DE2412776C2 - Verfahren und Anordnung zum Behandeln eines bewegten Filterstranges der tabakverarbeitenden Industrie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln eines Filterstrangs der tabakverarbeitenden Industrie, dessen elektrisch nichtleitende Umhüllung ein elektrisch ebenfalls nichtleitendes Filtermaterial umschließt, bei welchem Verfahren der laufende Filterstrang mit geerdeten metallischen Führungen in Kontakt steht und bei dem vom Filterstrang einzelne Filterstäbe abgeteilt werden. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anordnung zum Behandeln eines bewegten Filterstrangs der tabakverarbeitenden Industrie, dessen elektrisch nichtleitende Umhüllung ein elektrisch ebenfalls nichtleitendes Filtermaterial umschließt, mit geerdeten metallischen Führungen für den Filterstrang und mit einer Schneideinrichtung zum Zerschneiden des Fiiterstrangs in Filterstäbe.

Ein derartiges Verfahren und eine solche Anordnung sind im Stand der Technik bekannt und beispielsweise in der US-PS 37 69 883 beschrieben.

Unter dem Begriff »nichtleitend« wird schlechtes elektrisches Leitungsverhalten verstanden, bei dem elektrostatische Ladungen gar nicht oder nur schwer abgegeben werden.

Filterstäbe der tabakverarbeitenden Industrie, die heute meist aus einem von einer Umhüllung (/_ B. Papier) umgebenen Filtermaterial (ζ. Β. Azetat-Fasern) bestehen, werden in modernen Anlagen üblich in folgender Weise hergestellt: Ein endloser Streifen aus Filtermaterial wird von einem Vorrat abgezogen, aufbereitet (bei Azetat-Fasern ζ. B. durch Besprühen mit Weichmaeher zwecks Anlösens der Fasern), dann wieder zu einem Strang zusammengefaßt, mit einem Umhüllungsstreifen zu einem Filterstrang umhüllt, der in einzelne Filterstäbe zerschnitten wird. Diese Operationen geschehen im Durchlaufverfahren, d. h. die miteinander verbundenen und die abgeschnittenen Filterteile (Filterstäbe) befinden sich in einer praktisch stetigen Bewegung, die bis zum Ablegen der Filterstäbe in Behältern, z. B. sogenannten Schragen, oder in einem Magazin einer pneumatischen Transporteinrichtung fortgesetzt ist.

Diese Art der Filterherstellung ist in der oben schon genannten US-PS 37 69 883 genau beschrieben.

Es wurde nun beobachtet, daß die Bewegung der Filterstäbe stellenweise sehr unregelmäßig ist. Bewegungsstörungen der Filterstäbe wurden auf der AbIegertrommel festgestellt, wo die Stäbe nicht die vorgesehene Endposition erreichen oder nur schwer auf nachfolgende Förderer abgegeben wurden. Besonders auffällige Bewegungsstörungen und unerwünschte Bewegungen traten auf dem die Stäbe queraxial fördernden Ablegerband und beim Einfüllen in Schragen auf. Sie zeigten sich hier in längsaxialen Lageunterschieden, Desorientierung und Verkantung der abgelegten Stäbe. Solche Bewegungsstörungen und unerwünschte Bewegungen können die anschließenden Verarbeitungsprozesse und Fördervorgänge empfindlich stören und zu Produktionsausfällen führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß Bewegungsstörungen und unerwünschte Bewegungen der fertigen Filterstäbe auf ein erträgliches Maß reduziert oder ganz ausgeschlossen sind. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Ausführung des Verfahrens anzugeben.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei der Behandlung eines Filterstrangs dadurch gelöst, daß der Filterstrang durch einen Bereich gefördert wird, in dem sich ionisiertes Gas, vorzugsweise ionisierte Luft, befindet. Eine weitere, nebengeordnete Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die abgetrennten Filterstäbe durch einen Bereich mit ionisierter Luft gefördert werden.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung der gestellten Aufgabe beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß die infolge der Relativbewegung zwischen den Fasern des Filtermaterials, zwischen dem Filtermaterial und der Umhüllung und zwischen dem Filterstrang und nichtleitenden Teilen seiner Unterlage entstehenden elektrostatischen Ladungen trotz der wiederholten Berührung mit elektrisch leitenden Teilen der

geerdeten Maschine nicht oder nur sehr unvollkommen abfließen, wenn das Filtermaterial und/oder die Umhüllung, wie üblich, gute elektrische Isolatoren sind Diese Erkenntnis ist umso überraschender, al·.: es allgemein bekannt ist, daß schon die Berührung mit elektrisch leitenden, geerdeten Oberflächen, wie z. B. mit Drähten oder Lamettafäden, die auf der elektrostatisch aufgeladenen Oberfläche schleifen, eine ausreichende Entladung herbeiführen kann (vergL Kunststoff-Jahrbuch 1968, Seite 462 Abs. 1). Daß die beobachteten Bewegungsstörungen und unerwünschten Bewegungen auf elektrostatische Ladungen zurückzuführen sind, war daher für den Fachmann nicht vorauszusehen.

