EP4603269A2 - Hohlröhrchenherstellung - Google Patents

Hohlröhrchenherstellung

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Publication number
EP4603269A2
EP4603269A2 EP25150923.8A EP25150923A EP4603269A2 EP 4603269 A2 EP4603269 A2 EP 4603269A2 EP 25150923 A EP25150923 A EP 25150923A EP 4603269 A2 EP4603269 A2 EP 4603269A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hollow tube
format
region
material strip
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP25150923.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4603269A3 (de
Inventor
Michael Lüneburg
Hans-Peter SCHUHMACHER
Ralf Soltow
Stefan Mündel
Meik Witte
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
Koerber Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koerber Technologies GmbH filed Critical Koerber Technologies GmbH
Publication of EP4603269A2 publication Critical patent/EP4603269A2/de
Publication of EP4603269A3 publication Critical patent/EP4603269A3/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31D—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER, NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B31B OR B31C
    • B31D5/00—Multiple-step processes for making three-dimensional [3D] articles
    • B31D5/0095—Making drinking straws
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • 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
    • A24C5/46—Making paper tubes for cigarettes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D3/00—Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor
    • B26D3/16—Cutting rods or tubes transversely
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31C—MAKING WOUND ARTICLES, e.g. WOUND TUBES, OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31C11/00—Machinery for winding combined with other machinery
    • B31C11/02—Machinery for winding combined with other machinery for additionally shaping the articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31C—MAKING WOUND ARTICLES, e.g. WOUND TUBES, OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31C5/00—Making tubes or pipes without using mandrels

Definitions

  • the invention relates to a stranding machine in the tobacco processing industry or the drinking straw industry for producing hollow tubes and to the use of a corresponding stranding machine.
  • the object of the present invention is to produce high-quality hollow tubes which, in particular, have a low ovality.
  • the material strips formed into a hollow tube thus have longitudinally axially arranged edges that are in abutting relationship.
  • the method according to the invention can be carried out, for example, by a device made of WO 2021/185486 A1 be carried out if a knife device or a cutting device is arranged there which cuts through the hollow tube from above, ie has an entry point which is arranged at the top of a hollow tube.
  • an inner joint of the edges of the inner material strip of 0.0 mm is provided and in the case of an outer joint, there are 0.0 mm to 0.4 mm between the edges of the outer material strip.
  • the upper formats of the first format device and the second format device are arranged adjacent to each other.
  • Longitudinal axial grooves are grooves that extend parallel to the conveying direction of the first material strip.
  • the embossing roller is arranged upstream of the first formatting device in the conveying direction.
  • the grooves are introduced into the first material strip by the embossing roller.
  • the grooves reduce the bending back of the material strip because the thickness of the material strip is reduced in the areas of the grooves, thus reducing rigidity.
  • the grooves are introduced into the material strip in such a way that the material strip is not completely cut through. The grooves make it easier to preform the first material strip.
  • the tension of the first material strip in the first formatting device is supported by the additional drive of the embossing roller because the first material strip in the first formatting chamber is driven not only by its support on the second material strip, but also by the embossing roller.
  • the second material strip is wound around the first material strip in the second formatting device.
  • the second formatting device preferably has a cooled seam plate or a cooled upper format to ensure faster setting of the hot melt adhesive in the joint area. in particular the seam area of the double-layer hollow tube.
  • the centers of the butt areas or the seam areas, i.e., the edges of the first material strip, are located opposite the edges of the second material strip.
  • the seam areas are preferably offset from one another by 180°.
  • the first material strip can be preformed using an elliptical roller.
  • the ellipse is provided in the cross-section of the roller.
  • the joint area of the first material strip is located between a 4 o'clock and an 8 o'clock position, preferably at a 6 o'clock position.
  • the edges or edge regions of the first material strip are fixed by gluing them to the second material strip at an early stage of the process. This enables the production of very stable hollow tubes or drinking straws.
  • the radial angular distance between the butt regions of the second material strip and the first material strip is preferably 145° and 225°. A radial angular distance of 170° and 190° is preferably provided. A radial angular distance of 180° is particularly preferred.
  • the weight of the first and/or second material strip in the case of paper, is in a range from 27 g/m 2 to 160 g/m 2 , in particular 120 g/m 2 to 140 g/m 2 .
  • the weight is particularly preferably 130 g/m 2 .
  • abutting edges of the respective material strip section means that these edges abut one another or are a short distance apart.
  • the longitudinal axial conveyance of the first material strip through the first formatting chamber and the second formatting chamber takes place in a straight line.
  • a straight line refers to an aligned conveyance of the first material strip or a conveyance without kinks.
  • the finished inner tube in such a way that the finished inner tube is placed or inserted coaxially into the outer tube or coaxially onto the outer material strip.
  • the finished material strip of the inner hollow tube must are no longer deflected, so that no additional kinks or tensions occur in the material strip, for example, paper.
  • the contour of a formatting device or the formatting chamber of a formatting device is used to form the material strips. Two formatting devices and two formatting chambers are used.
  • the inner surface of the formatting chambers represents a transition in the conveying direction from a straight line or essentially a straight line to a circle or an ellipse.
  • the inner diameter of the format tube or the first format chamber of the first format device corresponds to the outer diameter of the shaped first hollow tube or inner hollow tube. This creates tension in the material strip, which causes the material strip to adhere to the inner wall of the first format chamber of the first format device and form a round circle or, if the format chamber has an elliptical shape, an ellipse.
  • a hold-down device or a pressing device or a pressing element serves to press the material strip against the wall of the first format chamber.
  • the first and second format devices can be small in size if they are designed symmetrically, i.e., if the inner walls of the format chambers are symmetrical in cross-section, in particular continuously in cross-section. Symmetrical shaping is possible because the first material strip is not folded over during shaping, but the edges of the first material strip are formed butt-to-butt and preferably the second material strip is not folded over either, but the material edges there too are placed butt-to-butt.
  • the second material web is preferably deflected by a deflection of a formatting belt of the second formatting device.
  • the deflection can be a deflection roller for the formatting belt.
  • the first material strip can additionally be pre-formed with an elliptical roller.
  • the inner hollow tube Preferably, provision is also made for the inner hollow tube to be pressed onto the outer material strip by means of a roller, which can also be designed as a roller, in order to improve the grip of the inner hollow tube.
  • glue can be applied at the same point or in addition to this, using a nozzle, for example, to make the seam of the second material strip even more secure.
  • the invention makes it possible for the inner material strip to not have to be twisted in order to achieve an equally smooth surface on the inside and outside. In addition, process stability, high roundness and a low amount of glue or adhesive are possible.
  • the upper format of the first format device is divided into two in the longitudinal axial direction, so that two jaws are provided which form part of the first format chamber.
  • cooling of at least part of the first format device is provided.
  • the invention also makes it possible to reduce the occurrence of paper jams during the production of hollow tubes, since the open strand forming areas can be kept short.
  • a stranding machine of the tobacco processing industry or the drinking straw industry for producing hollow tubes, wherein the stranding machine is designed and configured to carry out an above-mentioned method according to the invention.
  • this strand machine is used to carry out a method according to the invention.
  • Fig. 1 shows schematically a hollow tube 10 to be cut and the cutting edge 39 which is used for this purpose.
  • the hollow tube 10 is composed of a first material strip 21.1 and a second material strip 21.2, wherein the first material strip 21.1 is on the inside and the second material strip 21.2 is on the outside.
  • the first material strip 21.1 has two edges 66 which are in abutting relationship and form an inner material layer 63.
  • a hot melt adhesive 62 is provided between the inner and outer material layers for bonding.
  • a first adhesive which can also be referred to as a positional adhesive 61, is provided.
  • the butt edges in the butt area 71 are located approximately at 12 o'clock and the butt edges in the butt area 70 are located approximately at 6 o'clock.
  • the inner material layer 63 is closed at 6 o'clock. The inner material layer 63 therefore represents a counter-bearing when cut by the knife 39 at the entry point 72, so that the material layers cannot separate from one another at this point.
  • Fig. 2 A slightly different constellation is shown.
  • the hollow tube itself as in the WO 2021/185486 A1 ie the butt edges of the inner material layer 63 are at 6 o'clock and the butt edges of the outer material layer at 12 o'clock.
  • the entry point is again at 6 o'clock.
  • a hot melt adhesive 62 is also provided in addition to the hot melt adhesive 62 in the joint area 70 at 12 o'clock. This ensures that the inner material layer in the joint area adheres or sticks better to the outer material layer during cutting.
  • Fig. 3 shows yet another constellation.
  • the angle between the entry point 72 of the knife 39 and the butt area 71 i.e. where the edge area of the inner material layer 63 is located, is more than 180° apart, clockwise in the conveying direction. In this case, the angle is 270°.
  • a hot melt adhesive 62 is only provided in the butt area 70 of the outer material layer 64. Otherwise, a positional adhesive 61 is provided here.
  • a positional adhesive 61 is also provided in the area of the butt area 71.
  • a hot melt adhesive 62 can also be provided here.
  • Fig. 4 shows schematically a device according to the invention, which in comparison to the WO 2021/185486 A1 is slightly modified.
  • Fig. 4 shows a schematic three-dimensional representation of a device according to the invention.
  • a first formatting device 11 is provided, followed by a second formatting device 12 in the conveying direction 20.
  • the first formatting device 11 overlaps the second formatting device 12 in an overlap region 18.
  • the first formatting device 11 has a lower format 50 and an upper format 51.
