DE4345569B4 - Anordnung zum Aufbereiten eines Streifens aus Filtermaterial - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Aufbereiten mindestens eines Streifens aus Filtermaterial für die tabakverarbeitende Industrie, der einem Vorrat entnommen und einer Reckstrecke mit einer Reckeinrichtung zugeführt wird, der eine Auftragsstrecke mit einer Auftrageinrichtung zum Auftragen von das Filtermaterial anlösender Auftragflüssigkeit auf den Streifen nachgeordnet ist, der wiederum eine Raffstrecke mit einer Breite des Streifens vermindernden Raffeinrichtung nachgeordnet ist und bei der der Reckstrecke eine Vorreckstrecke vorgeordnet ist.
Der Zweck der Erfindung besteht in einer weiteren Möglichkeit der Aufbereitung von Filtermaterial. Die Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, dass im Verlauf der Vorreckstrecke eine Konditionierungseinrichtung zum Konditionieren des Streifens auf zumindest annähernd relative Feuchte angeordnet ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Aufbereiten mindestens eines Streifens aus Filtermaterial für die tabakverarbeitende Industrie, der einem Vorrat entnommen und einer Reckstrecke mit einer Reckeinrichtung zugeführt wird, der eine Auftragsstrecke mit einer Auftragseinrichtung zum Auftragen von das Filtermaterial anlösender Auftragflüssigkeit auf den Streifen nachgeordnet ist, der wiederum eine Raffstrecke mit einer die Breite des Streifens vermindernden Raffeinrichtung nachgeordnet ist und bei der Reckstrecke eine Vorreckstrecke vorgeordnet ist.
• Zum Herstellen von Filterstäben für die tabakverarbeitende Industrie wird ein Streifen aus Filtermaterial, sogenanntes Filtertow, aus miteinander verbundenen Fasern, z.B. aus Zelluloseacetat, fortlaufend von einem Vorrat, z.B. von einem Ballen, abgezogen, ausgebreitet, gereckt, mit einem Lösungsmittel, z.B. Triacetin, besprüht, seitlich gerafft, einer mit Blasluft beaufschlagten Düse und anschließend einem Trichter zugeführt, von dem aus der aufbereitete und verdichtete Filterstreifen einer Filterstrangmaschine zugeführt wird. In der Filterstrangmaschine wird der zu einem Filterstreifen geformte Streifen unter weiterer Verdichtung fortlaufend mit einem Hüllmaterialstreifen umhüllt, wonach von dem umhüllten Filterstrang Filterstäbe abgeschnitten werden. Eine Solche Anordnung geht aus der DE 34 01 373 A1 hervor.
• Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, eine weitere vorteilhafte Aufbereitungsanordnung für Filtertow zu schaffen.
• Die Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, das im Verlauf der Vorreckstrecke eine Konditionierungseinrichtung zum Konditionieren des Streifens auf zumindest annähernd konstante relative Feuchte angeordnet ist.
• Der Streifen kann eine vorzugsweise von oben nach unten gerichtete Förderrichtung in der Vorreckstrecke mit einer horizontalen und mit einer vertikalen Förderkomponente aufweisen. Die Konditionierungseinrichtung kann eine Trocknungsvorrichtung, bevorzugt eine steuerbare, aufweisen, die z.B. als Infrarotheizung ausgebildet sein kann. Der Beginn der Vorreckstrecke kann ein bevorzugt nicht antreibbares Walzenpaar sein, dessen Walzen mit steuerbarer Kraft aneinanderpressbar sein können, während am Ende der Vorreckstrecke das erste Walzenpaar der eigentlichen Reckstrecke angeordnet sein kann.
• Die vorerwähnte bevorzugt als Trocknungsvorrichtung ausgebildete Konditioniereinrichtung kann gemäß der Erfindung zur Erzielung einer konstanten relativen Feuchte im Filtertowstreifen von einer Steueranordnung gesteuert sein, der ein Meßsignal von einer Feuchtemeßeinrichtung zuführbar ist. Die Meßeinrichtung kann als Vorrichtung zum Erfassen einer von elektrostatischen Ladungen auf dem Filtertowstreifen herrührenden Feldstärke sein. Die elektrostatische Ladung kann z.B. durch die Reckung des Filtertowstreifens erzeugt werden.
• Mit der Erfindung sind bedeutende Vorteile verbunden. Die Towausbeute kann beträchtlich vergrößert und eine Ersparnis an Filtertow von mehreren Prozent bei gleichem Zugwiderstand der mit dem aufbereiteten Filtertow produzierten Filterstäbe erreicht werden. Die Abmessungen der Aufbereitungsanlage können verringert werden; außerdem kann die „Tiefe" der Anlage soweit verringert werden, dass mehrere parallel geführte Filtertowstreifen gleichzeitig aufbereitet werden können.
• Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
• 1 eine Aufbereitungsanordnung gemäß der Erfindung mit einer Vorreckstrecke, einer Reckstrecke, einer Auftragsstrecke und einer Raffstrecke.
• Gemäß 1 weist die Aufbereitungsanordnung für einen von einem Ballen 1 abgezogenen Streifen 2 aus Filtertow, z.B. Zelluloseacetat, mit zusammenhängenden Fasern folgende Hauptbaugruppen auf:
  Eine Abzugsstrecke 3 für einen Abschnitt 2a des Streifens 2, eine Vorreckstrecke 4 für einen Abschnitt 2b des Streifens 2, eine Reckstrecke 6 für einen Abschnitt 2c des Streifens 2, eine Auftragsstrecke 7 für einen Abschnitt 2d des Streifens 2, eine Raffstrecke 8 für einen Abschnitt 2e des Streifens 2, eine Zufuhrstrecke 9 zum Zuführen eines Abschnittes 2f zu der Einlaufeinrichtung 11 einer schematisch dargestellten Filterstrangmaschine 12.
• Die Abzugsstrecke 3, in der der Filtermaterialstreifen 2a entlang des Pfeils 5 geför dert wird weist eine oder mehrere Ausbreiterdüsen 16 auf, die Druckluft von einer Druckluftquelle 17 erhalten. Die Druckluft dient zur Ausbreitung des in Richtung des Pfeils 5 geförderten Filtertowgewebes im Abschnitt 2a. Eine – steuerbare – Ausbreiterdüse ist in der US 4,259,769 beschrieben.
• Über Umlenkrollen 18, 19 gelangt der Filtertowstreifen in die Vorreckstrecke 4, die einerseits von einem Walzenpaar 21 mit den Walzen 22, 23, andererseits von einem Walzenpaar 24 mit motorisch angetriebenen Walzen 26, 27 begrenzt ist. Die Walzen 22, 23 werden vom Towstreifen 2b geschleppt, d.h. sie laufen mit mehr oder weniger Widerstand leer. Wenn erforderlich, können sie motorisch angetrieben werden. Sie können auch in an sich bekannter Weise mit steuerbarer Kraft gegeneinander gedrückt werden. In der Vorreckstrecke, in der der Streifenabschnitt 2b in Richtung des Pfeils 28 schräg nach unten gefördert wird, wird das Filtertow vorgereckt. Es passiert dabei eine Konditionierungseinrichtung 29, die als steuerbare Trocknungsvorrichtung 31 ausgebildet ist. In der mit Infrarot-Strahlern versehenen Trocknungsvorrichtung 31 wird das Filtertow gesteuert auf eine vorgegebene bevorzugt konstante relative Feuchte (Wasser) konditioniert.
• Ein an sich bekannter Geschwindigkeitsgeber 32, der die Geschwindigkeit des Filterstreifens 2b direkt oder indirekt, etwa in bekannter Weise über die Drehzahl des motorisch angetriebenen Walzenpaares 24 erfasst, gibt ein von der Geschwindigkeit des Streifenabschnittes 2b abhängiges Signal an einen Eingang a einer Steueranordnung 33, die mittels eines Signals an einem Ausgang d eine elektrische Energiequelle 34 für die Trocknungsvorrichtung 31 derart steuert, dass die Heizleistung sich bei Geschwindigkeitserhöhung des Streifenabschnitts 2b erhöht, bei Geschwindigkeitsverringerung erniedrigt. Die den Eingängen b und c der Steueranordnung 33 zugeführten Signale werden später erläutert.
• Der Trocknungsvorrichtung 31 nachgeordnet ist ein Aufladestab 37 zum Aufbringen elektrostatischer Ladungen auf den Filtertowstreifen.
• Die auf den Streifenabschnitt 2b aufgebrachten elektrostatischen Ladungen hohen Potentials sorgen für eine gute Trennung der einzelnen noch aneinanderhaftenden Fasern des Filtertowstreifens durch elektrostatische Abstoßungskräfte, was für das darauffolgende Aufbringen von Lösungsmitteltröpfchen auf den Filtertowstreifen vorteilhaft ist. Einzelheiten für das Aufbringen von elektrostatischen Ladungen zeigen die US 3,817,211 und die US-defensive publication UST 665 476.