Es ist zwar an sich bekannt (Kunststoff-Jahrbuch 1968, Seite 462, Abs. 2 und Seite 463 letzter Abs.), daß mit Sprühstäben, welche im Prinzip an eine hohe Wechselspannung gelegte Spitzen enthalten und mit ionisierter Frischluft eine gute Entladung elektrostatisch geladener Flächen möglich ist Dies vermittlet dem Fachmann jedoch nicht die Erkenntnis, daß seine oben geschilderten Probleme auf dem Vorhandensein von solchen elektrostatischen Ladungen beruhen, mit denen er wegen der wiederholten Berührung des Stranges und der Füterstäbe mit gut leitenden, geerdeten Maschinenteilen nicht zu rechnen brauchte.

Eine besonders gute Beseitigung unerwünschter elektrostatischer Ladungen erhält man, wenn die Filterstrangelemente, deren Ladungen beseitigt werden sollen, sich eine gewisse Zeit im Bereich der ionisierten Luft befinden. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist diese Bedingung bei der Filterproduktion dort besonders einfach realisierbar, wo abgeschnittene Strangteile (also Füterstäbe) queraxial aufeinanderfolgend gefördert werden, also im Ablagebereich.

Die vorgenannte Anordnung, die insbesondere zum Ausüben des Verfahrens gemäß der Erfindung dient, ist dadurch gekennzeichnet, daß im Förderbereich des FiI-lcrstranges eine Ionisationseinrichtung zur Ionisierung eines den Filterstrang umgebenden Gases, vorzugsweise Luft, vorgesehen ist.

Um bei der Beseitigung der elektrostatischen Ladungen unabhängig von dem von der Materialbeschaffenheil abhängigen Vorzeichen der Ladungen zu sein, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, mindestens einer Elektrode der Ionisationseinrichtung eine Wechselspannung, vorzugsweise eine hochgespannte Wechselspannung, zuzuführen. Genügend Zeit für die Beseitigung der elektrostatischen Ladungen steht zur Verfügung, wenn die lonisationseinrichtung in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung in einem Bereich der Strangförderung angeordnet ist, in dem abgeschnittene Strangteile (also Füterstäbe) queraxial aufeinanderfolgend gefördert werden. Es ist dies der Bereich der Ablage, in dem die abgeschnittenen Filters'rangteile (Füterstäbe) aufeinanderfolgend aus ihrer bis dahin längsaxialen Förderrichtung in eine queraxiale Förderrichtung überführt werden, wobei sich die Geschwindigkeit stark verringert.

Die Erfindung wird anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fi g. 1 eine aus einem Aufbereitungsgerät für Filterlau und einer Strangmaschine bestehende Anordnung /um Herstellen von Filterstäben in schematischer Darstellung,

F i g. 2 Einzelheiten des Ablagebereiches der Strangmaschine in vergrößertem Maßstab.

Die Anordnung der Fig. i besteht aus zwei Hauptbaugruppen, einem Aufbereitungsgerät 1 für in einem endlosen Streifen zugeführtes Gewebe, und einem Bearbeitungsgerät 2 zur Herstellung von umhüllten Filterstäben.

