 21 cm bis unter 30 cm nehmen.
  • [Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
  • Den einzelnen Ausführungsformen dieser Erfindung gemäß kann mit einem einfachen Verfahren die Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung steuern und zugleich das Absinken der Produktqualität der Zigarettenfilter aufgrund von Schwankungen bei der Einstellung der Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung verhindern.
  • [Kurze Erläuterung der Figuren]
  • [1] Seitenansicht der Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung zu einer Ausführungsform.
  • [2] Teilweise Seitenansicht der Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung aus 1.
  • [3] Blockdiagramm zur Funktion des Steuerungsteils aus 1.
  • [4] Flussdiagramm zum Ablauf der Steuerung im Steuerungsteil aus 1.
  • [5] Diagramm zur Beziehung zwischen Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) und Differenz a.
  • [6] Diagramm zur Beziehung zwischen Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) und Dehnungsverhältnis V2/V0.
  • [Beschreibung der Ausführungsformen]
  • Die Ausführungsformen dieser Erfindung werden unter Bezug auf die einzelnen Figuren erläutert. In der nachfolgenden Erläuterung verweist „stromaufwärts” auf die stromaufwärts gelegene Seite der Transportrichtung der Tow Bands. Ferner verweist „stromabwärts” auf die stromabwärts gelegene Seite der Transportrichtung der Tow Bands.
  • [Formen der praktischen Umsetzung]
  • [Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung]
  • 1 ist eine Seitenansicht der Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung (1) (fortan „Produktionsvorrichtung (1)”) zu dieser praktischen Umsetzung. 2 ist eine teilweise Seitenansicht der Produktionsvorrichtung (1) aus 1. Wie in 1 gezeigt, ist die Produktionsvorrichtung (1) ausgestattet mit einem Konvergenzring (2), einer Auffaserungs-Einheit Nr. 1 (3), einer Umlenkplatte (4), einem Schwenkarm (5) \[boom], einer Auffaserungs-Einheit Nr. 2 (6), einem Vorspann-Walzenpaar (7), einem Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 1 (8), einem Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9), einer Auffaserungs-Einheit Nr. 3 (10), einer Weichmacher-Imprägniervorrichtung (11), einem Transport-Walzenpaar (12), einer Transportdüse (13), einem Wickelrohr (14), einem Formatband (15) und einer Schneidevorrichtung (16). Ferner ist die Produktionsvorrichtung (1) ausgestattet mit einem Steuerungsteil (19) und mit dem Gehäuse (20), das das Steuerungsteil (19) aufnimmt.
  • In Nähe der Produktionsvorrichtung ist der Verpackungsbehälter (50) angeordnet. Im Verpackungsbehälter (50) werden die schleierförmig zusammengefalteten und komprimierten Tow Bands (60) verpackt. 1 zeigt den Verpackungsbehälter (50) im Schnitt.
  • Der Konvergenzring (2) lässt das aus dem Verpackungsbehälter (50) nach oben gezogene Tow Band (60) in den Innenbereich durchgehen und lässt es konvergieren. Die Auffaserungs-Einheit Nr. 1 (3) hat ein Paar Platten (17) und (18), deren Flächen parallel zueinander angeordnet sind. Zwischen dem Paar Platten (17) und (18) ist ein Spalt eingerichtet, durch den das Tow Band (60) durchläuft. An der Oberfläche einer der beiden Platten (17) und (18) ist eine Ausstoßöffnung angebracht. Aus der vorgenannten Ausstoßöffnung wird in Richtung auf das transportierte Tow Band (60) Druckluft ausgestoßen. Die vorgenannte Ausstoßöffnung hat beispielsweise einen Schlitz oder/und ein Loch.
  • Die von der vorgenannten Ausstoßöffnung ausgestoßene Druckluft wird gegen das Tow Band (60) gerichtet. Dadurch werden Spalte zwischen den Fasern geweitet und das Tow Band (60) in Richtung der Breite aufgefasert.
  • Die Umlenkplatte (4) besteht als ein Beispiel aus einer umgebogenen Platte. Die Umlenkplatte (4) führt das aus dem Verpackungsbehälter (50) nach oben gezogene Tow Band (60) in Richtung der Auffaserungs-Einheit Nr. 2 (6). Der Schwenkarm (5) ist als ein Beispiel ein langgestrecktes Rohrstück. Am oberen Ende des Schwenkarms (5) sind der Konvergenzring (2), die Auffaserungs-Einheit Nr. 1 (3) und die Umlenkplatte (4) befestigt. Das untere Ende des Schwenkarms (5) ist am Gehäuse (20) fixiert.
  • Die Auffaserungs-Einheit Nr. 2 (6) hat als ein Beispiel den gleichen Aufbau wie die Auffaserungs-Einheit Nr. 1 (3). Die Auffaserungs-Einheit Nr. 2 (6) fasert das von der Auffaserungs-Einheit Nr. 1 (3) aufgefaserte Tow Band (60) noch weiter in der Breite auf. Die Auffaserungs-Einheit Nr. 2 (6) wird vom Gehäuse (20) gestützt.
  • Das Vorspann-Walzenpaar (7), das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 1 (8) und das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9) sind entlang des Transportwegs (35) des Tow Bands (60) angebracht. Das Vorspann-Walzenpaar (7) ist unterhalb der Auffaserungs-Einheit Nr. 2 (6) und noch weiter stromabwärts von der Auffaserungs-Einheit Nr. 2 (6) angeordnet.
  • Das Vorspann-Walzenpaar (7) hat eine oberseitige Walze (21) und eine unterseitige Walze (22). Die oberseitige Walze (21) und die unterseitige Walze (22) sind so angeordnet, dass sich ihre Umfangsflächen gegenüberstehen. Das Vorspann-Walzenpaar (7) besteht aus angetriebenen Walzen. Dadurch, dass das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 1 (8) und das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9) rotierend angetrieben werden, dreht sich das Vorspann-Walzenpaar (7) mit der Umfangsgeschwindigkeit V0.
  • Das Vorspann-Walzenpaar (7) übt auf das Tow Band (60) in Transportrichtung Q vorbereitend eine Spannung aus. Das Vorspann-Walzenpaar (7) fungiert zusammen mit dem Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 1 (8) und dem Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9) auch als Auffaserungs-Walzenpaar zur Auffaserung des Tow Bands (60).
  • Das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 1 (8) und das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9) fasern das Tow Band (60) auf, indem sie auf das gekräuselt transportierte Tow Band (60) eine Spannung ausüben. Das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 1 (8) ist weiter stromabwärts vom Vorspann-Walzenpaar (7) angeordnet.
  • Das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 1 (8) hat eine oberseitige Walze (23) und eine unterseitige Walze (24). Die oberseitige Walze (23) und die unterseitige Walze (24) sind so angeordnet, dass sich ihre Umfangsflächen gegenüberstehen. Das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 1 (8) dreht sich mit der Umfangsgeschwindigkeit V1. Das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 1 (8) wird auch „Zuführwalzen” genannt.
  • Das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9) ist weiter stromabwärts vom Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 1 (8) angeordnet. Das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9) hat eine oberseitige Walze (25) und eine unterseitige Walze (26). Die oberseitige Walze (25) und die unterseitige Walze (26) sind so angeordnet, dass sich ihre Umfangsflächen gegenüberstehen. Das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9) ist am weitesten stromabwärts vom noch zu erläuternden Auffaserungsprozessor (33) positioniert. Das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9) dreht sich mit der Umfangsgeschwindigkeit V2. Das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9) wird auch „Übersetzungswalzen” genannt. Die oberseitigen Walzen (23) und (25) werden mit ihrer Achse in Richtung der Breite des Tow Bands (60) ausgerichtet vom Gehäuse (20) axial gestützt. Die oberseitigen Walzen (23) und (25) sind Antriebswalzen. Vom Antriebsteil, das im Gehäuse (20) untergebracht ist, wird die Drehantriebskraft getrennt an die oberseitigen Walzen (23) und (25) übertragen.
  • Auf Grundlage der vom Bedienungspersonal über das Bedienungsteil des Gehäuses (20) eingegebenen Informationen wird dadurch, dass das Steuerungsteil (19) das vorgenannte Antriebsteil steuert, die Umfangsgeschwindigkeit V1 der oberseitigen Walze (23) und die Umfangsgeschwindigkeit V2 der oberseitigen Walze (25) gesteuert. Beispielsweise wird die Umfangsgeschwindigkeit V2 so gesteuert, dass sie die Umfangsgeschwindigkeit V1 überschreitet. Dadurch, dass die Umfangsgeschwindigkeit V1 der oberseitigen Walze (23) und die Umfangsgeschwindigkeit V2 der oberseitigen Walze (25) gesteuert werden, wird die Umfangsgeschwindigkeit V0 des Vorspann-Walzenpaars (7) indirekt eingestellt.
