EP3235388B1 - Vorrichtung zum auftragen einer leimspur auf einen umhüllungsstreifen eines stabförmigen produktes der tabak verarbeitenden industrie - Google Patents

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EP3235388B1
EP3235388B1 EP17166539.1A EP17166539A EP3235388B1 EP 3235388 B1 EP3235388 B1 EP 3235388B1 EP 17166539 A EP17166539 A EP 17166539A EP 3235388 B1 EP3235388 B1 EP 3235388B1
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EP
European Patent Office
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roller
glue
stripping member
nozzle
stripping
Prior art date
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Reiko HÜSER
Ralf Soltow
Dietmar Janz
Clemens Schmick
Nadine Leichsenring
Mathias Schafforz
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Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Hauni Maschinenbau GmbH
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Publication date
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    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/14—Machines of the continuous-rod type
    • A24C5/24—Pasting the seam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
    • B05C1/08—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
    • B05C1/0813—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line characterised by means for supplying liquid or other fluent material to the roller
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
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    • B05C1/0817—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line characterised by means for removing partially liquid or other fluent material from the roller, e.g. scrapers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
    • B05C1/16—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length only at particular parts of the work
    • B05C1/165—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length only at particular parts of the work using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line

Definitions

  • the invention relates to a device for applying a glue trace to a wrapping strip of a rod-shaped product of the tobacco-processing industry having the features of the preamble of claim 1.
  • the wrapping strip generally serves to fix the shape of the rod-shaped products, which are e.g. Precursors, such as filter rods or tobacco, or even finished products, such. Cigarettes, cigarillos, with or without filters.
  • Precursors such as filter rods or tobacco
  • finished products such as Cigarettes, cigarillos, with or without filters.
  • the wrapping strip is first deflected and laid on an endless conveyor belt in a continuous manufacturing process. Subsequently, a filter material of loose filter material fibers, filter segments or a strand of not yet fixed tobacco fibers is placed on the wrapping strip. The wrapping strip is then guided with the overlying strand through a shaping section in which the wrapping strip is turned up at the side of the strand and provided on one edge side with a thin glue trace. Subsequently, the wrapping strip continues to be wrapped around the strand until the edges of the wrapping strip overlap. The edge sides of the wrapping strip are then glued together by applying a low pressure force and / or thermal energy via the glue seam, so that the strand is then fixed in shape in cross section through the wrapping strip.
  • the glue trace can also be applied in the form of glue dots with a specific spacing, which is the case, for example, when the filter segments adhere to a sub-gluing.
  • the glue dots and the tow material in this case are applied in the middle to the wrapping strip at a position well before the wrapping strip is turned over, and serve to pre-fix the filter segments the serving strip.
  • the use of glue spots is a special case; the use of a glue trace is normal for both monofilters (tow) and multifilters (segments).
  • the applied glue volume in this case may e.g. be controlled by a speed control of the gear pump. This results in dependence on the volume generated by the gear pump, a glue application amount of about (3-8g) / 600m strand length for fixing the tobacco-fixing wrapping strip and a glue application amount of about 10 to 30 g / 600m strand length for the fixation of a Envelope strip of a filter strand, wherein the strand speed is about 200 to over 600 m / min.
  • a disadvantage of the solution described above is that the glue, due to the friction on the inner wall of the nozzle, is distributed unevenly out of the nozzle over the cross section.
  • the glue outlet speed is significantly greater in the center of the nozzle opening than in the edge section of the nozzle opening and due to the prevailing laminar flow and has a parabolic profile over the cross section. Since a certain minimum amount of glue across the entire width of the glue trace must be applied to create a glue track with a certain width, and the glue exit speed in the center of the nozzle opening due to the above-described problem is necessarily higher than in the edge zone, the glue in the Middle of the Nozzle opening compared to the actual required amount of glue per area applied in an excessive amount.
  • the period of time in which the wrapping strip is guided past the edge portions of the nozzle opening directed parallel to the transporting direction, due to the circular shape of the nozzle outlet, is significantly less than the period in which the wrapping strip is guided past the central portion of the outlet opening.
  • both circumstances result in significantly more glue being applied in the middle of the glue line than in the edge sections.
  • the glue in the middle of the outlet opening passes through the porous coating strip to a greater extent, without contributing to the bonding of the edges of the wrapping strip.
  • This effect is also known as glue punch.
  • the size of the glue is dependent on the porosity of the wrapping strip and increases with it.
  • the adhesive force is further reduced in addition to the reduction of the bond strength due to the different distribution.
  • the filter material since the filter material is highly compressed in the strand production and is stabilized in shape only by the drying of the applied acetate, the filter material exerts a relatively high restoring force at the time of bonding. For this reason, a hot glue seam with a high immediately effective adhesive force is applied to the wrapping strip. Since the hot glue but not resistant to aging is, and the filters are not always processed in a timely manner, the bonding of the edges can be optionally stabilized by a second, also referred to as support seam running parallel to the hot glue seam cold glue seam. In cigarette machines, the wrapping strip for curing the cold glue seam is guided past a heating bar with as little pressure as possible, whereas in filter machines usually only the hot glue seam is cured by a cooling bar during the production process. The optional cold glue seam provided in the filter machine hardens without a thermal energy supply in contrast to cigarette production. In principle, the excess glue mass can adversely affect both the curing process and the guidance of the wrapping strip as such.
  • the cold glue track and the hot glue track are applied in parallel on a very narrow edge portion of the wrapper strip of the filter. Due to the very narrow marginal strip, the glue traces must be applied with as small a shape deviation as possible from a given course and a predetermined width.
  • the invention has the object to provide a generic device, with the application of a glue trace on a wrapping strip with a very high accuracy, the highest possible bond strength and the lowest possible contamination of the wrapper strip and the device or the environment possible is.
  • a stripping part directed onto the roller in the direction of rotation of the roller between the nozzle and the wrapping strip, be provided, which has a defined distance from the roller.
  • the advantage of the proposed solution lies in the fact that the glue applied to the roller by the nozzle is shaped by the wiping part arranged at the defined spacing into a glue track having a defined thickness which corresponds to the defined distance of the wiping part from the roller. It is important for the function of the Abstreifteils that the stripping part is arranged in the rotational direction between the nozzle and the wrapping strip, so that the glue first from the nozzle to the roller is applied and then the desired glue trace is formed during the further rotational movement of the roller by the stripping of the applied amount of glue.
  • the sole function of the stripping part is the shaping of the glue track on the roller, so that the glue track by a correspondingly accurate shaping of the stripping and in particular their stripping edge and a correspondingly accurate positioning of the stripping to the roller with a very high dimensional accuracy and in particular very high accuracy Thickness can be made on the roll and finally applied to the wrapping strip. It is particularly advantageous that the stripping can be positioned and aligned independently of the nozzle and the job site of the glue line on the wrapping strip, so that the shape of the glue track also regardless of the application of the glue on the roller and regardless of the application of Leimspur on the serving strip done.
  • the distance between the stripping part and the roller is variable.
  • the thickness of the glue track to be applied can be varied and in particular also in accordance with a predetermined one Thickness can be changed or even regulated without having to remove the wiper part.
  • the stripping part can be driven in an oscillating manner by means of a drive device parallel to the axis of rotation of the roller.
  • the proposed further development makes it possible to remove foreign particles.
  • the glue mass can thereby be stimulated to a homogenizing transverse movement.
  • the wiping part and / or the rollers have at least one depression and / or elevation in the surface in contact with the glue.
  • a glue trace can be realized with transversely or longitudinally different thicknesses, so that the glue trace deliberately has fast or slower curing zones or sections.
  • the recesses and / or elevations are provided in the roller, they may be interrupted in the circumferential direction, so that the glue track is formed with a rhythmically changing thickness in the direction of progression.
  • the depression and / or elevation are provided in the form of closed rings provided on the roll, a glue trace can be realized with a thickness which changes transversely to the direction of progression.
  • Such a glue trace can also be realized by a wiping part with depressions and / or elevations in the wiping edge.
