DE2902913C2

DE2902913C2 - Verfahren zur Regelung des Ventilationsgrades einer Filtercigarette

Info

Publication number: DE2902913C2
Application number: DE19792902913
Authority: DE
Inventors: Rolf 8581 Kirchenpingarten Tabel; Lothar 8580 Bayreuth Zähter
Original assignee: BAT Cigarettenfabriken GmbH
Current assignee: British American Tobacco Germany GmbH
Priority date: 1979-01-26
Filing date: 1979-01-26
Publication date: 1984-10-04
Also published as: DD148716A5; CH644999A5; AT371317B; GR69882B; DE2902913A1; ATA41180A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Ventilationsgrades einer Fllierclgarcttc gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bekannt, daß die Verwendung von luftdurchlässigem Mundstückbelagpapier bei Filtercigaretten zu einer Verbesserung der Rauchelgcnschaften. Insbesondere bezüglich der niedermolekularen Gasphasenbestandteile des Tabakrauchs, führt. Die Clgarettenhersteller waren daher In den letzten Jahren bemüht, immer stärker luftdurchlässige Mundstückbelagpaplere für ventilierte Filtercigaretten einzusetzen. Dabei wurde u. a. versucht, die Luftdurchlässlgkel! des Mundstückpaplers auch nach der Verleimung mit dem Filterkern dadurch zu erhalten, daß nur Teile des Mundstückbelagpaplers mit Leim versehen wurden; vgl. DE-OS 51903. Ein ähnliches Verfahren Ist aus der DE-OS 46 565 bekannt, wobei auch die Klcbstoffvlskosltät wi und Nuttiefe der Lelmübertragungswalze In die Betrachtung clnbezogen werden.

Weiterhin Ist In der DE-OS 28 45 342 ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem die Luftdurchlasslgkeli eines porösen Huilmaterlals für Clgareltcn durch Ände- (^ rung der Schichtdicke des aufzutragenden Leims geregelt wird; dabei kommt eine Lclmübertragungswalzc mit stufenlos einstellbarer Umdrehungsgeschwindigkeit

zur Anwendung.

Seit kurzer Zeit bieten die Hersteller von Mundstückbelagspapier hochluftdurchlässige Papiersorten an, die sich Infolge Ihrer großen Luftdurchlässigkelt besonders gut für die Herstellung von ventilierten Filtercigaretten eignen. Es hat sich jedoch rasch gezeigt, daß diese Papiersorten auf den üblichen Cigarettenmaschlnen nicht verarbeitet werden können, da aus fertigungstechnischen Gründen ihre Luftdurchlässigkelt sehr starken Schwankungen unterworfen ist. So kann die Luftdurchlässigkeit eines derartigen Papiers bereits innerhalb eines nur wenige Zentimeter langen Stücks der Papierbahn zwischen 30 und 80 l/h (gemessen mit einem 2,25 cm¹ großen Meßkcpf und 100 mm WS-Meßdruck) schwanken. Mit diesem Papier hergestellte Filtercigaretten weisen unvertretbar hohe Schwankungen bezüglich Ihres Ventilationsgrades auf.

Die Erfindung ist auf ein Verfahren der eingangs genannten Art gerichtet, bei dem auf üblichen bzw. geringfügig modifizierten Cicarettenrnaschlnen Filtercigaretten hergestellt werden sollen, die trotz des verwendeten hochdurchlässigen Mundstückbelagpapiers eine bisher nicht erreichte Konstanz ihres Ventilationsgrades aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man zum Ausgleich von Abweichungen des Ventilationsgrades den Leimauftrag durch kontinuierliche Änderung des Umschlingungswinkels des Mundstückbelagpapiers bzw. der Umhüllung an einer an sich bekannten Lelmübertragungswalze regelt.

Hierzu kann öle Mundstückbelagpapierbahn mittels zwei In Transportrichtung vor bzw. hinter der Lelmübertragungswalze angeordneten Führungsrollen an die Lelmübertragungswalze angedrückt werden, wobei die Führungsrolle und die Leimübertragungswalze parallele Drehachsen aufweisen und mindestens eine der Führun^srollcn oder die Leimwalze Im wesentlichen senkrecht zu einer Ebene, die von dem zwischen den Führungsrollen gehaltenen, zu be'eimenden Abschnitt der Mundstückbelagpapierbahn gebildet 1st, stufenlos bewegbar Ist.