  • Am Gehäuse (20) sind die Geschwindigkeitsmesser (36) und (37) angebracht. Der Geschwindigkeitsmesser (36) misst die Umfangsgeschwindigkeit V1 der oberseitigen Walze (23). Der Geschwindigkeitsmesser (37) misst die Umfangsgeschwindigkeit V2 der oberseitigen Walze (25). Die Geschwindigkeitsmesser (36) und (37) sind mit dem Steuerungsteil (19) verbunden. Dadurch werden die Umfangsgeschwindigkeiten V1 und V2 vom Steuerungsteil (19) kontrolliert.
  • Die unterseitigen Walzen (24) und (26) werden von den am Gehäuse (20) angebrachten Stützteilen so an den Achsen gestützt, dass die Achsrichtung der Drehachsen in Richtung der Breite des Tow Bands (60) liegt. Die vorgenannten Stützteile haben eine Hebevorrichtung. Die Distanz zwischen oberseitiger Walze (23) und unterseitiger Walze (24) und die Distanz zwischen oberseitiger Walze (25) und unterseitiger Walze (26) wird durch die vorgenannten Hebevorrichtungen reguliert.
  • Das Tow Band (60) wird durch den Zwischenraum von oberseitiger Walze (23) und unterseitiger Walze (24) und durch den Zwischenraum von oberseitiger Walze (25) und unterseitiger Walze (26) geführt. Dadurch wird durch das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 1 (8) und das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9) das Tow Band (60) mit einer vorgegebenen Transportgeschwindigkeit befördert.
  • Wie in 2 dargestellt, ist in der Produktionsvorrichtung ein Auffaserungsprozessor (33) eingerichtet. Der Auffaserungsprozessor (33) fasert das Tow Band (60) im Auffaserungsbereich L1 auf, der von der Kontaktposition P1, an der sich Vorspann-Walzenpaar (7) und Tow Band (60) zuerst berühren, bis zur Kontaktposition von Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9) und Tow Band (60) (Walzenspaltposition N aus oberseitiger Walze (25) und unterseitiger Walze (26)) reicht.
  • Im Auffaserungsbereich L1 wird das Tow Band (60) durch das Vorspann-Walzenpaar (7), das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 1 (8) und das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9) aufgefasert, indem in Transportrichtung Q und in Breitenrichtung Spannung angelegt wird. Dadurch wird das Tow Band (60) in Transportrichtung Q ausgedehnt, die Vielzahl der gekräuselten Filamente des Tow Bands (60) werden auseinandergezogen und das Tow Band (60) so aufgefasert, dass es voluminös wird.
  • Der Auffaserungsgrad des Tow Bands (60) wird über das Geschwindigkeitsverhältnis V2/V0 (fortan „Dehnungsverhältnis”) aus Umfangsgeschwindigkeit V0 des Vorspann-Walzenpaars (7) und Umfangsgeschwindigkeit V2 des Auffaserungs-Walzenpaars Nr. 2 (9) reguliert. Wenn man den Wert des Dehnungsverhältnisses V2/V0 größer als 1 werden lässt, wird die auf das Tow Band (60) ausgeübte Spannung größer und der Auffaserungsgrad wird größer. Wenn allerdings die auf das Tow Band (60) ausgeübte Spannung zu groß wird, überschreitet das Tow Band (60) seine Streckgrenze und es entstehen Flusen (Fusselstand), im extremen Fall zerreißt das Tow Band (60) auch.
  • In 1 und 2 sind die einzelnen Walzenpaare 7 bis 9 nebeneinander in horizontaler Richtung parallel zueinander angebracht, aber man kann sie auch in vertikaler Richtung parallel zueinander anbringen. Ferner können auf einer der oberseitigen Walzen (23) und (25) und auf einer der unterseitigen Walzen (24) und (26) das Tow Band (60) in der Breite auffasernde Rillenteile in Umfangsrichtung ausgebildet sein. Die Walzen (23) bis (26) können auch aus Metall bestehende Walzen sein.
  • Ferner können die unterseitigen Walzen (24) und (26) beispielsweise auch aus Gummiwalzen bestehen. Als die vorgenannten Gummiwalzen sind beispielsweise antistatische Walzen angemessen. Es ist wünschenswert, dass das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 1 (8) und das Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9) gegenüber dem Tow Band (60) rutschsicher sind. Bei den Walzen 23 bis 26 sollten die Achsen während der Drehung möglichst nicht in radialer Richtung abweichen.
  • Die Auffaserungs-Einheit Nr. 3 (10) hat als ein Beispiel den gleichen Aufbau wie die Auffaserungs-Einheit Nr. 1 (3). Die Auffaserungs-Einheit Nr. 3 (10) fasert das aufgefaserte Tow Band (60) im Auffaserungsprozessor (33) noch weiter in Breitenrichtung auf. Dadurch wird die Form des Tow Bands (60) geordnet und es leichter gemacht, das Tow Band (60) in der Weichmacher-Imprägniervorrichtung (11) mit Weichmacher zu behaften. Die Auffaserungs-Einheit Nr. 1 (3), die Auffaserungs-Einheit Nr. 2 (6) und die Auffaserungs-Einheit Nr. 3 (10) werden auch als „banding jet” bezeichnet.
  • Die Weichmacher-Imprägniervorrichtung (11) hat ein kastenförmiges Gehäuse (27). Im Innenbereich des Gehäuses (27) wird flüssiger Weichmacher eingelagert. Dieser Weichmacher enthält als ein Beispiel Triacetin. In den Innenbereich des Gehäuses (27) wird das von der Auffaserungs-Einheit Nr. 3 (10) ausgegebene Tow Band (60) geführt. Die Weichmacher-Imprägniervorrichtung (11) bringt den Weichmacher durch ein Zerstäubungsverfahren o. ä. zur Anhaftung am Tow Band (60).
  • Dadurch, dass der Weichmacher am Tow Band (60) anhaftet, löst sich ein Teil der Filamente im Tow Band (60) und es wird im Inneren des Tow Bands (60) ein dreidimensionales Maschenwerk gebildet. Dadurch ist es leichter, die Form des Tow Bands (60) zu erhalten, wenn das Tow Band (60) im später erläuterten Wickelrohrteil (14) in Stangenform gebracht wird.
  • Zwischen Gehäuse (27) und Transport-Walzenpaar (12) ist der Breitendetektor (39) angebracht. Der Breitendetektor (39) erkennt die Breite des aus der Weichmacher-Imprägniervorrichtung (11) ausgegebenen Tow Bands (60). Der Breitendetektor (39) besitzt beispielsweise einen Zeilensensor mit einem Aufnahmeteil aus z. B. CCD-Sensoren. Der Breitendetektor (39) ist mit dem Steuerungsteil (19) verbunden. Das Detektionssignal des Breitendetektors (39) wird an das Steuerungsteil (19) übermittelt.
  • Das Transport-Walzenpaar (12) dreht sich mit der Umfangsgeschwindigkeit V3, die geringer ist die Umfangsgeschwindigkeit V2 des unter den mehreren Auffaserungs-Walzenpaaren (8) und (9) am weitesten stromabwärts gelegenen Auffaserungs-Walzenpaars (Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9)). Das Transport-Walzenpaar (12) mildert die vorgenannte Spannung, die auf das Tow Band (60) einwirkt, ab und transportiert das Tow Band (60).
  • Das Transport-Walzenpaar (12) hat eine oberseitige Walze (31) und eine unterseitige Walze (32). Das Transport-Walzenpaar (12) führt das aus der Weichmacher-Imprägniervorrichtung (11) ausgegebene Tow Band (60) durch den Zwischenraum von oberseitiger Walze (31) und unterseitiger Walze (32) und befördert es so in die Transportdüse (13). Die oberseitige Walze (31) ist eine Antriebswalze.
  • Die Umfangsgeschwindigkeit V3 wird vom Steuerungsteil (19) gesteuert. Als ein Beispiel wird die Umfangsgeschwindigkeit V3 der oberseitigen Walze (31) so eingestellt, dass sie geringer wird als die Umfangsgeschwindigkeit V2 der oberseitigen Walze (25) des Auffaserungs-Walzenpaars Nr. 2 (9). Das Transport-Walzenpaar (12) wird auch als „Zuführwalze” bezeichnet.
