EP1709878B1 - Verfahren und Einrichtung zum Auftragen von Triacetin auf eine Filtermaterialbahn - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zum Auftragen von Triacetin auf eine Filtermaterialbahn Download PDF

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EP1709878B1
EP1709878B1 EP06004607A EP06004607A EP1709878B1 EP 1709878 B1 EP1709878 B1 EP 1709878B1 EP 06004607 A EP06004607 A EP 06004607A EP 06004607 A EP06004607 A EP 06004607A EP 1709878 B1 EP1709878 B1 EP 1709878B1
Authority
EP
European Patent Office
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heating
additive
heating device
filter material
triacetin
Prior art date
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Active
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EP06004607A
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English (en)
French (fr)
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EP1709878A2 (de
EP1709878A3 (de
Inventor
Stephan Wolff
Michael Straube
Reimund Boenisch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Hauni Maschinenbau GmbH
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Publication date
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Publication of EP1709878A3 publication Critical patent/EP1709878A3/de
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • 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
    • A24D3/0295—Process control means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • 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
    • A24D3/0204—Preliminary operations before the filter rod forming process, e.g. crimping, blooming
    • A24D3/0212—Applying additives to filter materials
    • A24D3/022—Applying additives to filter materials with liquid additives, e.g. application of plasticisers

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for applying a, preferably liquid, additive to a moving filter material web of the tobacco-processing industry by means of at least one application member, wherein the additive is heated by a heating device. Furthermore, the invention relates to a device for processing of filter material webs of the tobacco processing industry and a use of a heating cartridge.
  • Filter Tov which consists mostly of cellulose acetate, withdrawn from a supply as an endless strip and treated.
  • the filter tow consists of a fabric of loosely adhering threads, which are pulled apart to form a broad and mostly flat web, so that the threads side by side and be moved substantially in parallel. The propagation of the web takes place in a spreader nozzle. After spreading, the web is fed an additive, which is usually liquid and consists for example of triacetin droplets, in finely divided form. The droplets dissolve the threads, so that the threads after their summary to a round strand and wrapping with a filter paper strip in a filter rod machine permanently adhering to each other, that are networked.
  • an additive consisting of a finely divided powdery substance can also be used. Processing equipment of the type described above are in the patents US 5,060,664 and US 4,511,420 described.
  • a device for applying plasticizers to a filter tow strip for the production of cigarette filters wherein a heater is provided for heating the plasticizer to a predetermined temperature prior to its application to the filter tow.
  • heating elements here PTC thermistor elements are provided which heat the plasticizer in a temperature range, so that the plasticizer is applied and processed at an optimum temperature becomes.
  • the temperature of the plasticizer influences the application conditions of the plasticizer and the reactivity of the plasticizer with the tow material.
  • US-A-3,390,039 a method and an apparatus for producing filter strands, wherein fine plastic particles and binder particles are introduced into a filter material web. Subsequently, the filter material strip is passed through a heating device together with the introduced particles, so that the binder particles are softened by means of the heating device and thus the additional particles adhere to the filaments of the filter material strip.
  • the temperature of the heating device is regulated by introducing cooling water via feeds in order to set the heating device to a predetermined temperature or to regulate the temperature.
  • This object is achieved by a method for applying a, preferably liquid, additive to a moving filter material web of the tobacco processing industry by means of at least one applicator member, wherein the additive is heated by a heating device, which is further developed by the recorded heating power of the heater is monitored ,
  • the invention is based on the idea that the viscosity of the additive to be applied, for example triacetin, depends on the temperature. On the basis of the recorded heating power of the heater for the heating of the additive can be determined whether an application nozzle or a job organ is clogged or is still functional. If, for example, too little heating power is detected, a corresponding nozzle can be blocked. This achieves a simple function monitoring of the spraying system when applying triacetin to a conveyed filter tow strip. The trained monitoring of the heat output simultaneously improves the quality of the application of triacetin on the conveyed filter tow strips, as the efficiency of the application system is monitored on the basis of the determined heating output.
  • the heating powers of several heating devices are monitored, since, for example, by means of a heating device Additive for one or more order organs, such as application nozzles, is heated.
  • the detected heating powers are compared as actual values with a predetermined desired value.
  • the desired value is or is predetermined at which an optimal application of the triacetin to a filter tow strip is formed.
  • the determination of the desired value can also be done dynamically or based on empirical findings.
  • the temporal changes in the heating outputs during the operation of the application system are monitored and, for example, averaged.
  • the desired value is determined as the mean value of the heating powers of a plurality of heating devices. Due to the possible fluctuations of the recorded heating power is thus achieved a dynamic and continuous adjustment of the setpoint value.
  • An averaging of the desired value can, for. B. be formed by an averaging of the heating through all heaters.
  • the (lower and upper) extreme values of the heating powers are excluded from the averaging.
  • the desired value is determined as the mean value of the heating powers of a plurality of heating devices, excluding the maximum heating power of a heating device and the minimum heating power of a heating device.
  • the application of the additive be interrupted at a predetermined (second) difference of an actual value of the heating power of a heating device from the desired value.
