DE2335179B2

DE2335179B2 - Einrichtung zum Tränken einer durchlaufenden Materialbahn

Info

Publication number: DE2335179B2
Application number: DE2335179A
Authority: DE
Inventors: Julian Thomas Alvaston Derby Scales (Ver. Koenigreich)
Original assignee: Imperial Group Ltd
Current assignee: Anglemaster Ltd
Priority date: 1972-07-12
Filing date: 1973-07-11
Publication date: 1980-04-03
Also published as: DE2335179C3; FR2192468A5; CA990949A; DK139057C; DE2335179A1; IE37837B1; IT991960B; BE802226A; GB1390409A; IE37837L; DK139057B; US3906893A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Tränken einer durchlaufenden Materialbahn, vorzugsweise aus Seidenpapier mit Metall- oder Kunststoffkaschierung, mit einer erhitztes Menthol versprühenden, verschiebbaren Düsenanordnung.

Es ist bekannt, beschichtete Bahnen aus Aluminiumfolie und Seidenpapier mit einem Geruchs- bzw. Geschmacksmittel zu tränken, das eine Lösung von Menthol in Alkohol ist. Die getränkte Bahn dient dazu, abgeteilte Mengen von Zigaretten zu umhüllen, die anschließend verpackt werden. Auf diese Weise erhalten die umhüllten Zigaretten einen Mentholgeruch bzw. -geschmack. Das Tränken der Bahn mit Geschmacks- bzw. Geruchsmitteln geschieht in der Weise, daß die Bahn über Scheiben aus korrosionsbeständigem Stahl geführt wird, die in ein Bad von Geschmacks- bzw. Geruchsmitteln eintauchen. Hierbei ist es schwierig, ein Absetzen von Geruchs- bzw. Geschmaclcsmitteln innerhalb enger Grenzen zu erreichen.

Hierzu ist es bekannt (GB-PS 9 76 792), zum Tränken von Zigarettenpapier und dergl. mit heißem Menthol, Walzen zu verwenden, die als Tiefdruckätzwalzen bezeichnet werden. Nach dem Aufbringen des Menthols wird die imprägnierte Bahn in eine Luftverbindung eingeführt, um eine Absorption und Kühlung des Menthols zu erreichen. Im wesentlichen bezieht sich diese Entgegenhaltung auf die Temperatursteuerung des Mentholbades.

Des weiteren ist es bekannt (FR-PS 1144 441), schwenkbar befestigte Sprühdüsen um eine Achse mit Hilfe eines Förderbandes hin- und herzubewegen. Die Düsen behalten während dieser Hin- und Herbewegung eine konstante Orientierung über dem Band bei.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß eine exakte Steuerung der Menge an abgesetzten Geruchs- bzw. Geschmacksmitteln auf der Bahn erzielt wird, derart, daß die Zeitdauer zum Aufwickeln der Materialbahn auf einer Rolle abgekürzt und die Konstruktion möglichst kompakt ausgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Düsenanordnung quer zur Bewegungsrichtung der Materialbahn beweglich gehalten ist und das Menthol etwa sinusförmig auf die absorbierende Oberfläche der Materialbahn aufbringt, und daß eine Luftdüse in der Nähe und in Durchlaufrichtung nach der Düsenanordnung angeordne: ist, di.. komprimierte Luft auf die Extremwerte der Sinuslinie des aufgesprühten Menthols richtet und an diesen Stellen in größeren Mengen vorhandenes Menthol über die Oberfläche verteilt.

Mit der Erfindung wird erreicht, daß ein gesteuertes Aufsprühen von Menthol zur Erzielung eines fest vorgegebenen, niedrigen Wertes pro Bahneinheit erreicht wird, da Menthol nicht nur teuer ist, sondern der Übergang von Menthol in einer Zigarettenpackung von der Umhüllung auf die umhüllten Zigaretten bei Millionen von Packungen so gleichförmig wie möglich sein muß. Es wird mit vorliegender Erfindung eine besonders zweckmäßige und wirtschaftliche Verwendung des Menthols dadurch erreicht, daß das Menthol erwärmt wird, daß das Aufsprühen des Menthols in Sinusform vorgenommen wird und daß Menthol sparsamer eingesetzt werden kann, da die bei sinusförmigem Aufsprühen an den Extremstellen der Sinuskurven auftretende erhöhte Mentholmenge ausgebreitet wird. Dabei bringt das Erwärmen des Menthols eine Schwierigkeit mit sich, da eine gewisse Zeit notwendig ist, um das Menthol abkühlen zu lassen, bevor die mit Menthol besprühte Bahn aufgewickelt werden kann. Die gezielte Kühlung durch Luftstrahlen setzt diese Zeitdauer wesentlich herab, so daß die mit Menthol besprühte Bahn in der Abkühlphase eine kürzere Strecke zurückzulegen braucht und damit die kompaktere Bauweise ermöglicht wird.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand

der Unteransprüche.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Die Figuren zeigen