  • Wie in 2 dargestellt, ist an der Produktionsvorrichtung (1) ein Abmilderungsteil (34) angebracht. Das Abmilderungsteil (34) mildert im Abmilderungsbereich L2 von der Walzenspaltposition N des Auffaserungs-Walzenpaars Nr. 2 (9) bis zur Kontaktposition P2, an der die oberseitige Walze (31) des Transport-Walzenpaars (12) zuerst das Tow Band (60) berührt, die auf das Tow Band (60) ausgeübte Spannung ab. Im Abmilderungsbereich L2 wird der Abmilderungsgrad der auf das Tow Band (60) ausgeübten Spannung vom Geschwindigkeitsverhältnis V3/V2 der Umfangsgeschwindigkeit V2 des Auffaserungs-Walzenpaars Nr. 2 (9) und der Umfangsgeschwindigkeit V3 des Transport-Walzenpaars (12) (fortan „Entspannungsverhältnis” genannt) reguliert.
  • Ist beispielsweise den Wert des Entspannungsverhältnisses V3/V2 kleiner als 1, wird der Abmilderungsgrad größer. Außerdem ist im Abmilderungsbereich L2 die Auffaserungs-Einheit Nr. 3 (10) angeordnet, falls jedoch der Wert des Entspannungsverhältnisses V3/V2 kleiner als 1 ist, wird im gesamten Abmilderungsbereich L2 die Spannung abgemildert, die auf das Tow Band (60) in Transportrichtung Q ausgeübt wird.
  • Die Transportdüse (13) befördert das aus dem Transport-Walzenpaar (12) ausgegebene Tow Band (60) durch einen Jet-Stream zum Wickelrohrteil (14). Das Wickelrohrteil (14) formt stromabwärts vom Transport-Walzenpaar (12) das Tow Band (60) und gibt es stromabwärts aus. Das Wickelrohrteil (14) besitzt einen Trichter (41), eine Zange (42) und eine Garnitur (43).
  • Mit dem Wickelrohrteil (14) wird das aus der Transportdüse (13) ausgegebene Tow Band (60) mit dem trichterförmigen Trichter (41) wirbelförmig gewickelt und in Stangenform ausgeformt. Ferner wird das Wickelpapier (40) von der Zange (42) zum Tow Band (60) geführt. Das in Stangenform ausgeformte Tow Band (60) wird durch das von den Antriebswalzen (44) in Rotation gebrachte Formatband (15) transportiert. Das Wickelpapier (40) wird in der Garnitur (43) um die Umwandung des stangenförmig geformten Tow Bands (60) gewickelt und am Tow Band (60) fixiert.
  • An einer stromabwärts vom Ausgang der Garnitur (43) gelegenen Transportposition P3 des Tow Bands (60) ist der Geschwindigkeitsmesser (38) angebracht. Der Geschwindigkeitsmesser (38) misst die Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF des Tow Bands (60) aus dem Wickelrohrteil (14). Die Transportposition P3 liegt beispielsweise zwischen der Garnitur (43) und der Schneidevorrichtung (16). Die Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF ist die Geschwindigkeit, mit der das stangenförmig geformte Tow Band (60) aus dem Wickelrohrteil (14) ausgegeben wird, sie wird auch „Aufwickelgeschwindigkeit” genannt.
  • Der Geschwindigkeitsmesser (38) misst die Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF dadurch, dass er die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebswalzen (44) bestimmt, die das Formatband (15) zur Rotation bringen. Der Geschwindigkeitsmesser (38) ist mit dem Steuerungsteil (19) verbunden. Dadurch wird die Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF vom Steuerungsteil (19) kontrolliert. Die Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF ist normalerweise proportional zur Effizienz der Produktion der Stäbe (61) in der Produktionsvorrichtung (1).
  • Die Schneidevorrichtung (16) schneidet das stangenförmig geformte Tow Band (60) auf ein vorgegebenes Längenmaß zu (beispielsweise ein Längenmaß mit einem Wert im Bereich von 88 bis 136 mm). Damit werden die Stäbe (61) gefertigt. Dadurch, dass man die Stäbe (61) darüber hinaus auf ein vorgegebenes Längenmaß zuschneidet, werden die Zigarettenfilter gefertigt.
  • 3 ist ein Funktionsblockdiagramm des Steuerungsteils (19) aus 1. Das Steuerungsteil (19) steuert die Umfangsgeschwindigkeiten V1, V2 und V3 der mehreren Auffaserungswalzen (8) und (9) sowie des Transport-Walzenpaars (12). Das Steuerungsteil (19) besitzt ein Rechenteil (29) und ein mit dem Rechenteil (29) verbundenes Speicherteil (30).
  • Das Steuerungsteil (19) arbeitet auf Basis eines im Speicherteil (30) gespeicherten Steuerprogramms. Das Steuerprogramm lässt das Steuerungsteil (19) die Umfangsgeschwindigkeiten V1, V2 und V3 so steuern, dass der Auffaserungszustand des Tow Bands (60) und das Einstopfgewicht des Tow Bands (60) in die Stäbe (61) den Spezifikationen entsprechen. Dazu lässt das Steuerprogramm das Rechenteil (29) auf Basis der noch zu erläuternden Formeln 1 bis 3 festgelegte Berechnungen durchführen.
  • Es sei angemerkt, dass man das Steuerprogramm beispielsweise auch auf Speichermedien wie CD-ROM, DVD-ROM oder verschiedenartigen Speicherkarten speichern und das Steuerungsteil (19) das Steuerprogramm vom Speichermedium einlesen lassen kann.
  • Das Steuerungsteil (19) verwendet als Kennzahl für die Steuerung der Umfangsgeschwindigkeit V2 die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2). Die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) entspricht dem Gewichtsverhältnis WT3/WT1 aus dem Gewicht WT1 pro Längeneinheit des Tow Bands (60) im Zustand der aufgehobenen Kräuselung und dem Gewicht WT3 pro vorgenannter Längeneinheit des Tow Bands (60) in der Walzenspaltposition N des Auffaserungs-Walzenpaars Nr. 2 (9). Dadurch, dass konkret die vorgenannte Längeneinheit auf 9000 m gesetzt und eine Spannung von 2,27 kg (5 lb) in Längsrichtung der Fasern an das Tow Band (60) gelegt wird, gibt das Gewicht WT1 das Gewicht pro vorgenannter Längeneinheit des Tow Bands (60) im Zustand der substantiell aufgehobenen Kräuselung des Tow Bands (60) an. Die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) zeigt den in der Walzenspaltposition N im Tow Band (60) verbliebenen Kräuselungsgrad an. Der Wert der Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) wird umso höher, desto größer die Restmenge der Kräuselung des Tow Bands (60) ist.
  • Das Steuerungsteil (19) errechnet durch Berechnung der Stab-Restkräuselung RCR(plug), der Umfangsgeschwindigkeit V2 und der Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) und bestimmt, ob der berechnete Wert dem im Voraus festgelegten Toleranzwert M1 entspricht.
  • Hier entspricht die Stab-Restkräuselung RCR(plug) dem Gewichtsverhältnis WT2/WT1 aus dem Gewicht WT1 des Tow Bands (60) pro vorgenannter Längeneinheit im Zustand der gelösten Kräuselung und Gewicht WT2 des in den Stab (61) eingestopften Tow Bands (60) pro vorgenannter Längeneinheit. Die Stab-Restkräuselung RCR(plug) zeigt das Ausmaß des im in die Stäbe (61) eingestopften Tow Band (60) verbliebenen Kräuselungsgrad.
  • Der Wert der Stab-Restkräuselung RCR(plug) wird umso höher, desto größer die Restmenge der Kräuselung des Tow Bands (60) ist. Ferner wird der Wert der Stab-Restkräuselung RCR(plug) umso höher, desto größer das Volumen des in den Stab (61) eingestopften Tow Bands (60) ist. Im Folgenden wird das Steuerungsverfahren der Produktionsvorrichtung (1) konkret erläutert.
  • [Steuerungsverfahren für Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtungen]
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm zum Ablauf der Steuerung im Steuerungsteil (19) aus 1. Bei Inbetriebnahme der Produktionsvorrichtung (1) gibt das Bedienungspersonal zuerst über das Bedienungsteil des Gehäuses (20) die Informationen für die vorläufige Einstellung der Umfangsgeschwindigkeiten V1, V2 und V3 in die Produktionsvorrichtung (1) ein. Dabei gibt das Bedienungspersonal beispielsweise die Informationen zur Einstellung der Umfangsgeschwindigkeiten V1, V2 und V3 ein, so dass sie den Spezifikationen der zu produzierenden Zigarettenfilter in etwa entsprechen. Danach führt das Steuerungsteil (19) auf Basis des Steuerprogramms die folgenden Schritte der Reihe nach aus. Das Steuerungsteil (19) stellt auf Basis der vom Bedienungspersonal eingegebenen Informationen die Umfangsgeschwindigkeiten V1, V2 und V3 vorläufig ein. Dadurch wird die Umfangsgeschwindigkeit V0 indirekt vorläufig eingestellt. Das Steuerungsteil (19) startet mit dem vorläufigen Betrieb der Produktionsvorrichtung (1) (Schritt S1).