  • the sub-format 50 with the upper format 51 form a Fig. 4 not shown first format chamber 31, which in this embodiment has inner walls that form a circular contour at the latest at the exit of the first format device 11.
  • the sub-format 50 is located in Fig. 1 above the upper format 51.
  • the lower format 50 is divided in two lengthwise.
  • the upper format 51 is also divided in two lengthwise.
  • the lower format 50 and the upper format 51 can also be formed as a single piece.
  • a hold-down device or a pressing element 14 is provided, which presses the first material strip 21.1 into a groove of the upper format 51. There, the pressing element 14 is shown internally pressing on the first material strip 21.1.
  • the groove in the lower format 50 preferably begins with a flat surface for receiving the first material strip 21.1 and continuously forms in the conveying direction 20 in the direction of a partial circle or a semicircle. Accordingly, a groove is provided in the upper format 51, which takes up the deformation of the groove of the lower format 50 and forms a second semicircle or remaining partial circle at the end of the first formatting device 11 at the latest, so that the first formatting chamber 31 of the first formatting device 11 has a circular cross-section.
  • a first hollow tube 23 is formed that has a circular cross-section.
  • a first hollow tube 23 is formed, which has a lower first edge 41 and a lower second edge 42, which lie abutting.
  • the first wrapping material strip 21.1 is pulled through the first formatting device 11 by the latter resting on a second wrapping material strip 22 due to adhesion, preferably static friction or adhesive adhesion.
  • the second wrapping material strip 21.2 is pulled through the second formatting device 12 by a formatting belt 54, which is deflected at the entrance of the second formatting device 12 via a deflection roller 19 and introduced into the second formatting device 12.
  • a second material strip 21.2 is thus placed on the formatting belt 54.
  • the second material strip 21.2 is provided with adhesive on surface 16 so that a stable, double-layered hollow tube can be efficiently produced.
  • the first hollow tube 23 is placed on the second material strip 21.2 and is pulled along in the conveying direction 20 by the conveyance of the second material strip 21.2 by means of the formatting belt 54.
  • the second formatting device 12 comprises a lower format 52 and an upper format 53.
  • the lower format 52 is shown here as a single piece, and the upper format 53 as a two-piece piece.
  • the two formatting devices 52, 53 overlap in the overlap area 18.
  • Adjacent to the second formatting device 12 may be a seaming plate or a heating device, or a cooling device, depending on the adhesive used.
  • a roller 15 which may also be designed as a cylinder, can press the first hollow tube 23 onto the second material strip 21.2. This is shown in Fig. 2 shown schematically.
  • the format band 54 is then removed (not shown) from the produced double-layer hollow tube 10 and returned to the deflection roller 19.
  • the produced hollow tube 10 can then be cut or shortened into appropriately long hollow tubes. This allows drinking straws to be produced very efficiently.
  • the cutting device 38 with the knives 39 is provided to act from above on the hollow tube 10. This results in the constellation of Fig. 1 , namely an entry point 72 of the knife 39 in the region of the longitudinal seam of the outer material strip 61, ie, in the joint area 70 or second area 82.
  • Fig. 5 shows schematically another strand machine 5 according to the invention in a schematic view.
  • a correspondingly wide base material strip 24 is drawn off a reel (not shown) in the conveying direction 34 and guided over rollers 41.
  • a cutting device 23 is connected to a material strip feed device 22. In the cutting device 23, the base material strip 24 is cut longitudinally.
  • the cutting device 23 is a longitudinal cutter.
  • the cut material strips in the form of a first material strip 25 and a second material strip 26 are conveyed in parallel over a further deflection roller 41, and are then separated from each other by a cross conveyor 32 in the form of a deflection roller.
  • the second material strip 26 is essentially completely glued, at least over its entire length, by means of a gluing device 27'.
  • This gluing device 27' can, for example, omit the area of a seam, but this is not necessarily required.
  • the first material strip 25 is conveyed separately from the second material strip 26 and offset transversely to the conveying direction by means of the offsetting device 29, so that in the pair of pull rollers 28, by means of which the first material strip 25 is joined to the second material strip 26, an offset lying of the material strips 25 and 26 is achieved.
  • the material strips are arranged, for example, at this point as shown in Fig. 1 shown schematically.
  • a heating device 35 is provided, by means of which the applied glue or the applied adhesive 17 is pre-cured.
  • a cooling device (not shown here) can also be used if the setting of the glue or the adhesive 17 requires a reduction in temperature, for example when using hot melt glue.
  • a variant without a heating device or cooling device is also possible.
  • the superimposed material strips 25 and 26 are fed to a formatting device 30. If the seam gluing has not yet taken place, this takes place by means of the seam gluing device 36, which is arranged between the heating device 35 and the formatting device 30.
  • the inlet finger 44 presses the material strips downwards onto the formatting belt 43, which is guided endlessly through the formatting device 30 via corresponding deflection rollers 41.
  • the material strips are formed into a round or oval shape in a known manner.
  • the upper format is designed as a heated upper format 37 to further cure the glue or adhesive 17. In another embodiment, however, a cooled upper format can also be used if a temperature reduction is required for the curing of the glue or adhesive 17.
  • double-layered tubes of the desired length can be cut from the strand 31 thus formed by means of the cutting device 38.
  • the gluing device 27 and the seam gluing device 36 can be designed as flat nozzles, spin spray nozzles or according to EP 2 974 798 A1 Here, adhesive or glue is preferably applied over a large area.
  • appropriate sensors can be provided to detect the position of the edges of the material strips.
  • Appropriate control mechanisms can then be provided to regulate the relative position of the material strips.
  • the transverse adjustment device 60 can be arranged to produce a hollow tube 10 as shown in Fig. 3 is shown. Viewed in the conveying direction, the joint area 71 of the inner material layer 63 is at 3 o'clock and the joint area of the outer material layer 64 is at 12 o'clock.

Landscapes

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Abstract

Verfahren zum Herstellen von Hohlröhrchen der Tabak verarbeitenden Industrie oder von Trinkhalmen mit den folgenden Verfahrensschritten:
- Formen eines Hohlrohres (10, 31) aus zwei Materialstreifen (21.1, 21.2, 25, 26) beim einem längsaxialen Fördern der Materialstreifen (21.1, 21.2, 25, 26) in einer Formatvorrichtung (11, 12, 30), wobei das Hohlrohr (10, 31) eine innere Materiallage (63) und eine äußere Materiallage (64) aufweist, deren längsaxialen Kanten (66) jeweils auf Stoß liegen, durch zwei Stoßbereiche (70, 71) definiert werden, die versetzt zueinander sind,
- wobei die Materialstreifen (21.1, 21.2, 25, 26) in einem ersten Bereich (81) mit einer ersten Leimsorte (61) verklebt sind und in wenigstens einem zweiten Bereich (82) eine zweite Leimsorte (62) zum Verkleben vorgesehen ist, wobei die zweite Leimsorte (62) ein Heißleim ist und wobei der zweite Bereich (82) ein Stoßbereich (70, 71) ist,
- wobei das Hohlrohr (10, 31) mittels einer Schneidvorrichtung (38, 39) in Hohlröhrchen geschnitten wird, wobei die Schneidvorrichtung (38, 39) an einer Eintrittsstelle (72) des Hohlrohrs (10, 31) eintritt und an einer anderen Stelle austritt, wobei die Eintrittsstelle (72) im zweiten Bereich (82) vorgesehen ist und/oder die Eintrittsstelle (72) in Förderrichtung (20, 34) des Hohlrohrs (10, 31) im Uhrzeigersinn zwischen 180° und 290° vor dem innenliegenden Stoßbereich (71) entfernt liegt und/oder die Eintrittsstelle (72) an einem außenliegenden Stoßbereich (70) liegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Hohlröhrchen der Tabak verarbeitenden Industrie oder von Trinkhalmen mit den folgenden Verfahrensschritten:
    • Formen eines Hohlrohres aus zwei Materialstreifen bei einem längsaxialen Fördern der Materialstreifen in einer Formatvorrichtung, wobei das Hohlrohr eine innere Materiallage und eine äußere Materiallage aufweist, wobei die längsaxialen Kanten einer Materiallage auf Stoß liegen und die andere Materiallage überlappend ausgebildet und zu den auf Stoß liegenden längsaxialen Kanten versetzt ist oder wobei die längsaxialen Kanten der inneren Materiallage und der äußeren Materiallage jeweils auf Stoß liegen, wodurch zwei Stoßbereiche definiert werden, die versetzt zueinander sind,
    • wobei die Materialstreifen in einem ersten Bereich mit einer ersten Leimsorte verklebt sind und in wenigstens einem zweiten Bereich eine zweite Leimsorte zum Verkleben vorgesehen ist, wobei die zweite Leimsorte ein Heißleim ist und wobei der zweite Bereich ein Stoßbereich oder ein Bereich, in dem die innere Materiallage (63) überlappend ausgebildet ist, ist,
    • wobei das Hohlrohr mittels einer Schneidvorrichtung in Hohlröhrchen geschnitten wird, wobei die Schneidvorrichtung an einer Eintrittsstelle des Hohlrohrs eintritt und an einer anderen Stelle austritt.
  • Zudem betrifft die Erfindung eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie oder der Trinkhalmindustrie zur Herstellung von Hohlröhrchen sowie die Verwendung einer entsprechenden Strangmaschine.
