DE2064536C2

DE2064536C2 - Vorrichtung zum fortlaufendem Umhüllen eines Filtermaterials der tabakverarbeitenden Industrie mit einem Umhüllungsstreifen

Info

Publication number: DE2064536C2
Application number: DE19702064536
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Dipl.-Ing. Block; Heinz Greve; Horst 2050 Hamburg Zessin
Original assignee: Hauni Werke Koerber and Co KG
Current assignee: Koerber AG
Priority date: 1970-12-30
Filing date: 1970-12-30
Publication date: 1982-06-24
Also published as: GB1378169A; GB1372730A; DE2064536A1; IT968039B; IT944217B; GB1378170A; FR2120842A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung /um fortlaufenden Umhüllen eines Filtermaterials der tabakverarbeitenden Industrie mit einem Umhüllungsstreifen. mit einem Förderer zum längsaxialen Fördern des Materials und mit einem eine mit Heißschmelzkleber versehene Kante des Umhüüungsstreifens stetig umlegenden Strangbildemittel

Filterstäbe für Tabakartikel werden heute überwiegend im Strangverfahren hergestellt. Dabei wird im allgemeinen ein vorbehandelter Strom von Filtermaterial mit einem Umhüllungsstreifen umgeben, dessen Kante mit leim versehen und überlappend verklebt wird. Bei den heute üblichen hohen Stranggeschwindigkeiten hat der Leim sehr wenig Zeit, um abzubinden und der frisch verklebten Naht eine ausreichende Haltbarkeit zu geben. Besonders bei dem heute üblichen elastischen Filtermaterial, ζ, B, Azetat₍ das während der Umhüllung zusammengepreßt wird und infolge seiner Elastizität eine relativ große Kraft auf den es umgebenden Umhüllungsstreifen ausübt, ist ein schnelles Abbinden des Leimes von besonderer Bedeutung.

Diese Probleme treten auch auf bei Verwendung von Heißschmelzkleber, unter welchem Begriff im folgenden mittels Wärme aktivierbarer Klebstoff verstanden werden soll. Es ist schon in der französischen PS 13 30 446 vorgeschlagen worden, diese Probleme dadurch zu lösen, daß man einen mit einem Spezialkleber beschichteten Umhüllungsstreifen verwendet, wobei der Spezialkleber die Eigenschaft haben soll, nach dem Akt.vieren sehr schnell abzubinden. Vom Zuliefe-

ίο rer oder Papierhersteller beschichtetes Umhüuungsmaterial ist aber im Vergleich zu nicht vorbeschichtetem Umhüllungsmaterial sehr teuer, insbesondere wenn es, wie in der FR-PS 13 30 446 vorgeschlagen ist, mit einem Spezialkleber beschichtet sein soll. Das Verkleben eines Umhüllungsstreifens a>if einer Strangmaschine mit einem Spezialkleber. der gemäß der Beschreibung der FR-PS 13 30 446 nach einer kurzen Offenzeit sehr schnell abbinden soll, ist zudem äußerst problematisch, weil eine sichere Verklebung nur innerhalb ei..es relativ eng begrenzten Stranggeschwindigkeitsbereiches gewährleistet ist. Bei niedriger Stranggeschwindigkeit erfolgt die Überlappung der Kanten des Umhüüungsstreifens nicht innerhalb der offenen Zeit des Klebers und bei höherer Stranggeschwindigkeit wird die Überlappung innerhalb der offenen Zeit des Klebers schon wieder freigegeben, d. h. sowohl bei niedrigerer als auch bei höherer Stranggeschwindiqkeit werden die Kanten des Umhüli ingsstreifens nicht dauerhaft miteinander verklebt, zumindest ist eine solche Verklebung nicht mit Sicherheit gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß mit ihr eine wirtschaftliche Herstellung eines Filterstranges mit unter allen Betriebsbedingungen. d. h. auch bei unterschiedlichen Arbeitsgeschwindigkeiten einwandfrei geschlossener Klebenaht gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine /wischen einem Vorrat in Form einer Bobine und dem Strangbildemittel angeordnete.

