DE3640883A1 - Verfahren und vorrichtungen zum herstellen von tabakrauchfilterstaeben - Google Patents
Verfahren und vorrichtungen zum herstellen von tabakrauchfilterstaebenInfo
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- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
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- A24D3/0229—Filter rod forming processes
- A24D3/0233—Filter rod forming processes by means of a garniture
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Her
stellen von Tabakrauchfilterstäben, insbeson
dere Zigarettenfilterstäben, wobei von einem
Vorrat abgezogenes, aus gekräuselten Spinnfa
sern und/oder Filamenten bestehendes Filtertau
- - in einer Aufbereitungszone ausgebreitet, auf gelockert, gestreckt, entspannt und gegebenen falls mit Weichmacher versehen wird und
- - danach einer Bearbeitungszone zugeführt wird, wo es in einer Einlaufzone zusammengefaßt, an schließend gegebenenfalls mit einem Umhüllungs streifen umhüllt und schließlich als Tabak rauchfilterstrang in einzelne Tabakrauchfilter stäbe zerschnitten wird.
Die Erfindung betrifft außerdem Vorrichtungen zur
Durchführung des Verfahrens mit jeweils
- - einem Aufbereitungsgerät, das Vorrichtungen zum Ausbreiten, Auflockern, Strecken und Entspannen des Filtertaus sowie gegebenenfalls eine Vor richtung zum Versehen des Filtertaus mit Weich macher aufweist,e und
- - einem Bearbeitungsgerät, das gegebenenfalls eine Einlaufdüse zum Fördern des Filtertaus, ferner eine Einlaufvorrichtung zum Zusammen fassen des Filtertaus mit gegebenenfalls einem Einlauftrichter und mit einem Einlauffinger, außerdem gegebenenfalls eine Umhüllungsvorrich tung zum Umhüllen des Filtertaus mit einem Um hüllungsstreifen sowie eine Schneidvorrichtung zum Zerschneiden des gebildeten Tabakrauchfil terstrangs in einzelne Tabakrauchfilterstäbe aufweist.
Der Ausdruck "Filtertau" (englisch: "filter tow")
bedeutet ein Vlies aus einer Vielzahl gekräusel
ter z.B. synthetischer Spinnfasern und/oder Fila
mente.
Das Filtertau kann beispielsweise aus gekräusel
ten Celluloseacetat-, insbesondere Cellulose-2,5-
Acetat-Spinnfasern und/oder -Filamenten bestehen.
Die bekannten Vorrichtungen zum Herstellen von
Tabakrauchfilterstäben setzen sich normalerweise
aus einem Aufbereitungsgerät und einem Bearbei
tungsgerät zusammen.
Das Aufbereitungsgerät weist üblicherweise Vor
richtungen zum Ausbreiten, Auflockern, Strecken
und Entspannen des Filtertaus sowie, falls das
Filtertau mit Weichmacher versehen werden soll,
eine Vorrichtung zur Benetzung der Spinnfasern
und/oder Filamente des Filtertaus mit einem Weich
macher auf.
Das Bearbeitungsgerät weist üblicherweise eine
Einlaufvorrichtung zum Zusammenfassen des Filter
taus mit einem Einlauftrichter und einem Ein
lauffinger, außerdem, wenn das Filtertau mit
z.B. Papier umhüllt werden soll, eine Umhüllungs
vorrichtung zum Umhüllen des Filtertaus mit ei
nem Umhüllungsstreifen sowie eine Schneidvorrich
tung zum Zerschneiden des durch das Zusammenfas
sen und gegebenenfalls Umhüllen gebildeten Ta
bakrauchfilterstrangs in einzelne Tabakrauchfil
terstäbe auf.
Bei den bekannten modernen Vorrichtungen zum
Herstellen von Tabakrauchfilterstäben ist - in
Filtertaubewegungsrichtung gesehen - dem Ein
lauftrichter noch eine Einlaufdüse zum Fördern
des Filtertaus vorgeschaltet, wobei dann der
Einlauftrichter in seiner Wandung Löcher zum Ent
weichen des durch die Einlaufdüse zugeführten Ga
ses, das vorzugsweise Luft ist, aus dem Einlauf
trichter aufweist.
Bei den üblichen bekannten Verfahren und Vorrich
tungen zum Herstellen von Tabakrauchfilterstäben
wird das - endlose - Filtertau aus beispielswei
se gekräuselten Cellulose-2,5-Acetat-Spinnfasern
und/oder -Filamenten, das in Schichten übereinan
dergelegt und so zu einem Ballen verpreßt ist, von
der Oberfläche dieses Ballens fortlaufend abgezo
gen, ausgebreitet, über eine Rolle oder ein ähnli
ches Führungsorgan geführt, anschließend noch
mals ausgebreitet, durch Bremswalzen geführt, ge
streckt, entspannt, nochmals ausgebreitet, mit
Weichmacher besprüht, über Umlenkwalzen geführt,
durch eine Einlaufdüse und von dort durch einen
Einlauftrichter und einen Einlauffinger ge
führt sowie gegebenenfalls mit einem Umhüllungs
streifen aus z.B. Papier umhüllt, wonach der so
gebildete Tabakrauchfilterstrang in fertige Ta
bakrauchfilterstäbe zerschnitten wird.
Mit dem Strecken des Filtertaus erreicht man,
daß die gekräuselten Spinnfasern und/oder Fila
mente sich voneinander trennen.
Beim nachfolgenden Entspannen zieht sich das Fil
tertau auf Grund seiner Kräuselelastizität unter
Bauschbildung zusammen. Die Fähigkeit zur Bausch
bildung hängt davon ab, ob das Strecken optimal
geschieht, d.h., nicht zu schwach, so daß eine
vollständige Fasertrennung erfolgt, aber auch
nicht zu stark, so daß keine plastische Verfor
mung eintritt.
Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum
Herstellen von Tabakrauchfilterstäben, insbeson
dere Zigarettenfilterstäben, zeigen jedoch folgen
de Nachteile:
- - Mit zunehmender Geschwindigkeit und gegebenen falls auch zunehmendem Bausch des Filtertaus erhöht sich die Reibung zwischen dem Filtertau und der umgebenden Luft im Bereich zwischen den Umlenkwalzen und der Einlaufdüse, wodurch die Wickelneigung an den Umlenkwalzen zunimmt, was bedeutet, daß das Filtertau sich leicht um die Umlenkwalzen wickeln kann.
- Um das bauschige Filtertau dennoch sicher von den Umlenkwalzen abzuziehen, muß der Druck des Gases, mit dem die Einlaufdüse betrieben wird, erhöht werden.
- - Das bauschige Filtertau wird durch die Gas strömung, die bevorzugt eine Luftströmung ist, aus der Einlaufdüse in den Einlauftrich ter und den nachfolgenden Einlauffinger ge drückt. Es kann um so mehr Filtertaumaterial in den Einlauffinger gedrückt werden, je höher der Luftdruck in der Einlaufdüse ist - Voraus setzung dafür ist selbstverständlich, daß ent sprechend mehr Filtertaumaterial vom Aufbe reitungsgerät und damit von der Streckvorrich tung angeliefert wird -; dabei wird die in den Einlauffinger einzubringende Filtertaumenge durch die Reibkräfte des Filtertaumaterials gegen die Innenwandung des Einlauftrichters und gegen die Innenwandung des Einlauffingers, durch die Rei bung der Spinnfasern und/oder Filamente gegen einander sowie durch die Steifigkeit der Spinn fasern und/oder Filamente begrenzt.
- Mit zunehmendem Einlaufdüsendruck und damit er höhter Filtertaumenge im Einlauftrichter ver schlechtert sich jedoch die Homogenität, also die gleichmäßige Verteilung der Masse des Fil tertaus in den fertigen Tabakrauchfilterstäben, wodurch der Zugwiderstand über die Länge dieser Filterstäbe und von Stab zu Stab ebenfalls un gleichmäßig wird.
- - Mit zunehmender Arbeitsgeschwindigkeit, i.e. der Geschwindigkeit, mit der das Filtertau durch das Bearbeitungsgerät läuft, verkürzt sich die Materialkennlinie (als Materialkennlinie bezeich net man die Beziehung zwischen dem Zugwiderstand und dem Filtertaugewicht, die sich für ein be stimmtes Tabakrauchfilterstabformat mit einem Filtertau auf einer Vorrichtung zur Herstellung von Tabakrauchfilterstäben ergibt). Dieses kann durch die Erhöhung des Einlaufdüsendrucks zwar kompensiert werden, was bedeutet, daß eine Erhöhung des Gasdrucks der Einlaufdüse zwar zu einer Verlängerung der Materialkenn linie führt, jedoch wird durch eine solche Einlaufdüsendruckerhöhung - wie zuvor beschrie ben - der Zugwiderstand über die Länge der fertigen Tabakrauchfilterstäbe und auch von Stab zu Stab dann wieder ungleichmäßig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren der eingangs genannten Gattung zum
Herstellen von Tabakrauchfilterstäben, insbeson
dere Zigarettenfilterstäben, zur Verfügung zu
stellen, mit dem
- - bei zunehmender Geschwindigkeit und gegebenen falls auch zunehmendem Bausch des Filtertaus die Bildung von Wickeln an den Umlenkwalzen ver mieden wird, wobei der Einlaufdüsendruck nicht erhöht werden muß oder sogar abgesenkt werden kann, oder wobei auf die Einlaufdüse sogar ver zichtet werden kann;
- - mehr Filtertaumaterial in den Einlauffinger und damit in die fertigen Tabakrauchfilterstäbe ein gebracht werden kann, wobei diese Filterstäbe einen gleichmäßigen Zugwiderstand besitzen, und wobei der Einlaufdüsendruck nicht erhöht werden muß oder sogar abgesenkt werden kann, oder wobei auf die Einlaufdüse so gar verzichtet werden kann;
- - bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten eine Ver längerung der Materialkennlinie und gleichzeitig ein gleichmäßiger Zugwiderstand der fertigen Tabakrauchfilterstäbe er halten werden kann, wobei der Einlaufdüsen druck nicht erhöht werden muß oder sogar ab gesenkt werden kann, oder wobei auf die Ein laufdüse sogar verzichtet werden kann.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Verfahren
der eingangs genannten Art, durch die im kenn
zeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merk
male gelöst.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Verfahrens ist im Anspruch 2 angegeben.
Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde,
eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs
gemäßen Verfahrens zu schaffen.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der
eingangs genannten Art durch die in den kenn
zeichnenden Teilen der Ansprüche 3, 4 und 7 an
gegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsge
mäßen Vorrichtung nach Anspruch 4 sind in den An
sprüchen 5 und 6 angegeben.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsge
mäßen Vorrichtung nach Anspruch 7 sind in den An
sprüchen 8 und 9 angegeben.