  • a production stop is generated in order to carry out a troubleshooting on the application system or the application nozzles and, if necessary, to eliminate the error by cleaning lines or by replacing an application nozzle.
  • the rejection of production reduces rejects of faulty filter strands or sections of filter strands.
  • a uniform application of the additive is achieved when the additive is sprayed onto the filter material web by means of at least one nozzle.
  • the job will be further improved if there are multiple nozzles.
  • the additive for a nozzle is heated in each case by a heating device.
  • a heater is assigned to exactly one nozzle.
  • the additive is heated by means of a PTC thermistor of the heater or by means of a heating cartridge.
  • PTC thermistors as heating elements ensures that overheating of a plasticizer and possibly a fire the plasticizer is excluded.
  • the PTC thermistor used as a heating element is chosen so that at the applied voltage, the achievable maximum temperature remains sufficiently far below the flash point of the plasticizer.
  • the use of a PTC thermistor as a heating element causes the electrical resistance of the heating element with increasing temperature rises so high that the heating temperature does not reach the flash point of the plasticizer.
  • PTC elements are also referred to as PTC heating elements, with the resistance varying with the temperature of the material. The resistance of a PTC thermistor increases as the temperature increases. Thus, PTC thermistors have a so-called positive temperature coefficient.
  • Triacetin is advantageously applied to the filter material web as an additive.
  • Triacetin has proved to be a suitable plasticizer and crosslinker in the production of filter rods or filter strands.
  • the object is further achieved by a device for applying a, preferably liquid, additive to a moving filter material web of the tobacco processing industry by means of aumpsorgans, wherein a heater is provided for the additive, which is further developed by a means for monitoring the recorded heating power the heating device is provided.
  • the device for monitoring the heating power has a measuring arrangement, so that the heating powers of the heating device or heating devices are easily detected.
  • the measuring arrangement has a plurality of measuring devices for measuring the heating powers.
  • the measuring arrangement has a computer unit and / or a display, so that the acquired measured data are compared with each other with regard to the heating power and recorded.
  • the display is used to display warning messages or the indication of a faulty application nozzle.
  • the heating device is formed by means of a PTC thermistor or as a heating cartridge.
  • At least one nozzle is also provided as an application member, wherein the at least one nozzle can be acted upon by a constant pressure in order to ensure a uniform application of the additive, in particular triacetin.
  • a further solution of the object is achieved by a device for processing filter material webs of the tobacco-processing industry, which is equipped with a device according to the invention described above. To avoid repetition, reference is expressly made to the above remarks on applicator.
  • Another solution to the problem is the use of a heating element or a so-called ⁇ lvor lockerrs in a device
  • An oil preheater is known for example from Danfoss under the name "FPHB 3".
  • This oil preheater is equipped with a PTC heating element.
  • the heating power of the PTC element is monitored as a heating element or heater for the additive or the triacetin, so that a uniform application of triacetin on a moving filter tow is achieved.
  • a device 1 for applying a plasticizer, for example triacetin, to a flat filter tow 2 or to a strip of filter material is shown.
  • the filter tow 2 is transported according to the conveying direction F from right to left.
  • the device 1 is part of a schematically indicated filter trough processing device V of the tobacco processing industry.
  • a device of the patent applicant is known for example under the name AF2, AF3 or AF4.
  • spray nozzles 3 are arranged at a predetermined distance from each other.
  • the spray nozzles 3 each produce a fine spray cone 4.
  • the spray nozzles 3 are arranged to produce a uniform and constant spray pattern preferably equidistant and flat.
  • a fine, mist-like Hohlkegelzerstäubung a plasticizer is achieved.
  • so-called axial hollow cone nozzles are suitable.
  • the spray nozzles 3 are supplied with a constant system pressure from one or more delivery sources to ensure optimum droplet size and velocity.
  • the spray cone 4 can cover.
  • the spray nozzles 3 are arranged below the filter tow 2 and spray the filter towed over 2 from below.
  • a movable, in particular motor-driven, cover plate 7 is arranged so that the spray surface of the spray cone 4 is limited and the application of the plasticizer takes place via an application surface 12.
  • the application surface 12 is also variable in size. The size of the application surface 12 can be increased or reduced depending on the application and filter tow type or amount of filter tow, the spray nozzles 3 are still acted upon by a constant discharge pressure. This produces an overall constant spray pattern.
  • a voltage source 10 in particular high voltage source is further provided, so that the spray particles are provided with a charge.
  • the loading of the filter tow 2 with electrical charges is, for example, in the published patent application DE-A-42 09 606 disclosed.
  • the regulation of the order quantity of the plasticizer on the filter tow 2 is effected by the movable cover plate 7, which covers more or less spray area of the spray cone 4 as required.
  • the cover plate 7 is formed, for example, as a flexible spring plate and is moved by motor and / or spindle in the direction of tow.
  • a circumferential band 5 is formed over the entire length of the device 1, which rotates about the rollers 9.
  • the band 5 receives on its the filter tow 2 facing surface on the not absorbed by the filter tow 2 plasticizer.
  • the band 5 is guided along a deflection under a scraper edge 6 in order to remove the excess triacetin on the belt 5.