■*o einen erwärmten Heißschmelzkle,^L ir auf den Umhüllungsstreifen aufbringende Auftragvorrichtung, eine dem Strangbildemittel zugeordnete, den Heißschmelzkleber auf dem Umhullungsstreifen aktivierende Heizvorrichtung und eine Kühlvorrichtung zur Zwangskühlung des verklebten, umhüllten Stranges gelöst. Mit einer solchen Vorrichtung können normale, d. h. nicht vorbeschichtete Umhüllungsstreifen verarbeitet werden, die billiger sind als vorbeschichtete Umhüllungsstreifen. Eine einwandfreie und dauerhafte Verklebung der Kanten des Umhüllungsstreifens ist bei jeder Stranggeschwindigkeit gewährleistet, weil einerseits der Heißschmelzkleber von der dem Strangbildemittel zugeordneten Heizvorrichtung unmittelbar vor oder während der Umhüllung noch einmal erwärmt wird.

wodurch der bei niedrigerer Stranggeschwindigkeit nach dem Auftragen evtl. schon wieder desaktivierte Heißschmelzkleber erneut aktiviert wird, und anderer sens der verklebte, umhüllte Strang von der Kuhlvor richtung unmittelbar nach der Verklebung gekühlt wird.

wodurch auch bei höheren Strangge'ichwindigkeiten ein sofortiges Verfestigen der Klebnaht gewährleistet ist Die zusätzlich zu der Auftragvorrichtung vorgesehene Heizvorrichtung und Kühlvorrichtung am Strangbildemittel machen die Verklebung des Umhüllungsstreifens praktisch unabhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung. Das Vorsehen einer Heizvorrichtung im Bereich des Strangbildemittels zum Aktivieren eines Heißschmelzklebers auf einem Umhüllungsstreifen ist

für sich durch die FR-PS 13 30 446 vorbekannt. Hier ist aber eine solche Heizvorrichtung als einziges Behandlungsmittel für einen mit einem Spezialkleber vorbeschichteten Umhüllungsstreifen vorgesehen, wogegen bei der vorliegenden Erfindung die Heizvorrichtung nur eines von drei Behandlungsmitteln ist, die ein Verarbeiten eines unbeschichteten L'mhüllungsstreifens ermöglichen und ein sicheres Verkleben des Umhüllungsstreifens mittels aufgetragenem Heißschmelzkleber bei allen in der Praxis "orkommenden Arbeitsgeschwindigkeiten gewährleisten. Eine sehr geringe Kühlleistung der Kühlvorrichtung erhält man gemäß einer Weiterbildung der Erfindung durch eine den umhüllten Strang nur im Überlappungsbereich kühlende Kühlvorrichtung. Eine derartige Ausbildung der Kühlvorrichtung hat den Vorteil, daß keine Wärme aus den Bereichen des umhüllten Stranges abgeführt zu werden braucht, die sich außerhalb des Heißschmelzkleberauftragbereiches befindet, wo eine besonders intensive Wärmeentwicklung auftreten kann z. B. durch Reibung zwischen einem Transportband für den Filterstrang und dem Strangbildeinittel, dem sogenannten Formattes!. Eine derartige Kühlvorrichtung kann relativ klein ausgebuht sein und eine geringe Kühlleistung aufweisen. Ein besonderes Problem beim Aufbringen von Heißschmelzkleber auf einen Umhüllungsstreifen einer Strangmaschine besteht darin, daß der Heißschmelzkleber einerseits exakt bis zur Kante hin in einem Streifen aufgebracht werden soll, daß aber verhindert werden muß, daß flüssiger Heißschmelzkleber über die Kante hinwegfließt. Ist dies der Fall, dann besteht die Gefahr von Verschmutzungen im Strangbildemittel. Auch muß ein kontinuierlicher und gleichförmiger Leimauftrag gewährleistet sein. Ein sauberer und exakter Leimauftrag wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß die Auftragvorrichtung eine an sich bekannte Düse ist, deren Auslaß sich an der Kante des Umhüllungsstreifens befindet. Die gleichmäßige Verteilung des Heißschmelzklebers und der exakte Auftrag bis zur Kante des Umhüllungsstreifens kann verbessert werden, wenn gemäß eini · weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Düse gegenüber dem Umhüllungsstreifen in einem derartigen Winkel angestellt ist, daß der Heißschmelzkleber an dem Auftragpunkt eine Strömungskomponente in Richtung der Kante und eine Strömungskomponente entgegen der Bewegungsrichtung des Umhüllungsstreiiens aufweist. Die Düse im gegenüber dem Umhiillungsstreifen zweckmäßig derart angestellt, daß der Winkel zwischen der Strömungsrichtung des Heißschmelzklebers und der Senkrechten zur Tangentialfläche des Umhülluitgsstreifens im Auftragpunki und/oder der Bewegungsrichtung des Umhullungsstrei fens bis 2(T beträgt.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. F.s zeigt