Die Erfindung weist folgende Vorteile auf:
- - Die Bildung von Wickeln an den Umlenkwalzen der Vorrichtungen zum Herstellen von Tabak rauchfilterstäben wird vermieden;
- - bei einem vorgegebenen Filtertaugewicht pro Tabakrauchfilterstab und einem vorgegebenen Zugwiderstand kann - gegenüber dem Stand der Technik - der Einlaufdüsendruck reduziert, da mit die Homogenität der Masse des Filtertaus in den fertigen Filterstäben verbessert und dadurch wiederum ein gleichmäßiger Zugwider stand über die Länge der Filterstäbe und von Stab zu Stab erreicht werden;
- - durch die Einwirkung eines Gases oder von Dampf erhöhten Drucks im Bereich der Einlauf zone auf das Filtertau in dessen Bewegungsrich tung werden die Spinnfasern und/oder Filamente dieses Filtertaus offenbar stark verwirbelt, denn gegenüber einem nach dem Stand der Tech nik hergestellten Tabakrauchfilterstab mit gleichem Filtertaugewicht erhöht sich nach der Erfindung der Zugwiderstand. Dieses bedeutet also, daß man mit der Erfindung für einen vor gegebenen Zugwiderstand weniger Filtertaumaterial pro Tabakrauchfilterstab benötigt;
- - auch bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten läßt sich die Materialkennlinie verlängern und damit ein gleichmäßiger Zugwiderstand über die Länge der fertigen Tabakrauchfilterstäbe und von Stab zu Stab erreichen;
- - der Einlaufdüsendruck muß selbst bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten nicht erhöht werden oder kann sogar abgesenkt werden, oder es kann sogar auf die Einlaufdüse verzichtet werden;
- - mit der Vorrichtung nach Anspruch 3 braucht man beim Anfahren dieser Vorrichtung das Filtertau nicht mehr von Hand unter den Ein lauffinger zum Formatband zu ziehen, denn das durch die Löcher in der Wandung des Ein lauffingers zum Filtertau geführte Gas - oder der entsprechende Dampf - transportiert das Filtertau automatisch zum Formatband.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeich
nungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 schematisch eine bekannte Vorrichtung zum
Herstellen von Zigarettenfilterstäben mit einem
Filtertau-Aufbereitungsgerät und einem nachge
schalteten Filtertau-Bearbeitungsgerät;
Fig. 2 schematisch und im Schnitt den eine Um
lenkwalze, eine Einlaufdüse, einen Einlauf
trichter, einen Einlauffinger und ein Format
band umfassenden Teil der Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3 schematisch und im Schnitt den Teil einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 3 mit
einem Einlauffinger, einem Teil einer Einlauf
düse, ferner einem Einlauftrichter und einem
Formatband;
Fig. 4 schematisch und im Schnitt den Teil einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 3
mit einem Einlauffinger sowie - ebenfalls
schematisch und im Schnitt - vergrößerte Dar
stellungen der Löcher 17 und 20 in der Wan
dung dieses Einlauffingers;
Fig. 5 einen Schnitt nach Linie A-A in Fig. 4;
Fig. 6 einen Schnitt nach Linie B-B in Fig. 4;
Fig. 7 schematisch und im Schnitt den Teil ei
ner erfindungsgemäßen Vorrichtung nach An
spruch 3 mit einem Einlauffinger sowie einer
Umlenkwalze, ferner einer Einlaufdüse, einem
Einlauftrichter und einem Formatband;
Fig. 8 schematisch und im Schnitt den Teil einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 4,
5 oder 6 mit einem Rohr zum Zuführen eines Gases
oder von Dampf erhöhten Drucks zum Filtertau in
dessen Bewegungsrichtung, einer Umlenkwalze, ei
ner Einlaufdüse, einem Einlauftrichter, einem
Einlauffinger und einem Formatband;
Fig. 9 schematisch und im Schnitt den Teil ei
ner erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch
4, 5 oder 6 mit einem Rohr zum Zuführen eines
Gases oder von Dampf erhöhten Drucks zum Filter
tau in dessen Bewegungsrichtung, einer Umlenkwal
ze, einer Einlaufdüse, einem Einlauftrichter, ei
nem Einlauffinger und einem Formatband;
Fig. 10 einen Schnitt nach Linie C-C in Fig. 9;
Fig. 11 schematisch und im Schnitt den Teil
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach An
spruch 7 oder 8 mit einer Umlenkwalze, einer
Einlaufdüse, einem Einlauftrichter, einem Ein
lauffinger und einem Formatband;
Fig. 12 einen Schnitt nach Linie D-D in Fig. 11;
Fig. 13 schematisch und im Schnitt den Teil ei
ner erfindungsgemäßen Vorrichtung nach An
spruch 7 oder 9 mit einer Einlaufdüse, einem
Einlauftrichter und einem Einlauffinger;
Fig. 14 einen Schnitt nach Linie E-E in Fig. 13.
In Fig. 1 ist eine bekannte Vorrichtung zum
Herstellen von Zigarettenfilterstäben mit
- - einem Aufbereitungsgerät, das eine erste Aus breiterdüse 3, ein Führungsorgan 4, eine zwei te Ausbreiterdüse 5, Bremswalzen 6, ein erstes Streckwalzenpaar 7, ein zweites Streckwalzen paar 8, eine dritte Ausbreiterdüse 9, eine Be sprüheinrichtung 10 zum Besprühen der Spinnfa sern und/oder Filamente des Filtertaus mit einem Weichmacher und Umlenkwalzen 11 aufweist, und
- - einem Bearbeitungsgerät, das eine Einlaufdüse 12, einen Einlauftrichter 13, einen Einlauf finger 14 und ein Formatband 15 aufweist,
darstellt.