  • WO 2021/185486 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung von Hohlrohren, insbesondere von Trinkhalmen, umfassend eine erste Formatvorrichtung, die ausgebildet ist, einen ersten Materialstreifen längsaxial zu fördern und während der Förderung zu einem ersten Hohlrohr zu formen, wobei eine zweite Formatvorrichtung vorgesehen ist, die in Förderrichtung hinter der ersten Formatvorrichtung angeordnet ist und ausgebildet ist, einen zweiten Materialstreifen während einer längsaxialen Förderung des zweiten Materialstreifens um den ersten Materialstreifen zu wickeln, so dass sich ein doppellagiges Hohlrohr bildet, das im Inneren das erste Hohlrohr aufweist und außen den zweiten Materialstreifen. Eine derartige Vorrichtung kann dazu dienen, ein doppellagiges Röhrchen herzustellen, in dem das hergestellte Hohlrohr in Hohlröhrchen abgeschnitten wird. Hierbei kann es unter Umständen passieren, dass beim Schnitt sich die innenliegende Papierbahn, insbesondere im innenliegenden Nahtbereich, das heißt dort, wo die Kanten des inneren Materialstreifens sich gegenüberliegen, etwas ablösen können, da beim Schnitt dort kein Gegendruck vorliegt.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung qualitativ hochwertige Hohlröhrchen herzustellen, die insbesondere eine geringe Ovalität aufweisen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen von Hohlröhrchen der Tabak verarbeitenden Industrie oder von Trinkhalmen mit den folgenden Verfahrensschritten:
    • Formen eines Hohlrohres aus zwei Materialstreifen bei einem längsaxialen Fördern der Materialstreifen in einer Formatvorrichtung, wobei das Hohlrohr eine innere Materiallage und eine äußere Materiallage aufweist, wobei die längsaxialen Kanten einer Materiallage auf Stoß liegen und die andere Materiallage überlappend ausgebildet und zu den auf Stoß liegenden längsaxialen Kanten versetzt ist oder wobei die längsaxialen Kanten der inneren Materiallage und der äußeren Materiallage jeweils auf Stoß liegen, wodurch zwei Stoßbereiche definiert werden, die versetzt zueinander sind,
    • wobei die Materialstreifen in einem ersten Bereich mit einer ersten Leimsorte verklebt sind und in wenigstens einem zweiten Bereich eine zweite Leimsorte zum Verkleben vorgesehen ist, wobei die zweite Leimsorte ein Heißleim ist und wobei der zweite Bereich ein Stoßbereich oder ein Bereich, in dem die innere Materiallage überlappend ausgebildet ist, ist,
    • wobei das Hohlrohr mittels einer Schneidvorrichtung in Hohlröhrchen geschnitten wird, wobei die Schneidvorrichtung an einer Eintrittsstelle des Hohlrohrs eintritt und an einer anderen Stelle austritt,
    das dadurch weitergebildet ist, dass die Eintrittsstelle im zweiten Bereich vorgesehen ist und/oder dass die Eintrittsstelle in Förderrichtung des Hohlrohrs im Uhrzeigersinn zwischen 90° und 290° vor dem innenliegenden Stoßbereich oder der innenliegenden längsaxialen Kante der inneren Materiallage entfernt liegt und/oder dass die Eintrittsstelle an einem au-ßenliegenden Stoßbereich liegt.
  • Ein Hohlröhrchen kann hierbei auch ein Trinkhalm sein.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden qualitativ hochwertige Hohlröhrchen hergestellt. Insbesondere wird dadurch, dass die Eintrittsstelle im zweiten Bereich vorgesehen ist, also in dem Bereich, in dem ein Heißleim vorgesehen ist, wobei dieser Bereich auch ein Stoßbereich ist, wobei der Heißleim beim Schneiden schon abgebunden ist und somit der innenliegende Materialstreifen beim Schneiden mit dem außenliegenden Materialstreifen ausreichend fest verbunden ist, kein Ablösen des innenliegenden Materialstreifens vom außenliegenden Materialstreifen zu befürchten sein.
  • In der Variante, in der die Eintrittsstelle in Förderrichtung im Uhrzeigersinn zwischen 90° und 290° vor dem innenliegenden Stoßbereich entfernt ist, ist dafür gesorgt, dass die Eintrittsstelle der Schneidvorrichtung eine Gegenlage, nämlich das innenliegende nicht durch Kanten unterbrochene Material, hat. Zudem ist dieser Vorteil auch gegeben, wenn die Eintrittsstelle an einem außenliegenden Stoßbereich liegt, da der außenliegende Stoßbereich ja radial versetzt zum innenliegenden Stoßbereich ist.
  • Die zu einem Hohlrohr ausgebildeten Materialstreifen haben somit erfindungsgemäß längsaxial angeordnete Kanten, die auf Stoß liegen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise durch eine Vorrichtung aus WO 2021/185486 A1 ausgeführt werden, wenn dort eine Messervorrichtung oder eine Schneidvorrichtung angeordnet wird, die das Hohlrohr von oben durchschneidet, d.h. eine Eintrittsstelle hat, die oben an einem Hohlrohr angeordnet ist.
  • Die Kanten der Materialstreifen liegen hierbei auf Stoß. Es ergibt sich somit eine längsaxiale Erstreckung der Stoßkante entlang des hergestellten Rohrs und nach dem Ablängen entlang der Längserstreckung des Hohlröhrchens. Die Stoßkanten liegen radial zueinander versetzt. Durch die Stoßkanten wird ein Mittelpunkt eines Stoßbereiches definiert. Der Stoßbereich selbst erstreckt sich quer zu den Stoßkanten über einen vorgebbaren Winkelbereich von beispielsweise wenigstens 10°, insbesondere wenigstens 20°, insbesondere wenigstens 30°, insbesondere wenigstens 40°, insbesondere wenigstens 50° bis zu maximal 80° oder maximal 90°.
  • In einem oder beiden der Stoßbereiche kann zwischen den Materialstreifen ein Heißleim vorgesehen sein. Der oder die Stoßbereiche sind vorzugsweise vollflächig oder annähernd vollflächig mit Heißleim versehen. Unter annähernd vollflächig wird eine Flächenbeleimung von wenigstens 80%, insbesondere vorzugsweise wenigstens 90% verstanden.
  • Die anderen Bereiche der Materialstreifen, die nicht in dem Stoßbereich oder den Stoßbereichen liegen, werden vorzugweise vollflächig, aber zumindest annähernd vollflächig, mit einer ersten Leimsorte als Positionsklebstoff versehen. Eine annähernd vollflächige Beleimung bedeutet, dass dieser Bereich zu wenigstens 80%, insbesondere wenigstens 90% mit der ersten Leimsorte versetzt ist. Der Mittelpunkt der Stoßbereiche oder alternativ die Stoßkanten der inneren Materiallage und der äußeren Materiallage sind vorzugsweise radial zueinander versetzt.
  • Vorzugsweise ist ein innerer Stoß der Kanten des innenliegenden Materialstreifens von 0,0 mm vorgesehen und bei einem äußeren Stoß liegen zwischen den Kanten des außenliegenden Materialstreifens 0,0 mm bis 0,4 mm.
  • Vorzugsweise liegt die Eintrittsstelle in Förderrichtung im Uhrzeigersinn zwischen 110° und 270°, insbesondere 140° und 220° vor dem innenliegenden Stoßbereich oder der innenliegenden längsaxialen Kante der inneren Materiallage entfernt. Vorzugsweise liegt die Eintrittsstelle in Förderrichtung im Uhrzeigersinn zwischen 180° und 290 °, insbesondere 180° und 270°, insbesondere 200° und 250°, vor dem innenliegenden Stoßbereich oder der innenliegenden längsaxialen Kante der inneren Materiallage entfernt. Bei diesen Gradangaben und auch den erfindungsgemäßen Gradzahlangaben ist dieses als radiale Entfernung der Eintrittsstelle zu den innenliegenden Stoßkanten oder dem Mittelpunkt des Stoßbereiches oder der innenliegenden Kante der inneren Materiallage zu verstehen.
  • Vorzugsweise liegt eine Austrittsstelle des Messers, also die Stelle im Hohlrohr, die als letztes geschnitten wird, in Förderrichtung im Uhrzeigersinn zwischen 160° und 280° von der Eintrittsstelle entfernt. Insbesondere ist der radiale Abstand zwischen 180° und 270°, insbesondere zwischen 190° und 260°, insbesondere zwischen 200° und 250°.
  • Vorzugsweise ist der zweite Bereich ein außenliegender Stoßbereich. Hierdurch ist insbesondere sichergestellt, dass bei einem außenliegenden Stoßbereich der Beginn des Schnitts erfolgt, so dass hierbei das innenliegende Material ununterbrochen bei dem Schneiden vorliegt, so dass ein Gegenlager beim Schneiden vorherrscht.
  • Vorzugsweise wird der zweite Bereich vor dem Schneiden mittels einer Kühlvorrichtung gekühlt. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Heißleim im Moment des Schneidens schon ausreichend abgebunden hat.
  • Vorzugsweise ist in jedem Stoßbereich oder in einem Stoßbereich und einem Bereich, in dem die Materiallage überlappt, Heißleim vorgesehen. Hierdurch ist ein sehr stabiles Hohlröhrchen herstellbar.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn das Hohlrohr nach dem Verlassen der Formatvorrichtung mittels wenigstens einer Führungsrolle nachgeformt wird, wobei dieses insbesondere vor dem Schneiden geschieht. Die wenigstens eine Führungsrolle wird vorzugsweise unmittelbar im Anschluss an die Formatvorrichtung angeordnet. Hierdurch ist es möglich die Ovalität, also die Differenz zwischen dem maximalen und minimalen Durchmesser des Hohlröhrchens oder des Hohlrohrs, zu verringern. Vorzugsweise sind zwei Formungsrollen oder mehr Formungsrollen vorgesehen.