Fig. I ein Formatteil und einen sich daran anschließenden FührungMeil einer Filterstrangmaschine mit einer Heizstrecke zur Wiedererwärmunj von Schmelzkleberstreifen, die nach Abziehen des Umhullungsstreifens von einer Bobine aufgebracht worden sind, und mit einer an die Heizstrecke sich anschließenden Kühlstrekke.

Fig.2 einen Schnitt nach Linie H-II durch das Führungsteil der F i g. 1,

Fig.3 einen Uvnhüllungsstreifen mit streifenförmig entlang einer Kante aufgetragenem Schmelzkleber und zwei weiteren zwischiii den Kanten angeordneten Klebstoffstreifen zur Verbindung des Umhüllungsstreifens mit dem Filtermaterial,

Fig. 4 eine Variante der Fig. 1 mit einer anderen Stellung der Auftragvorrichtung,

Fig. 5 eine Ansicht der Auftragvorrichtung der F i g. 4 entsprechend Pfeil A,

Fig. 6 eine spezielle nur den Nahtbereich eines Stranges kühlende Kühlvorrichtung in der Seitenansicht.

Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII in Fig. 6 in vergrößertem Maßstab.

In Fig. 1 ist ein Filterstrangbildemittel 301 einer im übrigen nicht dargestellten Füterstrangmaschine veranschaulicht. Das Filterstrangbildemittel 301 besteht aus einem Formatteil 302 und einem sich daran anschließenden Führungsteil 303. Dem Formatteil 302 ist durch einen düsenförmigen Trichter 304 Filtermaterial 306. z. B. aus Azetat, zuführbar, das in einem nicht dargestellten Teil der Filterstrangmaschine behandelt worden ist. Das Strangbildemitte! 301 ist durchsetzt von einem endlosen Förderband, dem y genannten Formatband 307, das über Umlenkrollen 30K jpd 309 geführt ist. Mittels einer der vorgenannten Rollen ist das Formatband 307 antreibbar. Über dem Formatband 307 wird ein Umhüllungsstreifen 314 für den Filterstrang geführt, der vcn einer Bobine abgezogen ist und auf dem drei Streifen 317, 318 und 319 (detailliert zu sehen in F i g. 3) aus mittels Wärme aktivierbarem Klebstoff, im folgenden kurz Heißschmelzkleber genannt, von einer beheizten Klebeauftragvorrichtung ?51 in Form einer Düse aufgebracht sind.

Das Fuhrungsteil 303 ist in zwei Teile 303.4 und 303ß unterteilt.

Das Führungsteil 303/4 ist beheizbar und stellt somit eine Heizstrecke für den im Formatteil 302 in bekannter Weise fertig geformten Filterstrang 328 dar. Zur Beheizung ist ein oberer und unterer Teil 102a bzw. 103£> des Führungsteils 3034 mit Bohrungen 131a bzw. 131b versehen, die in Kammern 132a bzw. 1*26 und 133a. 1336 münden (siehe Fig. 2). Die vorgenannten Kammern sind über eine Rohrleitung 134 bzw. 136 mit einem Β· halter 137 für ein flüssiges Wärmemedium. zum Beispiel Öl. verbunden, in dem sich ein elektrisches Heizregister 138 befindet. Eine Pumpe 139 sorgt für einen zwangsläufigen Umlauf des flüssigen Wärmemediums. Teile 203a und 2036 des Führungsteiles 303 ßsind ebenso wie die Teile 103a bzw. 1036 des Führungsteils 3034 ausgebildet mit dem Unterschied, daß durch Bohrungen 231a und 2316 nicht mehr ein Wärmemedium. sondern ein Kühlmedium gefördert wird, im vorliegenden Fall Kühlluft, die von einem Ventilator 241 gefördert wird. Das Führungstell 303S wirkt somit als Kühlstrecke für den fertiggeformten Filterstrang 328.