  • the quality of the glue trace can be further improved by providing a plurality of wiping parts distributed over the circumference of the roll.
  • the wiping parts can each have an identical orientation and an identical distance to the roller, so that the glue track formed in one step on one of the Abstreifmaschine and during the further rotation of the roller on the respective other Abstreif kind is reformed.
  • the wiping parts may also have different and, in particular in the arrangement in the direction of rotation of the roller, respectively decreasing distances to the roller, so that the glue track is formed successively during the rotational movement of the roller.
  • the wiping member is formed on the surface facing the roller such that between the surface of the roller and the surface of the wiping member facing the roller, a gap is formed with a gap width which is constant in the direction of rotation of the roller. Due to the gap with the constant gap width, the excess glue is not only stripped off, there is additionally also an active shaping of the glue trace in the gap over a longer section of the circumference of the roller.
  • the wiping member has a width parallel to the axis of rotation of the roll which is greater than or equal to 1.0 mm narrower than the width of the glue trace to be applied to the wrapping tape ,
  • the wiper member should be spaced 0.01 to 0.1 mm from the roll.
  • a glue reservoir adjoining the roller can be provided, into which the glue emerging from the nozzle enters, and which is bounded on one side by the wiping part.
  • the glue reservoir serves as a kind of buffer for the glue, which rests against the roller and from which the roller removes the glue by its rotary motion.
  • the wiping part limits the glue reservoir on one side, so that it practically accumulates the glue on the roller and only allows the glue to be transported away through the gap between the wiping part and the roller.
  • the wiping part is oriented in such a way that the edge side of the wiping part arranged downstream in the direction of rotation of the roller encloses an angle of at least 20 degrees to the surface of the roller.
  • the stripping part is designed to be adjustable about a rotation axis, and the stripping part is oriented such that the rotation axis is aligned parallel to the axis of rotation of the roller, and the stripping part is formed in a sectional plane perpendicular to its axis of rotation by a polygonal profile.
  • the roller preferably has a diameter of 2 to 15 mm and is driven at a speed of 1000 rev / min to 12000 rev / min.
  • the glue preferably has a viscosity of at least 180 mPas and is applied in an amount of 5 g to 40 g per 500 m length of the wrapping strip, wherein the transport speed of the wrapping strip is preferably between 100 m / min and 700 m / min.
  • FIG. 1 is the basic structure of a device with a machine-fixed held nozzle 2 with an outlet opening 3 and arranged at the outlet opening 3, rotatably about a rotation axis 11 in the direction of arrow A driven roller 4 can be seen.
  • the roller 4 in this case is the end of a guided out of an electric motor 5 shaft, and is rotationally driven in the direction of arrow A.
  • the electric motor 5, like the nozzle 2 is held fixed by the machine and can therefore be regarded as stationary together with the roller 4 (the shaft guided out).
  • an endless wrapping strip 1 can be seen, which is transported by means of a transport device, not shown, in the direction of arrow B at a transport speed of 100 m / min up to 700 m / min, preferably of 600 m / min.
  • the roller 4 is arranged between the wrapping strip 1 and the outlet opening 3 of the nozzle 2, that is arranged opposite to the peripheral portion of the roller 4, in which the roller 4 comes to bear against the wrapping strip 1.
  • the term stationary also a roller 4 or a nozzle 2 is considered, which during the glue application or before the glue application with the rotation axis slight movements to the wrapping strip 1 or to each other, whereby the alignment of the roller 4 and the nozzle 2 to each other and can be slightly varied or adjusted to the wrapping strip 1.
  • the roller 4 is driven in the illustration in the clockwise direction in the direction of arrow A, so that the roller 4 in the portion opposite to the wrapping strip 1 or in the portion in which it comes to rest on the wrapping strip 1, against the transport direction of the Serving strip 1 moves.
  • the glue emerging from the outlet opening 3 of the nozzle 2 is thereby transported away from the roller 4 in a clockwise direction and applied to the wrapping strip 1 in the form of a glue trace 6 with a constant width.
  • the glue is applied in an amount of 5 g to 40 g per 500 meters in length of the wrapping strip 1 in a linear glue trace 6 and in a flat glue trace 6 up to an amount of 100 g per 500 meters.
  • the roller 4 After applying the glue trace 6 on the wrapping strip 1, the roller 4 is cleaned again in the running of the wrapping strip 1 movement, which can also be seen, since the layer thickness of the glue located on the roller 4 is considerably thinner in this section. As a result, the previously occurring so-called "glue nose" on the nozzle 2 can be avoided.
  • the size of the glue is applied to the wrapping strip 1 considerably more uniformly with respect to the width and thickness of the glue line 6 than was possible with the previously used solution of directly applying the glue line 6 via the nozzle 2, so that Subsequently, after bonding the layers of the wrapping strip 1, there is a considerably stronger glue seam with a greater adhesive force.
  • the greater bond strength is achieved by fully utilizing the glue to form a composite layer between the fibers of the wrapping tape strip 1. This results in the subsequent Bonding the layers a homogeneous composite layer as possible of fibers of the bonded together layers of the wrapping strip 1 with embedded Leiman too therebetween.
  • This homogeneous composite layer leads to an increased bond strength, since an existing exclusively of glue layer with a lower bond strength is no longer present. In this case, the use of less glue leads to a higher bond strength and less pollution of the machine.
  • the glue seam of cold glue is formed with a layer consisting solely of glue, which is then passed by a heating bar and cured, there is also the danger that the water in the glue mass evaporates during curing at the heating bar in the glue level and thereby forming small cavities. These cavities then each form interruptions of the adhesive seam and reduce the adhesive force by tearing the adhesive seam under load in a tearing line extending through the cavities. Since the glue seam is applied much more controlled by the solution according to the invention and thereby a layer consisting exclusively of glue in the adhesive seam can be avoided, the adhesive force can be increased as a result by the solution according to the invention.
  • the device can be achieved by the device a very uniform glue seam with a substantially constant thickness and a consistently high bond strength even at very high strand speeds. This is due to the fact that the glue seam is first rubbed to a greater width with a more constant thickness by application to the roller 4 before application to the wrapping strip 1, and only then applied by the roller 4 to the wrapping strip 1.
  • FIG. 2 is the roller 4 with a directed onto the roller 4 stripping part 7 and two possible orientations of a nozzle 2 to recognize.
  • the stripping part 7 is in the direction of the rotational movement of the roller 4 after the nozzle 2 and in front of the wrapping strip 1, so that a position of the surface of the roller 4 passes firstly the fixed nozzle 2, then the stripping part 7 and finally the wrapping strip 1.
  • the nozzle 2 is either oriented so that the leaking glue impinges directly on the roller 4 from above or enters the space between the roller 4 and the stripping part 7.
  • the stripping part 7 is arranged at a predetermined distance from the surface of the roller 4 with the stripping edge 8 to be recognized only in the following figures.
  • the glue is then removed by the rotary movement of the roller 4 and dammed at the stripping part 7 to a glue reservoir 9. Due to the predetermined distance of the wiping edge 8 to the roller 4, a part of the glue can be transported away through the gap between the wiping edge 8 and the surface of the roller 4. Characterized a glue trace 6 is formed on the portion of the surface of the roller 4 between the stripping part 7 and the wrapping strip 1, which has a the distance of the stripping edge 8 of the roller 4 corresponding thickness. This glue trace 6 with the defined thickness is then applied as a glue trace 6 on the wrapping strip 1.
  • the Abtreifteil 7 is used by the arrangement and shaping of the scraping edge 8 of the active shaping of the glue track 6 formed on the roller 4 and also to form the glue reservoir 9 as a buffer of the glue on the roller 4.
  • the stripping part 7 is inclined by a to the roller 4 Employed plate formed and is held by means of a suitable holding device to the parent device.
  • the stripping part 7 is formed as a part independent of the nozzle 2 and, as such, can be individually arranged and aligned to form the glue track 6.
  • the nozzle 2 can again be arranged and aligned independently of the stripping part 7 in accordance with the structural boundary conditions for applying the glue to the roller 4.