  • Ferner vorzugsweise sind zwei gegenüberliegende Formungsrollen vorgesehen oder mehr Formungsrollen vorgesehen, die insbesondere symmetrisch zueinander angeordnet sind.
  • Wenn vorzugsweise die wenigstens eine Formungsrolle, insbesondere motorisch, angetrieben ist, kann das Formatband der Formatvorrichtung geschont werden, da die Formungsrolle am Produkt zieht und damit das Formatband entlastet.
  • Vorzugsweise ist eine Formungsrolle mit einer konkaven Führungsbahn vorgesehen und/oder eine Führungsrolle mit einer planen Führungsbahn vorgesehen. Vorzugsweise sind zwei sich gegenüberliegende Formungsrollen mit einer konkaven Führungsbahn vorgesehen.
  • Wenn mehrlagige Materialstreifenröhrchen mit Längsnaht in einem Strangverfahren hergestellt werden, wird üblicherweise keine ideale runde Form erzeugt. In Abhängigkeit der Nahtlage und vorbestimmten Bauteilen hat das fertige Röhrchen immer noch leichte Knicke, die die Ovalität beeinflussen. Durch die Verwendung der Führungsrollen wird die Ovalität deutlich verbessert. Bisher war es so, dass bei Abnahme der Dicke des Formatbandes oder bei Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit formbestimmende Bauteile wie Deckleisten oder ein Kühlsteg so in der Lage verändert werden musste, dass Knicke ausgeglichen werden. Dies hat allerdings einen höheren Formatbandverschleiß zur Folge oder eine höhere thermische Last beim Kühlsteg. Die konkave Formungsrolle oder vorzugsweise zwei gegenüberliegende konkave Formungsrollen haben von dem Radius der konkaven Führungsbahn einen etwas größeren Formungsradius als der Produktradius des Hohlrohrs, allerdings einen etwas kleineren Abstand als der Produktdurchmesser, so dass das Hohlrohr bei Durchlaufen durch die zwei konkaven Formungsrollen etwas gequetscht wird. Hierdurch konnte die Ovalität von beispielsweise über 0,4 mm auf unter 0,2 mm verringert werden. Es können auch mehr als zwei Formungsrollen unsymmetrisch oder symmetrisch um das Hohlrohr angeordnet werden. Die Rollen können hierbei passiv gedreht werden, und zwar durch Reibung mit dem Hohlrohr oder aktiv beispielsweise durch einen Motor angetrieben werden.
  • Der Andruck der Formungsrollen ist vorzugsweise symmetrisch zur Produktachse eingestellt, d.h. zur Hohlrohrachse eingestellt. Außerdem können an der Oberfläche der Formungsrollen, die mit dem Hohlrohr in Verbindung kommen, die Struktur der Oberfläche angepasst sein. Beispielsweise kann diese angeraut sein, geglättet sein, perforiert und/oder geschlitzt. Mittels wenigstens einer Formungsrolle oder an der Position der Formungsrolle können auch Produkteigenschaften wie die Härte des Hohlrohrs, der Durchmesser des Hohlrohrs oder ein elektrischer Widerstand gemessen werden. Die Formungsrollen dienen insbesondere auch dazu, den Stranglauf bzw. den Hohlrohrlauf zu beruhigen und/oder vorzugsweise nach einem Maschinenstopp den Reststrang zu entfernen.
  • Als weitere Ausführungsform kann auch eine Formungsrolle vorgesehen sein, die eine konkave Lauffläche hat und eine Formungsrolle, die eine plane Lauffläche hat, um beispielsweise Längsknicks im Hohlrohr glattzurollen, wobei diese beiden Formungsrollen vorzugsweise parallele Drehachsen aufweisen.
  • Gelöst wird die Aufgabe ferner durch eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie oder der Trinkhalmindustrie zur Herstellung von Hohlröhrchen, mit einer Formatanordnung zum
    • Formen eines Hohlrohres aus zwei Materialstreifen bei einem längsaxialen Fördern der Materialstreifen in der Formatanordnung und mit einer Schneidvorrichtung zum
    • Schneiden des Hohlrohrs in Hohlröhrchen, wobei die Schneidvorrichtung an einer Eintrittsstelle des Hohlrohrs eintritt und an einer anderen Stelle austritt, dadurch gekennzeichnet, dass die Formatanordnung eine erste Formatvorrichtung aufweist, die ausgebildet ist, einen ersten Materialstreifen längsaxial zu fördern und während der Förderung zu einem ersten Hohlrohr zu formen, und die Formatanordnung eine zweite Formatvorrichtung aufweist, die in Förderrichtung hinter der ersten Formatvorrichtung angeordnet ist und ausgebildet ist, einen zweiten Materialstreifen während einer längsaxialen Förderung des zweiten Materialstreifens um den ersten Materialstreifen zu wickeln, so dass sich ein doppellagiges Hohlrohr bildet, das im Inneren das erste Hohlrohr aufweist und au-ßen den zweiten Materialstreifen, oder dass die Formatanordnung eine Formatvorrichtung aufweist, die ausgebildet ist, zwei miteinander verklebte und versetzt zueinander angeordnete Materialstreifen bei einer längsaxialen Förderung zu einem doppellagigen Hohlrohr auszubilden.
  • Wenn vorzugsweise eine Formungseinheit zum Nachformen des Hohlrohrs vorgesehen ist, wobei die Formungseinheit der Formatanordnung nachgeordnet und der Schneidvorrichtung vorgeordnet ist, wobei insbesondere die Formungseinheit in Form einer Formungsrolle ausgebildet ist oder wenigstens eine Formungsrolle umfasst, kann die Ovalität des hergestellten Hohlrohrs deutlich verbessert werden.
  • Vorzugsweise weist die Formungseinheit zwei einander gegenüberliegend angeordnete Formungsrollen auf oder mehr als zwei Formungsrollen auf, welche insbesondere zueinander gleich oder verschieden in Umfangsrichtung beabstandet angeordnet sind.
  • Wenn vorzugsweise wenigstens eine Formungsrolle, insbesondere motorisch, drehantreibbar vorgesehen ist, wird die Förderung des Hohlrohrs unterstützt, so dass besonders hochqualitative Hohlrohre herstellbar sind.
  • Vorzugsweise ist eine Formungsrolle mit einer konkaven Führungsbahn vorgesehen, insbesondere in Form einer umlaufenden Nut mit einem gerundeten Nutgrund und/oder eine Führungsrolle mit einer planen Führungsbahn, insbesondere in Form einer zylinderförmigen Rolle oder in Form einer Rolle mit einer umlaufenden Nut mit einem flachen, vorzugsweise ebenen, Nutgrund. Durch diese Maßnahme können besonders exakt geformte Hohlrohre mit geringer Ovalität hergestellt werden. Insbesondere kann die plane Führungsbahn dazu dienen, einen Nahtbereich zu glätten. Ein gerundeter Nutgrund dient vorzugsweise dazu, die anderen Bereiche des Hohlrohrs, in denen keine Naht ist, möglichst rund zu formen.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen sehr stabilen Herstellprozess von Hohlrohren, insbesondere von Trinkhalmen, zu ermöglichen, wobei die Qualität der hergestellten Trinkhalme verbessert werden soll. Insbesondere ist es Aufgabe, von Wellen freie oder glatte Hohlrohre bzw. Trinkhalme herzustellen.
  • Eine Ausführungsform ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Hohlrohren, insbesondere von Trinkhalmen, umfassend eine erste Formatvorrichtung, die ausgebildet ist, einen ersten Materialstreifen längsaxial zu fördern und während der Förderung zu einem ersten Hohlrohr zu formen, wobei eine zweite Formatvorrichtung vorgesehen ist, die in Förderrichtung hinter der ersten Formatvorrichtung angeordnet ist und ausgebildet ist, einen zweiten Materialstreifen während einer längsaxialen Förderung des zweiten Materialstreifens um den ersten Materialstreifen zu wickeln, so dass sich ein doppellagiges Hohlrohr bildet, das im Inneren das erste Hohlrohr aufweist und außen den zweiten Materialstreifen.
  • Durch diese Vorrichtung kann effizient ein doppellagiges Hohlrohr hergestellt werden, aus dem dann beispielsweise Trinkhalme oder Hohlröhrchen abgelängt werden können. Die so hergestellten Hohlrohre weisen eine Längsnaht auf.
  • Durch Verwendung von zwei hintereinander angeordneten Formatvorrichtungen ist eine sehr stabile Herstellung von Hohlrohren mit sehr guten Eigenschaften möglich. Vorzugsweise überlappen die erste Formatvorrichtung und die zweite Formatvorrichtung teilweise. Unter Überlappen wird insbesondere verstanden, dass die beiden Formatvorrichtungen sich in Förderrichtung überlappen, d.h. teilweise Übereinanderliegen oder teilweise nebeneinanderliegen. Der Ausgang der ersten Formatvorrichtung liegt vorzugsweise im Einlaufbereich des zweiten Materialstreifens der zweiten Formatvorrichtung.