• An das Walzenpaar 24 schließt sich die eigentliche Reckstrecke 6 an, in der der Abschnitt 2c des Filtertowstreifens senkrecht oder mit einer senkrechten Komponente entsprechend Pfeil 36 von oben nach unten gefördert wird. Am Ende der Reckstrecke 6 befindet sich ein weiteres Walzenpaar 39 aus motorisch angetriebenen Walzen 41, 42, deren Umfangsgeschwindigkeiten etwas größer sind als die Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen 26, 27, so dass das elastische Filtertow in Abschnitt 2c definiert gereckt wird. Die Walzenpaare 24 und 39 bilden somit die eigentliche Reckeinrichtung. Die Walzen 26 und 41 weisen eine starre gerillte Oberfläche auf, die jeweils eine nachgiebige Oberfläche der Walzen 27 bzw. 42 berühren.
• Dem Walzenpaar 39 ist ein weiteres Walzenpaar 43 aus motorisch angetriebenen Walzen 44, 46 nachgeordnet, deren Umfangsgeschwindigkeiten geringer sind als diejenigen der Walzen 41, 42, so dass das Filtertow sich im Abschnitt 2d bei seiner Förderung entsprechend Pfeil 49 leicht entspannt. Die Walzenpaare 39 und 43 be grenzen somit die zumindest annähernd horizontal angeordnete Auftragsstrecke 7, in der eine Auftrageinrichtung 47 in Form einer Besprühvorrichtung 48 angeordnet ist. Die Besprühvorrichtung 48 kann ausgebildet sein wie in der US 4,313,974 beschrieben und besprüht den in Richtung des Pfeils 49 transportierten Abschnitt 2d des Filtertowstreifens von beiden Seiten mit feinen Tröpfchen eines Lösungsmittels für das Filtertowmaterial, z.B. Triacetin. Die Breite des Filtertowstreifens in der Reckstrecke 6 und der Auftragsstrecke 7 liegt bevorzugt zwischen 120mm und 150mm. Dies ist eine so geringe Breite, dass sie erlaubt, Bearbeitungsvorrichtungen für zwei parallel geführte Filtertowstreifen senkrecht zur Zeichenebene hintereinander anzuordnen und so doppelt zu nutzen. Die Streifen können dann in einer Filterstrangmaschine, die zwei Stränge gleichzeitig verarbeitet, zu Filterstäben verarbeitet werden.
• Der Auftragstrecke nachgeordnet ist die Raffstrecke 8, in der der Abschnitt 2e des Filtertowstreifens senkrecht oder mit überwiegend senkrechter Komponente (wie dargestellt) von einem Walzenpaar 51 mit motorisch angetriebenen Walzen 52, 53 von unten nach oben in Richtung des Pfeils 54 gefördert wird. Im Bereich des Abschnitts 2e sind Raffeinrichtungen in Form von Drahtschlaufen 56a ... 56c angeordnet, die die Breite des Filtertows im Abschnitt 2e konstant verringern.
• In der Raffstrecke 8 befindet sich eine Feuchtemesseinrichtung 57 in Form einer Messvorrichtung 58 für die Feldstärke, die von elektrostatischen Ladungen hervorgerufen wird, die sich auf dem Filtertowstreifen befinden. Diese elektrostatischen Ladungen rühren von der Reckung in der Reckstrecke 6 her. Zusätzliche Ladungen, wie anhand des Aufladestabes 37 beschrieben, sind bei einer Erfassung der Feldstärke als Feuchtemesswert des Filtermaterials nicht zweckmäßig. Die Filterstärke ist ein Maß für den Gehalt der Fasern des Filtertows an Wasser. Ein entsprechendes Ausgangssignal wird von einem Vergleichsglied 59 zugeführt und dort mit einem von einem Sollwertgeber 61 abgegebenen Sollwert verglichen. Das Ausgangssignal des Vergleichsgliedes 59 beaufschlagt den Eingang b der Steueranordnung 33, deren Eingang c ein Signal von einem Temperaturmessfühler 62 an der Trocknungsvorrichtung 31 erhält. Die den Eingängen b und c zugeführten Signale steuern zusammen mit dem Eingang a zugeführten Signal die Energieversorgung der Trocknungsvorrichtung 31 derart, dass die relative Feuchte des Filtertows konstant gehalten wird.