  • the Glue application and the shaping of the glue track 6 take place practically at independent points of the circumference of the roller 4, and the nozzle 2 and the stripping part 7 can be molded, arranged and aligned independently.
  • FIG. 3 an alternative embodiment of the stripping part 7 can be seen, which is adjustable about an axis of rotation 12.
  • the stripping part 7 is formed in a sectional plane perpendicular to its axis of rotation 12 as a polygonal profile, in this case as a hexagonal profile and arranged with a scraper edge 8 at a distance from the roller 4.
  • the stripping part 7, like the roller 4, has a constant outer direction in the direction of its axes of rotation 11 and 12. Further, the scraper 7 is aligned so that the rotation axis 12 of the scraper 7 is aligned parallel to the axis of rotation 11 of the roller 4.
  • FIGS. 4 and 5 In each case, a roller 4 with a stripping part 7 and three nozzles 2 or three glue reservoirs 9 produced thereby can be seen.
  • glue tracks 6 By providing a plurality of nozzles 2, glue tracks 6 with a wider geometry or even a plurality of glue tracks 6 can be produced.
  • a glue track 6 can be applied to a plurality of different wrapping strips 1 with a roller 4.
  • FIG. 6 is an enlarged section of the roller 4 with the stripping part 7 can be seen.
  • the wiping member 7 is directed with the wiping edge 8 on the surface 18 of the roller and arranged such that between the wiping edge 8 and the surface 18 of the roller 4, a gap S is present.
  • the stripping part 7 has a thickness of at least 0.01 mm and is oriented such that the angle W between the surface 17 of the stripping part 7 facing away from the glue reservoir 9 and the surface 18 of the roller 4 is at least 20 degrees.
  • the stripping part 7 can also be adjusted by a suitable drive device for realizing different angles W and distances to the roller 4.
  • the Abtreifkante 8 of the stripping 7 is deburred at the side facing away from the glue reservoir 9 side to a dimension D of at most 0.1 mm, so that the Abtreifkante 8 on this side has a sharpness, which ensures that in the Gap S between the wiping edge 8 and the surface 18 of the roller 4 shaped glue trace 6 does not widen again after leaving the gap S.
  • the wiping edge 8 can also be the leading edge of a wiping surface 19 facing the roller 4 of a wiping part 7.
  • the stripping surface 19 of the stripping part 7 is then preferably formed as a negative surface to the surface 18 of the roller 4, so that between the stripping surface 19 of the stripping part 7 and the surface of the roller 4, a gap S is formed with a constant gap in the direction of rotation of the roller 4, in which the glue track 6 is formed.
  • FIG. 9 is a roller 4 with a plurality of scraper parts 7 to recognize in different positions and orientations, which can be provided for applying the glue and for forming the glue track 6 on the roller 4 individually or in combination.
  • FIG. 10 show two further embodiments of the invention, in which the stripping part 7 is formed as a kind of shell part, which has a subsequent in the direction of rotation of the roller 4 to the stripping edge 8 stripping surface 19 with a part-circular shape in the manner of a half-shell.
  • the radius of the stripping surface 19 is slightly larger than the radius of the roller 4 dimensioned.
  • the scraper surface 19 is formed to be concentric with the roller 4, so that between the scraper surface 19 of the scraper 7 and the roller 4, a forming channel having a gap width S constant in the rotating direction of the roller 4 is formed.
  • the stripping part 7 extends, as can be seen in the right-hand illustration, over a circumferential section of up to 180 degrees of the roller 4.
  • the stripping part 7 is formed by a collecting tray, in which the glue collects.
  • the drip tray has a stripping edge 8 directed towards the roller 4, which is arranged on an edge side 20 of the drip tray extending in the direction of the roller 4.
  • FIG. 12 the embodiment with the trained as a hexagonal stripper 7 is shown again enlarged.
  • the stripping part 7 is aligned so that one of the edges forms a stripping edge 8 and is arranged at a defined distance from the roller 4.
  • the width C of the stripping part 7 corresponds to the width of the glue track 6, while in the middle illustration the width C is greater and in the lower representation smaller than the width of the glue track 6.
  • the stripping part 7 should have a width C which is greater or at most 1.0 mm narrower than the width of the glue line 6 to be applied.
  • the width of the glue line 6 to be applied is predetermined and can by the dimensioning of the amount of glue applied by the nozzle 2 per unit of time, by the gap width S between the wiping edge 8 and the surface 18 of the roller 4 and the speed of the roller 4 can be adjusted. If the width C of the stripping part 7 is smaller than the width of the glue track 6 on the roller 4, the glue is formed into a concave surface on the roller 4 and finally triturated to form a broader glue track 6 on the wrapping strip 1.
  • the stripping part 7 has an obliquely tapered in the direction of the axis of rotation 11 of the roller 4 scraping edge 8, so that on the roller 4, a conical glue trace 6 is formed with a decreasing thickness in the direction of its width.
  • a scraper 7 with a peripheral radial recess 13 can be seen.
  • a step-shaped glue trace 6 is formed, which has a first portion 21 with a smaller thickness and a second portion 22 with a greater thickness.
  • the first section 21 with the smaller thickness may be, for example, a base surface also referred to as an inner adhesive section, for gluing, while the second section 22 with the greater thickness forms the seam section facing the edge side of the wrapping strip 1 with a greater adhesive force.
  • FIG. 16 shows a further embodiment, in which the stripping part 7 is provided with two centrally located recesses 13, so that the glue track 6 has two sections 23 with a greater thickness and three sections 24 with a smaller thickness.
  • the sections 24 are quick-drying due to the smaller thickness, while the sections 23 with the greater thickness are slow drying.
  • FIG. 17 is an embodiment with a scraper 7 with a straight scraper edge 8 and a roller 4 to recognize, in which in the roller 4, a recess 13 and additionally an elevation 14 is provided.
  • the recess 13 is formed here as a circumferential groove and the elevation 14 as a circumferential shoulder.
  • a glue trace 6 having a base portion 25 with a constant thickness and a thinner relative to the base portion 25 first portion 26 and a thicker second portion 27 may be formed.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen einer Leimspur auf einen Umhüllungsstreifen eines stabförmigen Produktes der Tabak verarbeitenden Industrie mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
  • Der Umhüllungsstreifen dient allgemein zur Formfixierung der stabförmigen Produkte, welche z.B. Vorprodukte, wie Filterstäbe oder Tabak, oder auch fertige Produkte, wie z.B. Zigaretten, Zigarillos, mit und ohne Filter sein können.
  • Der Umhüllungsstreifen wird zuerst in einem kontinuierlichen Herstellungsprozess auf ein endloses Transportband umgelenkt und aufgelegt. Anschließend wird ein Filtermaterial aus losen Filtermaterialfasern, Filtersegmenten oder ein Strang von noch nicht fixierten Tabakfasern auf den Umhüllungsstreifen aufgelegt. Der Umhüllungsstreifen wird dann mit dem aufliegenden Strang durch einen Formgebungsabschnitt geführt, in dem der Umhüllungsstreifen seitlich des Stranges hochgeschlagen und an einer Randseite mit einer dünnen Leimspur versehen wird. Anschließend wird der Umhüllungsstreifen weiter um den Strang herumgeschlagen, bis sich die Ränder des Umhüllungsstreifens überlappen. Die Randseiten des Umhüllungsstreifens werden dann durch Ausüben einer geringen Andruckkraft und/oder thermischer Energie über die Leimnaht miteinander verklebt, so dass der Strang anschließend im Querschnitt durch den Umhüllungsstreifen formfixiert ist. Alternativ kann die Leimspur auch in Form von Leimpunkten mit einem bestimmten Abstand aufgetragen werden, was z.B. bei einem Anhaften der Filtersegmente bei einer Unterbeleimung der Fall ist. Die Leimpunkte und das Towmaterial werden in diesem Fall in der Mitte auf den Umhüllungsstreifen an einer Stelle weit vor dem Umschlagen des Umhüllungsstreifens aufgebracht, und dienen zu einer Vorfixierung der Filtersegmente an dem Umhüllungsstreifen. Grundsätzlich ist die Verwendung von Leimpunkten aber ein Sonderfall, normal ist sowohl bei Monofiltern (Tow) als auch bei Multifiltern (Segmente) die Verwendung einer Leimspur.