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Einrichtung zum Tränken einer durchlaufenden Bahn,

F i g. 2 und 3 Aufsichten auf einen Teil einer Bahn mit einer Sinuslinie abgesetzten Menthols,

F i g. 4 eine Aufsicht auf einen Teil einer Bahn mit einem Paar von Sinuslinien abgesetzten Menthols,

Fig.5 eine Endansicht eines Paares oszillierender Düsen, die zum Absetzen des Menthols nach Fig.4 verwendet werden und

Fig.6 eine Endansicht eines weiteren Paares oszillierender Düsen, die eine andere Ausführungsform der Düsenbefestigung zeigen.

Vorliegende Erfindung wird in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel erläutert, bei dem eine Bahn aus beschichteter Aluminiumfolie und Seidenpapier mit einem Menthol-Geruchs- bzw. -Geschmacksmittel getränkt werden soll; die Bahn dient zur Herste'lung von Umhüllungen für abgeteilte Mengen von Zigaretten, die in Kartons oder anderen Behältern verpackt werden sollen. Der Teil der Bahn, der getränkt werden soll, ist das Seidenpapier, das teilweise das flüchtige Menthol, das auf ihm abgesetzt ist, absorbiert.

Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung weist im wesentlichen eine Speisevorrichtung zum Einführen von erhitztem, flüssigem Menthol in wenigstens eine oszillierende Düse auf, ferner eine Fördervorrichtung, die eine Bahn mit konstanter Geschwindigkeit an der Düse vorbeiführt, eine die Düse betätigende Vorrichtung, die bewirkt, daß die Düse Menthol in einer Sinuslinie auf der durchlaufenden Bahn absetzt und eine Luftdüsenanordnung, die Luftstrahlen an den Extremstellen der Sinuslinie, längs der das Menthol aufgebracht wird, richtet, um das neu aufgebrachte Menthol zu versprühen und zu kühlen.

Im einzelnen ist in Fig. 1 die Fördervorrichtung mit einer freilaufenden Zuführrolle 10, Führungswalzen 11, einem Paar konstanter Antriebswalzen 12 und einer Aufnahmerolle 13, die über die Rutschkupplung 14 mit einem die Walzen 12 antreibenden Antriebsmotor 15 verbunden ist, versehen. Eine Bahn 16 läuft in horizontaler Richtung mit dem Seidenpapier nach oben in einer geraden Linie an der oszillierenden Düse 17 vorbei, die unmittelbar oberhalb des Bewegungspfades der Bahn angeordnet ist. Wenn die imprägnierte Bahn 16 auf die Rolle 13 aufgewickelt wird, wird die Zunahme des Durchmessers der aufgewickelten Bahn durch einen Fühlei 18 festgestellt, der der Rutschkupplung 14 Steuersignale übermittelt, damit eine Abnahme der Drehzahl der angetriebenen Rolle 13 und damit eine konstante Spannung in der aufzuwickelnden Bahn 16 gewährleistet ist. Der getrennte Antrieb der Antriebs· walzen 12 bleibt unbeeinflußt, so daß der Walzenantrieb • 2 seine Umdrehungszahl beibehält, damit die Geschwindigkeit, mit der die Bahn 16 an eier Düse 17 vorbeigeführt wird, konstant gehalten wird.

Die Mentholzuführvorrichtung weist ein beheiztes Reservoir 20 für Menthol auf, das über eine Pumpe 21 und eine flexible Zuführleitung 22 mit einer Heizkammer im oberen Teil der Düse 17 verbunden ist. Die Pumpe 21 besitzt eine Abgabesteuerung, um die DurchfluBgeschwindigkeit zur Düse 17 zu ändern. Das ganze System zwischen Reservoir und Behälter ist thermisch isoliert und das Menthol wird an die Düse in flüssiger Form mit einer Temperatur von etwa 50°C