  • the speed of the belt 5 is preferably below the limit at which a drop of the plasticizer would dissolve during the deflection.
  • the belt speed is thus preferably considerably below the filter speed.
  • spray barriers 8 arranged parallel to one another are formed, which cause as little plasticizer as possible to escape from the device 1.
  • the device 1 is provided with a housing.
  • the quantity of plasticizer received by the band 5 is scraped off via the scraping edge 6 arranged transversely to the band 5.
  • the plasticizer liquid returns to the lower region of the device 1.
  • the liquid at the bottom collected in a kind of basin or tub, which can also be provided with a slope. Via a return 11, the excess application amount is removed and returned to the reservoir from which the spray nozzles are fed.
  • FIGS. 2a and 2b schematic, perspective views of the device 1 are shown, wherein for better illustration, corresponding parts have been omitted.
  • the spray nozzles 3 are arranged at regular intervals below the filter tow 2 and produce a two-dimensional spray surface or application surface 12. Due to the constant delivery pressure of the plasticizer, a uniform application of the plasticizer to the filter tow 2 is achieved by means of the spray nozzles 3.
  • the wiping edge 6 on the upper side of the belt 5 is arranged transversely to the running direction of the belt 5, so that the liquid absorbed by the belt 5 is directed to at least one side of the belt and runs down it and is collected in a catch basin or trough.
  • the cover plate 7 is movable, so that the application surface 12 can be increased or decreased.
  • FIG. 3 schematically an arrangement of several application nozzles or spray nozzles 3 is shown, which are arranged side by side in a row.
  • Each spray nozzle 3 is arranged on a heating cartridge 31.
  • the heating cartridge 31 heats the supplied triacetin to a certain temperature, so that subsequently the triacetin is atomized by the spray nozzle 3.
  • Each heating cartridge 31 has inside each of a PTC thermistor 32 and a thermostat 33.
  • the thermistor 32 and the thermostat 33 are each connected to a measuring device 35 in order to determine the electrical heating power of the heating cartridge 39 and the PTC thermistor 32.
  • the measuring devices 35 are connected to a computer unit 36 in order to control the Comparing and processing measured values of the heating capacities.
  • each of the heating cartridges 31 supplied triacetin liquid that flows through the heating element 31, the lower the electrical power that receives the heating element 31 for heating.
  • a warm triacetin liquid therefore requires low power for heating or heating, while a cold triacetin fluid has a high power consumption.
  • the heating powers monitored by the measuring devices 35 are transmitted to the computer unit 36, so that an average value is formed from the transmitted heating powers as a setpoint value for further or subsequent comparative measurements. For example, an average value is formed by taking into account all the values of the heat outputs detected, with the exception of the highest value and the lowest value of heat output. If an actual value of a detected heating power exceeds or falls below a predetermined range from the setpoint value, then a warning is generated and displayed. The warning message is transmitted from the computer unit 36 to a display 34.
  • the application of triacetin to the filter material is interrupted if the difference between an actual value and the target value is outside a larger tolerance range. In that case u. To clean the feed line for triacetin or if necessary, replace clogged application nozzles.
  • the subject matter of the invention improves the product safety when applying triacetin to a moving strip of filter material, since a functional monitoring of the application organs or of the application nozzles is carried out. This achieves a simple function monitoring of each individual application nozzle.

Landscapes

  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Auftragen eines, vorzugsweise flüssigen, Zusatzstoffes auf eine bewegte Filtermaterialbahn der Tabak verarbeitenden Industrie mittels wenigstens eines Auftragsorgans, wobei der Zusatzstoff mittels einer Heizeinrichtung erwärmt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Filtermaterialbahnen der Tabak verarbeitenden Industrie sowie eine Verwendung einer Heizpatrone.
  • Bei der Herstellung von Filtersträngen für die tabakverarbeitende Industrie wird Filtertow, das meist aus Celluloseacetat besteht, als endloser Streifen von einem Vorrat abgezogen und behandelt. Das Filtertow besteht aus einem Gewebe aus locker aneinander haftenden Fäden, die zur Bildung einer breiten und meist ebenen Bahn auseinander gezogen werden, sodass die Fäden nebeneinander und im Wesentlichen parallel bewegt werden. Die Ausbreitung der Bahn erfolgt in einer Ausbreiterdüse. Nach der Ausbreitung wird der Bahn ein Zusatzstoff, der meist flüssig ist und z.B. aus Triacetin-Tröpfchen besteht, in fein verteilter Form zugeführt. Die Tröpfchen lösen die Fäden an, sodass die Fäden nach ihrer Zusammenfassung zu einem runden Strang und Umhüllung mit einem Filterpapierstreifen in einer Filterstrangmaschine dauerhaft aneinander haftend, d.h. vernetzt werden. Anstelle eines flüssigen Zusatzstoffes kann auch ein aus einer fein verteilten pulverförmigen Substanz bestehender Zusatzstoff verwendet werden. Aufbereitungsgeräte der vorbeschriebenen Art sind in den Patentschriften US 5,060,664 und US 4,511,420 beschrieben.