  • Vorzugsweise umfasst die erste Formatvorrichtung eine erste Formatkammer und die zweite Formatvorrichtung umfasst eine zweite Formatkammer, wobei die erste Formatkammer und die zweite Formatkammer zueinander fluchtend, insbesondere kollinear, ausgerichtet sind. Hierdurch ist es insbesondere möglich, dass der zu einem Hohlrohr geformte erste Materialstreifen ohne Wellen zu bilden auf den zweiten Materialstreifen aufgebracht werden kann. Die Formatkammern sind in den Formatvorrichtungen längserstreckt und hohl und dienen zur Aufnahme der Materialstreifen und zur Formung der Materialstreifen in ein Rohr. Hierzu sind innenliegende Wände vorgesehen, die in Förderrichtung der Materialstreifen mit einem abnehmenden Krümmungsradius versehen sind. Auf diese Weise kann sich ein flacher oder im Wesentlichen flacher Materialstreifen an den Innenwänden anliegend oder an einem Formatband, das an den Innenwänden anliegt, anschmiegen und in Förderrichtung zunehmend zu einem Hohlrohr umgeformt werden.
  • Vorzugsweise ist in der zweiten Formatkammer ein Formatband vorgesehen, das die Formatkammer vom Anfang der Formatkammer bis zum Ende der Formatkammer durchläuft. Die erste Formatkammer und/oder die zweite Formatkammer ist im Querschnitt vorzugweise kreisförmig oder elliptisch. Unter einem elliptischen Querschnitt wird ein nicht kreisförmiger Querschnitt verstanden.
  • Vorzugsweise ist die erste Formatvorrichtung formatbandfrei. Die Förderung des ersten Materialstreifens erfolgt durch Zug, der auf den ersten Materialstreifen in der zweiten Formatvorrichtung wirkt. Vorzugsweise umfasst jede Formatvorrichtung ein Unterformat und ein Oberformat. Das Unterformat ist das Teil der Formatvorrichtung, das zuerst mit dem Materialstreifen in Kontakt kommt und eine Vorformung ausführt. Das Oberformat selber schließt dann das Hohlrohr. Es sorgt also im Zusammenhang mit dem Unterformat für eine vollständige Hohlrohrformung.
  • Unter einem Schließen des Hohlrohrs wird hierbei insbesondere verstanden, dass die beiden seitlichen Kanten des Materialstreifens auf Stoß gelegt werden. Es ergibt sich dann eine längsaxiale Erstreckung dieser Stoßkante entlang des hergestellten Rohrs.
  • Vorzugsweise ist der Durchmesser der ersten Formatkammer kleiner als der Durchmesser der zweiten Formatkammer oder ist der Durchmesser der ersten Formatkammer so groß wie der Durchmesser der zweiten Formatkammer. Hierbei ist insbesondere der lichte Durchmesser zu verstehen, d.h. der Durchmesser der ersten Formatkammer und der Durchmesser der zweiten Formatkammer, in der ein Formatband mit durchläuft, wobei der Durchmesser von der Innenseite des Formatbandes zur Innenseite des gegenüberliegenden Oberformats gemeint ist.
  • Durch diese Maßnahme der Anpassung der Durchmesser wird dafür gesorgt, dass der innere Materialstreifen, d.h. der erste Materialstreifen, mit etwas Spannung zum äußeren Materialstreifen gefördert wird.
  • Vorzugsweise ist die erste Formatvorrichtung spiegelversetzt oder rotationsversetzt zur zweiten Formatvorrichtung angeordnet. Bei der Rotationsversetzung ist vorzugsweise eine Rotation um 180° vorgesehen.
  • Die erste Formatvorrichtung hat beispielsweise dann das Unterformat obenliegend und das Oberformat untenliegend und die zweite Formatvorrichtung das Unterformat untenliegend und das Oberformat obenliegend. Bei einer Spiegelversetzung ist die erste Formatvorrichtung an einer Ebene zur zweiten Formatvorrichtung gespiegelt. Bei einer Rotationsversetzung handelt es sich um eine Verdrehung. Zudem sind die Formatvorrichtungen zueinander linear verschoben, so dass die erste Formatvorrichtung in Förderrichtung der Materialstreifen stromaufwärts der zweiten Formatvorrichtung angeordnet ist. Hierbei ist vorzugsweise ein teilweiser Überlapp der Formatvorrichtungen vorgesehen.
  • Vorzugsweise sind die Oberformate der ersten Formatvorrichtung und der zweiten Formatvorrichtung zueinander benachbart angeordnet.
  • Vorzugsweise sind die Konturen der ersten Formatkammer und/oder der zweiten Formatkammer durchgehend symmetrisch. Der Querschnitt der Formatkammern ist somit symmetrisch. Dies hat den Vorteil, dass sehr hoch qualitative Hohlrohre gebildet werden können. Insbesondere werden sehr hoch qualitative doppellagige Hohlrohre gebildet.
  • Vorzugsweise ist im Einlaufbereich der ersten Formatvorrichtung ein Drückelement vorgesehen, das ausgebildet ist, den ersten Materialstreifen in eine Nut der ersten Formatvorrichtung zu drücken. Das Drückelement drückt den ersten Materialstreifen dann in die Nut, um eine Vorformung des ersten Materialstreifens in der Nut, die in dem Unterformat angeordnet ist und zur ersten Formatkammer gehört, vorzusehen. Vorzugsweise ist die Form der Nut und die Form des Drückelements auf den sich gegenüberliegenden bzw. zueinander benachbart angeordneten Seiten form komplementär.
  • Vorzugsweise ist eine Rolle vorgesehen, die ausgebildet ist, das erste Hohlrohr auf den zweiten Materialstreifen zu drücken, damit eine stabile Verbindung des zu einem ersten Hohlrohr ausgebildeten ersten Materialstreifens mit dem zweiten Materialstreifen ermöglicht wird. Zudem dient die Rolle zur verbesserten Mitnahme des ersten Materialstreifens und des zweiten Materialstreifens durch das Formatband in der zweiten Formatvorrichtung. Durch diese Maßnahme wird vor allen Dingen auch dafür gesorgt, dass die auf Stoß liegenden Kanten des ersten Materialstreifens in dem ersten Hohlrohr geschlossen bleiben.
  • Vorzugsweise umfasst die erste Formatvorrichtung eine Innenwandung, an der der erste Materialstreifen entlanggeführt wird, wobei die Innenwandung eine poröse Struktur aufweist, durch die die erste Formatkammer der ersten Formatvorrichtung mit Druckluft beaufschlagbar ist.
  • Die poröse Struktur ist insbesondere in eine Innenwandung der ersten Formatkammer integriert, insbesondere in eine Innenwandung des Oberformats und/oder Unterformats. Insbesondere umfasst die erste Formatvorrichtung eine Luftkammer, welche die poröse Struktur mit Druckluft beaufschlagt. Die Druckluft, die durch die poröse Struktur austritt, schafft ein Luftpolster zwischen der Innenwandung und dem ersten Materialstreifen. Durch das Luftpolster wird die Reibung zwischen der Innenwandung und dem daran entlanggeführten Materialstreifen deutlich reduziert. Zudem wird der Materialstreifen besser vorgeformt und geführt, es tritt keine Wärmeentwicklung durch die Reibung auf und die Staubanhaftung in diesem Bereich wird reduziert. Besonders vorteilhaft ist die poröse Struktur, wenn die erste Formatvorrichtung formatbandfrei ist. Durch das Luftpolster werden die bei einer formatbandfreien Förderung auftretenden Reibungskräfte weitgehend eliminiert.
  • Bevorzugt umfasst die Vorrichtung eine, insbesondere angetriebene, gerillte Prägerolle und eine Andruckrolle, die ausgebildet sind, den ersten Materialstreifen zwischen sich durchzuführen und mit, insbesondere längsaxialen, Rillen zu versehen, wobei insbesondere ein Abstand zwischen der Prägerolle und der Andruckrolle einer Hälfte bis drei Vierteln, insbesondere im Wesentlichen zwei Dritteln, einer Dicke des ersten Materialstreifens entspricht.
  • Unter längsaxialen Rillen werden Rillen verstanden, die sich parallel zur Förderrichtung des ersten Materialstreifens erstrecken. Insbesondere ist die Prägerolle in Förderrichtung stromaufwärts der ersten Formatvorrichtung angeordnet. Die Rillen werden mit der Prägerolle in den ersten Materialstreifen eingebracht. Durch die Rillen reduziert sich eine Rückbiegung des Materialstreifens, da eine Dicke des Materialstreifens in den Bereichen der Rillen reduziert ist, so dass die Steifigkeit gemindert wird. Die Rillen werden so in den Materialstreifen eingebracht, dass der Materialstreifen nicht vollständig durchschnitten wird. Durch die Rillen lässt sich der erste Materialstreifen besser vorformen. Zusätzlich wird die Spannung des ersten Materialstreifens in der ersten Formatvorrichtung durch den zusätzlichen Antrieb der Prägerolle unterstützt, da der erste Materialstreifen in der ersten Formatkammer nicht nur durch die Auflage auf dem zweiten Materialstreifen angetrieben wird, sondern zusätzlich durch die Prägerolle.
  • Vorzugsweise umfasst eine Strangmaschine zur Herstellung von Hohlrohren, insbesondere doppellagigen Hohlrohren, insbesondere von Trinkhalmen, eine erfindungsgemäße oder weitergebildete Vorrichtung, die vorstehend beschrieben ist.