In Fig. 2 ist der Teil der Vorrichtung nach
Fig. 1 mit einer Umlenkwalze 11, einer Ein
laufdüse 12, einem Einlauftrichter 13, einem
Einlauffinger 14 und einem Formatband 15 dar
gestellt.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß den Fi
guren 1 und 2 ist die folgende:
Das Filtertau 2 wird fortlaufend vom Ballen 1
abgezogen, durch die erste - mit Luft betrie
bene - Ausbreiterdüse 3 geführt, wo es ausge
breitet wird, über das Führungsorgan 4 geführt,
durch die zweite - ebenfalls mit Luft betriebene -
Ausbreiterdüse 5 geführt, wo das Filtertau 2 noch
mals ausgebreitet wird, und der aus dem Brems
walzenpaar 6, dem ersten Streckwalzenpaar 7 und
dem zweiten Streckwalzenpaar 8 bestehenden Streck
vorrichtung zugeführt, wo es gestreckt wird.
Nach der Streckvorrichtung entspannt sich das
Filtertau 2 und wird durch die dritte - auch
mit Luft betriebene - Ausbreiterdüse 9 geführt,
wo es nochmals ausgebreitet wird, durch die Be
sprüheinrichtung geführt, wo es mit Weichmacher
besprüht wird, über Umlenkwalzen 11 durch die
- mit Luft betriebene - Einlaufdüse 12 geführt
und von dort dem Einlauftrichter 13 und dem Ein
lauffinger 14 zugeführt, wo das Filtertau 2 zu
einem Strang zusammengefaßt wird. Das zu einem
Strang zusammengefaßte Filtertau 2 wird schließ
lich mit Hilfe der Umhüllungsvorrichtung 15 (des
Formatbandes 15) mit einem mit Klebstoff versehe
nen Umhüllungsstreifen 16 (Papierstreifen 16)
umhüllt und danach mittels der nicht dargestell
ten Schneidvorrichtung in einzelne Zigaretten
filterstäbe zerschnitten.
Die vorbeschriebene Vorrichtung zum Herstellen
von Zigarettenfilterstäben zeigt die in der
Einleitung aufgeführten Nachteile.
Die Fig. 3, 4, 7, 8, 9, 11 und 13 zeigen je
weils die Teile einer erfindungsgemäßen Vorrich
tung, mit denen die beschriebenen Probleme nicht
mehr auftreten.
In Fig. 3 ist ein Teil der - zumeist mit Luft
betriebenen - Einlaufdüse 12, ferner der Einlauf
trichter 13 mit Löchern 21 zum Entweichen der durch
die Einlaufdüse 12 zugeführten Luft aus dem Ein
lauftrichter 13, ein Einlauffinger 14 mit Löchern
17 zum Zuführen eines Gases oder von Dampf er
höhten Drucks zum Filtertau in dessen Bewegungs
richtung und weiteren Löchern 20 zum Entweichen
des durch die Löcher 17 zugeführten Gases oder
Dampfes aus dem Einlauffinger 14 und schließlich
eine Umhüllungsvorrichtung 15 (ein Formatband 15),
mit deren Hilfe das zu einem Strang zusammenge
faßte Filtertau mit einem Umhüllungsstreifen 16
(Papierstreifen 16) umhüllt wird, dargestellt.
Die Fig. 3 zeigt ferner noch einen Mantel 18, von
dem der Bereich der Löcher 17 - die in der Wandung
des Einlauffingers 14 angeordnet sind - umgeben
sein kann. Durch den Eingang 19 des Mantels 18
kann z.B. Preßluft zugeführt und so durch die
Löcher 17 dem Filtertau zugeführt werden.
In Fig. 4 ist ein Einlauffinger 14 mit Löchern
17 zum Zuführen eines Gases oder von Dampf er
höhten Drucks zum Filtertau in dessen Bewegungs
richtung und weiteren Löchern 20 zum Entweichen
des durch die Löcher 17 zugeführten Gases oder
Dampfes aus dem Einlauffinger dargestellt.
Die Fig. 4 zeigt - wie die Fig. 3 - noch einen
Mantel 18, von dem der Bereich der Löcher 17
umgeben sein kann, mit einem Eingang 19 sowie
ferner vergrößerte Darstellungen der Löcher bzw.
Kanäle 17 und 20 in der Wandung des Einlauffingers
14. Der vergrößerten Darstellung der Löcher 17 ist
deutlich zu entnehmen, daß die Bohrungsachsen die
ser Löcher 17 einen Winkel von 10° bis 30° (also
<90°) zur Längsachse des Einlauffingers 14 in
Filtertaubewegungsrichtung bilden können.
In Fig. 5 ist der Mantel 18 mit dem Eingang 19
und der Einlauffinger 14 mit den Löchern 17 dar
gestellt.
In Fig. 6 ist der Einlauffinger 14 mit den Löchern
20 dargestellt.
In Fig. 7 ist eine Umlenkwalze 11, die - üblicher
weise mit Luft betriebene - Einlaufdüse 12, der
Einlauftrichter 13 mit Löchern 21 zum Entweichen
der durch die Einlaufdüse 12 zugeführten Luft aus
dem Einlauftrichter 13, ferner ein Einlauffinger
14 mit Löchern 17 zum Zuführen eines Gases oder
von Dampf erhöhten Drucks zum Filtertau in dessen
Bewegungsrichtung und weiteren Löchern 20 zum Ent
weichen des durch die Löcher 17 zugeführten Gases
oder Dampfes aus dem Einlauffinger 14 und schließ
lich eine Umhüllungsvorrichtung 15 (ein Format
band 15), mit deren Hilfe das zu einem Strang zu
sammengefaßte Filtertau mit einem Umhüllungs
streifen 16 (Papierstreifen 16) umhüllt wird, dar
gestellt.