Häufig weisen die von den Papierherstellern gelieferten Mundstückbelagpapiere so starke Luftdurchlässigkeitsschwankungen auf, so daß man auch bei Einsatz der vorgenannten Belelmungsverfahren der Erfindung diese Schwankungen nicht mehr ausgleichen kann: für besonders stark luftdurchlässige Papierabschnltle könnte z. B. ein so großer Leimauftrag erforderlich werden, daß hierdurch In den nachfolgenden Stationen der (Zigarettenmaschine zusätzliche fertigungstechnische Probleme entstehen. Bei dem Verfahren der Erfindung kann man daher die Luftdurchlässigkelt des Mundstückbelagpaplers vor der Belelmung kontinuierlich messen und Schwankungen der Papierdurchlässigkeit in an sich bekannter Weise erforderlichenfalls durch Anbringung zusätzlicher Perforierungen ausgleichen. Die zusätzliche Perforierung kann durch elektrostatische Entladungen, Laserstrahlen oder dergleichen erzeugt werden; derartige Verfahren sind an sich bekannt, vgl. DE-OS 27 34 643. Gemäß einer bevorzugten Ausi'uhrungsform des Verfahrens der Erfindung kann man daher die Luftdurchlässigkelt des Mundslückbclagpaplers vor der Belelmung kontinuierlich messen und Schwankungen der Papierdurchlässigkeit In an sich bekannter Welse erforderlichenfalls durch Anbringung zusätzlicher Perforierung elektrostatische Entladungen, Laserstrahlen oder dergleichen; derartige Verfahren sind an sich bekannt, vgl. DE-OS 27 34 643

Selbstverständlich geht man bei dem zuletzt genannten Verfahren von einem Mundstückbelagpapler aus, dessen Bereiche größter Luftdurchiassigkelt kleiner oder gleich dem gewünschten Sollwert sind und dessen Durchiasslgkeiismlttelwert unterhalb des gewünschten s Sollwerts Hegt.

Insgesamt wird somit ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung gestellt, mit dem Schwankungen der Luftdurchlässigkell des Mundstückbelagpapiers ciurch Regelung des Leimaufirags in Abhängigkeit von dem Ventüatlonsgrad der fertigen Flltercigaretten ausgeglichen werden, wobei die Leimauftragsmenge durch Änderung des Umschllngungswinkelä des Mundstückbelagpapiers bzw. des Umhüliungspaplers an der Lelmübertregungswalze erfolgt. Zusätzlich können Schwankungen der Luftdurchlässlgkelt des Mundstückbelagpaplers dadurch ausgeglichen werden, daß In Abhängigkeit von der gemessenen Durchlässigkeit gegebenenfalls zusätzliche Perforationen in dem Mundstückbelagpapler vor der Belefmung angebracht werden.

Die Erfindung wird im folgenden näher erläutert, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird.

Aus Fig. 1 der vorliegenden Anmeldung 1st ein bahnförmiges Mundstückbelagpapler 1 ersichtlich, das an einer Leimübertragungswalze 2 mit Leim 3 versehen werden kann. Hierzu wird das Mundstückbelagpapler I zwischen zwei Führungsrollen 4 und 5 gehalten und kann z. B. durch Absenken der Führungsrolle 4 In Berührung mit der Oberfläche der Lelmübertragungswalze gebracht werden.

Anschließend wird das belelmie Mundstückbelagpapler einer Saugwalze 6 zugeführt. Daran schließen sich nicht gezeigte weitere Bearbeitungsstufen an, in denen das an der Saugwalze geschnittene, beleimte Mundstückbelagpapler mit Clgaretten und Filterstäben zu DoppelfUtercIgaretten verleimt werden. Die Doppelfilterclgaretten werden schließlich zu Cigaretten 7 zerschnitten.

Der Ver ilatlonsgrad der Clgaretten 7 wird mittels eines Meß- und Regelgerätes 8 bestimmt. Ein Stellglied 9 regelt in Abhängigkeit des Ventilationsgrads der Clgaretten das Ausmaß des Absenkens der stufenlos bewegbaren Führungsrolle 4 auf die Lelmüberiragungswalze 2 und somit den Umschllngungswinkel 10 und das Ausmaß des Lelrnauftrags. Da v&i der aufgetragenen Leimmenge die Luftdurchlässigkeit des verleimten Mundstückbelagpaplers abhängt, kann man somit einen konstanten Ventilationsgrad der Clgaretten 7 erhalten.