  • Eine Ausführungsform offenbart ein Verfahren zum Herstellen von Trinkhalmen oder Hohlröhrchen mit den folgenden Verfahrensschritten: längsaxiales Fördern eines ersten Materialstreifens durch eine erste Formatkammer einer ersten Formatvorrichtung, wobei hierdurch ein erstes Hohlrohr aus dem ersten Materialstreifen gebildet wird, Beleimen einer Fläche eines längsaxial geförderten zweiten Materialstreifens mit einem Klebstoff, Aufbringen des zu einem Hohlrohr geformten ersten Materialstreifens auf die beleimte Fläche des zweiten Materialstreifens und Umhüllen des zu einem Hohlrohr geformten ersten Materialstreifens mit dem zweiten Materialstreifen, wobei das Umhüllen bei einer längsaxialen Förderung der Materialstreifen durch eine zweite Formatkammer einer zweiten Formatvorrichtung geschieht, wodurch ein doppellagiges Hohlrohr gebildet wird, anschließendes Ablängen des doppellangen Hohlrohrs in Trinkhalme oder Hohlröhrchen.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren können sehr hochqualitative Trinkhalme oder Hohlröhrchen hergestellt werden. Zudem ist eine sehr glatte Oberfläche sowohl von innen als auch außen bei den Trinkhalmen ermöglicht. Da der zweite Materialstreifen vorher beleimt bzw. mit Klebstoff versehen wurde, wird beim Umwickeln des zweiten Materialstreifens um den ersten Materialstreifen eine Verbindung der beiden Materialstreifen ermöglicht.
  • Im Rahmen dieser Erfindung sind die Begriffe Hohlröhrchen und Trinkhalm synonym zu verstehen.
  • Das Wickeln des zweiten Materialstreifens um den ersten Materialstreifen geschieht in der zweiten Formatvorrichtung. Die zweite Formatvorrichtung weist vorzugsweise eine gekühlte Nahtplätte bzw. ein gekühltes Oberformat auf, um ein schnelleres Abbinden von Heißleim des Stoßbereichs, insbesondere Nahtbereichs, des doppellagigen Hohlrohrs zu ermöglichen. Vorzugsweise liegen die Mittelpunkte der Stoßbereiche oder die Nahtbereiche, d.h. die Kanten des ersten Materialstreifens gegenüber den Kanten des zweiten Materialstreifens. Die Nahtbereiche sind vorzugsweise um 180° versetzt zueinander.
  • Vorzugsweise wird die Fläche vollflächig beleimt oder im Wesentlichen vollflächig beleimt, wodurch eine sehr verlässliche Verbindung der beiden Materialstreifen möglich ist. Unter einer vollflächigen Beleimung wird insbesondere verstanden, dass der zweite Materialstreifen über die gesamte Breite beleimt wird. In Förderrichtung kann die Beleimung in einem kurzen Bereich unterbrochen sein, damit beim Ablängen des doppellagigen Hohlrohrs in beispielsweise Trinkhalme oder Hohlröhrchen ein vorzugsweise zu verwendendes Schneidmesser nicht mit Klebstoff verunreinigt wird. Der Schnittbereich wird sozusagen von der Beleimung ausgespart.
  • Um die Qualität des hergestellten Hohlrohrs, insbesondere doppellagigen Hohlrohrs, zu verbessern, kann der erste Materialstreifen mittels einer elliptischen Walze vorgeformt werden. Die Ellipse ist hierbei im Querschnitt der Walze vorgesehen.
  • Wenn der erste Materialstreifen eine erste und eine zweite Kante aufweist, die im geformten Hohlrohr auf Stoß liegen, ist eine sehr hohe Qualität der gebildeten doppellagigen Hohlrohre, insbesondere Trinkhalme, möglich. Die Qualität kann weiter erhöht werden, wenn der zweite Materialstreifen eine dritte und eine vierte Kante aufweist, die nach dem Umhüllen des ersten Materialstreifens mit dem zweiten Materialstreifen auf Stoß liegen. Besonders stabile Hohlrohre bzw. Trinkhalme sind dann möglich, wenn die Stoßbereiche des ersten Materialstreifens und des zweiten Materialstreifens gegenüberliegend sind.
  • Vorzugsweise liegt der Stoßbereich des ersten Materialstreifens zwischen einer 4 Uhr- und einer 8 Uhr-Position, vorzugsweise bei einer 6 Uhr-Position. Hierdurch werden die Kanten bzw. Kantenbereiche des ersten Materialstreifens durch Verkleben mit dem zweiten Materialstreifen schon in einem frühen Verfahrensstadium fixiert. Dies ermöglicht die Herstellung von sehr stabilen Hohlrohren bzw. Trinkhalmen. Der radiale Winkelabstand der Stoßbereiche des zweiten Materialstreifens im Verhältnis zum ersten Materialstreifen liegt bei vorzugsweise 145° und 225°. Bevorzugt ist ein radialer Winkelabstand von 170° und 190° vorgesehen. Besonders bevorzugt ist ein radialer Winkelabstand von 180° vorgesehen.
  • Vorzugsweise liegt das Verhältnis der Breite des zweiten Materialstreifens zur Breite des ersten Materialstreifens zwischen 52 zu 48 und 50,5 zu 49,5. Das Verhältnis der Breiten der Materialstreifen zueinander kann abhängig sein von dem Durchmesser des Hohlrohrs bzw. Trinkhalms. Beispielsweise kann bei einem Außendurchmesser von 4,5 mm das Verhältnis der Breiten im Bereich von 51,5 zu 48,5 liegen. Bei einem Außendurchmesser von beispielsweise 5,3 mm kann dieses Verhältnis bei 51,1 zu 48,9 liegen und bei einem Außendurchmesser von 7,4 mm kann dieses Verhältnis bei 50,5 zu 49,5 liegen. Vorzugsweise ist ein innerer Stoß, der zwischen den Kanten des ersten Materialstreifens liegt, von 0,0 mm vorgesehen und ein äußerer Stoß zwischen den Kanten des zweiten Materialstreifens von 0,0 mm bis 0,4 mm vorgesehen.
  • Vorzugsweise liegt das Gewicht des ersten und/oder zweiten Materialstreifens für den Fall, dass es sich um Papier handelt, in einem Bereich von 27 g/m2 bis 160 g/m2, insbesondere 120 g/m2 bis 140 g/m2. Besonders bevorzugt ist das Gewicht bei 130 g/m2.
  • Vorzugsweise ist die Dicke des ersten und des zweiten Materialstreifens in einem Bereich von 100 µm bis 180 µm, insbesondere 135 µm bis 175 µm, insbesondere 155 µm. Vorzugsweise liegt die Auftragsdicke des Klebstoffs, der auch als Positionsklebstoff bezeichnet wird, in einem Bereich von 10 µm bis 40 µm, insbesondere 15 µm bis 30 µm.
  • Die Breite der Materialstreifen kann je nach Format bei 23 mm bis 61 mm, insbesondere 24 mm bis 48 mm, liegen. Die Materialstreifen können aus Papier oder Pappe sein, das oder die die entsprechende Dicke und das entsprechende Gewicht wie oben angegeben hat. Das Papier kann einseitig oder beidseitig farbig sein, es können Patches beispielsweise aus Aluminium oder anderen Materialien aufgebracht sein oder das Papier kann mit einem Material bedampft sein, beispielsweise kann eine Alukaschierung vorgesehen sein. Es kann auch eine Prägung oder ein Aufdruck vorgesehen sein.
  • Als Klebstoff kann eine Klebstoffsorte oder können auch mehrere, beispielsweise zwei Klebstoffsorten, vorgesehen sein. Insbesondere kann ein PVA-Kleber (Polyvinylacetat-Kleber) vorgesehen sein und gegebenenfalls zusätzlich noch ein weiterer Hotmelt-Kleber.
  • Der hergestellte Durchmesser des doppellagigen Hohlrohrs liegt vorzugsweise zwischen 4 mm und 10 mm. Bevorzugt ist eine Dicke des ersten Materialstreifens und des zweiten Materialstreifens zwischen 0,1 mm und 0,18 mm, vorzugsweise 0,15 mm bis 0,16 mm, vorgesehen. Als Klebstoff kann ein Kaltleim oder ein Heißleim infrage kommen.
  • Im Rahmen der Erfindung bedeutet ein Liegen von Kanten auf Stoß des jeweiligen Materialstreifenabschnitts, dass diese Kanten aneinandersto-ßen oder einen kleinen Abstand voneinander haben.
  • Vorzugsweise erfolgt das längsaxiale Fördern des ersten Materialstreifens durch die erste Formatkammer und die zweite Formatkammer in einer geraden Linie. Unter einer geraden Linie ist ein fluchtendes Fördern des ersten Materialstreifens gemeint oder ein knickfreies Fördern.
  • Insbesondere bei der Herstellung von Hohlröhrchen, insbsondere Trinkhalmen, ist vorgesehen, ein inneres Röhrchen so zu formen, dass das fertig geformte innere Röhrchen koaxial in das äußere Röhrchen bzw. koaxial auf dem äußeren Materialstreifen aufgelegt bzw. eingelegt wird. Hierdurch muss der fertig geformte Materialstreifen des inneren Hohlrohrs nicht mehr umgelenkt werden, so dass keine zusätzlichen Knicke oder Spannungen im Materialstreifen, beispielsweise Papier, auftreten. Zum Formen der Materialstreifen wird die Kontur einer Formatvorrichtung bzw. der Formatkammer einer Formatvorrichtung verwendet. Hierbei kommen zwei Formatvorrichtungen und zwei Formatkammern zur Verwendung. Die innere Fläche der Formatkammern stellt hierbei in Förderrichtung einen Übergang von einer Geraden oder im Wesentlichen Geraden zu einem Kreis oder einer Ellipse dar.