  • Zum Auftragen der Leimspur ist eine Düse mit einem runden Öffnungsquerschnitt mit einem Durchmesser von z.B. 1,6 mm vorgesehen, über die der Leim kontinuierlich z.B. mit einer Zahnradpumpe in einem von dieser vorgegebenen Volumen aufgetragen wird. Das aufgetragene Leimvolumen kann in diesem Fall z.B. durch eine Drehzahlsteuerung der Zahnradpumpe gesteuert werden. Dadurch ergibt sich in Abhängigkeit von dem von der Zahnradpumpe erzeugten Volumen eine Leimauftragsmenge von ca. (3-8g)/600m Stranglänge für die Fixierung des den Tabak fixierenden Umhüllungsstreifens und eine Leimauftragsmenge von ca. 10 bis 30 g/600m Stranglänge für die Fixierung eines Umhüllungsstreifens eines Filterstranges, wobei die Stranggeschwindigkeit ca. 200 bis über 600 m/min beträgt. Es wurden aber in Ausnahmefällen auch schon Anlagen mit einer Stranggeschwindigkeit von mehr als 600 m/min, wie z.B. 700 m/min oder mehr, realisiert, und es ist nicht auszuschließen, dass zur Reduzierung der Herstellkosten die Stranggeschwindigkeit grundsätzlich noch weiter gesteigert wird.
  • Ein Nachteil der oben beschriebenen Lösung ist darin zu sehen, dass der Leim aufgrund der Reibung an der Innenwandung der Düse über den Querschnitt verteilt ungleichmäßig aus der Düse austritt. Die Leimaustrittsgeschwindigkeit ist dadurch und aufgrund der vorherrschenden laminaren Strömung in der Mitte der Düsenöffnung deutlich größer als in dem Randabschnitt der Düsenöffnung und weist einen parabelförmigen Verlauf über den Querschnitt auf. Da zur Schaffung einer Leimspur mit einer bestimmten Breite eine bestimmte Mindestmenge an Leim über die gesamte Breite der Leimspur aufgetragen werden muss, und die Leimaustrittsgeschwindigkeit in der Mitte der Düsenöffnung aufgrund der oben beschriebenen Problematik zwangsläufig höher als in der Randzone ist, wird der Leim in der Mitte der Düsenöffnung im Vergleich zu der eigentlich erforderlichen Leimmenge pro Fläche in einer überhöhten Menge aufgetragen. Ferner ist die Zeitspanne, in der der Umhüllungsstreifen an den parallel zu der Transportrichtung gerichteten Randabschnitten der Düsenöffnung vorbeigeführt wird, aufgrund der Kreisform der Austrittsöffnung der Düse deutlich geringer als die Zeitspanne, in der der Umhüllungsstreifen an dem Mittenabschnitt der Austrittsöffnung vorbeigeführt wird. Beide Umstände führen im Ergebnis dazu, dass in der Mitte der Leimspur deutlich mehr Leim als in den Randabschnitten aufgetragen wird. Grundsätzlich ist es aber wünschenswert, den Leim für eine Leimspur mit einer großen Klebkraft möglichst gleichmäßig aufzutragen, wobei eine vorgegebene Mindestmenge an Leim nicht unterschritten werden sollte.
  • Aufgrund der Überhöhung der Leimaustrittsgeschwindigkeit und damit auch der Leimmenge in der Mitte der Austrittsöffnung der Düse tritt der Leim in der Mitte der Austrittsöffnung zu einem größeren Anteil durch den porösen Umhüllungsstreifen hindurch, ohne zur Verklebung der Ränder des Umhüllungsstreifens beizutragen. Dieser Effekt wird auch als Leimdurchschlag bezeichnet. Der Leimdurchschlag steht in Abhängigkeit zu der Porosität des Umhüllungsstreifens und nimmt mit dieser zu. Neben einer unerwünschten möglichen geschmacklichen Veränderung der Produkte führt der Leimdurchschlag zu einer unerwünschten Verschmutzung der gesamten Vorrichtung bzw. Anlage und der nachfolgenden Produkte. Durch den Leimdurchschlag wird die Klebkraft zusätzlich zu der Reduzierung der Klebkraft aufgrund der unterschiedlichen Verteilung weiter verringert.
  • Da das Filtermaterial außerdem bei der Strangherstellung stark komprimiert wird und erst durch das Trocknen des aufgebrachten Acetats vernetzt in sich formstabilisiert wird, übt das Filtermaterial zum Zeitpunkt des Verklebens noch eine verhältnismäßig hohe Rückstellkraft aus. Aus diesem Grund wird auf den Umhüllungsstreifen eine Heißleimnaht mit einer hohen sofort wirksamen Klebkraft aufgetragen. Da der Heißleim aber nicht alterungsbeständig ist, und die Filter nicht in jedem Fall zeitnah weiterverarbeitet werden, kann die Verklebung der Ränder optional durch eine zweite, auch als Unterstützungsnaht bezeichnete, parallel zu der Heißleimnaht verlaufende Kaltleimnaht stabilisiert werden. In Zigarettenmaschinen wird der Umhüllungsstreifen zum Aushärten der Kaltleimnaht mit einem möglichst geringen Andruck an einem Heizsteg vorbeigeführt, während bei Filtermaschinen in der Regel nur die Heißleimnaht während des Produktionsprozesses durch einen Kühlsteg ausgehärtet wird. Die bei der Filtermaschine vorgesehene optionale Kaltleimnaht härtet im Gegensatz zu der Zigarettenherstellung ohne eine thermische Energiezufuhr aus. Grundsätzlich kann die überschüssige Leimmasse sowohl den Aushärtungsprozess als auch die Führung des Umhüllungsstreifens als solches nachteilig beeinflussen.
  • Die Kaltleimspur und die Heißleimspur werden parallel auf einem sehr schmalen Randabschnitt des Umhüllungsstreifens des Filters aufgebracht. Aufgrund des sehr schmalen Randstreifens müssen die Leimspuren mit einer möglichst geringen Formabweichung von einem vorgegebenen Verlauf und einer vorgegebenen Breite aufgetragen werden.
  • Die Verklebung des Filterstranges über die zwei parallel ausgerichteten Leimspuren bereitet daher erhebliche konstruktive Probleme und ist darüber hinaus sehr kostenintensiv.
  • Zur Verbesserung der Klebkraft ist es aus der EP 1 002 468 A2 bekannt, die Leimspur in Form eines Schaumes aufzutragen, welcher dadurch gebildet wird, indem der flüssige Leim mit Gasbläschen, insbesondere mit Inertgas- oder Luftbläschen, versetzt wird.
  • In dem deutschen Patent DE 10 2014 213 858 B3 der Anmelderin wird vorgeschlagen, den Leim über eine Düse auf eine entgegengesetzt zu der Bewegung des Umhüllungsstreifens rotatorisch antreibbare Walze aufzutragen. Die Walze ist exzentrisch zu der Düse angeordnet, so dass sich der Leim zwischen der Düse und der Walze in einem Leimreservoir aufstaut und durch eine Engstelle auf die Walze aufgetragen wird. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass die Ausrichtung der Düse für die Qualität der auf der Walze aufgebrachten Leimspur und der schließlich auf dem Umhüllungsstreifen aufgetragenen Leimnaht von erheblicher Bedeutung ist.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung bereitzustellen, mit der ein Auftrag einer Leimspur auf einen Umhüllungsstreifen mit einer sehr hohen Genauigkeit, einer möglichst großen Klebkraft und einer gleichzeitig möglichst geringen Verschmutzung des Umhüllungsstreifens und der Vorrichtung bzw. der Umgebung möglich ist.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Weiterentwicklungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
  • Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass in Drehrichtung der Walze zwischen der Düse und dem Umhüllungsstreifen ein auf die Walze gerichtetes Abstreifteil vorgesehen ist, welches einen definierten Abstand zu der Walze aufweist.