W^i-ungsweise der Anordnung der F i g. I bis 3:

Das angetriebene Formatband 307 zieht den Umhüllungsstreifen 314 von der Bobine ab und durch das Strangbildemittel 301 hindurch. Von der Kleberau^f tragvorrichtung 351 wird Heißschmelzkleber in drei Streifen 317, 318 und 319 auf den Umfüllungsstreifen 314 aufgebracht.

Durch clen Trichter 304 läuft das Filtermaterial 39§ fortlaufend zu, das aus einer in der Trichteirnterseite angebrachten Ausnehmung auf den Umhüllungsstreifen 314 gelangt. Nach dem Herumlegen des Umhüllungsstreifens 314 um das Filtermaterial 306 im Formatteil 302 wird der fertiggoformte Filterstrang 328 durch das Fuhrungsteil 303 geführt Das in dem Behälter 1.37 erhitzte flüssige Wärmemedium wird durch die Pumpe

139 durch das Rohr 134 und durch die Bohrungen 131a und 1316 des Führungsteils 303Λ gefördert, das somit beheizt wird und den Heißschmelzkleber, der zwischen Auftragstelle und Formatteil 302 wieder abgekühlt und möglicherweise inaktiv geworden ist, auf dem Umhüllungsstreifen 314 wieder richtig aktiv macht und die Naht gut verklebt. Anschließend wird der Filterstrang 328 durch die von dem Führungsteil 303ß gebildete Kühlstrecke geführt. Mittels der von dem Ventilator 241 durch die Bohrungen 231ä und 2316 geförderten Luft wird von dem Führungsteil 303Ö fortlaufend Wärme abgeführt. Im Führungsteil 3035 werden die Heißschmelzkleberstreifen 317, 318 und 319 soweit abgekühlt, daß die Filierstrangnaht sich nicht mehr öffnen kann. Der Streifen 317 an der Kante des Umhüllungsstreifens 314 bildet dabei die Naht, während die Streifen 318 und 319 zu einer Verbindung zwischen dem Umhüllungsstreifen 314 und dem Filtermaterial 306 dienen.

In den Fig.4 und 5 ist eine Stellung einer Düse 451 gezeigt, in der der Heißschmelzkleber gemäß der Erfindung so auf eine Kante 452 eines Umhüllungsstreifens 414 aufgetragen wird, daß der Heißschmelzkleberstreifen 417 besonders gleichmäßig wird und exakt bis zur Kante 452 verläuft. Die Düse 451 ist hierfür gegenüber dem Umhüllungsstreifen 414 in einem derartigen Winkel angestellt, daß der Heißschmelzkleber an dem Auftragspunkt Seine Strömungskomponente 453a in Richtung der Kante 452 und eine Strömungskomponente 4536 entgegen der Bewegungsrichtung (entsprechend Pfeil Qdes Umhüllungsstreifens 414 aufweist. Die Düse 451 ist gegenüber dem Umhüllungsstreifen 414 vorteilhaft derart angestellt, daß der Winkel λ zwischen der Strömungsrichtung D des aus der Düse 451 austretenden Heißschmelzklebers und der Senkrechten E zur Tangentialfläche des Umhüllungsstreifens 414 im Auftragspunkt B bis 20 Grad beträgt. Außerdem ist die Düse 451 gegenüber dem Umhüllungsstreifen 414 vorteilhaft derart angestellt, daß der Winkel β zwischen der Strömungsrichtung des aus der Düse 451 austretenden Heißschmelzklebers und der Bewegungsrichtung (entsprechend Pfeil Qdes Umhüllungsstreifens 414 bis 20 Grad beträgt. Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung der Auftragdüse

451 in der vorbeschriebenen Weise relativ zu dem Umhüllungsstreifen 414 und im Abstand zu dem Formatteil 402 ist gewährleistet, daß der Heißschmelzkleber bis zur Kante 452 des Umhüllungsstreifens 414 gelangt, ohne daß die Gefahr besteht, daß er über die Kante hinausfließt und dabei ein Maschinenteil, z. B. das Formatteil 402. verschmiert. Da der Umhüllungsstreifen 414 vor dem Einlauf in den Formatteil 402 außerdem sehr exakt geführt werden kann (im Gegensatz zum Format, wo die Führung nicht so exakt sein kann), ist es möglich, den Auslaß der Düse 451 dicht an der Kante

452 anzuordnen. Der Heißschmelzkleber wird bei der vorbeschriebenen Düseneinstellung außerdem gut auf der Oberfläche des Umhüllungsstreifens 414 verrieben.