In Fig. 8 und 9 ist die - üblicherweise mit
Luft betriebene - Einlaufdüse 12, der Einlauf
trichter 13 mit Löchern 21 zum Entweichen der
durch die Einlaufdüse 12 zugeführten Luft aus
dem Einlauftrichter 13, ferner ein Rohr 22 zum
Zuführen eines Gases oder von Dampf erhöhten
Drucks zum Filtertau in dessen Bewegungsrichtung,
ein Einlauffinger 14, auf dessen Filtertau-Ein
laufseite in dessen Wandung Löcher 26 zum Ent
weichen des durch das Rohr 22 zugeführten Gases
oder Dampfes aus dem Einlauffinger 14 angeordnet
sind, sowie eine Umhüllungsvorrichtung 15 (ein
Formatband 15), mit deren Hilfe das zu einem
Strang zusammengefaßte Filtertau mit einem Um
hüllungsstreifen 16 (Papierstreifen 16) um
hüllt wird, dargestellt.
Den Fig. 8 und 9 ist deutlich zu entnehmen, daß
das Rohr 22 durch die Einlaufdüse 12 hindurch
führt, in den Einlauftrichter 13 hineinführt,
und daß das Gas- bzw. Dampfaustrittsende 23 die
ses Rohres 22 im Bereich der Filtertau-Einlauf
seite des Einlauffingers 14 mündet.
Den Fig. 8 und 9 ist ferner zu entnehmen, daß das
Gas- bzw. Dampfaustrittsende 23 des Rohres 22
durch einen - massiven - Einsatz 24, der einen
kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser
des Rohres 22 aufweist, als Schlitzdüse ausge
bildet ist.
In Fig. 10 ist das Gas- bzw. Dampfaustrittsende
23 des Rohres 22 dargestellt.
Der Fig. 10 ist zu entnehmen, daß das Gas- bzw.
Dampfaustrittsende 23 des Rohres 22 durch einen
- massiven - Einsatz 24, der einen kleineren
Durchmesser als der Innendurchmesser des Rohres
22 aufweist und der mit Stegen 25 mit der Innen
wandung des Rohres 22 verbunden ist, als (Ring)
schlitzdüse ausgebildet ist.
In Fig. 11 ist eine Umlenkwalze 11, die - üb
licherweise mit Luft betriebene - Einlaufdüse
12, der Einlauftrichter 13 mit Löchern 21 zum
Entweichen der durch die Einlaufdüse 12 zuge
führten Luft aus dem Einlauftrichter 13, ferner
eine Blaseinrichtung 27 zum Zuführen eines Ga
ses oder von Dampf erhöhten Drucks zum Filtertau
in dessen Bewegungsrichtung, ein Einlauffinger
14, auf dessen Filtertau-Einlaufseite in dessen
Wandung Löcher 26 zum Entweichen des durch die
Blaseinrichtung 27 zugeführten Gases oder Dampfes
aus dem Einlauffinger 14 angeordnet sind, sowie
eine Umhüllungsvorrichtung 15 (ein Formatband 15),
mit deren Hilfe das zu einem Strang zusammenge
faßte Filtertau mit einem Umhüllungsstreifen 16
(Papierstreifen 16) umhüllt wird, dargestellt.
Fig. 11 zeigt, daß das von der Blaseinrichtung
27 zugeführte Gas bzw. der von der Blaseinrich
tung 27 zugeführte Dampf - in Bewegungsrichtung
des Filtertaus - in den Einlauffinger 14 hinein
geführt wird, und zwar unter einem Winkel von
<90° zur Längsachse des Einlauffingers 14.
Fig. 11 zeigt ferner, daß die Blasvorrichtung
27 die Form einer Schlitzdüse hat, und daß diese
Schlitzdüse auf der Aussenwandung des Einlauf
trichters 13 angeordnet ist.
Der Fig. 12 ist zu entnehmen, daß die Blasvor
richtung 27 die Form einer Ringschlitzdüse hat.
In Fig. 13 ist die Einlaufdüe 12, der Einlauf
trichter 13 mit Löchern 21 in dessen Wandung,
eine Blaseinrichtung 27 mit Löchern 28 und ein
Einlauffinger 14 mit Löchern 26 auf der Filter
tau-Einlaufseite in der Wandung dieses Einlauf
fingers 14 zum Entweichen des durch die Blasein
richtung 27 zugeführten Gases oder Dampfes aus
dem Einlauffinger 14 dargestellt.
Aus der Fig. 13 ist zu ersehen, daß die Blas
einrichtung 27 Löcher 28 zum Zuführen des Gases
oder des Dampfes aufweist, und daß die Bohrungs
achsen dieser Löcher 28 einen Winkel von <90°
zur Längsachse des Einlauffingers 14 in Filter
taubewegungsrichtung bilden.
Der Fig. 14 ist zu entnehmen, daß die Blasein
richtung 27 einen Kranz aus Löchern 28 zum
Zuführen des Gases oder des Dampfes zum Filter
tau aufweist.
Die Erfindung wurde anhand einer modifizierten,
für Arbeitsgeschwindigkeiten von bis zu 600 m/min
ausgelegten und aus einem AF 2 genannten Aufbe
reitungsgerät und einem nachgeordneten KDF 2 ge
nannten Bearbeitungsgerät bestehenden Vorrichtung
zum Herstellen von Zigarettenfilterstäben der
Firma Hauni-Werke Körber & Co. KG, 2050 Hamburg-
Bergedorf, Bundesrepublik Deutschland, die in
Fig. 1 im Prinzip dargestellt ist, erprobt.
Für alle Beispiele gilt, daß die Arbeitsgeschwin
digkeit 400 m/min betrug.