Die Hauptbaugruppe 1 weist ein Walzenpaar 3 zum fortlaufenden Abziehen eines endlosen Gewebestreifens 4 (vorzugsweise aus Azetat-Material) von einem Ballen 6 auf. Bevor der Gewebestreifen 4 zum Walzenpaar 3 gelangt, passiert er zwei Luftdüsen 7 und 8, die zur Auflockerung des Gewebes dienen. Dem Walzenpaar 3 folgen zwei weitere Walzenpaare 9 und 11. zwischen denen sich eine Sprühvorrichtung 12 zum Aufbringen von Weichmacher 13 auf den zwischen den Walzenpaaren 9 und 11 auseinandergezogen geführten Gewebestreifen 4 befindet Von den Einzelwalzen der Walzenpaare 9 und 11 ist vorteilhaft jeweils eine Walze mil Nuten an ihrem Umfang versehen, während die Gegenwalze eine glatte Oberfläche aus elastischem Material hat Alle Walzenpaare 3, 9 und 11 sind von einem Hauptantriebsmotor 14 antreibbar. Dabei ist die Drehzahl des Walzenpaares 3 geringer als diejenige des Walzenpaares 9 und über ein Getriebe 19 veränderbar, dessen Übersetzung durch einen steuerbaren Verstellmotor 17 geändert werden kann. Die Besprühvorrichtung besteht aus einem Behälter 18 zur Aufnahme von Weichmacherflüssigkeit 13, in die eine von einem Antriebsmotor 19 antreibbare Entnahmewalze 21 eintaucht. Eine rotierende Bürstenwalze 22 entnimmt vom Umfang der Entnahmewalze 21 laufend Weichmacher und schleudert ihn gegen die Fäden des zwischen den Walzenpaaren 9 und 11 auseinandergezogen geführten Gewebestreifens 4.

Der aufbereitete, mit Weichmacher besprühte Gewebestreifen 4 gelangt von der Baugruppe 1 in einen Einlauftrichter 23 der Baugruppe 2, in dem er zu einem Strang zusammengefaßt und auf einen von einer Bobine 24 abgezogenen und mittels einer Beleimvorrichtung 26 mit Leim versehenen Umhüllungsstreifen 27 aufgelegt wird. Der Umhüllungsstreifen 27 und der Gewebestrang gelangen auf ein Formatband 28, das beide Komponenten durch ein Format 29 führt, das den Umhüllungsstreifen 27 um den Gewebestrang herumlegt und dabei einen endlosen Filterstrang 31 bildet Dieser durchläuft eine Nahtplatte 32, in der die Klebnaht abgetrocknet wird. Anschließend werden von dem Filterstrang 31 raittels eines Messerapparates 33 fortlaufend einzelne Füterstäbe 34 abgeschnitten, die von einem Beschleuniger 36 in eine Ablegertrommel 37 überführt werden, in der sie aus ihrer längsaxialen Förderrichtung in eine queraxiale Förderrichtung überführt werden. Von der AbIegertrommel 37 gelangen die Füterstäbe über eine Zwischentrommel (39 in Fig.2) zu einem Ablegerband 38, von dem aus sie einem an sich bekannten Schragenfüller und/oder einer an sich ebenfalls bekannten pneumatischen Transporteinrichtung zugeführt werden.
Während der Filterstrang 31 und/oder die Füterstäbe 34 auf ihrer Unterlage gefördert werden, laden sie sich, bei entsprechender Materialbeschaffenheit, elektrostatisch stark auf. Diese elektrostatische Aufladung ist sehr unerwünscht, da sie gewünschte Bewegungen der FiI-terstäbe verhindert und unerwünschte Bewegungen auslösen kann. Da sowohl das Filtermaterial selbst (z. B. das Azetat-Gewebe oder Papier) als auch der meist aus Papier bestehende Umhüllungsstreifen elektrisch sehr schlecht leiten, können die Ladungen kaum durch einfaches Erden der Umhüllungen beseitigt werden. Eine Verbindung mit Erde würde nur die spezielle Stelle der Umhüllung des runden Stranges oder der runden Stäbe von ihrer Ladung befreien, nicht aber die übrigen Stel-

len der Umhüllung und vor allem nicht das von der Umhüllung eingeschlossene Innere.

F i g. 2 zeigt die Anordnung einer Ionisationseinrichtung 41 im Bereich der queraxialen Förderung der Filterstäbe 34 auf der Ablegertrommel 37 und der Zwischentrommel 39. Die Ionisationseinrichtung 41 ist vorteilhaft für Wechselspannung ausgelegt, d. h. mindestens einer Elektrode ist Wechselspannung zugeführt, da dann gewährleistet ist, daß sowohl positive als auch ne- ( gative Ladungen, deren Auftreten von der Materialbe-

schaffenheit des Filterstranges abhängt, beseitigt werden.