  • Dann misst das Steuerungsteil (19) das Gewicht der im vorläufigen Betrieb produzierten Stäbe (61). Das Steuerungsteil (19) bestimmt, ob das Einstopfgewicht des Tow Bands (60) für die Stäbe (61) innerhalb des Bereichs (fortan „Toleranzbereich” genannt) liegt, der den Spezifikationen für die Zigarettenfilter entspricht (Schritt S2). Wenn das Steuerungsteil (19) in Schritt S2 festgestellt hat, dass das Gewicht der Stäbe (61) außerhalb des Toleranzbereichs liegt, wird als nächstes bestimmt, ob das Gewicht der Stäbe (61) unter dem Toleranzbereich liegt (Schritt S3).
  • Wenn das Steuerungsteil (19) in Schritt S3 festgestellt hat, dass das Gewicht der Stäbe (61) unterhalb des Toleranzbereichs liegt, werden als nächstes unter Beibehaltung des Geschwindigkeitsverhältnisses der Umfangsgeschwindigkeiten V1, V2 und V3 die Umfangsgeschwindigkeiten V1, V2 und V3 um ein bestimmtes Maß erhöht (S4) und der Ablauf zu Schritt S2 zurückgesetzt. Wenn alternativ in Schritt S3 das Steuerungsteil (19) festgestellt hat, dass das Gewicht der Stäbe (61) nicht unter dem Toleranzbereich liegt, werden als nächstes unter Beibehaltung des Geschwindigkeitsverhältnisses der Umfangsgeschwindigkeiten V1, V2 und V3 die Umfangsgeschwindigkeiten V1, V2 und V3 um ein bestimmtes Maß vermindert (Schritt S5) und der Ablauf zu Schritt S2 zurückgesetzt.
  • Wenn das Steuerungsteil (19) in Schritt S2 festgestellt hat, dass das Gewicht der Stäbe (61) innerhalb des Toleranzbereichs liegt, lässt es als nächstes das Rechenteil (29) die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) berechnen (Schritt S6). Beispielsweise berechnet das Rechenteil (29) auf Basis der folgenden Formel 1 die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2).
  • [Formel 1]
    • RCR(V2) = RCR(plug) × VKDF/V2
  • Diese Formel 1 wurde in Hinblick darauf abgeleitet, dass das Transportvolumen des durch das Innere der Produktionsvorrichtung (1) beförderten Tow Bands (60) pro Zeiteinheit an mehreren Positionen in der Produktionsvorrichtung (1) im Wesentlichen konstant ist (RCR(V2) × V2 = RCR(plug) × VKDF). Gemäß dieser Formel 1 genügen in der Produktionsvorrichtung (1) als die für die Berechnung der Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) zu messenden Geschwindigkeiten allein die Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF und die Umfangsgeschwindigkeit V2. Dementsprechend wird auch in einer Produktionsvorrichtung (1) ohne Geschwindigkeitsmesser zur Messung der Umfangsgeschwindigkeit V0 durch relativ einfache Berechnungen die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) errechnet.
  • Das Steuerungsteil (19) verwendet als Wert für die Umfangsgeschwindigkeit V2 in der Formel 1 den Wert für die Umfangsgeschwindigkeit V2 zum Zeitpunkt der Ausführung des Schritts S6. Ferner verwendet das Steuerungsteil (19) den Wert der vom Geschwindigkeitsmesser (38) gemessenen Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF. Ferner berechnet das Rechenteil (29) beispielsweise auf Basis der folgenden Formel 2, die mit dem TD des Tow Bands (60) und der Stablänge L gebildet wird, das Gewicht WT1.
  • [Formel 2]
    • WT1 = TD × L/9000
  • Hier kann man die Stab-Restkräuselung RCR(plug) auf Basis der folgenden Formel 3, die mit dem TD des Tow Bands (60), dem Einstopfgewicht des Tow Bands (60) pro Stablänge L, die in eine Stange (61) gestopft wird (NTW: Net Tow Weight), und der Stablänge L gebildet wird, berechnen. Überdies berechnet das Rechenteil (29) beispielsweise die Stab-Restkräuselung RCR(plug) auf Basis der Formel 3.
  • [Formel 3]
    • RCR(plug) = NTW/TD × 9000/L
  • In Schritt S6 wird dadurch, dass das Rechenteil (29) auf Basis von Formel 1, 2 und 3 Berechnungen durchführt, die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) ermittelt. Als nächstes bestimmt das Steuerungsteil (19), ob der errechnete Wert für RCR(V2) im ersten Sollbereich liegt (Schritt S7).
  • Hier ist der erste Sollbereich der Bereich der Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) für die Einstellung des Dehnungsverhältnisses V2/V0 und des Entspannungsverhältnisses V3/V2 der Produktionsvorrichtung (1) auf einen angemessenen Wert. Der Wert des ersten Sollbereichs ist beispielsweise ein Wert im Bereich ab 0,80 bis 0,92, aber er ist nicht darauf begrenzt.
  • Wenn in Schritt S7 das Steuerungsteil (19) festgestellt hat, dass der Wert der Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) nicht dem ersten Sollbereich entspricht, wird als nächstes bestimmt, ob der Wert der Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) größer ist als der Sollbereich (Schritt S8).
  • In Schritt S8 erhöht das Steuerungsteil (19), wenn der Wert der Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) als größer als der erste Sollbereich bestimmt wurde, als nächstes die Umfangsgeschwindigkeit V2 um ein vorgegebenes Maß (Schritt S9) und führt den Ablauf zu Schritt S6 zurück. In Schritt S8 verringert das Steuerungsteil (19), wenn der Wert der Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) nicht als größer als der erste Sollbereich bestimmt wurde, als nächstes die Umfangsgeschwindigkeit V2 um ein vorgegebenes Maß (Schritt S10) und führt den Ablauf zu Schritt S6 zurück.
  • Das Steuerungsteil (19) wiederholt in Schritt S7 die Schritte S6 bis S10, bis festgestellt wird, dass der Wert der Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) einem Wert des ersten Sollbereichs entspricht. Dadurch nimmt das Steuerungsteil (19) eine Steuerung vor, die bewirkt, dass der Wert der Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) den Toleranzwert M1 bekommt, der einem Wert im ersten Sollbereich entspricht.
  • In Schritt S7 stellt das Steuerungsteil (19) im Falle, dass der Wert des Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) als im ersten Sollbereich liegend beurteilt wurde, als nächstes anhand des Detektionssignals des Breitendetektors (39) fest, ob die Breite des Tow Bands (60) in der Nähe des Ausgangs der Weichmacher-Imprägniervorrichtung (11) einem Wert des zweiten Sollbereichs entspricht (Schritt S11).
  • Hier ist der zweite Sollbereich der Breiten-Bereich des Tow Bands (60) für die Einstellung des Dehnungsverhältnisses V2/V0 und des Entspannungsverhältnisses V3/V2 der Produktionsvorrichtung (1) auf einen angemessenen Wert. Der Wert des zweiten Sollbereichs ist beispielsweise ein Wert im Bereich ab 21 cm bis unter 30 cm, aber er ist nicht darauf begrenzt.
  • In Schritt S11 bestimmt das Steuerungsteil (19), wenn die Breite des Tow Bands (60) als nicht im zweiten Sollbereich liegend beurteilt wurde, als nächstes, ob die Breite des Tow Bands (60) größer ist als der zweite Sollbereich (Schritt S12).
  • In Schritt S12 erhöht das Steuerungsteil (19), wenn die Breite des Tow Bands (60) als größer als der zweite Sollbereich bestimmt wurde, als nächstes die Umfangsgeschwindigkeit V3 um ein vorgegebenes Maß (Schritt S13) und führt den Ablauf zu Schritt S11 zurück. In Schritt S12 vermindert das Steuerungsteil (19), wenn die Breite des Tow Bands (60) nicht als größer als der zweite Sollbereich beurteilt wurde, als nächstes die Umfangsgeschwindigkeit V3 um ein vorgegebenes Maß (Schritt S14) und führt den Ablauf zu Schritt S11 zurück.
