DE3149670C2 - Vorrichtung zum Herstellen eines fortlaufenden Strangs für die tabakverarbeitende Industrie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines fortlaufenden Strangs zur Verwendung in der tabakverarbeitenden Industrie nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der DE-OS 28 15 025 ist eine Vorrichtung zum Herstellen eines Filterstrangs bekannt, der aus Filterwerg als Hauptbestandteil und flüssigem Plastifizierungsmittel als zweitem Bestandteil hergestellt wird. Bei dieser Vorrichtung ist stromab der Formateinrichtung eine Beta-Strahlenquelle vorgesehen, der die Dichte des Filterstrangs darstellende Signale erzeugt. In Abhängigkeit von diesen Signalen wird die stromab der Plastifizierungseinheit angeordnete Zuführeinrichtung in Form zweier Zuführrollen eingestellt. Da die Zuführeinrichtung für Plastifizierungsmittel mit der gleichen Drehzahl wie die Zuführrollen der Zuführeinrichtung für das Filterwerg angetrieben wird, stehen die Zuführraten für das Filterwerg und das Plastifizierungsmittel in einem festen Verhältnis. Mit dieser Vorrichtung ist es nicht möglich, den Gewichts- bzw. Massenanteil von Hauptbestandteil (Filterwerg) und zweitem Bestandteil (Plastifizierungsmittel) konstant zu halten, da einerseits die Beta-Strahlenquelle die Masse bzw. das Gewicht des verbrauchten Werges nicht genau mißt und andererseits die Zuführraten von Hauptbestandteil und zweitem Bestandteil nicht relativ zueinander verändert werden können.

Aus der US-PS 39 74 007 ist eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung bekannt, bei der die Zuführungsrate des Hauptbestandteiles (Filterwerg) und des zweiten Bestandteiles (Plastifizierungsmittel) unabhängig voneinander eingestellt werden können. Diese Einstellung erfolgt in Abhängigkeit von Signalen, die bei Unterbrechen des Produktionsvorganges einerseits durch ausgeworfene Filterstäbe mit Plastizierungsmittel und andererseits durch ausgeworfene Filterstäbe ohne Plastifizierungsmittel abgeleitet werden. Mit Hilfe dieser Signale wird einerseits das Streckverhältnis der Streckvorrichtung und damit die Zuführungsrate des Filterwerges und andererseits die Zuführungsrate des Plastifizierungsmittels geregelt. Diese Regelung erfolgt mit dem Ziel, die Dichte und Festigkeit der Filterstäbe zu optimieren.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß sie in der Lage ist, den Anteil an Hauptbestandteil und zweitem Bestandteil im Strang auf einem konstanten Wert zu halten.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung wird die Zuführrate der Zuführeinrichtung für den Hauptbestandteil, die stromab für die Zuführeinrichtung für den zweiten Bestandteil angeordnet ist, relativ zu der Zuführungsrate des zweiten Bestandteiles in Abhängigkeit von Signalen geändert, die die Masse oder das Gewicht des Hauptbestandteiles stromauf der Zuführungseinrichtung für den zweiten Bestandteil darstellen, und zwar so, daß ein konstantes Gewichtsverhältnis von zweitem Bestandteil zu Hauptbestandteil erhalten bleibt.

Diese Maßnahmen erlauben es, die Zuführungsrate des zweiten Bestandteiles sehr präzise zu der Zuführungsrate des Hauptbestandteiles in Beziehung zu setzen, um ein vorgegebenes Verhältnis der beiden Bestandteile aufrechtzuerhalten.

Die Vorrichtung kann eine Einrichtung zur gewichtsmäßigen oder sonstigen Erfassung der Zuführrate des zweiten Bestandteiles (Weichmacher) aufweisen. Dies kann nach dem Verfahren und mit der Vorrichtung nach der GB-PS 20 66 707 erfolgen.

Wenn die Zuführrate des zweiten Bestandteiles in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des ersten Bestandteiles bzw. Strangs automatisch geändert wird, kann die Änderungseinrichtung das Verhältnis zwischen der Zuführrate und dieser Geschwindigkeit ändern.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Filterherstellmaschine,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 3,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 2.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt die Filterstrangherstellungsmaschine eine Wergverarbeitungseinheit 2 und eine Strangherstellungseinheit 4. Die Wergverarbeitungseinheit 2 umfaßt drei Paar Antriebsrollen 6, 8 und 10, die eine Wergbahn 12 von einem als Quelle dienenden Wergballen 14 durch die Einheit 2 befördern. Das Werg 12 durchläuft eine Weichmacherauftragskammer 18, die zwischen den Rollenpaaren 8 und 10 angeordnet ist. Von den als Zuführeinrichtung dienenden Rollen 10 aus wird das Werg 12 durch einen konvergierenden Trichter 20 gesammelt und in eine Formateinrichtung 22 der Strangherstellungseinheit 4 eingeführt. In der Formateinrichtung 22 wird das Werg 12 verdichtet und in eine von einem Formatband 26 beförderte Papierumhüllung 24 eingehüllt, so daß ein Filterstrang 28 erzeugt wird. Der Strang 28 wird von einer Abschneideinrichtung 30 in einzelne Filterstrangabschnitte geschnitten. Die Abschnitte werden von einer Umlenktrommel 32 aufgenommen und in Querrichtung umgelenkt, um auf einem Band 33 gesammelt und/oder zu einer Weiterverarbeitungseinheit befördert zu werden.