  • Der Vorteil der vorgeschlagenen Lösung ist darin zu sehen, dass der von der Düse auf die Walze aufgetragene Leim durch das in dem definierten Abstand angeordnete Abstreifteil zu einer Leimspur mit einer definierten Dicke geformt wird, welche dem definierten Abstand des Abstreifteils zu der Walze entspricht. Dabei ist es für die Funktion des Abstreifteils wichtig, dass das Abstreifteil in Drehrichtung zwischen der Düse und dem Umhüllungsstreifen angeordnet ist, damit der Leim zuerst von der Düse auf die Walze aufgetragen wird und anschließend die gewünschte Leimspur während der weiteren Drehbewegung der Walze durch das Abstreifteil aus der aufgetragenen Leimmenge geformt wird. Die alleinige Funktion des Abstreifteils ist die Formgebung der Leimspur auf der Walze, so dass die Leimspur durch eine entsprechend genaue Formgebung des Abstreifteils und insbesondere deren Abstreifkante und eine entsprechend genaue Positionierung des Abstreifteils zu der Walze mit einer sehr hohen Formgenauigkeit und insbesondere sehr hohen Genauigkeit der Dicke auf der Walze hergestellt und schließlich auf den Umhüllungsstreifen aufgetragen werden kann. Dabei ist es insbesondere von Vorteil, dass das Abstreifteil unabhängig von der Düse und dem Auftragsort der Leimspur auf den Umhüllungsstreifen positioniert und ausgerichtet werden kann, so dass die Formgebung der Leimspur auch unabhängig von dem Auftragen des Leims auf die Walze und unabhängig vom dem Auftragen der Leimspur auf den Umhüllungsstreifen erfolgt. Dabei können neben der Qualität der Leimspur durch das von der Düse unabhängige Abstreifteil und die dadurch ermöglichte unabhängige Formgebung der Leimspur zusätzliche Aspekte wie z.B. die Verschmutzung der Anlage berücksichtigt werden. Außerdem kann die Formgebung der Leimspur unabhängig von der Position der Düse aufgrund des gesonderten Abstreifteils möglichst nahe dem Auftrag der Leimspur auf den Umhüllungsstreifen erfolgen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass, sofern das Abstreifteil verschlissen ist, und die Leimspur nicht mehr der geforderten Qualität entspricht, es möglich ist, das Abstreifteil als Einzelteil auszutauschen. Sofern eine Leimspur mit einer anderen Geometrie aufgetragen werden soll, kann dieses auch sehr einfach realisiert werden, indem nur das Abstreifteil gegen ein Abstreifteil mit einer anderen Geometrie ausgetauscht wird.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass der Abstand zwischen dem Abstreifteil und der Walze veränderbar ist. Dadurch kann die Dicke der aufzutragenden Leimspur variiert und insbesondere auch entsprechend einer vorgegebenen Dicke verändert oder sogar geregelt werden, ohne dass das Abstreifteil dazu ausgebaut werden muss.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass das Abstreifteil mittels einer Antriebseinrichtung parallel zu der Drehachse der Walze oszillierend antreibbar ist. Durch die vorgeschlagene Weiterentwicklung ist es möglich Fremdpartikel zu entfernen. Ferner kann die Leimmasse dadurch zu einer homogenisierenden Querbewegung angeregt werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Abstreifteil und/oder die Walzen in der mit dem Leim in Kontakt gelangenden Oberfläche wenigstens eine Vertiefung und/oder Erhöhung aufweisen. Durch die Vertiefungen und/oder Erhöhungen kann eine Leimspur mit in Querrichtung oder in Längsrichtung unterschiedlichen Dicken verwirklicht werden, so dass die Leimspur bewusst schnell oder langsamer aushärtende Zonen oder Abschnitte aufweist. Sofern die Vertiefungen und/oder Erhöhungen in der Walze vorgesehen sind, können diese in Umfangsrichtung unterbrochen sein, so dass die Leimspur mit einer in Verlaufsrichtung rhythmisch sich verändernden Dicke ausgebildet ist. Sofern die Vertiefung und/oder Erhöhung in Form von an der Walze vorgesehenen geschlossenen Ringen vorgesehen sind, kann eine Leimspur mit einer quer zu der Verlaufsrichtung sich verändernden Dicke verwirklicht werden. Eine solche Leimspur kann auch durch ein Abstreifteil mit Vertiefungen und/oder Erhöhungen in der Abstreifkante verwirklicht werden.
  • Die Qualität der Leimspur kann ferner dadurch verbessert werden, indem mehrere, über den Umfang der Walze verteilt angeordnete Abstreifteile vorgesehen sind. Dabei können die Abstreifteile jeweils eine identische Ausrichtung und einen identischen Abstand zu der Walze haben, so dass die Leimspur in einem ersten Schritt an einem der Abstreifteile geformt und während der weiteren Umlaufbewegung der Walze an den jeweils anderen Abstreifteilen nachgeformt wird. Alternativ können die Abstreifteile auch unterschiedliche und insbesondere in der Anordnung in Drehrichtung der Walze jeweils abnehmende Abstände zu der Walze aufweisen, so dass die Leimspur während der Drehbewegung der Walze sukzessive geformt wird.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass das Abstreifteil an der der Walze zugewandten Oberfläche derart geformt ist, dass zwischen der Oberfläche der Walze und der der Walze zugewandten Oberfläche des Abstreifteils ein Spalt mit einer in Drehrichtung der Walze konstanten Spaltweite gebildet ist. Durch den Spalt mit der konstanten Spaltweite wird der überschüssige Leim nicht nur abgestriffen, es findet zusätzlich auch noch eine aktive Formgebung der Leimspur in dem Spalt über einen längeren Abschnitt des Umfanges der Walze statt.
  • Es hat sich ferner herausgestellt, dass eine qualitativ hochwertige Leimspur mit guten Klebeeigenschaften verwirklicht werden kann, wenn das Abstreifteil parallel zu der Drehachse der Walze eine Breite aufweist, welche größer oder maximal 1,0 mm schmaler als die Breite der auf den Umhüllungsstreifen aufzutragenden Leimspur ist.
  • Ferner sollte das Abstreifteil für eine qualitativ hochwertige Leimspur einen Abstand von 0,01 bis 0,1 mm zu der Walze aufweisen.
  • Weiterhin kann ein an der Walze anliegendes Leimreservoir vorgesehen sein, in welches der aus der Düse austretende Leim eintritt, und welches durch das Abstreifteil einseitig begrenzt ist. Das Leimreservoir dient als eine Art Zwischenspeicher für den Leim, der an der Walze anliegt und aus dem die Walze den Leim durch ihre Drehbewegung abtransportiert. Das Abstreifteil begrenzt das Leimreservoir einseitig, so dass es den Leim an der Walze praktisch aufstaut und nur einen Abtransport des Leims durch den Spalt zwischen dem Abstreifteil und der Walze zulässt.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Abstreifteil derart ausgerichtet ist, dass die in Drehrichtung der Walze stromabwärts angeordnete Randseite des Abstreifteils einen Winkel von wenigstens 20 Grad zu der Oberfläche der Walze einschließt.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass das Abstreifteil um eine Drehachse verstellbar ausgebildet ist, und das Abstreifteil derart ausgerichtet ist, dass die Drehachse parallel zu der Drehachse der Walze ausgerichtet ist, und das Abstreifteil in einer Schnittebene senkrecht zu seiner Drehachse durch ein Mehrkantprofil gebildet ist. Durch die vorgeschlagene Lösung kann der Abstand der Abstreifkante des Abstreifteiles zu der Walze und damit die Dicke der auf der Walze geformten Leimspur sehr einfach durch eine Verdrehung des Abstreifteiles verändert werden, ohne dass dieses ausgetauscht oder mittels einer Zustellbewegung bewegt werden muss.