• Dem Umlenkwalzenpaar 51 nachgeordnet ist die Zufuhrstrecke 9, in der der Abschnitt 2f des Filtertowstreifens in Richtung des Pfeils 62 gefördert und mittels einer Entladeeinrichtung 63 von anhaftenden für die weitere Bearbeitung nachteiligen elektrostatischen Ladungen befreit wird. Es handelt sich um eine Ionisierungsvorrichtung in Form von Ringelektroden 64a und 64b mit dem Netzteil 66. In der Zufuhrstrecke 9 befindet sich außerdem eine angetriebene Umlenkrolle 67 mit einer gerundeten Nut 68 am mit Filtertowgeschwindigkeit umlaufenden Umfang sowie eine an sich bekannte sogenannte Stopfdüse 69, der Druckluft von einer entsprechenden Druckluftquelle 71 zugeführt wird. Mit 72 sind ein Einlauftrichter und mit 12 die Filterstrangmaschine bezeichnet.
• Wirkungsweise der Aufbereitungsanordnung gemäß 1: Von dem Ballen 1 wird ein Filtertowstreifen 2 abgezogen und im Abschnitt 2a zunächst ausgebreitet. Im Abschnitt 2b wird der Filterstreifen von den Walzenpaaren 21 und 24 zunächst vorgereckt, wobei seine relative Feuchte Wasser von der Trocknungsvorrichtung 31 auf einen konstanten Wert gehalten wird. Von dem Aufladestabe 37 werden elektrostatische Ladungen auf das Filtertow aufgebracht, um die Fasern besser voneinander trennen zu können.
• Im Abschnitt 2c werden die Fasern des Filtertowstreifens durch die mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten umlaufenden Walzen der Walzenpaare 24 und 39 gereckt. Im Abschnitt 2d werden die Fasern des Filtertowstreifens entspannt, weil das Walzenpaar 43 eine niedrigere Umfangsgeschwindigkeit hat als das Walzenpaar 39. Die Besprühvorrichtung 48 besprüht das Filtertow von beiden Seiten mit fein verteilten Tröpfchen eines Lösungsmittel.
• Im Abschnitt 2e wird der Filtertowstreifen von den Drahtschlaufen 56a ... 56c gerafft. Gleichzeitig wird die Feuchte von der Messvorrichtung 58 erfasst und ein entsprechendes Messsignal an die Steueranordnung 33 für die Trocknungsvorrichtung 31 gegeben.
• In Abschnitt 2f wird das Filtermaterial durch die Ionisierungsvorrichtung 64a, 64b von seinen elektrostatischen Ladungen befreit und nach Umlenkung an der Rolle 68 über die Stopfdüse 69 dem Trichter 72 und dem Einlauf 11 der Filterstrangmaschine 12 zugeführt.

Claims (8)

1. Anordnung zum Aufbereiten mindestens eines Streifens (2) aus Filtermaterial für die tabakverarbeitende Industrie, der einem Vorrat (1) entnommen und einer Reckstrecke mit einer Reckeinrichtung (24, 39) zugeführt wird, der eine Auftragsstrecke (7) mit einer Auftrageinrichtung (48) zum Auftragen von das Filtermaterial anlösender Auftragflüssigkeit auf den Streifen (2d) nachgeordnet ist, der wiederum eine Raffstrecke (8) mit einer Breite des Streifens (2e) vermindernden Raffeinrichtung (56a ... 56c) nachgeordnet ist und bei der der Reckstrecke (6) eine Vorreckstrecke (4) vorgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Verlauf der Vorreckstrecke (4) eine Konditionierungseinrichtung (29) zum Konditionieren des Streifens (2b) auf zumindest annähernd konstante relative Feuchte angeordnet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen (6b) eine vorzugsweise von oben nach unten gerichtete Förderrichtung (28) in der Vorreckstrecke (4) mit einer horizontalen und mit einer vertikalen Förderkomponente aufweist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konditionierungseinrichtung eine steuerbare Trocknungsvorrichtung (31) aufweist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsvorrichtung (31) eine Infrarotheizung zum Trocknen des Streifens (2b) aufweist.
5. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorreckstrecke (4) von einem vorgeordneten Wal zenpaar (21) und einem weiteren angetriebenen Walzenpaar (24), das in Förderrichtung des Streifens (2b) gesehen, das erste Walzenpaar der Reckstrecke (6) ist, gebildet wird.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgeordnete Walzenpaar (21) unangetrieben ist.
7. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Förderstrecke des Streifens (2e) eine Feuchtemesseinrichtung (57) vorgesehen ist, deren von der Feuchte des Streifens abhängiges Ausgangssignal einer Steueranordnung (33) für die Konditionierungseinrichtung (29) zugeführt ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtemesseinrichtung (57) eine Messvorrichtung (58) für die Größe einer von elektrostatischer Ladung auf dem Streifen herrührenden Feldstärke ist.