Die Strangherstellungseinheit 4 ist mit einem Motor 34 versehen, der eine Riemenscheibe 36 für das Formatband 26 antreibt. Die Geschwindigkeit des Strangs 28 in der Strangherstellungseinheit 4 wird somit von der Drehzahl des Motors 34 bestimmt. Das der Strangherstellungseinheit am nächsten liegende Rollenpaar 10 ist über ein erstes stufenlos einstellbares Getriebe 37 mit dem Motor 34 verbunden, um von diesem angetrieben zu werden. Das Verhältnis der Geschwindigkeit des Strangs 28 zu der des Wergs 12 bei den Rollen 10 wird somit von dem Getriebe 37 bestimmt. Das stromauf angeordnete Rollenpaar 6 ist zum Zwecke des Antriebs mit dem Ausgang des Getriebes 37 verbunden, der durch ein zweites Getriebe 38 geführt ist. Das Verhältnis der Geschwindigkeit des Wergs an den Rollen 6 zu der des Wergs an den Rollen 10 ist deshalb von dem Getriebe 38 bestimmt. Ein drittes derartiges Getriebe 40 ist zwischen einen Ausgang des Getriebes 38 und den Rollen 8 geschaltet, so daß das Verhältnis der Geschwindigkeit des Wergs an den Rollen 8 zu der an den Rollen 6 vom Getriebe 40 bestimmt ist.

Ein Weichmacher wird auf das Werg 12 in der Kammer 18 durch eine rotierende Sprühbürste 42 aufgebracht, auf die der Weichmacher mittels einer vom Ausgang des Getriebes 37 angetriebenen Zumeßpumpe 44 aufgebracht wird. Die Weichmacherzuführrate zur Kammer 18 ändert sich somit mit der Geschwindigkeit des Wergs 12 an den benachbarten Rollen 10.

Das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 38 ist für bestimmte Arbeitsbedingungen eingestellt (z. B. für Werg) und wird normalerweise nicht geändert, wenn diese Bedingungen nicht geändert werden. Ähnlich können die Durchschnittswerte der Übersetzungsverhältnisse der Getriebe 37 und 40 gemäß den Arbeitsbedingungen eingestellt werden; die Übersetzungsverhältnisse dieser Getriebe können jedoch auch in Abhängigkeit von Signalen geändert werden, die von der Maschine zugeordneten Fühlern abgeleitet sind.

Eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 37 bringt eine Änderung des Verhältnisses der Geschwindigkeit des die Wergeinheit 2 verlassenden Wergs zu der in der Strangeinheit 4 mit sich; dies bringt eine Änderung der Menge an Werg 12 pro Längeneinheit erzeugten Strangs 28 mit sich. Eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 40, das derart eingestellt ist, daß die Rollen 8 sich schneller drehen als die Rollen 6 und damit das Werg 12 strecken, ändert den Betrag, um den die Kräuselung des Wergs beseitigt wird (und kann auch die Wergmenge im Filterstrang beeinträchtigen).

Ein erster Fühler 46 umfaßt eine Einrichtung zur Ermittlung des Druckabfalls im Werg 12 oder Strang 28. Der Fühler 46 ist am stromabwärtwärtigen Ende der Formateinrichtung 22 angeordnet. Es könnten jedoch auch andere Vorrichtungen zur Ermittlung des Luftdruckabfalls im Werg oder zur Ermittlung des Druckabfalls im Strang 28 (möglichst nach dem Schneiden) verwendet werden. Signale vom Fühler 46, die den Druckabfall in den aus Werg 12 und Strang 28 gebildeten Filtern anzeigen, gelangen über die Steuereinheit 47 zum Getriebe 40. Das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 40 kann daher in Abhängigkeit von vom Fühler abgeleiteten (und von der Einheit 47 verarbeiteten) Signalen gesteuert werden, um die Streckung des Wergs 12 zwischen den Rollen 6 und 8 zu steuern.

Ein Fühler 48 umfaßt eine Wergballen-Wägevorrichtung und ist durch eine Steuereinheit 50 mit dem Getriebe 37 verbunden. Der Fühler 48 liefert kontinuierliche Messungen des Gewichts des Wergballens 14. Die Steuereinheit 50 weist eine Schaltung auf, die auf einen neben der Abschneideinrichtung 30 angeordneten Strangzählfühler 52 anspricht, so daß an das Getriebe 37 angelegte Signale den gewichtsmäßigen Wergverbrauch darstellen können, d. h. das Gewicht an verbrauchtem Werg für eine vorbestimmte Anzahl von Filterstäben.

