DE19826633C2

DE19826633C2 - Gewebeband

Info

Publication number: DE19826633C2
Application number: DE19826633A
Authority: DE
Inventors: Manfred Schneider
Original assignee: Max Schlatterer GmbH and Co KG
Current assignee: Max Schlatterer GmbH and Co KG
Priority date: 1998-06-17
Filing date: 1998-06-17
Publication date: 2003-11-13
Anticipated expiration: 2018-06-18
Also published as: DE19826633A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gewebeband das als Endlos band hergestellt, bestehend aus Kette und Schußfäden als Gar niturband zum Wickeln und Formen von Zigaretten und Filtern in einer ent sprechenden Zigarettenherstellungsmaschine verwendet wird, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Gewebeband dieser Art (DE 37 42 183 C1) bei dem eine Kombination von synthetischen Fasern und Naturfasern mittels eines Zwirnvorgangs beschrieben wird, liegt der Nachteil darin, daß aufgrund der endlosen Konstruktion die Kombination der Materialien nur gleichmäßig verteilt über die ganze Bandbreite wirken kann, und somit die, nach dem heutigen Stand der Technik geforderten Ansprüche in Bezug auf Ver schleißverhalten des Bandes und der Qualität der hergestellten Zigaretten nicht mehr erfüllt.

Aus der DE 26 40 949 B2 ist es bekannt die Kettfäden eines Garniturbandes für die Zigarettenherstellung jeweils aus einer Vielzahl von verzwirnten und merzerisierten Fäden aus Baumwollfasern herzustellen und nach Bedarf die Anzahl der Fäden zu ändern. Zur Stabilisierung wird in den Schußfäden ein Synthetikkern vorgesehen. Allerdings wird dort nicht vorgeschlagen, verschieden starke Fäden blockweise unter Änderung der Bandeigen schaften quer zum und über das Band einzusetzen.

In Labortests wurde nachgewiesen, daß sich die Beanspruchung und das Verschleißverhalten des Garniturbandes quer zur Bandbreite sehr unter schiedlich darstellt. Hier spielt die Elastizität der Textilmaterialien und der Reibungskoeffizient eine wichtige Rolle. Weiter wurden bei Praxistests Verformungen an den Zigaretten festgestellt die ursächlich durch unter schiedliche Spannungen innerhalb des Garniturbandes verursacht werden.

Zur Erklärung wird hier die Funktion des Garniturbandes anhand Fig. 1 kurz beschrieben. Das auf Rollen 24 umlaufende Formatband 21 hat die Aufgabe das Zigarettenpapier um den vordosierten Tabak zu wickeln und den kontinuierlichen Zigarettenstrang so lange in Form zu halten bis die beiden Papierkanten fest zusammenkleben. Endlose Garniturbänder wer den hergestellt in den typischen Längen zwischen 1000 mm und 6000 mm und den gängigen Breiten von 10 mm bis 30 mm. Die Dicke kann zwischen 0,4 mm-1,0 mm liegen. Die Reißfestigkeit beträgt materialbedingt zwischen 1000 N/cm und 3000 N/cm. Fig. 1 zeigt den Einlaufconus 23, 25 eines Formates in dem das mit ca. 250-500 Newton vorgespannte Garniturband aus einer flachen Form in eine U-förmige Position gebracht wird. Aufgrund der Querverformung erfolgt eine Überstreckung der Bandkante am Ende des Einlaufconuses die anhand der Fig. 2 nach folgender Formel berechnet wird:

L1 = √¼(b - d)² + L² + h²

wobei h = ½(d/2 - π/2 + b)

mit: L = Länge der neutralen Faser
b = Bandbreite
d = Durchmesser des Formatrohres

Nach dieser Berechnung ergibt sich je nach Formatdurchmesser und Lage der Bandkante eine Längenveränderung an den Bandkanten um ca. 0,5- 1.5 mm.

Bei gleichen Elastizitätsverhältnissen der Kettfäden im Band wird dadurch die Kante überstreckt und die Mittelzone wird gestaucht, eine häufige Ursa che für die sogenannten "Grundfalten" bei der Zigaretten- und Filterher stellung. Bedingt durch die unterschiedlichen Spannungsverhältnisse vor allem im Bereich der Klebekammer, wo das Band nicht mehr symmetrisch verformt wird, sondern die hintere Kante stärker eingerollt wird, kommt es zu instabilem Laufverhalten und seitlicher Auslenkung des endlosen Gar niturbandes, dem sogenannten Seitenschlag. Diese seitliche Auslenkung verursacht unterschiedlich breite Überlappung der Klebenaht und führt folglich zu Durchmesserschwankungen der Zigarette. Die Zigarettenquali tät wird negativ beeinflußt.