  • Das Steuerungsteil (19) wiederholt in Schritt S11 die Schritte S11 bis S14, bis festgestellt wird, dass die Breite des Tow Bands (60) einem Wert des zweiten Sollbereichs entspricht. Dadurch steuert das Steuerungsteil (19) den Wert des Entspannungsverhältnisses V3/V2 zum Toleranzwert M2, damit die Breite des Tow Bands (60) einen Wert im zweiten Sollbereich bekommt.
  • Wenn die Breite des Tow Bands (60) in Schritt S11 als ein Wert im zweiten Sollbereich beurteilt wurde, erfasst das Steuerungsteil (19) als nächstes die Umfangsgeschwindigkeiten V1, V2 und V3 zum aktuellen Zeitpunkt und stellt diese Werte ein (Schritt S15). Damit wird das Dehnungsverhältnis V2/V0 und das Entspannungsverhältnis V3/V2 der Produktionsvorrichtung (1) eingestellt. Nach Schritt S15 beendet das Steuerungsteil (19) den betreffenden Ablauf.
  • Wie vorstehend erläutert, wird dieser Produktionsvorrichtung (1) gemäß aus der Stab-Restkräuselung RCR(plug), der Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF und der Umfangsgeschwindigkeit V2 des am weitesten stromabwärts gelegenen Auffaserungs-Walzenpaars (9) die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) berechnet und die Umfangsgeschwindigkeit V2 so gesteuert, dass der Wert der Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) den im Voraus festgelegten Toleranzwert M1 annimmt.
  • In dieser Weise kann man die Produktionsvorrichtung (1) durch ein einfaches Verfahren steuern, indem man unter Verwendung objektiver Parameter die Umfangsgeschwindigkeit V2 steuert. Ferner kann man über die Steuerung der Umfangsgeschwindigkeit V2 mittels der mehreren Auffaserungs-Walzenpaare (8) und (9) auf die Tow Bands eine angemessene Spannung ausüben und zugleich mittels des in Transportrichtung am weitesten stromabwärts gelegenen Auffaserungs-Walzenpaars (9) und des Transport-Walzenpaars (12) die auf das Tow Band (60) einwirkende Spannkraft abmildern.
  • Somit wird der Auffaserungszustand des Tow Bands (60) stabilisiert, zugleich das Transportvolumen des durch die Produktionsvorrichtung (1) transportierten Tow Bands (60) pro Zeiteinheit ausgeglichen und das Gewicht des in die Zigarettenfilter gestopften Tow Bands (60) stabilisiert und es kann die Streuung beim Zugwiderstand und Härte der Zigarettenfilter unter Kontrolle gebracht werden.
  • Ferner kann man dadurch, dass die Umfangsgeschwindigkeit V2 so gesteuert wird, dass der Wert der Restkräuselung der Tow Bands RCR(V2) den im Voraus festgelegten Toleranzwert M1 annimmt, Schwankungen bei der Einstellung der Produktionsvorrichtung (1) durch das Bedienungspersonal verhindern. Dadurch kann man verhindern, dass aufgrund von Schwankungen bei der Einstellung der Produktionsvorrichtung (1) die Produktqualität der Zigarettenfilter absinkt.
  • Da das Steuerungsteil (19) ferner ein Rechenteil (29) besitzt, das auf Basis der Formel 1 die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) berechnet, kann man dadurch, dass das Rechenteil (29) die Formel 1 mit der Stab-Restkräuselung RCR(plug), der Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF und der Umfangsgeschwindigkeit V2 der Auffaserungs-Walzenpaare berechnet, leicht die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) ermitteln.
  • Da ferner das Rechenteil (29) auf Basis der Formel 2 das Gewicht WT1 errechnet, kann das Rechenteil (29) auf Basis der im Voraus festgelegten Spezifikationen des Tow Bands (60) das Gewicht WT1 leicht berechnen. Da ferner das Steuerungsteil (19) auf Basis des erkannten Wertes des Breitendetektors (39) den Wert des Geschwindigkeitsverhältnisses V3/V2 auf einen im Voraus festgelegten Toleranzwert M2 steuert, so dass die Breite des Tow Bands (60) zwischen dem am weitesten stromabwärts gelegenen Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9) und dem Transport-Walzenpaar (12) dem Sollbereich entspricht, kann es Zeit und Mühe des Bedienungspersonals für die Steuerung des Geschwindigkeitsverhältnisses V3/V2 einsparen und zudem Einstellungsschwankungen seitens des Bedienungspersonals bei der Einstellung des Geschwindigkeitsverhältnisses V3/V2 verhindern.
  • (Zum Entspannungsverhältnis und Dehnungsverhältnis)
  • Wenn das Dehnungsverhältnis V2/V0 zu groß wird, reißen viele Tow-Band-Filamente und es kommt zu zunehmendem Auftreten von Flusen. Da die Flusen in der Umgebung der Weichmacher-Imprägniervorrichtung akkumulieren, steigt die Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Flusen den Weichmacher aufsaugen und sich in diesem Zustand in den Stab einmischen. Dadurch steigt die Konzentration des Weichmachers an einigen Stellen im Inneren des Stabs, die Stab-Filamente lösen sich auf und es besteht die Gefahr, dass Schmelzlöcher entstehen.
  • Wenn das Dehnungsverhältnis V2/V0 zu klein wird, kommt es zu einer unzureichenden Auffaserung. Damit einhergehend kommt es leichter dazu, dass die Entwicklungsfähigkeit des Zugwiderstands der Zigarettenfilter absinkt. In diesem Fall muss man, um eine bestimmte Entwicklung des Zugwiderstands zu erreichen, das Einstopfgewicht NTW erhöhen und es wird schwierig, die Produktqualität der Zigarettenfilter mit den Spezifikationen zu vereinbaren. Wenn ferner das Dehnungsverhältnis V2/V0 zu klein ist, kann der Zugwiderstand der Zigarettenfilter übermäßig absinken. Dadurch wird es schwierig, einen Wirkungsgrad etc. zu erreichen, bei dem der Zigarettenfilter den Zigarettenrauch angemessen filtert.
  • Wenn ferner das Entspannungsverhältnis V3/V2 zu klein wird, kommt es beim Transport der Tow Bands (60) durch den Abmilderungsbereichs L2 zu vertikalen oder Links-Rechts-Vibrationen. Dadurch nehmen die Filamente des Tow Bands (60) Schaden und es kommt leichter zum Auftreten von Flusen.
  • Wenn ferner das Entspannungsverhältnis V3/V2 zu groß wird, fällt die Entwicklung des Zugwiderstands der Zigarettenfilter ab. Wenn das Entspannungsverhältnis V3/V2 zu groß wird, kann man das Tow Band (60) überdies nicht ausreichend abmildern. Dadurch kann die Entwicklungsfähigkeit des Zugwiderstands der Zigarettenfilter übermäßig absinken.
  • Wenn ferner sowohl Dehnungsverhältnis V2/V0 wie auch Entspannungsverhältnis V3/V2 zu groß sind, bedeutet das, dass alle drei Umfangsgeschwindigkeiten V1, V2 und V3 schneller werden. In diesem Fall steigt im Ergebnis das Einstopfgewicht NTW an. Unter diesen Bedingungen wird es schwierig, die Produktqualität der Zigarettenfilter mit den Spezifikationen zu vereinbaren.
  • In dieser Weise entstehen allerlei Schwierigkeiten, wenn Dehnungsverhältnis V2/V0 und Entspannungsverhältnis V3/V2 nicht angemessen sind. Dementsprechend ist es notwendig, das Dehnungsverhältnis V2/V0 und das Entspannungsverhältnis V3/V2 zu steuern. Ferner ist es notwendig, dass der Sollbereich der Tow-Band-Breite gesteuert wird, um in Einklang mit den Spezifikationen der Zigarettenfilter den Zugwiderstand und das Einstopfgewicht NTW zu regulieren.
  • Gemäß der Produktionsvorrichtung (1) kann man das Dehnungsverhältnis V2/V0 und das Entspannungsverhältnis V3/V2 dadurch angemessen einstellen, dass die Umfangsgeschwindigkeit V2 in der Weise gesteuert wird, dass die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) dem Toleranzwert M1 entspricht. In der Produktionsvorrichtung (1) kann, wie vorstehend erläutert, das Dehnungsverhältnis V2/V0 auch ohne Messung des konkreten Werts der Umfangsgeschwindigkeit V0 durch Steuerung der Umfangsgeschwindigkeit V2 indirekt eingestellt werden.
  • Die grafische Darstellung in 5 zeigt den Zusammenhang zwischen Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) und Differenz α. Die Differenz α ist die Differenz von Dehnungsverhältnis V2/V0 und Tow-Band-Restkräuselung RCR(V0) und sie wird auf Basis der folgenden Formel 4 berechnet.