  • Aus DE-A-199 59 034 ist bekannt, Filtertow mit einer quer zur Bewegungsrichtung des Filtertows angeordneten Reihe von Düsen mit Weichmacher zu besprühen. Hierbei werden die einzelnen Düsen mittels vorgeordneten, die Dichte des Filtertows in den betreffenden Abschnitten erfassenden Sensoren gesteuert.
  • Von großer Wichtigkeit für die Qualität der Aufbereitung ist die gute Vereinzelung der einzelnen Fäden oder Fasern und/oder ein dauerhaft gleichmäßiger Auftrag von fein verteilten Weichmacherteilchen in Form von Tröpfchen oder Feinpartikeln.
  • In DE-A-40 03 051 ist weiterhin eine Vorrichtung zum Auftragen von Weichmachern auf einen Filtertowstreifen zur Herstellung von Zigarettenfiltern beschrieben, wobei eine Heizeinrichtung zum Erwärmen des Weichmachers auf eine vorgegebene Temperatur vor seiner Aufbringung auf den Filtertowstreifen vorgesehen ist. Als Heizelemente sind hierbei Kaltleiterelemente vorgesehen, die den Weichmacher in einem Temperaturbereich erwärmen, sodass der Weichmacher mit einer optimalen Temperatur aufgebracht und verarbeitet wird. Die Temperatur des Weichmachers hat Einfluss auf die Auftragsbedingungen des Weichmachers und die Reaktionsfähigkeit des Weichmachers mit dem Towmaterial.
  • Weiterhin offenbart US-A-3 390 039 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Filtersträngen, wobei in eine Filtermaterialbahn feine Kunststoffpartikel und Bindemittelpartikel eingebracht werden. Anschließend wird der Filtermaterialstreifen zusammen mit den eingebrachten Partikeln durch eine Heizeinrichtung hindurchgeführt, so dass mittels der Heizeinrichtung die Bindemittelpartikel weichgemacht werden und somit die Zusatzpartikel an den Filamenten des Filtermaterialstreifens anhaften. Die Temperatur der Heizeinrichtung wird dadurch geregelt, dass über Zuführungen Kühlwasser eingebracht wird, um die Heizeinrichtung auf eine vorbestimmte Temperatur einzustehen bzw. die Temperatur zu regeln.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Produktionssicherheit beim Auftrag von Triacetin auf einen Filtermaterialstreifen zu erhöhen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Auftragen eines, vorzugsweise flüssigen, Zusatzstoffes auf eine bewegte Filtermaterialbahn der Tabak verarbeitenden Industrie mittels wenigstens eines Auftragsorgans, wobei der Zusatzstoff mittels einer Heizeinrichtung erwärmt wird, das dadurch weitergebildet wird, dass die aufgenommene Heizleistung der Heizeinrichtung überwacht wird.
  • Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass die Viskosität des aufzubringenden Zusatzstoffes, zum Beispiel Triacetin, von der Temperatur abhängig ist. Anhand der aufgenommenen Heizleistung der Heizeinrichtung für die Erwärmung des Zusatzstoffes kann festgestellt werden, ob eine Auftragsdüse oder ein Auftragsorgan verstopft ist oder weiterhin funktionsbereit ist. Wird beispielsweise zu wenig Heizleistung festgestellt, so kann eine entsprechende Düse verstopft sein. Hierdurch wird eine einfache Funktionsüberwachung des Besprühsystems beim Auftrag von Triacetin auf einen geförderten Filtertowstreifen erreicht. Durch die ausgebildete Überwachung der Heizleistung wird gleichzeitig die Qualität des Auftrags von Triacetin auf den geförderten Filtertowstreifen verbessert, da anhand der festgestellten Heizleistung die Funktionstüchtigkeit des Auftragssystems überwacht wird.
  • Insbesondere werden die Heizleistungen mehrerer Heizeinrichtungen überwacht, da beispielsweise mittels einer Heizeinrichtung der Zusatzstoff für ein oder mehrere Auftragsorgane, zum Beispiel Auftragsdüsen, erwärmt wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung werden die erfassten Heizleistungen als Ist-Werte mit einem vorbestimmten Soll-Wert verglichen. Somit wird eine zuverlässige Überwachung der Produktionssicherheit gewährleistet. Beispielsweise ist oder wird der Soll-Wert vorgegeben, bei dem eine optimale Auftragung des Triacetins auf einen Filtertowstreifens ausgebildet ist. Die Bestimmung des Soll-Wertes kann auch dynamisch erfolgen oder auf empirischen Erkenntnissen beruhen. Bei einer dynamischen Entwicklung des Soll-Wertes werden die zeitlichen Veränderungen der Heizleistungen während des Betriebs des Auftragssystems überwacht und beispielsweise gemittelt.
  • Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Soll-Wert als Mittelwert der Heizleistungen mehrerer Heizeinrichtungen ermittelt wird. Aufgrund der möglichen Schwankungen der aufgenommenen Heizleistungen wird damit eine dynamische und fortlaufende Anpassung des Soll-Wertes erreicht. Eine Mittelwertbildung des Soll-Wertes kann z. B. durch eine Mittelung der Heizleistungen über alle Heizeinrichtungen gebildet werden.