Durch die hohe Bandgeschwindigkeit von bis zu 13 m/sec wird das Band extremer mechanischer Reibung ausgesetzt und die dabei entstehende Reibwärme führt zu hohem Bandverschleiß. In der DE 37 42 183 C1 wur den bereits Materialien und Materialkombinationen zur Verbesserung der Verschleißeigenschaften beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Materialien nicht im Faden durch Zwirnen zu kombinieren, sondern partiell über die Bandbreite verteilt so einzuweben, daß die Materialeigenschaften nur an den Stellen zum tra gen kommen, wo sie sich positiv auf den Bandlauf und die Formeigen schaften für die Zigarette auswirken.

Diese Aufgabe wird durch ein Gewebeband mit den Merkmalen des An spruchs 1 gelöst.

Die beigefügten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 den Einlaufconus eines Formates, in dem das Garniturband läuft.

Fig. 2 erklärt die funktionalen Zusammenhänge der Schränkspannung.

Fig. 3 zeigt die unterschiedlichen Dehnungseigenschaften der einzelnen Textilmaterialien A, B, C.

Fig. 4 erklärt den Begriff Endlosband und zeigt eine typische Ausführung.

Fig. 5 zeigt die Materialverteilung über die Bandbreite.

Fig. 7 zeigt die Situation im Format unter der Nahtheizung.

Der Schußfaden 12 wird dabei so gewählt, daß Festigkeit, Flexibilität und Temperaturbeständigkeit den Eigenschaften der Kettmaterialien entspre chen. Vorzugsweise werden auch hier Kombigarne bestehend aus minde stens zwei Materialien eingesetzt. Gemäß Fig. 4 ist das Band aus einer in Form einer Spirale gewundenen Kette 10 und Schlußfäden 12 aufgebaut. Die Kettenfäden werden in Blöcken 1, 2, 3, 4, 5 aus mindestens zwei Fä den, vorzugsweise 4 bis 20 Fäden, eingearbeitet, so daß quer zum Band die einzelnen Materialeigenschaften blockweise nutzbar sind.

Das endlose Gewebeband als Garniturband weist in der Mitte ein Material C mit sehr hohem Dehnungsmodul auf. Im Bereich der Biegelinie wurde ein sehr flexibles und verschleißfestes Material B mit etwas geringerem Deh nungsmodul verwendet und die Kanten wurden mit einem sehr elastischen Material A ausgebildet. Fig. 3 zeigt das Elastitätsverhalten von typisch aus gewählten Materialien. Um ein Ansengen oder Verbrennen durch die Nahtheizung zu vermeiden, muß das Material an den Kanten eine hohe Tempe raturbeständigkeit aufweisen.

Eine typische Materialkonstruktion wäre zum Beispiel gemäß Fig. 5 ein hochfestes Aramid für den Block 5 der Mittelzone, ein Leinenzwirn für die Blöcke 2, 4 der Biegezone und ein Poly-Ether-Ether-Keton für die Blöcke 1, 3 der Kanten.

Bei dieser Konstruktion wirkt das Aramid als Festigkeitsträger in der Mitte des Bandes. Gleichzeitig zentriert dieser unelastische Block 5 das Band in der Mitte der Formatröhre 11. Vorzugsweise wird hier ein Material mit ei nem E-Modul < 2000 N/cm² verwendet, wie z. B. Poly-paraphenylentere phthalamide Fasern.

Leinen sorgt im Bereich der Blöcke 2, 4 der Biegezone für ein flexibles und gleichmäßiges Anpassen des Bandes. Zudem weist Leinen einen optimalen Reibungskoeffizient zum Zigarettenpapier auf und gewährleistet somit ei nen optimalen Transport des Zigarettenstranges. Die mechanische Ver schleißfestigkeit von Leinen ist sehr hoch. Poly-Ether-Ether-Keton an den Blöcken 1, 3 der Kanten verfügt über eine Temperaturfestigkeit von über 300°C bei gleichzeitig niederem Dehnungsmodul. Durch diese Material kombination wurde im Test die Zigaretten- und Filterqualität wesentlich verbessert und die Standzeit konnte erhöht werden.

Die beschriebene Formatbandkonstruktion verhindert vor allem die Bildung von Papierfalten. Besonders die sogenannten Grundfalten und die "Neun Uhr Falten" die sich im hinteren Bereich des Formates durch das Über spannen des Formatbandes in diesem Bereich bilden, werden weitgehend eliminiert. Die beschriebene Bandkonstruktion ist besonders auch für die Herstellung von OVAL-Zigaretten geeignet, da hierbei die Bandkanten noch weiter überspannt werden. Weitere geeignete Materialien vorzugsweise für die Blöcke 1, 3 der Kanten sind z. B. Novoldidfasern, Polybenzimidazol oder Polyimidfasern. Entsprechende Materialien können auch in die Schlußfäden 12 eingearbeitet werden.