  • Die Walze weist bevorzugt einen Durchmesser von 2 bis 15 mm auf und wird mit einer Drehzahl von 1000 U/min bis 12000 U/min angetrieben. Ferner weist der Leim bevorzugt eine Viskosität von wenigstens 180 mPas auf und wird in einer Menge von 5g bis 40g pro 500 m Länge des Umhüllungsstreifens aufgetragen, wobei die Transportgeschwindigkeit des Umhüllungsstreifens bevorzugt zwischen 100 m/min und 700 m/min beträgt.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigen:
    • Fig. 1:
    eine Vorrichtung mit einer Düse, einer Walze und einem Umhüllungsstreifen, und
    Fig. 2 bis 5:
    verschiedene Ausführungsformen einer Walze mit einem Abstreifteil und einer oder mehreren Düsen, und
    Fig. 6 bis 17:
    verschiedene Ausführungsformen von Abstreifteilen mit einer Walze.
  • In der Figur 1 ist der Grundaufbau einer Vorrichtung mit einer maschinenfest gehaltenen Düse 2 mit einer Austrittsöffnung 3 und einer an der Austrittsöffnung 3 angeordneten, rotatorisch um eine Drehachse 11 in Pfeilrichtung A angetriebenen Walze 4 zu erkennen. Die Walze 4 ist in diesem Fall das Ende einer aus einem Elektromotor 5 heraus geführten Welle, und wird in Pfeilrichtung A rotatorisch angetrieben. Der Elektromotor 5 ist genauso wie die Düse 2 maschinenfest gehalten und kann daher zusammen mit der Walze 4 (der heraus geführten Welle) als feststehend angesehen werden. Ferner ist ein endloser Umhüllungsstreifen 1 zu erkennen, welcher mittels einer nicht dargestellten Transporteinrichtung in Pfeilrichtung B mit einer Transportgeschwindigkeit von 100 m/min bis zu 700 m/min, bevorzugt von 600 m/min transportiert wird. Die Walze 4 ist zwischen dem Umhüllungsstreifen 1 und der Austrittsöffnung 3 der Düse 2 angeordnet, also gegenüberliegend zu dem Umfangsabschnitt der Walze 4 angeordnet, in dem die Walze 4 zur Anlage an dem Umhüllungsstreifen 1 gelangt. Dabei wird unter dem Begriff feststehend auch eine Walze 4 oder eine Düse 2 angesehen, welche während des Leimauftrages oder vor dem Leimauftrag mit der Drehachse geringfügige Bewegungen zu dem Umhüllungsstreifen 1 oder zueinander ausführen können, wodurch die Ausrichtung der Walze 4 und der Düse 2 zueinander und zu dem Umhüllungsstreifen 1 geringfügig variieren bzw. eingestellt werden kann. Wichtig bei der Interpretation des Begriffs "feststehend" ist lediglich, dass die Auftragsbewegung der Leimspur auf den Umhüllungsstreifen 1 durch das Vorbeibewegen des Umhüllungsstreifens 1 an der Walze 4 bzw. gegenüber der Düse 2 erfolgt. Die Leimspur wird praktisch von der Walze 4 durch die Bewegung des Umhüllungsstreifens 1 abtransportiert, wobei die möglichen geringfügigen Bewegungen der Walze 4 oder der Düse 2 zur Einstellung der Ausrichtung und/oder während des Auftragens der Leimspur als für die Auftragsbewegung der Leimspur zu vernachlässigen anzusehen sind.
  • Die Walze 4 wird in der Darstellung im Uhrzeigersinn in Pfeilrichtung A angetrieben, so dass die Walze 4 in dem Abschnitt, welcher dem Umhüllungsstreifen 1 gegenüberliegt bzw. in dem Abschnitt, in dem sie an dem Umhüllungstreifen 1 zur Anlage gelangt, sich entgegen der Transportrichtung des Umhüllungsstreifens 1 bewegt. Der aus der Austrittsöffnung 3 der Düse 2 austretende Leim wird dadurch im Uhrzeigersinn von der Walze 4 abtransportiert und in Form einer Leimspur 6 mit einer konstanten Breite auf den Umhüllungsstreifen 1 aufgetragen. Dabei wird der Leim in einer Menge von 5 g bis 40 g je 500 Meter Länge des Umhüllungsstreifens 1 bei einer linienförmigen Leimspur 6 und bei einer flächigen Leimspur 6 bis zu einer Menge von 100 g je 500 Meter aufgetragen. Nach dem Auftragen der Leimspur 6 auf den Umhüllungsstreifen 1 wird die Walze 4 in der von dem Umhüllungsstreifen 1 ablaufenden Bewegung wieder gereinigt, was auch dadurch zu erkennen ist, da die Schichtdicke des auf der Walze 4 befindlichen Leims in diesem Abschnitt erheblich dünner ist. Dadurch kann die bisher auftretende sogenannte "Leimnase" an der Düse 2 vermieden werden.
  • Außerdem wird der Leim durch das Verreiben auf dem Umhüllungsstreifen 1 erheblich gleichmäßiger hinsichtlich der Breite und der Dicke der Leimspur 6 auf den Umhüllungsstreifen 1 aufgetragen, als dies mit der bisher verwendeten Lösung des direkten Auftragens der Leimspur 6 über die Düse 2 möglich war, so dass anschließend nach dem Verkleben der Lagen des Umhüllungsstreifens 1 eine erheblich festere Leimnaht mit einer größeren Klebkraft vorliegt. Die größere Klebkraft wird dadurch erzielt, indem der Leim vollständig zu einer Verbundschicht zwischen die Fasern des Umhüllungsstreifens 1 für die Verklebung genutzt wird. Dadurch entsteht beim anschließenden Verkleben der Lagen eine möglichst homogene Verbundschicht von Fasern der miteinander verklebten Lagen des Umhüllungsstreifens 1 mit dazwischen eingelagerten Leimanteilen. Diese homogene Verbundschicht führt zu einer erhöhten Klebkraft, da eine ausschließlich aus Leim bestehende Schicht mit einer erfahrungsgemäß geringeren Klebkraft nicht mehr vorhanden ist. In diesem Fall führt die Verwendung von weniger Leim zu einer höheren Klebkraft und zu einer geringeren Verschmutzung der Maschine. Für den Fall, dass die Leimnaht aus Kaltleim mit einer ausschließlich aus Leim bestehenden Schicht gebildet ist, welche anschließend an einem Heizsteg vorbeigeführt und ausgehärtet wird, besteht außerdem die Gefahr, dass das Wasser in der Leimmasse beim Aushärten an dem Heizsteg in der Leimmasse verdampft und dadurch kleine Hohlräume bildet. Diese Hohlräume bilden dann jeweils Unterbrechungen der Klebenaht und verringern die Klebkraft, indem die Klebenaht unter Belastung in einer durch die Hohlräume verlaufenden Aufreißlinie aufreißt. Da durch die erfindungsgemäße Lösung die Leimnaht sehr viel kontrollierter aufgetragen wird und dadurch eine ausschließlich aus Leimmasse bestehende Schicht in der Klebenaht vermieden werden kann, kann die Klebkraft im Ergebnis durch die erfindungsgemäße Lösung erhöht werden.
  • Insbesondere kann durch die Vorrichtung eine sehr gleichmäßige Leimnaht mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke und einer gleichbleibend hohen Klebkraft auch bei sehr hohen Stranggeschwindigkeiten erzielt werden. Dies liegt daran, dass die Leimnaht durch das Auftragen auf die Walze 4 vor dem Auftragen auf den Umhüllungsstreifen 1 zunächst auf eine größere Breite mit einer konstanteren Dicke verrieben wird, und erst dann von der Walze 4 auf den Umhüllungsstreifen 1 aufgetragen wird.