Ein weiterer Fühler 54 ist neben der Abschneideinrichtung 30 angeordnet und umfaßt einen Strahlungsdetektor zur kontinuierlichen Messung der Strangmasse oder -dichte durch Dämpfung der durch den Strang hindurchgehenden Strahlung. Der Detektor kann einer Beta-Strahlungsquelle zugeordnet sein. Eine Steuereinheit 56 ist vorgesehen, um die Signale vom Fühler 54 zu verarbeiten und, wenn nötig, ein Ausgangssignal zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 37 zu erzeugen.

Ein weiterer Fühler, der einen dem Band 33 zugeordneten Gewichtsfühler 57 zum Wägen einer vorgegebenen Anzahl von Stäben und zum Abgeben eines Gewichtssignals an eine weitere Steuereinheit 58 umfaßt, liefert ein weiteres Signal zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 37.

Die Fühler 54, 48 und 57 (und die zugeordneten Steuereinheiten) können zusammen (wie gezeigt), oder getrennt, oder in irgendeiner beliebigen Kombination verwendet werden.

Jede der Steuereinheiten 47, 50, 56 und 58 kann eine Einrichtung zur Eingabe eines Bezugs- oder Soll-Wertes der gemessenen Kennlinie, eine Einrichtung zum Vergleichen des tatsächlich gemessenen Wertes mit dem Soll-Wert und eine Einrichtung zum Erzeugen eines entsprechenden Korrektursignale zur Beaufschlagung des jeweiligen Getriebes umfassen.

Die Fig. 2 und 3 zeigen einen Aufbau der Wägevorrichtung, die einen Fühler 48 umfaßt. Ein Wergballen 60 ist auf einem Förderwagen 62 abgestützt, der eine Plattform 64 und Räder 66 umfaßt. Der Fühler 48 umfaßt eine Lastzelle, die Schienen 68 trägt, die genügend weit vom Boden erhöht sind, um die nötige Bewegung der Lastzelle zu gestatten. Eine stationäre Schiene 70 ist neben und in Ausrichtung mit dem beweglichen Schienenabschnitt 68 angeordnet, und ein Ersatzballen 60A und ein Förderwagen 62A stehen bereit, um nach Bedarf in die Arbeitsstellung befördert zu werden. Rampen 72 und 74 sind vorgesehen, damit die Förderwagen zu und von den leicht erhöhten Schienen 68 und 70 bewegt werden können; als Alternative kann die Rampe 74 weggelassen sein, und die Schiene 70 kann auf die Höhe der Schienen 68 durch hydraulische Heber angehoben werden, nachdem ein voller Förderwagen auf die Schiene geschoben worden ist.

Bei der in Fig. 2 und 3 gezeigten Anordnung kann die Lastzelle zwischen den Rädern des Förderwagens untergebracht sein. Wenn eine noch höhere Lastzelle erforderlich ist, können die Räder auf den gegeüberliegenden Seiten des Förderwagens auf getrennten Stummelwellen montiert sein, wodurch Platz für eine Lastzelle mit einer Höhe, die beinahe dem Durchmesser der Räder entspricht, geschaffen wird, ohne daß die Schienen 68 weiter erhöht werden müssen.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Herstellen eines fortlaufenden Strangs zur Verwendung in der tabakverarbeitenden Industrie, mit einer Einrichtung zum Zuführen eines Hauptbestandteils des Strangs zu einer Formateinrichtung für die Strangbildung, einer Einrichtung zum Zuführen eines zweiten Bestandteils des Strangs zum Hauptbestandteil an einer Stelle stromauf der Zuführungseinrichtung für den Hauptbestandteil, ferner mit einer Einrichtung zum Ändern der Zuführrate zumindest der Zuführeinrichtung für den Hauptbestandteil, einer Signaleinrichtung zum Erzeugen von Signalen, die die Verbrauchsrate zumindest des Hauptbestandteils darstellen, und einer Änderungseinrichtung zum Ändern der Zuführrate des Hauptbestandteils und des zweiten Bestandteils relativ zueinander, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung (48, 52, 54, 57) einen stromauf der besagten Stelle angeordneten Detektor (48) umfaßt, der die Masse oder das Gewicht des Hauptbestandteils darstellende Signale erzeugt, und daß die Änderungseinrichtung die Zuführrate der Zuführeinrichtung (10) für den Hauptbestandteil relativ zu der des zweiten Bestandteiles in Abhängigkeit von den Detektorsignalen so ändert, daß ein konstantes Gewichtsverhältnis vom zweiten Bestandteil zum Hauptbestandteil erhalten bleibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungseinrichtung so ausgebildet ist, daß sie die Zufuhrrate der Zuführeinrichtung (44) für den zweiten Bestandteil ändert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Überwachung der Zufuhrrate des zweiten Bestandteils vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (48) so ausgebildet ist, daß er die Abzugsrate des Hauptbestandteils aus einer Quelle (14) überwacht, und angrenzend an diese Quelle (14) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptbestandteil Werg aus Filtermaterial und der zweite Bestandteil ein flüssiger Zusatz ist.