Für dieses Beispiel wurde ein Filtertau aus
gekräuselten Cellulose-2,5-Acetatfilamenten
mit einem Einzelfilamenttiter von 3 den (ent
sprechend 3,3 dtex) und Y-förmigem Filament
querschnitt eingesetzt. Der Gesamttiter des
Filtertaus betrug 35.000 den (entsprechend
39.000 dtex).
Die verwendete Vorrichtung war die zuvor be
schriebene Vorrichtung zum Herstellen von Zi
garettenfilterstäben der Firma Hauni-Werke, die
mit einer Einlaufdüse und einem Einlauftrichter
ausgerüstet war. In Filtertaubewegungsrichtung
gesehen waren die Einlaufdüse und der nachge
schaltete Einlauftrichter nach den Umlenkwal
zen und unmittelbar vor dem Einlauffinger an
geordnet (vgl. z.B. Fig. 1). Der Einlauftrich
ter wies in seiner Wandung Löcher zum Entweichen
der durch die Einlaufdüse zugeführten Luft aus
dem Einlauftrichter auf.
Die genannte Vorrichtung wies außerdem - im Sinne
der Erfindung - einen Einlauffinger der Art, wie
er in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, auf.
Die Bohrungsachsen der Löcher 17 (vgl. Fig. 3
und 4) - die in der Wandung des Einlauffingers
auf dessen Filtertau-Einlaufseite angeordnet wa
ren - bildeten einen Winkel von 20° zur Längs
achse dieses Einlauffingers in Filtertaubewegungs
richtung.
Mit dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung wurden
aus dem erwähnten Filtertau mit Papier umhüllte
Zigarettenfilterstäbe hergestellt, wobei
- - die Einlaufdüse mit Luft mit einem Druck von
0,3 bar betrieben wurde
und
durch den Eingang 19 des Mantels 18 und somit durch die Löcher 17 in der Wandung des Ein lauffingers 14 (vgl. Fig. 3 und 4) Luft mit einem Druck von 3 bar dem Filtertau zugeführt wurde.
Die nach der Erfindung erhaltenen Zigaretten
filterstäbe mit jeweils einer Länge von 126 mm
und einem Durchmesser von 7,84 mm wiesen je
weils
- - ein Gewicht an Cellulose-2,5-Acetat von 728 mg und
- - einen Zugwiderstand von 473 mm Wassersäule (entsprechend 47,3 mbar oder 4730 Pa) auf.
Der Variationskoeffizient, nämlich die Streuung
der Zugwiderstände dieser nach der Erfindung
erhaltenen Zigarettenfilterstäbe, betrug ledig
lich 1,9%.
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, allerdings mit
dem Unterschied, daß
- - die verwendete Vorrichtung keinen Einlauf finger nach der Erfindung, sondern einen üb lichen, bekannten Einlauffinger aufwies und
- - die Einlaufdüse mit Luft mit einem Druck von 1 bar betrieben wurde.
Das eingesetzte Filtertau war das gleiche wie
im Beispiel 1.
Die - nach dem Stand der Technik - erhaltenen,
mit Papier umhüllten Zigarettenfilterstäbe mit
jeweils einer Länge von 126 mm und einem Durch
messer von 7,84 mm wiesen jeweils
- - ein Gewicht an Cellulose-2,5-Acetat von 729 mg und
- - einen Zugwiderstand von 449 mm Wassersäule (entsprechend 44,9 mbar oder 4490 Pa) auf.
Der Variationskoeffizient, nämlich die Streuung
der Zugwiderstände dieser nach dem Stand der
Technik erhaltenen Zigarettenfilterstäbe, war mit
3,1% wesentlich größer als derjenige der Ziga
rettenfilterstäbe nach Beispiel 1.
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, allerdings mit
dem Unterschied, daß
- - die verwendete Vorrichtung ein Rohr zum Zuführen eines Gases oder von Dampf zum Filtertau in dessen Bewegungsrichtung sowie - statt des Ein lauffingers nach Beispiel 1 - einen Einlauf finger mit auf der Filtertau-Einlaufseite in dessen Wandung Löchern zum Entweichen des durch das Rohr zugeführten Gases oder Dampfes aus dem Auslauffinger der Art, wie sie in Fig. 8 und 9 dargestellt sind, aufwies,
- - durch das zuvor erwähnte Rohr Luft mit einem Druck von 2 bar zum Filtertau in dessen Be wegungsrichtung geleitet wurde und
- - die Einlaufdüse mit Luft mit einem Druck von 0,3 bar betrieben wurde.
Das Gas- bzw. Dampfaustrittsende 23 des in
Fig. 8 und 9 dargestellten Rohres 22 war durch
einen massiven Einsatz 24, der einen kleineren
Durchmesser als der Innendurchmesser des Rohres
22 aufwies und der mit drei Stegen 25 (vgl. Fig.
10) mit der Innenwandung des Rohres 22 verbunden
war, als Ringschlitzdüse ausgebildet.
Das Rohr 22 war rund, führte von einer Preßluft
quelle - in Filtertaubewegungsrichtung gesehen -
durch die Einlaufdüse 12 hindurch in den Ein
lauftrichter 13 hinein. Das Gas- bzw. Dampf
austrittsende 23 des Rohres 22 mündete im Be
reich der Filtertau-Einlaufseite des Einlauf
fingers 14.
Das eingesetzte Filtertau war das gleiche wie im
Beispiel 1.
Die nach der Erfindung erhaltenen, mit Papier
umhüllten Zigarettenfilterstäbe mit jeweils
einer Länge von 126 mm und einem Durchmesser
von 8,06 mm wiesen jeweils
- - ein Gewicht an Cellulose-2,5-Acetat von 727 mg und
- - einen Zugwiderstand von 387 mm Wassersäule (entsprechend 38,7 mbar oder 3870 Pa) auf.