  • [Formel 4]
    • α = V2/V0 – RCR(V0)
  • Hier ist die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V0) das Gewichtsverhältnis WT4/WT1 aus dem Gewicht WT1 pro vorgenannter Längeneinheit des Tow Bands (60) im Zustand gelöster Kräuselung und dem Gewicht WT4 pro vorgenannter Längeneinheit des Tow Bands (60) in der Kontaktposition P1.
  • Bei der in 5 gezeigten Datensammlung wurde als Filament des Tow Bands (60) ein im Querschnitt Y-förmiges Filament mit einer Einzelfadenfeinheit (FD) von 1,9 verwendet. Die Gesamtfeinheit (TD) des Tow Bands (60) wurde auf 44200 eingestellt. Als Produktionsvorrichtung (1) wurde eine Filterstab-Wickelmaschine der Firma Hauni (Deutschland) verwendet (Modell KDF-3/AF-3). Die Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF wurde auf 400 m/Minute, die Stablänge auf 120 mm, der Stabumfang auf 24,4 mm, das Stabgewicht auf 0,780 g und das Einstopfgewicht NTW auf 0,700 g eingestellt.
  • Aufgrund von Untersuchungen der Erfinder stellte sich heraus, dass zwischen Dehnungsverhältnis V2/V0, Tow-Band-Restkräuselung RCR(V0) und der Differenz α die in Formel 4 dargestellte Korrelation besteht. Ferner stellte sich heraus, dass, wie in 5 dargestellt, aufgrund des im Wesentlichen konstanten Transportvolumens des durch die Produktionsvorrichtung (1) transportierten Tow Bands (60) pro Zeiteinheit (RCR(V2) × V2 = RCR(0) × V0) auch zwischen der Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) und der Differenz α eine Korrelation besteht.
  • Den von den Erfindern durchgeführten Verifizierungstests gemäß war der zur Ermöglichung einer angemessenen Verhütung des Auftretens von Flusen und zugleich einer angemessenen Einstellung des Einstopfgewichts NTW sowie einer angemessenen Unterdrückung von Streuungen beim Zugwiderstand der Zigarettenfilter bestgeeignete Wert der Differenz α bei der Einstellung des Dehnungsverhältnisses V2/V0 und des Entspannungsverhältnisses V3/V2 ein Wert im Bereich ab 0,10 bis 0,35. Wie in 5 dargestellt, bekommt die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) einen Wert im Bereich zwischen 0,80 und 0,92, wenn der Wert für die Differenz α im Bereich zwischen 0,10 und 0,35 liegt.
  • Wenn der Wert der Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) unter 0,82 liegt, wird das Dehnungsverhältnis V2/V0 zu groß und es können Flusen auftreten. Wenn ferner der Wert der Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) größer als 0,94 ist, wird das Dehnungsverhältnis V2/V0 zu klein und die Auffaserung des Tow Bands (60) unzureichend. 6 zeigt ein Diagramm zur Beziehung zwischen Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) und Dehnungsverhältnis V2/V0. 6 wurde auf Basis der Daten erstellt, die unter den gleichen Bedingungen gewonnen wurden wie bei der Erfassung der Daten aus 5. Wie in 6 dargestellt, bekommt das Dehnungsverhältnisses V2/V0 einen Wert im Bereich zwischen etwa 1,60 und 1,90, wenn der Wert der Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) zwischen 0,80 und 0,92 liegt.
  • Bei separaten Verifizierungstests, die von den Erfindern unter gleichen Bedingungen wie bei der Erfassung der in 5 dargestellten Daten durchgeführt wurde, stellte sich hier heraus, dass im Falle eines Sollbereichs von 24 cm bis 30 cm für die Tow-Band-Breite eine Einstellung der Werte für das Dehnungsverhältnis V2/V0 zwischen 1,55 und 1,75 und für das Entspannungsverhältnis V3/V2 zwischen 0,75 und 0,92 vorzuziehen ist. Überdies stellte sich heraus, dass es vorzuziehen ist, den Wert für das Dehnungsverhältnis V2/V0 auf 1,55 bis 1,65 und auch den für das Entspannungsverhältnis V3/V2 auf 0,81 bis 0,84 einzustellen.
  • Wie in 6 dargestellt, kann man dadurch, dass man die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) auf einen Wert im Bereich zwischen 0,80 und 0,92 einstellt und zugleich die Umfangsgeschwindigkeit V3 regelt, das Dehnungsverhältnis V2/V0 und das Entspannungsverhältnis V3/V2 ohne Messung der Umfangsgeschwindigkeit V0 und ohne direkte Regelung der Umfangsgeschwindigkeit V0 leicht auf den vorzuziehenden Wert einstellen kann.
  • Außerdem ändert sich der vorzuziehende Wert für das Dehnungsverhältnis V2/V0 und das Entspannungsverhältnis V3/V2 sowie der Sollbereich für die Breite des Tow Bands auch etwas je nach den Bedingungen wie Typ des Tow Bands, Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2), Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF, Entfernung zwischen den benachbarten Walzen im Auffaserungsprozessor (33), den jeweiligen unterschiedlichen Materialqualitäten der oberseitigen Walzen (23) und (25) und unterseitigen Walzen (24) und (26) im Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 1 (8) und Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9) sowie dem Abnutzungszustand der unterseitigen Walzen (24) und (26), wenn für die unterseitigen Walzen (24) und (26) Walzen aus Gummi verwendet werden.
  • Allerdings wird vermutet, dass die in 5 dargestellte Relation zwischen Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) und Differenz α und die in 6 dargestellte Relation zwischen Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) und Dehnungsverhältnis V2/V0 auch dann übereinstimmen, wenn sich die vorgenannten Bedingungen etwas ändern sollten. Das Dehnungsverhältnis V2/V0, das Entspannungsverhältnis V3/V2 und der Sollbereich für die Tow-Band-Breite sollte vorzugsweise an die besonderen Eigenschaften der Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung und die Spezifikationen der zu fertigenden Zigarettenfilter angepasst und gesamtheitlich eingestellt werden.
  • (Vergleichstests)
  • Es wurde untersucht, wie sich die physikalischen Eigenschaften der produzierten Zigarettenfilter verändern, wenn das Dehnungsverhältnis V2/V0 und das Entspannungsverhältnis V3/V2 in der Produktionsvorrichtung (1) verändert werden.
  • Die Tow Bands (60) wurden unter Verwendung von im Querschnitt Y-förmigen Filamenten mit einer Einzelfadenfeinheit (FD) von 1,9 hergestellt. Die Gesamtfeinheit (TD) des Tow Bands (60) wurde auf 44200 eingestellt. Als Produktionsvorrichtung (1) wurde eine Filterstab-Wickelmaschine der Firma Hauni (Deutschland) verwendet (Modell KDF-3/AF-3), in deren Steuerungsteil das Steuerprogramm eingelesen wurde. Die Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF wurde auf 400 m/Minute, die Stablänge auf 120 mm, der Stabumfang auf 24,4 mm, das Stabgewicht auf 0,780 g und das Einstopfgewicht NTW auf 0,700 g eingestellt.
  • Durch Änderung des Dehnungsverhältnisses V2/V0 und des Entspannungsverhältnisses V3/V2 wurden die Muster-Stäbe aus den praktischen Beispielen 1 bis 5 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 gefertigt. Bei den praktischen Beispielen 1 bis 5 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 wurden untersucht: Tow-Band-Restkräuselung RCR(V0), Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2), Differenz α, Breite des Tow Bands am Ausgang der Weichmacher-Imprägniervorrichtung (11), Menge der in 15 Minuten abgelagerten Flusen in der Weichmacher-Imprägniervorrichtung (11), Zugwiderstand (PD) der Stäbe und Veränderungswert bei der Standardabweichung des vorgenannten Zugwiderstands der Stäbe (PDCv).
  • Der PD wurde korrigierend so berechnet, dass das Tow-Gewicht und die Umfangslänge aller Muster-Stäbe einheitlich wurden. Ferner wurden von jedem Muster 15 Stäbe als eine Gruppe zusammengefasst und aus der Streuung des Zugwiderstands in einer Stabgruppe der Cv-Wert berechnet. Dann wurde der PDCv-Wert als Durchschnittswert für den Cv-Wert von 10 Gruppen berechnet.
  • Außerdem wurde in diesen Versuchen der Zusammenhang zwischen Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2), Umfangsgeschwindigkeit V0 und Differenz α untersucht und zugleich zwecks Berechnung der Zahlenwerte von Tow-Band-Restkräuselung RCR(V0) und Dehnungsverhältnis V2/V0 die Umfangsgeschwindigkeit V0 mittels Geschwindigkeitsmesser gemessen. Die Testergebnisse zeigen Tabelle 1 und 2.