  • In der Figur 2 ist die Walze 4 mit einem auf die Walze 4 gerichteten Abstreifteil 7 und zwei möglichen Ausrichtungen einer Düse 2 zu erkennen. Das Abstreifteil 7 ist in Richtung der Drehbewegung der Walze 4 nach der Düse 2 und vor dem Umhüllungsstreifen 1 angeordnet, so dass eine Stelle der Oberfläche der Walze 4 zuerst die feststehende Düse 2 dann das Abstreifteil 7 und schließlich den Umhüllungsstreifen 1 passiert. Die Düse 2 ist entweder so ausgerichtet, dass der austretende Leim direkt von oben auf die Walze 4 auftrifft oder in den Zwischenraum zwischen die Walze 4 und das Abstreifteil 7 eintritt.
  • Das Abstreifteil 7 ist mit der nur in den nachfolgenden Figuren zu erkennenden Abstreifkante 8 in einem vorbestimmten Abstand zu der Oberfläche der Walze 4 angeordnet. Der Leim wird dann durch die Drehbewegung der Walze 4 abtransportiert und an dem Abstreifteil 7 zu einem Leimreservoir 9 aufgestaut. Aufgrund des vorbestimmten Abstandes der Abstreifkante 8 zu der Walze 4 kann ein Teil des Leims durch den Spalt zwischen der Abstreifkante 8 und der Oberfläche der Walze 4 abtransportiert werden. Dadurch wird auf dem Abschnitt der Oberfläche der Walze 4 zwischen dem Abstreifteil 7 und dem Umhüllungsstreifen 1 eine Leimspur 6 gebildet, welche eine dem Abstand der Abstreifkante 8 von der Walze 4 entsprechende Dicke aufweist. Diese Leimspur 6 mit der definierten Dicke wird dann als Leimspur 6 auf den Umhüllungsstreifen 1 aufgetragen.
  • Das Abtreifteil 7 dient durch die Anordnung und Formgebung der Abstreifkante 8 der aktiven Formgebung der auf der Walze 4 gebildeten Leimspur 6 und außerdem zur Bildung des Leimreservoirs 9 als Zwischenspeicher des Leimes auf der Walze 4. Das Abstreifteil 7 ist durch eine zu der Walze 4 schräg angestellte Platte gebildet und wird mittels einer geeigneten Haltevorrichtung an der übergeordneten Vorrichtung gehalten. Das Abstreifteil 7 ist als ein von der Düse 2 unabhängiges Teil ausgebildet und kann als solches individuell zur Bildung der Leimspur 6 angeordnet und ausgerichtet werden. Anders ausgedrückt kann die Düse 2 wiederum entsprechend der konstruktiven Randbedingungen zum Auftrag des Leimes auf die Walze 4 unabhängig von dem Abstreifteil 7 angeordnet und ausgerichtet werden. Der Leimauftrag und die Formgebung der Leimspur 6 finden praktisch an voneinander unabhängigen Stellen des Umfanges der Walze 4 statt, und die Düse 2 und das Abstreifteil 7 können unabhängig voneinander geformt, angeordnet und ausgerichtet werden.
  • In der Figur 3 ist eine alternative Ausführungsform des Abstreifteils 7 zu erkennen, welches um eine Drehachse 12 verstellbar ist. Das Abstreifteil 7 ist in einer Schnittebene senkrecht zu seiner Drehachse 12 als Mehrkantprofil, in diesem Fall als Sechskantprofil ausgebildet und mit einer Abstreifkante 8 in einem Abstand zu der Walze 4 angeordnet. Das Abstreifteil 7 weist ebenso wie die Walze 4 eine in Richtung ihrer Drehachsen 11 und 12 konstante Außenform auf. Ferner ist das Abstreifteil 7 so ausgerichtet, dass die Drehachse 12 des Abstreifteils 7 parallel zu der Drehachse 11 der Walze 4 ausgerichtet ist. Dadurch ergibt sich ein sich in Richtung der Drehachsen 11 und 12 nicht verändernder Abstand der Abstreifkante 8 des Abstreifteiles 7 zu der Walze 4. Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass der Abstand zwischen der Abstreifkante 8 und der Walze 4 sehr einfach durch eine Verdrehung des Abstreifteiles 7 um seine Drehachse 12 kontinuierlich verändert und eingestellt werden kann.
  • In den Figuren 4 und 5 ist jeweils eine Walze 4 mit einem Abstreifteil 7 und drei Düsen 2 bzw. drei dadurch erzeugten Leimreservoirs 9 zu erkennen. Durch das Vorsehen von mehreren Düsen 2 können Leimspuren 6 mit einer breiteren Geometrie oder auch mehrere Leimspuren 6 erzeugt werden. Ferner können dadurch auch mit einer Walze 4 jeweils eine Leimspur 6 auf mehrere verschiedene Umhüllungsstreifen 1 aufgetragen werden.
  • In der Figur 6 ist ein vergrößerter Ausschnitt der Walze 4 mit dem Abstreifteil 7 zu erkennen. Das Abstreifteil 7 ist mit der Abstreifkante 8 auf die Oberfläche 18 der Walze gerichtet und derart angeordnet, dass zwischen der Abstreifkante 8 und der Oberfläche 18 der Walze 4 ein Spalt S vorhanden ist. Das Abstreifteil 7 weist eine Dicke von wenigstens 0,01 mm auf und ist so ausgerichtet, dass der Winkel W zwischen der von dem Leimreservoir 9 abgewandten Oberfläche 17 des Abstreifteils 7 und der Oberfläche 18 der Walze 4 wenigstens 20 Grad beträgt. Das Abstreifteil 7 kann ferner durch eine geeignete Antriebseinrichtung zur Realisierung unterschiedlicher Winkel W und Abstände zu der Walze 4 verstellt werden.
  • Ferner ist die Abtreifkante 8 des Abstreifteils 7 an der von dem Leimreservoir 9 abgewandten Seite auf eine Maß D von maximal 0,1 mm entgratet, so dass die Abtreifkante 8 an dieser Seite eine Schärfe aufweist, durch welche sichergestellt wird, dass sich die in dem Spalt S zwischen der Abstreifkante 8 und der Oberfläche 18 der Walze 4 geformte Leimspur 6 nicht nach dem Verlassen des Spaltes S wieder aufweitet.
  • In der Figur 8 sind verschiedene Abstreifteile 7 mit verschiedenen Geometrien und Ausrichtungen zu der Walze 4 zu erkennen, welche einzeln oder auch in Kombination zur Formgebung der Leimspur 6 verwendet werden können. Dabei kann die Abstreifkante 8 auch die Vorderkante einer der Walze 4 zugewandten Abstreiffläche 19 eines Abstreifteils 7 sein. Die Abstreiffläche 19 des Abstreifteils 7 ist dann bevorzugt als Negativfläche zu der Oberfläche 18 der Walze 4 gebildet, so dass zwischen der Abstreiffläche 19 des Abstreifteils 7 und der Oberfläche der Walze 4 ein Spalt S mit einer in Drehrichtung der Walze 4 konstanten Spaltweite gebildet wird, in dem die Leimspur 6 geformt wird.
  • In der Figur 9 ist eine Walze 4 mit mehreren Abstreifteilen 7 in verschiedenen Positionen und Ausrichtungen zu erkennen, welche zum Auftrag des Leims und zur Bildung der Leimspur 6 auf der Walze 4 einzeln oder in Kombination vorgesehen werden können.
  • In der Figur 10 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung zu erkennen, bei denen das Abstreifteil 7 als eine Art Schalenteil geformt ist, welches eine sich in Drehrichtung der Walze 4 an die Abstreifkante 8 anschließende Abstreiffläche 19 mit einer teilkreisförmigen Formgebung nach Art einer Halbschale aufweist. Der Radius der Abstreiffläche 19 ist geringfügig größer als der Radius der Walze 4 bemessen. Ferner ist die Abstreiffläche 19 so geformt, dass sie konzentrisch zu der Walze 4 ausgebildet ist, so dass zwischen der Abstreiffläche 19 des Abstreifteils 7 und der Walze 4 ein Formgebungskanal mit einer in Drehrichtung der Walze 4 konstanten Spaltweite S gebildet ist. Das Abstreifteil 7 erstreckt sich dabei, wie in der rechten Darstellung erkennbar ist, über einen Umfangsabschnitt von bis zu 180 Grad der Walze 4.