abgegeben. Bei der Düsenbetätigungsvorrichtung ist die einzelne Düse 17, die nach abwärts gerichtet isv, schwenkbar um eine horizontale Achse angeordnet und liegt in ihrer Ruhestellung in einer vertikalen Ebene, die die Längsmittenlinie der Bahn schneidet Die Düse ist so angeordnet, daß sie sich quer zur Bahn 16 in einer einfachen harmonischen Bewegung hin- und herbewegt bzw, oszilliert, und die harmonische Bewegung erfolgt vorzugsweise rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung der Bahn, kann jedoch bis zu 45° geneigt sein. Die Düsenbewegung wird mit Hilfe einer entsprechenden Antriebsvorrichtung, z. B. einer vertikalen Antriebswelle, die auf einem mit einem Kurbelarm verbundenen Exzenter befestigt ist, gesteuert; der Kurbelarm treibt eine Schubstange an, die an ihrem freien Ende eine Mitnehmerrolle aufweist, die in Kontakt mit der Seite der Düse gehalten wird.

Wenn die Düse 17, die mit Menthol gespeist wird, quer zu der sich bewegenden Bahn 16 oszilliert, setzt sie auf dem Bahnpapier 16a eine voir^estimmte Menge Menthol in Form einer Sinuslinie oder eii.er angenäherten Sinuslinie 24 ab, wie in F i g. 2 gezeigt. Aufgrund der Düsenbewegung wird jedoch an den Extremstelbn 25 der Sinuslinie, an denen die Düsengeschwindigkeit am gerings'.jn ist, mehr Menthol abgesetzt als an den zwischenliegenden Teilen, an denen die Düsengeschwindigkeit höher ist. Dies wirft ein Problem bei Hochgeschwindigkeitsmaschinen auf, weil das abgesetzte heiße Menthol trocken und kristallisiert sein muß, bevor es die Aufnahmerolle 13 erreicht. Entsprechend ist die Einrichtung mit einer Luftdüsenvorrichtung ausgerüstet.

Die Luftdüsenvorrichtung weist eine starr angeordnete Luftdüse 28, die oberhalb der Bahn 16 in Bewegungsrichtung nach der Düse 17 befestigt ist, und vorzugsweise eine zweite starr angeordnete Luftdüse 29, die oberhalb der Bahn 16 in Bewegungsrichtung nach der Luftdüse 28 angeordnet ist, auf. Die Luftdüseri sind in einer Vorwärts- und Abwärtsstellung geneigt, können jedoch auch in vertikaler Richtung nach unten oder sogar nach hinten und unten orientiert sein. Die Luftdüsen 28, 29 werden mit komprimierter Luft aus einer Speisequelle 30 gespeist. Jede Luftdüse kann eine V-förmige Zwischenwand am Auslaß aufweisen, die die Düsenabgabe unterteilt und Luftstrahlcn auf die beiden Reihen von aufeinanderfolgenden Extremstellen 25 richtet, die auf der durchlaufenden Bahn passieren. Der Hauptzweck der Strahlen aus der Luftdüse 28 besteht darin, das abgesetzte Menthol wie bei 31 in Fig. 3 dargestellt zu versprühen, wodurch die Trocknung und Rekristallisation des Menthols unterstützt wird. Der Hauptzweck der Strahlet aus der Luftdüse 29 besteht darin, ^a-J neu versprühte heiße Menthol zu kühlen und damit die Rekristallisation zu unterstützen. Damit v.'ird die Gefahr der Übertragung von Menthol aus dem Papier in die Folie während des Aufwickeins der Bahn auf die Rolle 13 vermieden oder zumindest außerordentlich stark herabgesetzt.

Nachstehend werden entsprechende Daten für einen speziellen AnwendungsfaU einer Einrichtung mit einer einzigen Mentholdüse angegeben:

1. Lineare Bahngeschwindigkeit

2. Breite der Bahn

3. Durchmesser des Mentholdüsenauslasses

4. Anzahl von Düsenoszillation
Dro Minute

18 bis 48 m/min
80 bis 150 mm

0375 mm
so hu snn

5. Bogen, der von der Mentholdüse überstrichen wird

6. Strömungsrate von Menthol
zur Düse

7. Absetzung von Menthol pro
linearem Meter der Bahn

Die Mentholmenge, die auf die Bahn aufgebracht wird, hängt von der Bahngeschwindigkeit und der Strömungsgeschwindigkeit pro Zeiteinheit aus der Reservoirpumpe ab. Durch einfache Verstellung der entsprechenden Steuerungen für diese Bedingungen kann die Menge an abgesetztem Menthol rasch verändert werden.

Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Einrichtung anstelle einer einzigen Düse ein Paar oszillierender Düsen 17 auf, die in den Fig. 5 und 6 dargestellt sind. Jede Düse 17 enthält eine Heizkammer 17a, die mit heißem, flüssieem Menthol über dip !.pimng 22 gespeist wird. In F i g. 5 schwenken die Düsen um eine Achse 30' unter Steuerung eines drehbaren Nockens 3Γ, ihre Seiten werden in Kontakt mit gegenüberliegenden Teilen des Ncckens mit Hilfe einer Feder 32 gehalten. Im Betrieb setzen die oszillierenden Düsen Menthol 24 in Form eines Paares von Sinuslinien auf dem Papier 16a der Bahn 16 ab, die unterhalb der Düsen hindurchläuft; die Linien 24 bilden zusammen die Form eines kontinuierlichen Balgens, wie in Kig.4 gezeigt. )ede 15° bis 30° Düse 17 wird etwa über eine Hälfte der behandelten

Breite der Bahn hin und her bewegt, so daß die bis 27 cmVmin maximale Geschwindigkeit halbiert und die Frequenz

■> der Sinuslinien 24 verdoppelt werden kann. Diese 0,25 bis 1,00 gm Erhöhung der Frequenz ergibt eine verbesserte

Verteilung des abgesetzten Menthols.

In Fig.6, die eine abgeänderte Befestigung der Doppeldüsen 17 zeigt, sind die beiden Düsen auf nach n> innen verlaufenden Stützen 33 aufgenommen und schwenken um eine Achse 34 unter Steuerung eines drehbaren Nockens 35; ihre Seiten werden in Kontakt mit entgegengesetzten Teilen des Nockens mit Hilfe einer Feder 36 gehalten, die auf der anderen Seite der ι > Achse in bezug auf den Nocken angeordnet ist.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, sind zwei Düsen an dem unteren Ende einer oszillierenden. K*»h*»i-?i£n J^2iT^r!^er vcr™c*she", die Menthol suf eier .'» Bahn in zwei Linien absetzt. Wenn die Düsen in geeigneter Weise versetzt und im Winkel angeordnet sind, ist der Abstand zwischen den beiden abgesetzten Linien äquivalent der Hälfte einer Oszillation, und die beiden Menthollinien sind 180° phasenverschoben. r> wodurch eine Reihe von ovalen Figuren gebildet werden. Dieses Zweiliniensystem ist für hohe Bandgeschwindigkeiten geeignet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Einrichtung zum Tränken einer durchlaufenden Materialbahn, vorzugsweise aus Seidenpapier mit Metall- oder Kunststoffkaschierung, mit einer erhitztes Menthol versprühenden, verschiebbaren Düse, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Düsenanordnung (17) quer zur Bewegungsrichtung der Materialbann beweglich gehaltert ist und das Menthol etwa sinusförmig auf die absorbierende Oberfläche der Materialbahn

(16) aufbringt, und daß

b) eine Luftdüse (28) in der Nähe und in Durchlaufrichtung nach der Düsenanordnung

(17) angeordnet ist, die komprimierte Luft auf die Extremwerte der Sinuslinie des aufgesprühten Menthols richtet und an diesen Stellen in größeren Mengen vorhandenes Menthol über die GLirfläche verteilt.

2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Düse (29) in Durchlaufrichtung der das aufgesprühte Menthol verteilenden Luftdüse (28) nachgeordnet ist, die zur Kühlung des Menthols komprimierte Luft auf die ausgebreiteten Extremstellen der Sinuslinie des Menthols richtet.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenanordnung (17) oberhalb des Bewegungspfades der Bahn (16) schwenkbar und rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Bahn schwingend .'(!geordnet ist und in der Ruhestellung in einer vertikalen Ebene liegt, die die Längsmittenlinic der Bahn (16) schneidet.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei auf die Bahn gerichtete Düsen (17) zur Abgabe von Menthol oberhalb der Bahn (16) in einer gemeinsamen Ebene rechtwinklig zur Bahn schwenkbar angeordnet sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Düsenauslaß über weniger als die Hälfte der behandelten Breite der Bahn verschiebbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingung der Düsen (17) durch einen drehbaren Nocken (35) steuerbar ist, der zwischen den Düsen angeordnet und so ausgelegt ist, daß er auf die Seitenteile der Düsen (17) wirkt, und daß eine Vorrichtung (36) vorgesehen ist, die die Seitenteile der Düsen gegen die Nocken (35) drückt.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Luftdüse (28,29) eine Leitwand an ihrem Auslaß autweist, die den Auslaßstrahl aufteilt und auf die beiden Reihen von Extremstellen (25) der Sinuslinie (24) des aufgesprühten Menthols gerichtet sind.