In der Zeichnung geir.äß Flg. 1 1st die stufenlos auf- und abbewegbare Führungsrolle 4 soweit angehoben, daß der Abschnitt des Mundstückbelagpaplers 1, der sich zwischen den Führungsrollen 4 und 5 befindet und für die folgende Beschreibung der Bewegung von Führungsrollen bzw. der Leimübertragungswalze als Bezugsebene 11 dient, nicht mehr die Leimübertragungswalze 2 berührt. Fig. 1 gibt somit gewissermaßen eine Ruhestellung der Maschine an, In der eine BeIeI-mung nicht stattfindet.

In der aus Flg. 2 ersichtlichen Welse kann nun die *u Führungsrolle 4 Im wesentlichen senkrecht zu der Bezugsebene 11 in Richtung auf die Lelmübertragungswalze 2 abgesenkt werden, bis es zu einer Berührung mit der Leimübertragungswalze kommt. Das Ausmaß des Absenkens der Führungsrolle 4 bestimmt den '5 Umschllngungswinkel 10 des Mundstückbelagpaplers 1 an der LelmübertragUit^swalze und somit die aufgetragene Leimmenge.

Wenn nun das Meß- und Regelgerät λ einen zu hohen Vcniilatlonsgrad der Cigaretten 7 meldet, veranlaßt das Stellglied 9 ein verstärktes Absenken der Leimübertragungswalze 2. somit einen stärkeren Leimauftrag und schließlich einen verringerten Ventilatlonsgrad der fertigen Clgarelten.

Selbstverständlich stehen auch andere Möglichkelten für die Veränderung des Leimauftrags zur Verfügung. So können beispielsweise auch die Führungsrollen 4 und 5 gemeinsam auf die Leimübertragungswalze 2 abgesenkt werden; weiterhin Ist es möglich, die Führungsrollen 4 und 5 festzuhalten und die Leimübertragungswalze 2 anzuheben.

Bei dem Verfahren gemäß F1 g. 3 wird wie bei den F1 g. 1 und 2 das bahnförmige Mundstückbelagpapler 1 an der Leimübertragungswalze 2 beleimt, zu Stücken 12 geschnitten und mit Clgaretten und Fliterstäben zu Doppelfllterclgaretten 13 verleimt (Piellrlchtung).

Nach dem Zerschneiden der Doppelfllterclgaretten 13 zu den Clgaretten 7 wird deren Ventllatlonsgrad an dem Meß- und Regelgerät 8 best! -..mt. Der ermittelte Ventllatlonsgrad wird in der bereits er'-äuterten Weise zur Regelung des Umschllngungswinkels 10 und somit des Ventilationsgrads der Clgaretten 7 verwendet,

Zusätzlich wird bei einer Anordnung gemäß Flg. 3 vor de: Belelmung die Luftdurchlässigkeit des Mundstückbelagpaplers 1 mittels einer geeigneten Vorrichtung 14 gemessen und mit einem vorbestimmten Sollwert verglichen. Der Abweichungswert bestimmt an einem nicht gezeigten Frequenzgeneidtor die entsprechende Frequenz, die Ihrerseits die In dem Mundstückbeiagpapler zu erzeugende Zahl der Perforationen bestimmt. Die Perforationen werden durch die Funken einer nicht gezeigten Hochspannungsendstufe mittels Elektroden 15 erzeugt.

Bei dieser Verfahrenswelse stellt die Regelung der Bslelmung eine Langzeltregelung dar. Über die Regelung der Rotationsgeschwindigkeit der Belelmungswalze Ist ein Stellbereich von ± 3% des Fllterventllaiionsgrades möglich; der Slellberelch über den Umschllngungsw'nkel 10 betrügt -n 2% des Filterventilationsgrades. Eine Korrektur von Ventilallonsschwankungen kann auf diese Welse nach etwa 7 Sekunden erfolgen.

Die Korrektur der Luftdurchlässigkeit des Mundstückbelagpapiers durch elektrostatische Perforation stellt dagegen eine Kurzzeitregelung dar. Eine Korrektur von Durchlässigkeitsschwankungen durch Vergrößerung der Luftdurchlässigkeit auf einen konstanten Wert kann In der gezeigten Anordnung nach ca. 16 msec erfolgen.