  • [Tabelle 1]
  • [Tabelle 2]
  • Aus den in Tabelle 1 und 2 dargestellten Ergebnissen wurde deutlich, dass im Bereich dieser Versuche zwischen Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) und der Differenz α eine umgekehrt proportionale Beziehung besteht. Diese Beziehung kann man, wie mit der gestrichelten Linie in 5 gezeigt, als nahezu lineare Funktion ausdrücken. Dementsprechend konnte bestätigt werden, dass man auf Basis dieser Beziehung durch Einstellung eines geeigneten Wertes für die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) ohne Messung der Umfangsgeschwindigkeit V0 das Dehnungsverhältnis V2/V0 und das Entspannungsverhältnis V3/V2 einstellen kann.
  • Ferner stellte sich, wie die Vergleichsbeispiele 1 und 2 zeigen, heraus, dass PD, PDCv und auch die Flusenmenge zunahmen, wenn das Dehnungsverhältnis V2/V0 zu groß ist und auch, wenn das Entspannungsverhältnis V3/V2 zu klein ist.
  • Ferner wurde beim Vergleichsbeispiel 3 bei Überprüfung der Stäbe festgestellt, dass die Kräuselung des Filaments der Tow Bands nicht ausreichend gelöst waren und die Tow Bands sich in einem noch unaufgefaserten Zustand befanden (Zustand einer in erheblicher Menge verbliebenen Rest-Kräuselung). Man kann annehmen, dass die Ursache dafür das zu geringe Dehnungsverhältnis V2/V0 war. Wenn das Tow Band in dieser Weise in einem noch unaufgefaserten Zustand ist, besteht die Gefahr, dass der Zugwiderstand der Stäbe absinkt und die Härte der Stäbe sich verringert.
  • Was in den Tabellen 1 und 2 nicht dargestellt wird, ist, dass im Falle einer mit dem praktischen Beispiel 1 gleichen Einstellung des Dehnungsverhältnisses V2/V0 und einer über das praktische Beispiel 1 hinausgehenden Verminderung des Entspannungsverhältnisses V3/V2 das Laufverhalten des Tow Bands im Abmilderungsbereich L2 instabil wird und das Tow Band sich letztlich um das Transport-Walzenpaar wickelt und man gezwungen ist, die Produktionsvorrichtung (1) abzuschalten. Aufgrund dieser Ergebnisse wird angenommen, dass es schwierig ist, die Differenz von Dehnungsverhältnis V2/V0 und Entspannungsverhältnis V3/V2 über ein bestimmtes Maß hinaus zu vergrößern.
  • Als ferner ein Dehnungsverhältnis V2/V0 wie beim praktischen Beispiel 1 eingestellt und das Entspannungsverhältnis V3/V2 über das vom praktischen Beispiel 1 erhöht wurde, wurde das Stabgewicht zu groß und es ließ sich nicht umgehen, die Umfangsgeschwindigkeiten V0 bis V3 insgesamt abzusenken. Aufgrund dieser Ergebnisse wird angenommen, dass es schwierig ist, sowohl das Dehnungsverhältnis V2/V0 als auch das Entspannungsverhältnis V3/V2 über ein bestimmtes Maß hinaus zu vergrößern.
  • Demgegenüber stellte sich bei den praktischen Beispielen 1 bis 5 heraus, dass man die Menge der auftretenden Flusen verringern kann und zugleich PD stabilisieren und auch PDCv unter Kontrolle bringen kann. Als Grund dafür, dass diese Ergebnisse gewonnen wurden, wird angenommen, dass durch die angemessene Einstellung des Dehnungsverhältnisses V2/V0 und des Entspannungsverhältnisses V3/V2 Stäbe mit ausgezeichneten Eigenschaften beständig produziert wurden. Außerdem kommt es, wie in den Tabellen 1 und 2 dargestellt, gelegentlich auch vor, dass die Werte der Stab-Restkräuselung RCR(plug) sich etwas voneinander unterscheiden, wenn tatsächlich eine Vielzahl von Stäben unter verschiedenen Bedingungen hergestellt wird.
  • Diese Erfindung beschränkt sich nicht auf die Ausführungsformen; man kann, soweit der Zweck dieser Erfindung erfüllt wird, bei Ihrem Aufbau und dem Verfahren Variationen, Ergänzungen oder Streichungen vornehmen. Im Abmilderungsbereich L2 muss die Transportposition P3, an der die Breite der Tow Bands (60) mit dem Breitendetektor (39) gemessen wird, nicht unbedingt die Position am Ausgang der Weichmacher-Imprägniervorrichtung (11) sein, sondern sie kann auch am Eingang der Weichmacher-Imprägniervorrichtung (11) liegen.
  • Im Speicherteil (30) kann man die Werte der in der Vergangenheit für Zigarettenfilter in einer Vielzahl von unterschiedlichen Spezifikationen errechneten Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) auch im Kontext mit den Spezifikationen der Zigarettenfilter speichern. Dadurch kann man bei der Fertigung von Zigarettenfiltern mit Spezifikationen aus Produktionen in der Vergangenheit unter Nutzung der den betreffenden Spezifikationen entsprechenden Werte für die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) eine schnelle Steuerung der Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung erreichen.
  • Das Abmilderungsteil (34) muss nicht unbedingt einen Aufbau aus den 3 Walzenpaaren Vorspann-Walzenpaar (7), Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 1 (8) und Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2 (9) (insgesamt 6 Walzen) haben, sondern kann auch mit einer anderen Walzenzahl ausgestattet werden.
  • Bei den vorgenannten praktischen Umsetzungen hat das Steuerungsteil (19) das Entspannungsverhältnis V3/V2 auf Basis des Detektionssignals des Breitendetektors (39) gesteuert, aber hier gibt es keine Beschränkungen. Beispielsweise kann das Entspannungsverhältnisses V3/V2 auch dadurch gesteuert werden, dass das Bedienungspersonal unter Prüfung der Breite des Tow Bands (60) die Umfangsgeschwindigkeit V3 reguliert.
  • [Möglichkeiten der industriellen Nutzung]
  • Wie vorstehend dargestellt, gibt es den einzelnen Ausführungsformen dieser Erfindung gemäß den ausgezeichneten Effekt, dass man mit einem einfachen Verfahren die Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung steuern und zugleich das Absinken der Produktqualität der Zigarettenfilter aufgrund von Schwankungen bei der Einstellung der Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung verhindern kann. Dementsprechend ist es von großem Nutzen, wenn sich die Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung und das Verfahren zur Herstellung der Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung, die die Bedeutung dieses Effekts zur Geltung bringen können, weithin Anwendung finden.