Der Variationskoeffizient dieser nach der Er
findung erhaltenen Zigarettenfilterstäbe be
trug lediglich 1,6%.
Zum Vergleich mit Beispiel 3 wurde hier das
Beispiel 2 wiederholt, allerdings mit dem Unter
schied, daß
- - die Einlaufdüse mit Luft mit einem Druck von 0,7 bar betrieben wurde und Zigarettenfilter stäbe mit einem Durchmesser von 8,06 mm her gestellt wurden.
Das eingesetzte Filtertau war wiederum das
gleiche wie im Beispiel 1.
Die - nach dem Stand der Technik - erhaltenen,
mit Papier umhüllten Zigarettenfilterstäbe mit
jeweils einer Länge von 126 mm und einem Durch
messer von nunmehr 8,06 mm wiesen jeweils
- - ein Gewicht an Cellulose-2,5-Acetat von 727 mg und
- - einen Zugwiderstand von 368 mm Wassersäule (entsprechend 36,8 mbar oder 3680 Pa) auf.
Der Variationskoeffizient der Zugwiderstände die
ser nach dem Stand der Technik erhaltenen Zi
garettenfilterstäbe war mit 2,5% wesentlich
größer als derjenige der Zigarettenfilterstäbe
nach Beispiel 3.
Für dieses Beispiel wurde ein Filtertau aus
gekräuselten Cellulose-2,5-Acetatfilamenten mit
einem Einzelfilamenttiter von 2,5 den (entspre
chend 2,8 dtex) und Y-förmigem Filamentauer
schnitt eingesetzt. Der Gesamttiter des Filter
taus betrug 35.000 den (entsprechend 39.000 dtex).
Die verwendete Vorrichtung entsprach der für das
Beispiel 1 verwendeten Vorrichtung, allerdings
mit dem Unterschied, daß auf die Einlaufdüse 12
verzichtet wurde.
Mit dieser Vorrichtung wurden aus dem erwähnten
Filtertau mit Papier umhüllte Zigarettenfilter
stäbe hergestellt, wobei
- - durch den Eingang 19 des Mantels 18 und somit durch die Löcher 17 in der Wandung des Ein lauffingers 14 (vgl. Fig. 3 und 4) Luft mit einem Druck von 4 bar dem Filtertau zugeführt wurde.
Die nach der Erfindung erhaltenen Zigaretten
filterstäbe mit jeweils einer Länge von 126 mm
und einem Durchmesser von 7,85 mm wiesen je
weils
- - ein Gewicht an Cellulose-2,5-Acetat von 760 mg und
- - einen Zugwiderstand von 430 mm Wassersäule (entsprechend 43,0 mbar oder 4300 Pa) auf.
Der Variationskoeffizient der Zugwiderstände
dieser nach der Erfindung erhaltenen Zigaretten
filterstäbe betrug lediglich 1,4%.
Das Beispiel 5 wurde wiederholt, allerdings mit
dem Unterschied, daß
- - eine Einlaufdüse 12 vorhanden war und diese mit Luft mit einem Druck von 0,8 bar betrie ben wurde und
- - die verwendete Vorrichtung keinen Einlauffinger nach der Erfindung, sondern einen üblichen, bekannten Einlauffinger aufwies.
Die - nach dem Stand der Technik - erhaltenen,
mit Papier umhüllten Zigarettenfilterstäbe mit
jeweils einer Länge von 126 mm und einem Durch
messer von 7,85 mm wiesen jeweils
- - ein Gewicht an Cellulose-2,5-Acetat von 760 mg und
- - einen Zugwiderstand von 412 mm Wassersäule (entsprechend 41,2 mbar oder 4120 Pa) auf.
Der Variationskoeffizient der Zugwiderstände die
ser nach dem Stand der Technik erhaltenen Zi
garettenfilterstäbe war mit 1,8% wesentlich
größer als derjenige der Zigarettenfilterstäbe
nach Beispiel 5.