  • In einer weiteren, alternativen Mittelung werden die (unteren und oberen) Extremwerte der Heizleistungen von der Mittelung ausgeschlossen. Hierzu wird der Soll-Wert als Mittelwert der Heizleistungen mehrerer Heizeinrichtungen unter Ausschluss der maximalen Heizleistung einer Heizeinrichtung und der minimalen Heizleistung einer Heizeinrichtung ermittelt.
  • Außerdem wird vorteilhafterweise bei einer vorbestimmten Differenz eines Ist-Wertes der Heizleistung einer Heizeinrichtung vom Soll-Wert eine Warnmitteilung erzeugt und/oder angezeigt, sodass dem Bedienpersonal mitgeteilt wird, dass Schwankungen beim Auftrag von Triacetin an einer oder mehreren Auftragsdüsen aufgetreten sind oder auftreten, wobei die Schwankungen innerhalb eines Toleranzbereiches noch liegen, bei dem ein im Wesentlichen gleichmäßiger Auftrag von Triacetin ausreichend gewährleistet ist.
  • Liegen die Ist-Werte außerhalb des Toleranzbereiches, so wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung vorgeschlagen, dass bei einer vorbestimmten (zweiten) Differenz eines Ist-Wertes der Heizleistung einer Heizeinrichtung vom Soll-Wert der Auftrag des Zusatzstoffes unterbrochen wird. Dadurch wird ein Produktionsstopp erzeugt, um eine Fehlersuche am Auftragssystem bzw. den Auftragsdüsen durchzuführen und gegebenenfalls den Fehler durch die Reinigung von Leitungen oder durch den Austausch einer Auftragsdüse zu beseitigen. Gleichzeitig wird durch den Produktionsstopp ein Ausschuss an fehlerhaften Filtersträngen bzw. Abschnitten von Filtersträngen reduziert.
  • Ein gleichmäßiger Auftrag des Zusatzstoffes wird erreicht, wenn der Zusatzstoff mittels wenigstens einer Düse auf die Filtermaterialbahn aufgesprüht wird. Der Auftrag wird noch weiter verbessert, wenn mehrere Düsen vorhanden sind.
  • Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn der Zusatzstoff für eine Düse jeweils von einer Heizeinrichtung erwärmt wird. In diesem Fall ist eine Heizeinrichtung genau einer Düse zugeordnet.
  • Insbesondere wird der Zusatzstoff mittels eines Kaltleiters der Heizeinrichtung oder mittels einer Heizpatrone erwärmt. Die Verwendung von Kaltleitern als Heizelemente stellt sicher, dass eine Überhitzung eines Weichmachers und möglicherweise ein Entflammen des Weichmachers ausgeschlossen ist. Der als Heizelement eingesetzte Kaltleiter ist so gewählt, dass bei der angelegten Spannung die erreichbare Höchsttemperatur ausreichend weit unter dem Flammpunkt des Weichmachers bleibt. Der Einsatz eines Kaltleiters als Heizelement beispielsweise in einer Heizpatrone bewirkt, dass der elektrische Widerstand des Heizelements bei steigender Temperatur so weit ansteigt, dass die Heiztemperatur den Flammpunkt des Weichmachers nicht erreicht. Kaltleiterelemente werden auch als PTC-Heizelemente bezeichnet, wobei sich der Widerstand mit der Temperatur des Materials ändert. Der Widerstand eines Kaltleiters nimmt bei einer Erhöhung der Temperatur zu. Somit haben Kaltleiter einen so genannten positiven Temperaturkoeffizienten (positive temperature coefficient).
  • Darüber hinaus wird vorteilhafterweise als Zusatzstoff Triacetin auf die Filtermaterialbahn aufgebracht. Triacetin hat sich bei der Herstellung von Filterstäben bzw. Filtersträngen als geeigneter Weichmacher und Vernetzer bewährt.
  • Gelöst wird ferner die Aufgabe durch eine Einrichtung zum Auftragen eines, vorzugsweise flüssigen, Zusatzstoffes auf eine bewegte Filtermaterialbahn der Tabak verarbeitenden Industrie mittels eines Auftragsorgans, wobei eine Heizeinrichtung für den Zusatzstoff vorgesehen ist, die dadurch weitergebildet ist, dass eine Einrichtung zur Überwachung der aufgenommenen Heizleistung der Heizeinrichtung vorgesehen ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Einrichtung zur Überwachung der Heizleistung eine Messanordnung aufweist, sodass die Heizleistungen der Heizeinrichtung bzw. Heizeinrichtungen einfach erfasst werden.
  • Sind mehrere Heizeinrichtungen vorgesehen, so ist es von Vorteil, wenn die Messanordnung mehrere Messeinrichtungen zur Messung der Heizleistungen aufweist.
  • Weiterhin ist es günstig, wenn die Messanordnung eine Rechnereinheit und/oder eine Anzeige aufweist, so dass die erfassten Messdaten im Hinblick auf die Heizleistung miteinander verglichen werden und aufgezeichnet werden. Die Anzeige dient dazu, Warnmeldungen oder den Hinweis auf eine fehlerhafte Auftragsdüse anzuzeigen.