  • Der Innendurchmesser der Formatröhre bzw. der ersten Formatkammer der ersten Formatvorrichtung entspricht dem Außendurchmesser des geformten ersten Hohlrohrs bzw. innenliegenden Hohlrohrs. Hierdurch entsteht eine Spannung in dem Materialstreifen, die dazu führt, dass sich der Materialstreifen an die Innenwandung der ersten Formatkammer der ersten Formatvorrichtung anlegt und sich zu einem runden Kreis oder, falls die Formatkammer eine elliptische Form hat, zu einer Ellipse formt. Im Einlaufbereich der ersten Formatvorrichtung für das innere Hohlrohr dient ein Niederhalter oder eine Drückvorrichtung bzw. ein Drückelement dazu, den Materialstreifen gegen die Wandung der ersten Formatkammer zu drücken. Die erste und die zweite Formatvorrichtung können kleinbauend sein, wenn diese symmetrisch ausgestaltet sind, d.h. im Querschnitt, insbesondere durchgehend im Querschnitt, symmetrische Innenwandungen der Formatkammern aufweisen. Eine symmetrische Ausformung ist deswegen möglich, da der erste Materialstreifen beim Formen nicht übereinandergeschlagen wird, sondern die Kanten des ersten Materialstreifens auf Stoß geformt werden und vorzugsweise auch der zweite Materialstreifen nicht übereinandergeschlagen wird, sondern auch dort die Materialkanten Stoß an Stoß gelegt werden.
  • Um die erste Formatvorrichtung kurz gestalten zu können, erfolgt vorzugsweise die Umlenkung der zweiten Materialbahn um eine Umlenkung eines Formatbands der zweiten Formatvorrichtung. Bei der Umlenkung kann es sich um eine Umlenkrolle für das Formatband handeln.
  • Um die Rundheit des hergestellten inneren Hohlrohrs und des am Ende vollständig gefertigten doppellagigen Hohlrohrs zu verbessern, kann der erste Materialstreifen zusätzlich mit einer elliptischen Walze vorgeformt werden. Vorzugsweise ist zudem vorgesehen, mittels einer Rolle, die auch als Walze ausgebildet sein kann, das innere Hohlrohr auf den äußeren Materialstreifen zu drücken, um die Mitnahme des inneren Hohlrohrs zu verbessern. Alternativ kann an der gleichen Stelle oder ergänzend hierzu ein Leimauftrag mit einer Düse beispielsweise vorgesehen sein, um einen Nahtschluss des zweiten Materialstreifens noch sicherer zu gestalten. Durch die Erfindung ist es möglich, dass der innere Materialstreifen nicht getwistet werden muss, um innen und außen eine gleich glatte Oberfläche zu erzielen. Zudem ist eine Prozessstabilität, eine hohe Rundheit und eine geringe Leimmenge bzw. Klebstoffmenge möglich.
  • Vorzugsweise ist das Oberformat der ersten Formatvorrichtung in längsaxialer Richtung zweigeteilt, so dass zwei einen Teil der ersten Formatkammer bildende Backen vorgesehen sind.
  • Vorzugsweise ist eine Kühlung wenigstens eines Teils der ersten Formatvorrichtung vorgesehen.
  • Durch die Erfindung ist ferner ein selteneres Vorkommen eines Papierstaus bei der Herstellung von Hohlrohren möglich, da die offenen Strangformungsbereiche kurzgehalten werden können.
  • Erfindungsgemäß ist eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie oder der Trinkhalmindustrie zur Herstellung von Hohlröhrchen vorgesehen, wobei die Strangmaschine ausgebildet und eingerichtet ist, ein vorstehendes erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen.
  • Vorzugsweise wird diese Strangmaschine verwendet, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen.
  • Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.
  • Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
    • Fig. 1
    schematisch eine Schnittdarstellung durch ein zu schneidendes Hohlrohr,
    Fig. 2
    eine weitere schematische Schnittdarstellung durch ein zu schneidendes Hohlrohr,
    Fig. 3
    noch eine weitere Ausgestaltung eines zu schneidenden Hohlrohrs in einer schematischen Schnittdarstellung,
    Fig. 4
    eine schematische dreidimensionale Darstellung einer erfindungsgemäßen Strangmaschine,
    Fig. 5
    eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Strangmaschine,
    Fig. 6
    eine schematische dreidimensionale Darstellung von zwei Formungsrollen und
    Fig. 7
    eine schematische Ansicht auf zwei Formungsrollen im Ausschnitt.
  • Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit "insbesondere" oder "vorzugsweise" gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.
  • In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
  • Fig. 1 zeigt schematisch ein zu schneidendes Hohlrohr 10 und die Schneide 39, die dazu verwendet wird. Im unteren Bereich des Hohlrohrs 10, d.h. bei 6 Uhr, ist die Eintrittsstelle 72 des Messers 39 einer Ablängvorrichtung 38. Das Hohlrohr 10 ist aus einem ersten Materialstreifen 21.1 und einem zweiten Materialstreifen 21.2 zusammengesetzt, wobei der erste Materialstreifen 21.1 innenliegend ist und der zweite Materialstreifen 21.2 außenliegend. Der erste Materialstreifen 21.1 weist zwei Kanten 66 auf, die auf Stoß liegen und bilden eine innere Materiallage 63. Es gibt eine äußere Materiallage 64 aus dem zweiten Materialstreifen 21.2, deren Kanten 66 auch auf Stoß liegen, allerdings in der Fig. 1 mit etwas Abstand zum besseren Darstellen gezeigt sind.
  • In der Fig. 1 ist auch ein erster Stoßbereich 71 für den Nahtbereich der Kanten 66 der inneren Materiallage gezeigt und ein Stoßbereich 70, der auch als zweiter Bereich bezeichnet ist. In diesem Bereich ist ein Heißleim 62 zwischen der inneren und der äußeren Materiallage zum Verkleben vorgesehen. Im gesamten ersten Bereich 81, also der vollständige Kreisumfang mit Ausnahme des zweiten Bereichs 82 ist ein erster Klebstoff, der auch als Positionsklebstoff 61 bezeichnet werden kann, vorgesehen. Die Stoßkanten im Stoßbereich 71 liegen in etwa bei 12 Uhr und die Stoßkanten im Stoßbereich 70 liegen bei etwa 6 Uhr. Die innere Materiallage 63 ist bei 6 Uhr geschlossen. Damit stellt die innere Materiallage 63 beim Schneiden durch das Messer 39 bei der Eintrittsstelle 72 ein Gegenlager dar, so dass sich an dieser Stelle die Materiallagen nicht voneinander lösen können.
  • In Fig. 2 ist eine etwas andere Konstellation dargestellt. In diesem Fall ist das Hohlrohr an sich wie in der WO 2021/185486 A1 hergestellt worden, d.h. die Stoßkanten der inneren Materiallage 63 liegen bei 6 Uhr und die Stoßkanten der äußeren Materiallage bei 12 Uhr. Die Eintrittsstelle ist wieder bei 6 Uhr. Im Unterschied zur WO 2021/185486 A1 ist allerdings auch in dem Stoßbereich 71, d.h., dort wo die Stoßkanten der inneren Materiallage 63 liegen, ein Heißleim 62 zusätzlich zu dem Heißleim 62 im Stoßbereich 70 bei 12 Uhr vorgesehen. Dies sorgt dafür, dass die innere Materiallage im Stoßbereich besser an der äußeren Materiallage beim Schneiden haftet oder klebt.
  • Fig. 3 zeigt noch eine andere Konstellation. Hierbei ist der Winkel zwischen der Eintrittsstelle 72 des Messers 39 und dem Stoßbereich 71, d.h. dort wo der Kantenbereich der inneren Materiallage 63 liegt, um über 180° entfernt voneinander, und zwar im Uhrzeigersinn in Förderrichtung. In diesem Fall liegt der Winkel bei 270°. Auch dies führt dazu, dass sich die innere Materiallage 63 nicht von der äußeren Materiallage ablösen wird. In diesem Fall ist nur im Stoßbereich 70 der äußeren Materiallage 64 ein Heißleim 62 vorgesehen. Ansonsten ist hier ein Positionsklebstoff 61 vorgesehen. Im Bereich des Stoßbereichs 71 ist auch ein Positionsklebstoff 61 vorgesehen. Alternativ kann hier auch ein Heißleim 62 vorgesehen sein.
  • Fig. 4 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die im Vergleich zur WO 2021/185486 A1 etwas abgewandelt ist.
  • Fig. 4 zeigt schematisch eine dreidimensionale Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Es ist eine erste Formatvorrichtung 11 vorgesehen und in Förderrichtung 20 daran anschließend eine zweite Formatvorrichtung 12. Die erste Formatvorrichtung 11 überlappt in einem Überlappungsbereich 18 die zweite Formatvorrichtung 12. Die erste Formatvorrichtung 11 weist ein Unterformat 50 auf und ein Oberformat 51.
  • Das Unterformat 50 mit dem Oberformat 51 bilden eine in Fig. 4 nicht dargestellte erste Formatkammer 31, die in diesem Ausführungsbeispiel Innenwände aufweist, die spätestens am Ausgang der ersten Formatvorrichtung 11 eine kreisrunde Kontur ausbilden. Das Unterformat 50 liegt in Fig. 1 oberhalb vom Oberformat 51. Das Unterformat 50 ist in Längsrichtung zweigeteilt. Das Oberformat 51 ist in diesem Ausführungsbeispiel in Längsrichtung auch zweigeteilt. Das Unterformat 50 und das Oberformat 51 können auch jeweils einstückig ausgebildet sein.