In den F i g. 6 und 7 ist eine Kühlvorrichtung 561

dargestellt, die den umhüllten Strang 528 nur im Bereich der Naht 562 des Umhüllungsstreifens 514 kühlt, an der sich der HeiGscnmeizkiebersireifen befindet. Die Kuhi-Vorrichtung 561 weist eine Kühlfläche 563 auf. die in dem oberen Teil 503a des Führungsteils 503 angeordnet ist und aus gut leitendem Metall, z. B. Kupfer, besteht. Die Kühlfläche 563 stellt das Ende einer Kufe 564 dar. die aus einem Kühlrohr 566 herausgearbeitet ist. Das Kühlrohr, das in einem Isolierblock 567 gehaltert ist, ist von Kühlflüssigkeit durchflossen, die durch Anschlüsse 468, 469 zu- und abgefördert wird Als Kühlflüssigkeit kann Wasser, aber auch eine organische Kühlflüssigkeit Verwendung finden. Zur Kühlung der Kühlflüssigkeit kann ein nicht dargestellter Kühler vorgesehen sein. Zur Förderung des umhüllten Filterstranges durch den Führungsteil 503 dient das Formatband 507. das in einer runden Ausnehmung des unteren Führungsteils 5036 läuft.. Die Elastizität von Azetat-Filtermaterial in dem Filterstrang bewirkt eine beachtliche Reibung zwischen dem Formatband 507 sowie dem nicht vom Formatband umschlungenen Filterstrang 528 und dem Führungsteil 503. Die dadurch entstandene Wärme braucht bei der Vorrichtung gemäß den F i g. 6 und 7 nicht von der Kühlvorrichtung abgeführt zu werden, da die Kühlfläche 563 nur im Bereich des Umhüllungsstreifens 514 zu kühlen braucht, in dem sich die Naht befindet, und in der Heißschmelzkleber fest werden muß.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum fortlaufenden Umhüllen eines Filtermaterials der tabakverarbeitenden Industrie mit einem Umhüllungsstreifen, mit einem Förderer zum längsaxialen Fördern des Materials und mit einem eine mit Heißschmelzkleber versehene Kante des Umhüllungsstreifens stetig umlegenden Strangbildemittel, gekennzeichnet durch eine zwischen einem Vorrat in Form einer Bobine und dem Strangbildemittel (301) angeordnete, einen erwärmten Heißschmelzkleber auf den Umhüllungsstreifen (314) aufbringende Auftragvorrichtung (351), eine dem Strangbildemittel zugeordnete, den Heißschmelzkleber auf dem Umhüllungsstreifen aktivierende Heizvorrichtung (303AJ und eine Kuhlvorrichtung (3OiB) zur Zwangskühlung des verklebten, umhüllten Stranges (328).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch eine den umhüllten Strang (528) nur im Überlappfigsbereich kühlende Kühlvorrichtung (561).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragvornchtung eine an sich bekannte Düse (451) ist. deren Auslaß sich an der Kante (452) des Umhüllungsstreifens (414) befindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (451) gegenüber dem Umhüllungsstreifen (414) in einem derartigen Winkel angestellt ist, daß der Heißschmelzkleber an dem Auftraepunkt (B) eine Strömungskomponente (453/4,/ in Kichtung der Kante (452) und eine Strömungskomponen.e (45J^ entgegen der Bewegungsrichtung (C)des Lmhüllungjstreifens aufweist.

5. Vorrichtung nach Ansprut 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (451) gegenüber dem Umhüllungsstreifen (414) derart angestellt ist. daß der Winkel [*, ß) zwischen der Strömungsrichtung (D)des Heißschmelzklebers und der Senkrechten (E) zur Tangentialfläche des Umhüllungsstreifens im Auftragpunkt (B) und/oder der Bewegungsrichtung (Odes Umhüllungsstrcifens (414) bis 20' beträgt.