  • Bevorzugt ist es außerdem, wenn eine Heizeinrichtung für jeweils ein Auftragsorgan vorgesehen ist.
  • Insbesondere ist die Heizeinrichtung mittels eines Kaltleiters oder als Heizpatrone ausgebildet.
  • Zur Aufbringung des Zusatzstoffes auf das Filtermaterial ist ferner wenigstens eine Düse als Auftragsorgan vorgesehen, wobei die wenigstens eine Düse mit einem konstanten Druck beaufschlagbar ist, um einen gleichmäßigen Auftrag des Zusatzstoffes, insbesondere Triacetin, zu gewährleisten.
  • Eine weitere Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Filtermaterialbahnen der Tabak verarbeitenden Industrie, die mit einer voranstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Einrichtung ausgestattet ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die obigen Ausführungen zur Auftragseinrichtung ausdrücklich verwiesen.
  • Eine weitere Lösung der Aufgabe besteht in der Verwendung einer Heizpatrone bzw. eines so genannten Ölvorwärmers in einer Einrichtung der voranstehend beschriebenen Art. Ein Ölvorwärmer ist beispielsweise von der Firma Danfoss unter der Bezeichnung "FPHB 3" bekannt. Dieser Ölvorwärmer ist mit einem PTC-Heizelement ausgestattet. Gemäß der Erfindung wird die Heizleistung des PTC-Elements als Heizelement bzw. Heizeinrichtung für den Zusatzstoff bzw. das Triacetin überwacht, so dass ein gleichmäßiger Auftrag von Triacetin auf einem bewegten Filtertowstreifen erreicht wird.
  • Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben, auf die im Übrigen bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten, erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:
    • Fig.1
    eine Querschnittsansicht einer Auftragseinrichtung;
    Fig. 2a, 2b
    jeweils eine perspektivische Schnittansicht der Einrichtung (Fig.1) und
    Fig. 3
    eine schematische Ansicht von Auftragsdüsen mit einer Messanordnung.
  • In den folgenden Figuren sind gleiche Elemente oder gleichartige Teile mit den selben Bezugsziffern bezeichnet, sodass von einer jeweiligen erneuten Vorstellung abgesehen wird.
  • In Fig. 1 ist eine Einrichtung 1 zum Aufbringen eines Weichmachers, z.B. Triacetin, auf ein flach ausgebreitetes Filtertow 2 bzw. auf einen Filtermaterialstreifen gezeigt. Das Filtertow 2 wird gemäß der Förderrichtung F von rechts nach links transportiert.
  • Die Einrichtung 1 ist Bestandteil einer schematisch angedeuteten Filtertowaufbereitungsvorrichtung V der Tabak verarbeitenden Industrie. Eine derartige Vorrichtung der Patentanmelderin ist beispielsweise unter der Bezeichnung AF2, AF3 oder AF4 bekannt.
  • Im unteren Bereich der Einrichtung 1 sind Sprühdüsen 3 in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet. Die Sprühdüsen 3 erzeugen jeweils einen feinen Sprühkegel 4. Die Sprühdüsen 3 sind zur Erzeugung eines gleichmäßigen und konstanten Sprühbildes vorzugsweise äquidistant und flächig angeordnet. Mittels der Sprühdüsen 3 wird eine feine, nebelartige Hohlkegelzerstäubung eines Weichmachers erreicht. Hierzu eignen sich insbesondere so genannte Axial-Hohlkegeldüsen.
  • Die Sprühdüsen 3 werden mit einem gleich bleibenden Systemdruck von einer oder mehreren Förderquellen versorgt, um eine optimale Tröpfchengröße und -geschwindigkeit sicherzustellen. Für das entstehende Sprühbild können sich die Sprühkegel 4 überdecken. Die Sprühdüsen 3 sind unterhalb des Filtertows 2 angeordnet und besprühen das vorbeitransportierte Filtertow 2 von unten. Zwischen den Sprühdüsen 3 und dem Filtertow 2 ist ein verfahrbares, insbesondere motorangetriebenes, Abdeckblech 7 angeordnet, sodass die Sprühfläche der Sprühkegel 4 begrenzt wird und der Auftrag des Weichmachers über eine Auftragsfläche 12 erfolgt. Die Auftragsfläche 12 ist ferner in ihrer Größe variabel. Die Größe der Auftragsfläche 12 ist je nach Anwendungsfall und Filtertowsorte bzw. Filtertowmenge vergrößerbar oder verkleinerbar, wobei die Sprühdüsen 3 nach wie vor mit einem konstanten Förderdruck beaufschlagt sind. Dies erzeugt ein insgesamt konstantes Sprühbild.
  • Um ein besseres Anhaften der Weichmacherpartikel der Sprühnebel 4 auf dem Filtertow 2 zu erreichen, ist ferner eine Spannungsquelle 10, insbesondere Hochspannungsquelle, vorgesehen, sodass die Sprühpartikel mit einer Ladung versehen werden. Die Beaufschlagung des Filtertows 2 mit elektrischen Ladungen ist bspw. in der Offenlegungsschrift DE-A-42 09 606 offenbart.