Im folgenden warden die charakteristischen Daten je eines Mundstückbelagpaplers und eines Belagpaplerleimes wiedergegeben.

Mundstückbelagpapler:
Grundmaterial:

geglättetes Papie
Flächengewicht:

31,5 ±2,5gr/m²
Dicke:

52,0 ± 5,0 um
Bruchlast In Längsrichtung:

2,8 ± 0,4 kp
Dehnung In Längsrichtung:

1,6 ± 0.4%

Füllstoffgehalt (Asche):
4,5 * 1,0%

Leimung:
0.25 - 0.5

Luftdurchlässigkeit:

bei 2,25 cm¹ großem Meßkopf und 100 mm WS Meßdruck Mittelwert = 72 l/h Strcuberclch des Mittelwerts = 64 bis 80 l/h Streuberelch der Elnzclwerte = 54 bis 90 l/h

III

Bedrucktes Papier:

Farbauftragsgewlcht:

2,5 * l,0gr/m^! _|5

Luftdurchlasslgkelt:

bei 2.25 cm² großem Meßkopf und 100 mm WS Meßdruck Mittelwert = 52,5 l/h Streubereich des Mittelwerts = 40 bis 65 l/h Streubereich der Einzelwerte = 30 bis 75 l/h ₂„

Belagpaplerlelm:

Klebstoff art:

PVAc-Dlsperslon _2i

pH-Wert:

ca. 5
Dichte:

ca. 1,1
Festkörpergehalt: ^l"

ca. 45%
Viskosität Epprecht Rheometer:

ca. 6000 mPa ο
Struktur: „

gut fließend
Verdünnbarkelt:

mit Wasser je nach Bedarf
Farbe:

weiß «ι

farblos, transparent, elastisch, thermoplastisch, alterungsbeständig
Filmlösllchkelt in Wasser:

reemulglerbar ³

Abbindung:

besonders schnell
Kältebeständigkeit:

bis - 6° C sn

Mindesuemperaiür für Filmbildung:

O'C
Verwendungszweck:

Cigarettenflltereinklebung in schnell laufenden

Maschinen von mehr iils 4000 pro Minute ^s?

Hierzu 3 Blau Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Regelung des Ventilationsgrades einer Flltercigarette, bestehend aus einem Tabakstrang, einem den Tabakstrang einhüllenden (Zigarettenpapier, einem üblichen Filterkern sowie einer den Fllterkern umgebenden luftdurchlässigen Umhüllung oder mehreren Umhüllungen aus Papier, Insbesondere aus hoch luftdurchlässigem Mundstückbelagpapier, bei welchem Verfahren Leim auf die Umhüllung aufgebracht und anschließend die Umhüllung mit dem Filterkern verklebt bzw. gegebenenfalls mehrere vorhandene Umhüllungen untereinander verklebt werden, wobei während der Herstellung der is Cigarette auf einer (Zigarettenmaschine der Ventilationsgrad der Cigarette kontinuierlich bestimmt und Abweichungen von einem Sollwert durch Beeinflussung der Luftdurchlässigkelt der Umhüllung ausgeglichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß man ϊί/τη Ausgleich von Abweichungen des Ventilationsgrades den Leimauftrag durch kontinuierliche Änderung des Umschlingungswinkels (10) des Mundstückbelagpapiers bzw. der Umhüllung an einer an sich bekannten Lelmübertragungswalze (2) regelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mundstückbelagpapierbahn (1) mittels zwei in Transportrichtung vor bzw. hinter der Lelmübertragungswalze (2) angeordneten Führungsrollen (4, 5) an die Lelmübertragungswalze andrückbar Ist, wobei die Führur.gsrollen (4. S) und die Lelmübertrtgungswalz>.· (2) parallele Drehachsen aufweisen und mindestens eine der Führungsrollen (4, 5) oder die Lelmübertragun&.walze (2) im wesent- .»> liehen senkrecht zu einer Ebene (11), die von dem zwischen den Führungsrollen gehaltenen, zu beleimenden Abschnitt der Mundstückbelagpaplerbahn (1) gebildet ist, stufenlos bewegbar ist.

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