Anstelle einer mit Wechselspannung arbeitenden Ionisationseinrichtumg kann auch eine Gleichstrom-Ionisationseinrichtung Verwendung finden, wenn nur Ladüngen einer Polarität auftreten können. Im allgemeinen wird zur ausreichenden Ionisation der Luft eine hohe Ionisationsspannung (in der Größenordnung von mehreren Tausend Volt) erforderlich. Um Gefahren für das Bedienungspersonal auszuschließen, ist die Ionisationseinrichtung mit einem Strombegrenzer versehen, der verhindert, daß unzulässig hohe Ströme, die für Menschen gefährlich sein können, auftreten.

Die in F i g. 2 gezeigte Anordnung der Ionisationseinrichtung 41 ist besonders günstig, weil die Filterstäbe 41 sich während ihrer Förderung auf den Trommeln 37 und 39 besonders lange im Bereich der ionisierten Luft befinden, so daß ausreichend Zeit vorhanden ist, um die Ladungen zu beseitigen. Außerdem tritt keine große relative Verschiebung der Filterstäbe gegenüber ihrer Unterlage und/oder des Filtermaterials gegenüber der Umhüllung mehr auf, was wieder neue Ladungen erzeugen würde.

Grundsätzlich ist es auch möglich, Ionisationseinrichtungen an einer arideren Stelle vorzusehen, z. B. im Bereich des Ablegerbandes 38 oder des Filterstranges 31, etwa zwischen Nahtplätte 32 und Messerapparat 33 (Fig. 1). Die zuletzt in Fig. 1 strichpunktiert angedeutete Lage der Ionisationseinrichtung ist aber insofern unvorteilhaft, als ein Element des Filterstranges sich bei hohen Geschwindigkeiten des Filterstranges nur sehr kurz im Bereich der ionisierten Luft befindet

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Filterstäbe in praktisch entladenem Zustand abgegeben werden und weitergefördert werden können, ohne daß ihre Ladungen die Ausführung erwünschter Bewegungen hemmen oder gar zu unerwünschten Bewegungen führen. Die gute Ladungsbeseitigung rührt daher, daß bei dem Verfahren gemäß der Erfindung nicht nur die Oberflächeniadungen, sondern weitgehend die Ladungen im Innern der Umhüllung beseitigt werden. Eine mechanische Beeinträchtigung der Filterstäbe durch Erdung tritt nicht ein, so daß auch Störungen der Förderbewegung der empfindlichen Fikerstäbe ausgeschlossen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Behandeln eines Filterstrangs der tabakverarbeitenden Industrie, dessen elektrisch nichtleitende Umhüllung ein elektrisch ebenfalls nichtleitendes Filtermaterial umschließt, bei welchem Verfahren der laufende Filterstrang mit geerdeten metallischen Führungen in Kontakt steht und bei dem vom Filterstrang einzelne Filterstäbe abgeteilt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterstrang durch einen Bereich gefördert wird, in dem sich ionisiertes Gas, vorzugsweise ionisierte Luft, befindet.

2. Verfahren zum Behandeln eines Filterstrangs der tabakverarbeitenden Industrie, dessen elektrisch nichtleitende Umhüllung ein elektrisch ebenfalls nichtleitendes Filtermaterial umschließt, bei welchem Verfahren der laufende Filterstrang mit geerdeten metallischen Führungen in Kontakt steht und bei dem vom Filterstrang einzelne Filterstäbe abgeteilt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die abgetrennten Filterstäbe durch einen Bereich mit ionisierter Luft gefördert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterstäbe queraxial durch den Bereich mit ionisierter Luft gefördert werden.

4. Anordnung zum Behandeln eines bewegten Filterstrangs der tabakverarbeitenden Industrie, dessen elektrisch nichtleitende Umhüllung ein elektrisch ebenfalls nichtleitendes Filtermaterial umschließt, mit geerdeten metallischen Führungen für den Filterstrang und mit einer Schneideinrichtung zum Zerschneiden des Filtsrstrangs in Filterstäbe, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere zum Ausüben des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche im Förderbereich des Filterstrangs (31,34) eine Ionisationseinrichtung (41) zur Ionisierung eines den Filterstrang (31) umgebenden Gases, vorzugsweise Luft, vorgesehen ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer Elektrode der lonisationseinrichtung (41) eine Wechselspannung, vorzugsweise eine hochgespannte Wechselspannung, zugeführt ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisationseinrichtung (41) in einem Bereich der Strangförderung angeordnet ist, in dem abgeschnittene Strangteile (Filterstäbe 34) queraxial aufeinanderfolgend gefördert werden.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisationseinrichtung (41) im Bereich der Filterstabablage (37,38,39) angeordnet ist.