  • Die Regulierung der Auftragsmenge des Weichmachers auf das Filtertow 2 erfolgt durch das verfahrbare Abdeckblech 7, die je nach Anforderung mehr oder weniger Sprühfläche der Sprühkegel 4 überdeckt. Das Abdeckblech 7 ist bspw. als biegsames Federblech ausgebildet und wird per Motor und/oder Spindel in Towrichtung bewegt.
  • Oberhalb des Filtertows 2 ist ein umlaufendes Band 5 über die gesamte Länge der Einrichtung 1 ausgebildet, das über die Rollen 9 umläuft. Das Band 5 nimmt an seiner dem Filtertow 2 zugewandten Oberfläche den vom Filtertow 2 nicht aufgenommenen Weichmacher auf. Das Band 5 wird nach einer Umlenkung unter einer Abstreifkante 6 entlanggeführt, um das überschüssige Triacetin auf dem Band 5 abzuführen. Die Geschwindigkeit des Bandes 5 liegt dabei vorzugsweise unterhalb der Grenze, bei der sich ein Tropfen des Weichmachers bei der Umlenkung lösen würde. Die Bandgeschwindigkeit liegt somit vorzugsweise erheblich unterhalb der Filtertowgeschwindigkeit. Am Auslauf der Einrichtung 1 sind parallel zueinander angeordnete Sprühnebelbarrieren 8 ausgebildet, die bewirken, dass möglichst wenig Weichmacher aus der Einrichtung 1 austritt. Vorzugsweise ist die Einrichtung 1 mit einem Gehäuse versehen.
  • Die von dem Band 5 aufgenommene Weichmachermenge wird über die quer zum Band 5 angeordnete Abstreifkante 6 abgestreift. Dabei gelangt die Weichmacherflüssigkeit wieder in den unteren Bereich der Einrichtung 1. Hierbei wird die Flüssigkeit am unteren Rand gesammelt in einer Art Becken oder Wanne, die auch mit einer Neigung versehen sein kann. Über einen Rücklauf 11 wird die überschüssige Auftragsmenge abgeführt und in den Vorratsbehälter, aus dem die Sprühdüsen gespeist werden, zurückgeleitet.
  • In den Figuren 2a und 2b sind schematische, perspektivische Ansichten der Einrichtung 1 dargestellt, wobei zur besseren Veranschaulichung entsprechende Teile weggelassen wurden. Die Sprühdüsen 3 sind in regelmäßigen Abständen unterhalb des Filtertows 2 angeordnet und erzeugen eine zweidimensionale Sprühfläche bzw. Auftragsfläche 12. Durch den konstanten Förderdruck des Weichmachers wird mittels der Sprühdüsen 3 eine gleichmäßige Aufbringung des Weichmachers auf das Filtertow 2 erreicht. Die Abstreifkante 6 auf der Oberseite des Bandes 5 ist quer zur Laufrichtung des Bandes 5 angeordnet, sodass die vom Band 5 aufgenommene Flüssigkeit zu mindestens einer Seite des Bandes geleitet wird und an diesem herunterläuft und in einem Auffangbecken oder -wanne aufgefangen wird. Wie in Fig. 2b angedeutet, ist das Abdeckblech 7 verfahrbar, sodass die Auftragsfläche 12 vergrößert oder verkleinert werden kann.
  • In Figur 3 ist schematisch eine Anordnung mehrerer Auftragsdüsen bzw. Sprühdüsen 3 dargestellt, die nebeneinander in einer Reihe angeordnet sind. Jede Sprühdüse 3 ist jeweils auf einer Heizpatrone 31 angeordnet. Die Heizpatrone 31 erwärmt das zugeführte Triacetin auf eine bestimmte Temperatur, sodass anschließend das Triacetin von der Sprühdüse 3 vernebelt wird. Jede Heizpatrone 31 weist im Innern jeweils einen Kaltleiter 32 und einen Thermostat 33 auf. Der Kaltleiter 32 und der Thermostat 33 sind jeweils mit einem Messgerät 35 verbunden, um die elektrische Heizleistung der Heizpatrone 39 bzw. des Kaltleiters 32 zu ermitteln. Weiterhin sind die Messgeräte 35 mit einer Rechnereinheit 36 verbunden, um die Messwerte der Heizleistungen miteinander zu vergleichen und zu verarbeiten.
  • Je wärmer die jeweils den Heizpatronen 31 zugeführte Triacetin-Flüssigkeit ist, die die Heizpatrone 31 durchströmt, desto niedriger ist die elektrische Leistung, die die Heizpatrone 31 zur Erwärmung aufnimmt. Eine warme Triacetin-Flüssigkeit erfordert daher eine geringe Leistungsaufnahme zur Heizung bzw. Erwärmung, während eine kalte Triacetin-Flüssigkeit eine hohe Leistungsaufnahme aufweist.