  • Bezugszeichenliste
    • V2
    Umfangsgeschwindigkeit des Auffaserungs-Walzenpaars Nr. 2 (Umfangsgeschwindigkeit des in Transportrichtung am weitesten stromabwärts gelegenen Auffaserungs-Walzenpaars)
    Q
    Transportrichtung
    1
    Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung
    9
    Auffaserungs-Walzenpaar Nr. 2
    12
    Transport-Walzenpaar
    14
    Wickelrohrteil
    19
    Steuerungsteil
    29
    Rechenteil
    60
    Tow Band
    61
    Stab
  • Bezeichnung der Dokumente:
    • [1]
    • [2]
    • [3]
    • [4]
    • [5]
    • [6]
  • [Tabelle 1]
    Muster V2/V0 V3/V2 V3 [m/min] V2 [m/min] VI [m/min] VO [m/min]
    Prakt. Beispiel 1 1.66 0.815 426 523 383 316
    Prakt. Beispiel 2 1.65 0.879 457 520 382 316
    Prakt. Beispiel 3 1.76 0.771 428 555 381 316
    Prakt. Beispiel 4 1.73 0.833 460 552 383 320
    Prakt. Beispiel 5 1.84 0.734 430 586 382 318
    Vergleichsbeispiel 1 1.97 0.731 467 639 380 324
    Vergleichsbeispiel 2 2.02 0.671 430 641 379 317
    Vergleichsbeispiel 3 1.54 0.869 423 487 381 317
  • Für alle Muster wurde für die Stablänge 120 mm, für VKDF 400 m/min, für TD 44200, für NTW 0,700 g und für plug wt 0,780 g eingestellt [Tabelle 2]
    Muster RCR (V0) RCR (V2) RCR (plug) α Breite Tow Band Flusenmenge mg/15 min PD [120 mm × 24,4 mmC] PDCv [%]
    Prakt. Beispiel 1 150 0,906 1,19 0,16 28 22 565 1,65
    Prakt. Beispiel 2 1,50 0,912 1,19 0,15 23 30 553 1,47
    Prakt. Beispiel 3 1,50 0,854 1,19 0,26 29 42 575 1,42
    Prakt. Beispiel 4 1,48 0,858 1,18 0,25 21 57 571 1,57
    Prakt. Beispiel 5 1,49 0,809 1,19 0,35 28 80 583 1,47
    Vergleichsbeispiel 1 1,47 0,745 1,19 0,50 29 126 584 1,58
    Vergleichsbeispiel 2 1,50 0,742 1,19 0,52 21 146 576 1,69
    Vergleichsbeispiel 3 1,50 0,976 1,19 0,04 25 42 Ungeeignet, da noch nicht aufgefasert

Claims (12)

  1. Eine Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung, die ausgestattet ist mit mehreren Auffaserungs-Walzenpaaren, die auf ein gekräuselt transportiertes Tow Band eine Spannung ausüben und das vorgenannte Tow Band auffasern, mit einem Transport-Walzenpaar, das in Transportrichtung des vorgenannten Tow Bands weiter stromabwärts als die vorgenannten mehreren Auffaserungs-Walzenpaare mit einer Umfangsgeschwindigkeit dreht, die geringer ist als die Umfangsgeschwindigkeit des unter den vorgenannten mehreren Auffaserungs-Walzenpaaren am weitesten stromabwärts liegenden Auffaserungs-Walzenpaars, und die unter Abmilderung der auf das vorgenannte Tow Band ausgeübten vorgenannten Spannung das vorgenannte Tow Band transportiert, mit einem Wickelrohr, das weiter stromabwärts vom vorgenannten Transport-Walzenpaar das vorgenannte Tow Band formt und stromabwärts ausgibt, und mit einem Steuerungsteil, das die Umfangsgeschwindigkeit des am weitesteten stromabwärts gelegenen vorgenannten Auffaserungs-Walzenpaars steuert, und das vorgenannte Steuerungsteil aus der Stab-Restkräuselung RCR(plug), die dem Gewichtsverhältnis WT2/WT1 aus dem Gewicht WT1 des vorgenannten Tow Bands pro Längeneinheit im Zustand der gelösten Kräuselung und Gewicht WT2 des in den Stab eingestopften vorgenannten Tow Bands pro vorgenannter Längeneinheit entspricht, aus der Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF des vorgenannten Tow Bands aus dem vorgenannten Wickelrohr und aus der Umfangsgeschwindigkeit V2 des vorgenannten, am weitesten stromabwärts liegenden Auffaserungs-Walzenpaars die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) im vorgenannten, am weitesten stromabwärts liegenden Auffaserungs-Walzenpaar berechnet und die vorgenannte Umfangsgeschwindigkeit V2 so steuert, dass der Wert der vorgenannten Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) dem im Voraus festgelegten Toleranzwert M1 entspricht.
  2. Eine Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das vorgenannte Steuerungsteil ein Rechenteil hat, das auf Basis der Formel 1 die vorgenannte Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) berechnet. [Formel 1] RCR(V2) = RCR(plug) × VKDF/V2
  3. Eine Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der das vorgenannte Rechenteil auf Basis der Formel 2 das vorgenannte Gewicht WT1 ermittelt, wenn man TD für die Gesamtdenierzahl des vorgenannten Tow Bands und L für die Stablänge setzt. [Formel 2] WT1 = TD × L/9000
  4. Eine Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der vorgenannte Toleranzwert M1 einem Wert im Bereich zwischen 0,80 und 0,92 entspricht.
  5. Eine Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, die überdies ausgestattet ist mit einem Breitendetektor, der die Breite des vorgenannten Tow Bands im Raum zwischen dem vorgenannten, am weitesten stromabwärts liegenden Auffaserungs-Walzenpaar und dem vorgenannten Transport-Walzenpaar erkennt, und bei der das vorgenannte Steuerungsteil die Umfangsgeschwindigkeit des vorgenannten Transport-Walzenpaars steuert und das vorgenannte Steuerungsteil, wenn die Umfangsgeschwindigkeit V3 des vorgenannten Transport-Walzenpaars gesetzt ist, auf Basis des vom vorgenannten Breitendetektor erkannten Wertes den Wert des Geschwindigkeitsverhältnisses V3/V2 auf den im Voraus festgelegten Toleranzwert M2 steuert, so dass die vorgenannte Breite des vorgenannten Tow Bands einen Wert im Sollbereich bekommt.
  6. Eine Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtung gemäß Anspruch 5, bei der der Wert des vorgenannten Sollbereichs ein Wert im Bereich von 21 cm bis unter 30 cm ist.
  7. Ein Steuerungsverfahren für Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtungen, das ein Steuerungsverfahren für Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtungen ist, die ausgestattet sind mit mehreren Auffaserungs-Walzenpaaren, die auf die gekräuselt transportierten Tow Bands Spannung ausüben und damit die Fasern der vorgenannten Tow Bands auffasern, mit Transport-Walzenpaaren, die sich von den vorgenannten mehreren Auffaserungs-Walzenpaaren weiter stromabwärts in Transportrichtung der vorgenannten Tow Bands mit einer langsameren Umfangsgeschwindigkeit als die Umfangsgeschwindigkeit der unter den vorgenannten mehreren Auffaserungs-Walzenpaaren am weitesten stromabwärts liegenden Auffaserungs-Walzenpaare dreht und die vorgenannten Tow Bands unter Abmilderung der auf die vorgenannten Tow Bands ausgeübten vorgenannten Spannung transportiert, und mit Wickelrohren, die weiter stromabwärts von den vorgenannten Transport-Walzenpaaren die vorgenannten Tow Bands formen und stromabwärts ausgeben, und aus der Stab-Restkräuselung RCR(plug), die das Gewichtsverhältnis WT2/WT1 aus Gewicht WT1 pro Längeneinheit der vorgenannten Tow Bands im Zustand der gelösten Kräuselung und aus Gewicht WT2 pro vorgenannter Längeneinheit der vorgenannten in die Stäbe eingestopften Tow Bands darstellt, aus der Ausgabe-Geschwindigkeit VKDF der vorgenannten Tow Bands aus den vorgenannten Wickelrohren und aus der Umfangsgeschwindigkeit V2 der vorgenannten, am weitesten stromabwärts liegenden Auffaserungs-Walzenpaare die Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) in den vorgenannten am weitesten stromabwärts liegenden Auffaserungs-Walzenpaaren berechnet und die vorgenannte Umfangsgeschwindigkeit V2 in der Weise steuert, dass der Wert der vorgenannten Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) den im Voraus bestimmten Toleranzwert M1 annimmt.
  8. Ein Steuerungsverfahren für Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtungen gemäß Anspruch 7, das auf Basis der Formel 1 die vorgenannte Tow-Band-Restkräuselung RCR(V2) berechnet. [Formel 1] RCR(V2) = RCR(plug) × VKDF/V2
  9. Ein Steuerungsverfahren für Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtungen gemäß Anspruch 8, das auf Basis der Formel 2 das vorgenannte Gewicht WT1 ermittelt, wenn man TD für die Gesamtdenierzahl des vorgenannten Tow Bands und L für die Stablänge setzt. [Formel 2] WT1 = TD × L/9000
  10. Ein Steuerungsverfahren für Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtungen gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, das den vorgenannten Toleranzwert M1 auf einen Wert im Bereich zwischen 0,80 und 0,92 setzt.
  11. Ein Steuerungsverfahren für Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtungen gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem die vorgenannten Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtungen ausgestattet sind mit einem Breitendetektor, der der die Breite des vorgenannten Tow Bands im Raum zwischen dem vorgenannten, am weitesten stromabwärts liegenden Auffaserungs-Walzenpaar und dem vorgenannten Transport-Walzenpaar erkennt, und das, wenn die Umfangsgeschwindigkeit V3 des vorgenannten Transport-Walzenpaars gesetzt ist, auf Basis des vom vorgenannten Breitendetektor erkannten Wertes den Wert des Geschwindigkeitsverhältnisses V3/V2 auf den im Voraus festgelegten Toleranzwert M2 steuert, so dass die vorgenannte Breite des vorgenannten Tow Bands einen Wert im Sollbereich bekommt.
  12. Ein Steuerungsverfahren für Zigarettenfilter-Produktionsvorrichtungen gemäß Anspruch 11, das den Wert des vorgenannten Sollbereichs auf einen Wert im Bereich von 21 cm bis unter 30 cm setzt.
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