Claims (10)
1. Verfahren zum Herstellen von Tabakrauchfilter
stäben, insbesondere Zigarettenfilterstäben,
wobei von einem Vorrat abgezogenes, aus gekräu
selten Spinnfasern und/oder Filamenten bestehen
des Filtertau
- - in einer Aufbereitungszone ausgebreitet, auf gelockert, gestreckt, entspannt und gegebe nenfalls mit Weichmacher versehen wird und
- - danach einer Bearbeitungszone zugeführt wird, wo es in einer Einlaufzone zusammengefaßt, anschließend gegebenenfalls mit einem Umhül lungsstreifen umhüllt und schließlich als Tabakrauchfilterstrang in einzelne Tabak rauchfilterstäbe zerschnitten wird,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der
Einlaufzone ein Gas oder Dampf erhöhten Drucks
unter einem Winkel von <90° zur Filtertau
längsachse in Filtertaubewegungsrichtung auf
das Filtertau einwirkt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß als Gas Luft verwendet wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach Anspruch 1 oder 2 mit
- - einem Aufbereitungsgerät, das Vorrichtungen zum Ausbreiten, Auflockern, Strecken und Entspannen des Filtertaus sowie gegebenen falls eine Vorrichtung zum Versehen des Filtertaus mit Weichmacher aufweist, und
- - einem Bearbeitungsgerät, das gegebenenfalls eine Einlaufdüse zum Fördern des Filtertaus, ferner eine Einlaufvorrichtung zum Zusammen fassen des Filtertaus mit gegebenenfalls ei nem Einlauftrichter und mit einem Einlauffin ger, außerdem gegebenenfalls eine Umhüllungs vorrichtung zum Umhüllen des Filtertaus mit einem Umhüllungsstreifen sowie eine Schneid vorrichtung zum Zerschneiden des gebildeten Tabakrauchfilterstrangs in einzelne Tabak rauchfilterstäbe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
- - auf der Filtertau-Einlaufseite des Einlauf fingers (14) in dessen Wandung Löcher (17) zum Zuführen eines Gases oder von Dampf er höhten Drucks zum Filtertau in dessen Bewe gungsrichtung so angeordnet sind, daß die Bohrungsachsen dieser Löcher (17) einen Winkel von <90° zur Längsachse des Einlauffingers (14) in Filtertaubewegungsrichtung bilden und
- - in Filtertaubewegungsrichtung gesehen nach den Löchern (17) in der Wandung des Einlauf fingers (14) weitere Löcher (20) zum Entwei chen des durch die Löcher (17) zugeführten Gases oder Dampfes aus dem Einlauffinger (14) angeordnet sind.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach Anspruch 1 oder 2 mit
- - einem Aufbereitungsgerät, das Vorrichtungen zum Ausbreiten, Auflockern, Strecken und Entspannen des Filtertaus sowie gegebenenfalls eine Vorrichtung zum Versehen des Filtertaus mit Weichmacher aufweist, und
- - einem Bearbeitungsgerät, das gegebenenfalls eine Einlaufdüse zum Fördern des Filtertaus, ferner eine Einlaufvorrichtung zum Zusammen fassen des Filtertaus mit gegebenenfalls einem Einlauftrichter und mit einem Einlauffinger, außerdem gegebenenfalls eine Umhüllungsvor richtung zum Umhüllen des Filtertaus mit einem Umhüllungsstreifen sowie eine Schneidvorrich tung zum Zerschneiden des gebildeten Tabak rauchfilterstrangs in einzelne Tabakrauchfil terstäbe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
- - ein Rohr (22) zum Zuführen eines Gases oder von Dampf erhöhten Drucks zum Filtertau in dessen Bewegungsrichtung angeordnet ist, wobei dieses Rohr (22) von einer Gas- oder Dampfquelle in Filtertaubewegungsrichtung gesehen beim Vorhandensein eines Einlauf trichters (13) in diesen hineinführt, und dessen Gas- bzw. Dampfaustrittsende (23) im Bereich der Filtertau-Auslaufseite des Einlauftrichters (13) oder im Bereich der Filtertau-Einlaufseite des Einlauffingers (14) mündet und
- - auf der Filtertau-Einlaufseite des Einlauf fingers (14) in dessen Wandung Löcher (26) zum Entweichen des durch das Rohr (22) zuge führten Gases oder Dampfes aus dem Einlauf finger (14) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Gas- bzw. Dampfaustrittsende
(23) des Rohres (22) durch einen massiven Ein
satz (24), der einen kleineren Durchmesser als
der Innendurchmesser des Rohres (22) aufweist
und der mit einem Steg (25) oder mehreren Stegen
(25) mit der Innenwandung des Rohres (22) ver
bunden ist, als Schlitzdüse ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß, wenn eine Einlaufdüse (12)
vorgesehen ist, das Rohr (22) von der Gas-
oder Dampfquelle in Filtertaubewegungsrichtung
gesehen durch die Einlaufdüse (12) hindurch
führt.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach Anspruch 1 oder 2 mit
- - einem Aufbereitungsgerät, das Vorrichtungen zum Ausbreiten, Auflockern, Strecken und Entspannen des Filtertaus sowie gegebenen falls eine Vorrichtung zum Versehen des Fil tertaus mit Weichmacher aufweist, und
- - einem Bearbeitungsgerät, das gegebenenfalls eine Einlaufdüse zum Fördern des Filtertaus, ferner eine Einlaufvorrichtung zum Zusammen fassen des Filtertaus mit gegebenenfalls ei nem Einlauftrichter und mit einem Einlauf finger, außerdem gegebenenfalls eine Umhül lungsvorrichtung zum Umhüllen des Filtertaus mit einem Umhüllungsstreifen sowie eine Schneidvorrichtung zum Zerschneiden des ge bildeten Tabakrauchfilterstrangs in einzelne Tabakrauchfilterstäbe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
- - unmittelbar vor der Filtertau-Einlaufseite des Einlauffingers (14) eine Blaseinrichtung (27) zum Zuführen eines Gases oder von Dampf erhöhten Drucks zum Filtertau in dessen Be wegungsrichtung so angeordnet ist, daß das Gas oder der Dampf in den Einlauffinger (14) hineingeführt wird, und zwar unter einem Winkel von <90° zur Längsachse des Einlauf fingers (14) in Filtertaubewegungsrichtung und
- - auf der Filtertau-Einlaufseite des Ein lauffingers (14) in dessen Wandung Löcher (26) zum Entweichen des durch die Blasein richtung (27) zugeführten Gases oder Dampfes aus dem Einlauffinger (14) ange ordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Blaseinrichtung (27) die
Form einer Schlitzdüse hat.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Blaseinrichtung (27) einen
Kranz aus Löchern (28) zum Zuführen des Gases
oder des Dampfes zum Filtertau aufweist, wo
bei die Bohrungsachsen dieser Löcher (28) ei
nen Winkel von <90° zur Längsachse des Ein
lauffingers (14) in Filtertaubewegungsrichtung
bilden.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: RHONE-POULENC RHODIA AG, 7800 FREIBURG, DE |
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8131 | Rejection |