  • Die mittels der Messgeräte 35 überwachten Heizleistungen werden an die Rechnereinheit 36 übermittelt, sodass aus den übermittelten Heizleistungen ein Mittelwert als Soll-Wert für weitere bzw. nachfolgende Vergleichsmessungen gebildet wird. Beispielsweise wird ein Mittelwert dadurch.gebildet, dass alle Werte der festgestellten Heizleistungen mit Ausnahme der im Wert höchsten und der im Wert niedrigsten Heizleistung hinzugezogen werden. Überschreitet oder unterschreitet ein Ist-Wert einer erfassten Heizleistung einen vorbestimmten Bereich vom Soll-Wert, so wird eine Warnung erzeugt und angezeigt. Die Warnmitteilung wird von der Rechnereinheit 36 an eine Anzeige 34 übermittelt. Der Auftrag von Triacetin auf das Filtermaterial wird unterbrochen, sofern die Differenzbildung eines Ist-Wertes vom Soll-Wert außerhalb eines größeren Toleranzbereiches liegt. In dem Fall ist u. U. die Zuführleitung für Triacetin zu reinigen oder gegebenenfalls sind verstopfte Auftragsdüsen auszutauschen.
  • Durch den Gegenstand der Erfindung wird die Produktsicherheit beim Auftrag von Triacetin auf einen bewegten Filtermaterialstreifen verbessert, da eine Funktionsüberwachung der Auftragsorgane bzw. der Auftragsdüsen ausgeführt wird. Hierdurch wird eine einfache Funktionsüberwachung jeder einzelnen Auftragsdüse erreicht.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Einrichtung
    2
    Filtertow
    3
    Sprühdüse
    4
    Sprühkegel
    5
    Band
    6
    Abstreifkante
    7
    Abdeckblech
    8
    Barrieren
    9
    Rollen
    10
    Spannungsquelle
    11
    Rücklauf
    12
    Auftragsfläche
    13
    Auffangwanne
    31
    Heizpatrone
    32
    Kaltleiter
    33
    Thermostat
    34
    Anzeige
    35
    Messgerät
    36
    Rechnereinheit
    F
    Förderrichtung
    V
    Filtertowaufbereitungsgerät

Claims (20)

  1. Verfahren zum Auftragen eines, vorzugsweise flüssigen, Zusatzstoffes auf eine bewegte Filtermaterialbahn (2) der Tabak verarbeitenden Industrie mittels wenigstens eines Auftragsorgans (3), wobei der Zusatzstoff mittels einer Heizeinrichtung (31) erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgenommene Heizleistung der Heizeinrichtung (31) überwacht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistungen mehrerer Heizeinrichtungen (31) überwacht werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistungen als Ist-Werte mit einem Soll-Wert verglichen werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Wert als Mittelwert der Heizleistungen mehrerer Heizeinrichtungen (31) ermittelt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Wert als Mittelwert der Heizleistungen mehrerer Heizeinrichtungen (31) unter Ausschluss der maximalen Heizleistung einer Heizeinrichtung und der minimalen Heizleistung einer Heizeinrichtung ermittelt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer vorbestimmten Differenz eines IstWertes der Heizleistung einer Heizeinrichtung (31) vom Soll-Wert eine Warnmitteilung erzeugt und/oder angezeigt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer vorbestimmten Differenz eines IstWertes der Heizleistung einer Heizeinrichtung (31) vom Soll-Wert der Auftrag eines Zusatzstoffes unterbrochen wird.
  8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff mittels wenigstens einer Düse (3) auf die Filtermaterialbahn (2) aufgesprüht wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff für eine Düse (3) jeweils von einer Heizeinrichtung (31) erwärmt wird.
  10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff mittels eines Kaltleiters (32) der Heizeinrichtung (31) oder mittels einer Heizpatrone (31) erwärmt wird.
  11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Triacetin als Zusatzstoff aufgetragen wird.
  12. Einrichtung (1) zum Auftragen eines, vorzugsweise flüssigen, Zusatzstoffes auf eine bewegte Filtermaterialbahn (2) der Tabak verarbeitenden Industrie mittels eines Auftragsorgans (3), wobei eine Heizeinrichtung (31) für den Zusatzstoff vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Überwachung der aufgenommenen Heizleistung der Heizeinrichtung vorgesehen ist.
  13. Einrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (1) zur Überwachung der Heizleistung eine Messanordnung (35) aufweist.
  14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung (35) mehrere Messeinrichtungen (35) zur Messung der Heizleistungen aufweist.
  15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung (35) eine Rechnereinheit (36) und/oder eine Anzeige (34) aufweist.
  16. Einrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizeinrichtung (31) für jeweils ein Auftragsorgan (3) vorgesehen ist.
  17. Einrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (31) mittels eines Kaltleiters (35) oder als Heizpatrone (31) ausgebildet ist.
  18. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Düse (3) als Auftragsorgan (3) vorgesehen ist.
  19. Vorrichtung (V) zum Aufbereiten von Filtermaterialbahnen (2) der Tabak verarbeitenden Industrie mit einer Einrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 18.
  20. Verwendung einer Heizpatrone (31) in einer Einrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 18.
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