Die Standzeiterhöhung resultiert vor allem aus dem Faktor, daß die Band kanten an den bis zu über 350°C heißen Nahtheizungen sehr dicht vorbei streifen und in vielen Fällen, vor allem bei nicht optimal eingestellten Ma schinen, sehr schnell verbrennen und das Garniturband herkömmlicher Konstruktion zerstören. Fig. 6 zeigt die Nahtheizung 31. Der Tabakstrang 33 wird mit dem Zigarettenpapier 32 vom Gewebeband 37 in ein durch die Teile 34, 35 und 36 gebildetes Formatrohr geführt. Dabei wird das Zigaret tenpapier 32 vom Gewebeband übereinandergelegt und durch die Nahthei zung verklebt.

Das Band kann in Kette 10 und/oder Schlußfaden 12 auch einen Monofil draht aufweisen. Zum Einsatz als Saugband kann es einen porösen Block und auch Materialien wie PTFE mit Antihafteigenschaften umfassen.

Durch die temperaturbeständige Bandkante bei der zuvor genannten Erfin dung wird die Zerstörung wesentlich verzögert. Der hohe Dehnungsmodul der hochfesten Mittelzone verhindert ein frühzeitiges Ausdehnen des Ban des in Längsrichtung der Kette 10. Verschleißfeste Materialien mit sehr niederem Reibwert, eingearbeitet an den Hauptverschleißzonen des Ban des führen zu einer Verbesserung des Verschleißverhaltens.

Claims

1. Gewebeband für technische Zwecke, zum Einsatz als Gar niturband zum Formen von Zigaretten und Filtern in entsprechenden Her stellungsmaschinen, dessen Kette (10) aus einem in Form einer Spirale gewundenen Faden ge bildet ist und dessen gegebenenfalls gezwirnte Kettfäden aus mindestens zwei in ihren technischen Charakteristiken unterschiedlichen Materialien bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettfäden in Blöcken (1, 2, 3, 4, 5) aus mindestens zwei Fäden eingearbeitet werden und dadurch die individuellen Materialeigenschaften quer zum Gewebeband genutzt werden, wobei wenigstens ein Block (5) in Form ei ner unelastischen Mittelzone und wenigstens ein Block (1, 3) in Form einer elastischen Kantenzone ausgebildet ist.

2. Gewebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus mindestens zwei Materialien besteht, wobei vorzugsweise an Blöcken (1, 3) der Kanten ein Material hoher Temperaturbeständigkeit eingesetzt ist.

3. Gewebeband nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden der Blöcke (1, 3) vorzugsweise an den Kanten aus Aramid oder Paraara mid bestehen, die spinntechnisch so ausgebildet wurden, daß die Fäden eine gewisse Elastizität aufweisen.

4. Gewebeband nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden der Blöcke (1, 3) an den Kanten aus Poly-Ether-Keton oder aus Poly- Ether-Ether-Keton bestehen.

5. Gewebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schuß fäden (12) aus mindestens zwei Materialien bestehen, wobei vorzugsweise mindestens eine Komponente eines der Materialien Aramid, Paraaramid, Poly-Ether-Keton, Poly-Ether-Ether-Keton, Novolidfaser, Polybenzimidazol oder Polyimidfaser ist.

6. Gewebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus mindestens zwei Materialien, die in Längsrichtung der Kette (10) ver laufen besteht und mindestens einen Block (5) aus hochfesten Fäden, vorzugsweise Aramidfäden, aufweist.

7. Gewebeband nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Band mindestens einen Block (5) aus Fäden mit einen Dehnungsmodul < 2000 N/cm² aufweist.

8. Gewebeband nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Band in Längsrichtung mindestens einen Block (5) aus einer Poly(p-pehnylene benzobisoxazole)Faser aufweist.

9. Gewebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band in Querrichtung mindestens einen flexiblen Block (2, 4) aufweist.

10. Gewebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band wenigstens einen Block mit mindestens einer Materialkomponente auf weist, die einen Reibungskoeffizienten zum Zigaretten- oder Filterumhül lungspapier aufweist der größer µ 0,35 ist.

11. Gewebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band wenigstens einen Block mit mindestens einer Materialkomponente aufweist die einen Reibungskoeffizienten µ zum Format aufweist der kleiner 0,20 ist.

12. Gewebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Fadenkomponente in Kette (10) und/oder Schuß (12) aus einem Monofildraht besteht.

13. Gewebeband nach Anspruch 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Band mindestens einen porösen Block (2, 4) aufweist, durch die gegebe nenfalls Luft geblasen oder gesaugt werden kann.

14. Gewebeband nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge webeband als Saugband zum Transport von Tabak unter Vakuum einge setzt wird.

15. Gewebeband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band wenigstens einen Block mit mindestens einer Materialkomponente auf weist, die gewisse Antihaft-Eigenschaften zum Beispiel PTFE aufweist.