  • In der Figur 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel zu erkennen, bei dem das Abstreifteil 7 durch eine Auffangschale gebildet ist, in welcher sich der Leim sammelt. Die Auffangschale weist eine auf die Walze 4 gerichtete Abstreifkante 8 auf, welche an einer sich in Richtung der Walze 4 erstreckenden Randseite 20 der Auffangschale angeordnet ist.
  • In der Figur 12 ist das Ausführungsbeispiel mit dem als Sechskantprofil ausgebildeten Abstreifteil 7 nochmals vergrößert dargestellt. Das Abstreifteil 7 ist so ausgerichtet, dass eine der Kanten eine Abstreifkante 8 bildet und in einem definierten Abstand zu der Walze 4 angeordnet ist.
  • In der Figur 13 sind drei verschiedene Abstreifteile 7 mit jeweils einer Walze 4 zu erkennen. In der oberen Darstellung entspricht die Breite C des Abstreifteiles 7 der Breite der Leimspur 6, während in der mittleren Darstellung die Breite C größer und in der unteren Darstellung kleiner als die Breite der Leimspur 6 ist. Das Abstreifteil 7 sollte eine Breite C haben, welche größer oder maximal 1,0 mm schmaler als die Breite der aufzutragenden Leimspur 6 ist. Die Breite der aufzutragenden Leimspur 6 ist vorgegeben und kann durch die Bemessung der durch die Düse 2 aufgetragenen Leimmenge pro Zeiteinheit, durch die Spaltweite S zwischen der Abstreifkante 8 und der Oberfläche 18 der Walze 4 und der Drehzahl der Walze 4 eingestellt werden. Sofern die Breite C des Abstreifteils 7 kleiner als die Breite der Leimspur 6 auf der Walze 4 ist, wird der Leim zu einer konkaven Oberfläche auf der Walze 4 geformt und schließlich zu einer breiteren Leimspur 6 auf dem Umhüllungsstreifen 1 verrieben.
  • In der Figur 14 ist ein Ausführungsbeispiel zu erkennen, bei dem das Abstreifteil 7 eine in Richtung der Drehachse 11 der Walze 4 schräg zulaufende Abstreifkante 8 aufweist, so dass auf der Walze 4 eine konische Leimspur 6 mit einer in Richtung ihrer Breite abnehmenden Dicke gebildet wird.
  • In der Figur 15 ist ein Abstreifteil 7 mit einer randseitig angeordneten radialen Vertiefung 13 zu erkennen. Durch die Vertiefung 13 wird eine stufenförmige Leimspur 6 gebildet, welche einen ersten Abschnitt 21 mit einer kleineren Dicke und einen zweiten Abschnitt 22 mit einer größeren Dicke aufweist. Der erste Abschnitt 21 mit der kleineren Dicke kann z.B. eine auch als Innenleimabschnitt bezeichnete, zur Verklebung dienende Grundfläche sein, während der zweite Abschnitt 22 mit der größeren Dicke den zur Randseite des Umhüllungsstreifens 1 zugewandten Nahtabschnitt mit einer größeren Klebkraft bildet.
  • In der Figur 16 ist eine weitere Ausführungsform zu erkennen, bei der das Abstreifteil 7 mit zwei mittig angeordneten Vertiefungen 13 versehen ist, so dass die Leimspur 6 zwei Abschnitte 23 mit einer größeren Dicke und drei Abschnitte 24 mit einer kleineren Dicke aufweist. Die Abschnitte 24 sind aufgrund der kleineren Dicke schnelltrocknend, während die Abschnitte 23 mit der größeren Dicke langsam trocknend sind.
  • In der Figur 17 ist ein Ausführungsbeispiel mit einem Abstreifteil 7 mit einer geraden Abstreifkante 8 und einer Walze 4 zu erkennen, bei dem in der Walze 4 eine Vertiefung 13 und zusätzlich eine Erhöhung 14 vorgesehen ist. Die Vertiefung 13 ist hier als eine umlaufende Nut und die Erhöhung 14 als umlaufender Absatz ausgebildet. Dadurch kann eine Leimspur 6 mit einem Grundabschnitt 25 mit einer konstanten Dicke und einem gegenüber dem Grundabschnitt 25 dünneren ersten Abschnitt 26 und einem dickeren zweiten Abschnitt 27 gebildet werden.
  • Im Allgemeinen können durch die Vertiefungen 13 und die Erhöhungen 14 Leimspuren 6 mit Abschnitten unterschiedlicher Dicke verwirklicht werden, wobei für den Fall, dass die Vertiefungen 13 und die Erhöhungen 14 in der Walze 4 nicht umlaufend ausgebildet sind, auch Leimspuren 6 mit in Längsrichtung rhythmisch unterbrochenen dickeren und dünneren Abschnitten verwirklicht werden können.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum Auftragen einer Leimspur (6) auf einen bewegten Umhüllungsstreifen (1) eines stabförmigen Produktes der Tabak verarbeitenden Industrie mit
    - einer gegenüber dem Umhüllungsstreifen (1) während des Auftragens der Leimspur (6) feststehenden Düse (2), wobei
    - zwischen dem Umhüllungsstreifen (1) und der Austrittsöffnung (3) der Düse (2) eine über eine Antriebseinrichtung rotatorisch antreibbare Walze (4) vorgesehen ist, auf welche der Leim mittels der Düse (2) aufgetragen wird, und wobei die Walze (4) den Leim in Form der Leimspur (6) unmittelbar auf den Umhüllungsstreifen (1) aufträgt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - in Drehrichtung der Walze (4) zwischen der Düse (2) und dem Umhüllungsstreifen (1) ein auf die Walze (4) gerichtetes Abstreifteil (7) vorgesehen ist, welches einen Abstand zu der Walze (4) aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Abstand zwischen dem Abstreifteil (7) und der Walze (4) veränderbar ist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Abstreifteil (7) mittels einer Antriebseinrichtung parallel zu der Drehachse (11) der Walze (4) oszillierend antreibbar ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Abstreifteil (7) und/oder die Walze (4) in der mit dem Leim in Kontakt gelangenden Oberfläche wenigstens eine Vertiefung (13) und/oder Erhöhung (14) aufweisen.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - mehrere, über den Umfang der Walze (4) verteilt angeordnete Abstreifteile (7) vorgesehen sind.
  6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Abstreifteil (7) an der der Walze (4) zugewandten Oberfläche (15) derart geformt ist, dass zwischen der Oberfläche (16) der Walze (4) und der der Walze (4) zugewandten Oberfläche (15) des Abstreifteils (7) ein Spalt (10) mit einer in Drehrichtung der Walze (4) konstanten Spaltweite (S) gebildet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Abstreifteil (7) parallel zu der Drehachse (11) der Walze (4) eine Breite (C) aufweist, welche größer oder maximal 1,0 mm schmaler als die Breite der auf den Umhüllungsstreifen (1) aufzutragenden Leimspur (6) ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Abstreifteil (7) einen Abstand von 0,01 bis 0,1 mm zu der Walze (4) aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - ein an der Walze (4) anliegendes Leimreservoir (9) vorgesehen ist, in welches der aus der Düse (2) austretende Leim eintritt, welches durch das Abstreifteil (7) einseitig begrenzt ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Abstreifteil (7) derart ausgerichtet ist, dass die in Drehrichtung der Walze (4) stromabwärts angeordnete Randseite des Abstreifteils (7) einen Winkel (W) von wenigstens 20 Grad zu der Oberfläche der Walze (4) einschließt.
  11. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Abstreifteil (7) um eine Drehachse (12) verstellbar ausgebildet ist, und
    - das Abstreifteil (7) derart ausgerichtet ist, dass die Drehachse (12) parallel zu der Drehachse (11) der Walze (4) ausgerichtet ist, und
    - das Abstreifteil (7) in einer Schnittebene senkrecht zu seiner Drehachse (12) durch ein Mehrkantprofil gebildet ist.
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