  • Im Einlaufbereich 13 der ersten Formatvorrichtung 11, also dort, wo der erste Materialstreifen 21.1 in die erste Formatvorrichtung 11 einläuft, ist ein Niederhalter bzw. ein Drückelement 14 vorgesehen, das den ersten Materialstreifen 21.1 in eine Nut des Oberformats 51 drückt. Dort ist das Drückelement 14 innenliegend drückend auf den ersten Materialstreifen 21.1 dargestellt.
  • Die Nut im Unterformat 50 ist vorzugsweise beginnend mit einer geraden Fläche zur Aufnahme des ersten Materialstreifens 21.1 und bildet sich fortlaufend in Förderrichtung 20 immer weiter in Richtung eines Teilkreises oder eines Halbkreises hoch. Entsprechend ist in dem Oberformat 51 eine Nut vorgesehen, die die Verformung der Nut des Unterformats 50 aufgreift und spätestens am Ende der ersten Formatvorrichtung 11 einen zweiten Halbkreis bzw. Restteilkreis ausbildet, so dass die erste Formatkammer 31 der ersten Formatvorrichtung 11 im Querschnitt eine Kreisform aufweist.
  • Alternativ kann hier eine Ellipsenform vorgesehen sein. Bei einem kreisförmigen Querschnitt wird erreicht, dass sich ein erstes Hohlrohr 23 bildet, das im Querschnitt kreisförmig ist.
  • Durch Vorsehen des Oberformats 51 oberhalb des Unterformats 50 bildet sich so ein erstes Hohlrohr 23, das eine untenliegende erste Kante 41 und eine untenliegende zweite Kante 42 aufweist, die auf Stoß liegen.
  • Der erste Umhüllungsmaterialstreifen 21.1 wird durch die erste Formatvorrichtung 11 dadurch gezogen, dass diese aufgrund einer Haftung, vorzugsweise Haftreibung bzw. Klebhaftung, auf einem zweiten Umhüllungsmaterialstreifen 22 aufliegt. Der zweite Umhüllungsmaterialstreifen 21.2 wird durch ein Formatband 54, das eingangs der zweiten Formatvorrichtung 12 über eine Umlenkrolle 19 umgelenkt in die zweite Formatvorrichtung 12 eingebracht wird, durch die zweite Formatvorrichtung 12 hindurchgezogen.
  • Auf das Formatband 54 wird somit ein zweiter Materialstreifen 21.2 aufgelegt. Der zweite Materialstreifen 21.2 wird auf der Fläche 16 mit Klebstoff versehen, damit ein stabiles doppellagiges Hohlrohr effizient hergestellt werden kann. Im Einlaufbereich der zweiten Formatvorrichtung 12 wird das erste Hohlrohr 23 auf den zweiten Materialstreifen 21.2 aufgelegt und durch die Förderung des zweiten Materialstreifens 21.2 mittels des Formatbands 54 in Förderrichtung 20 mitgezogen.
  • Die zweite Formatvorrichtung 12 umfasst ein Unterformat 52 und ein Oberformat 53. Das Unterformat 52 ist hier einstückig dargestellt und das Oberformat 53 zweistückig. Die beiden Formatvorrichtungen 52, 53 überlappen im Überlappungsbereich 18.
  • An die zweite Formatvorrichtung 12 anschließend kann eine Nahtplätte oder eine Heizungsvorrichtung vorgesehen sein oder eine Kühlvorrichtung, je nachdem, welcher Klebstoff verwendet wird. Um eine bessere Mitnahme des ersten Materialstreifens 21.1 vorzusehen, kann eine Rolle 15, die auch als Walze ausgebildet sein kann, das erste Hohlrohr 23 auf den zweiten Materialstreifen 21.2 drücken. Dies ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Das Formatband 54 wird anschließend, was nicht dargestellt ist, von dem hergestellten doppellagigen Hohlrohr 10 entfernt und zurückgeführt zur Umlenkrolle 19. Anschließend kann das hergestellte Hohlrohr 10 in entsprechend lange Hohlrohre abgelängt bzw. abgeschnitten werden. Hierdurch können sehr effizient Trinkhalme hergestellt werden.
  • In Ergänzung zur WO 2021/185486 A1 ist nun erfindungsgemäß die Ablängvorrichtung 38 mit den Messern 39 von oben auf das Hohlrohr 10 wirkend vorgesehen. Hierdurch ergibt sich die Konstellation aus Fig. 1, nämlich eine Eintrittsstelle 72 des Messers 39 im Bereich der Längsnaht des äußeren Materialstreifens 61, d.h., im Stoßbereich 70 bzw. zweiten Bereich 82.
  • Fig. 5 zeigt schematisch eine andere erfindungsgemäße Strangmaschine 5 in schematischer Ansicht.
  • Von einer nicht dargestellten Bobine wird ein entsprechend breiter Basismaterialstreifen 24 in Förderrichtung 34 abgezogen und über Rollen 41 gelenkt. Es schließt sich eine Schneidvorrichtung 23 an eine Materialstreifenzuführvorrichtung 22 an. In der Schneidvorrichtung 23 wird der Basismaterialstreifen 24 in Längsrichtung geschnitten. Die Schneidvorrichtung 23 ist ein Längsschneider.
  • Die geschnittenen Materialstreifen in Form eines ersten Materialstreifens 25 und eines zweiten Materialstreifens 26 werden noch parallel über eine weitere Umlenkrolle 41 gefördert, um dann mittels eines Querförderers 32 in Form einer Umlenkrolle voneinander getrennt zu werden. Der zweite Materialstreifen 26 wird nach einer weiteren Umlenkung mittels einer Beleimvorrichtung 27` im Wesentlichen vollständig beleimt, und zwar zumindest über die gesamte Länge. Diese Beleimvorrichtung 27` kann beispielsweise den Bereich einer Naht auslassen, muss dies allerdings nicht notwendigerweise.
  • Der erste Materialstreifen 25 wird getrennt von dem zweiten Materialstreifen 26 gefördert und mittels der Versatzvorrichtung 29 in Querrichtung zur Förderrichtung versetzt, so dass in dem Zugrollenpaar 28, mittels der eine Vereinigung des ersten Materialstreifens 25 mit dem zweiten Materialstreifen 26 geschieht, ein versetztes Aufeinanderliegen der Materialstreifen 25 und 26 erzielt wird. Die Materialstreifen liegen beispielsweise an dieser Stelle so vor, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt.
  • Anschließend ist eine Heizvorrichtung 35 vorgesehen, mittels der der aufgebrachte Leim bzw. der aufgebrachte Klebstoff 17 vorgehärtet wird. In einer anderen Ausführungsform kann aber auch eine hier nicht gezeigte Kühlvorrichtung verwendet werden, wenn das Abbinden des Leims bzw. des Klebstoffs 17 eine Temperatursenkung erfordert, beispielsweise bei Verwendung von Heißleim. Es ist auch eine Variante ohne Heizvorrichtung oder Kühlvorrichtung möglich. Für den Fall, dass schon eine Nahtbeleimung stattgefunden hat, werden die übereinander gelegten Materialstreifen 25 und 26 einer Formatvorrichtung 30 zugeführt. Sofern die Nahtbeleimung noch nicht stattgefunden hat, findet diese mittels der Nahtbeleimungsvorrichtung 36 statt, die zwischen der Heizvorrichtung 35 und der Formatvorrichtung 30 angeordnet ist.
  • In der Formatvorrichtung drückt der Einlauffinger 44 die Materialstreifen nach unten auf das Formatband 43, das über entsprechende Umlenkrollen 41 endlos durch die Formatvorrichtung 30 geführt wird.
  • In der Formatvorrichtung werden die Materialstreifen in eine runde Form oder eine ovale Form auf bekannte Weise umgeformt. Das Oberformat ist hierbei als beheiztes Oberformat 37 ausgebildet, um den Leim bzw. den Klebstoff 17 weiter abzubinden. In einer anderen Ausführungsform kann aber auch ein gekühltes Oberformat verwendet werden, wenn für das Abbinden des Leims bzw. des Klebstoffs 17 eine Temperatursenkung erforderlich ist.
  • Anschließend können aus dem so gebildeten Strang 31 mittels der Ablängvorrichtung 38 entsprechend doppellagige Röhrchen in gewünschter Länge abgeschnitten werden.
  • Die Leimvorrichtung 27 und die Nahtbeleimungsvorrichtung 36 können als Flachdüsen, Spinnsprühdüsen oder gemäß EP 2 974 798 A1 ausgebildet sein. Es wird hier vorzugsweise ein flächiger Auftrag von Klebstoff bzw. Leim vorgenommen.
  • Die Heizvorrichtung 35 kann optional vorgesehen sein. Diese dient im Wesentlichen zum Voraushärten bzw. Vorhärten des Klebstoffs.
  • Zum genauen Ausrichten der Papierbahnen relativ zueinander, insbesondere um den richtigen Versatz in der Breite einzustellen, können entsprechende Sensoren vorgesehen sein, die die Lage der Kanten der Materialstreifen erkennen. Es können dann entsprechende Regelmechanismen vorgesehen sein, um die Lage der Materialstreifen zueinander zu regeln.
  • Die Leimvorrichtung 27 und 27' können in Förderrichtung queraxial versetzt zueinander sein, um verschiedene Bereiche des Positionsklebstoffs auf dem Materialstreifen 26 zu ermöglichen. Die Beleimvorrichtung 36 für den Heißleim kann auch aus zwei Beleimvorrichtungen bestehen oder zwei Beleimvorrichtungen umfassen, um an zwei verschiedenen Stellen Heißleim auftragen zu können, um beispielsweise zwei Stoßbereiche mit Heißleim zu verkleben.
  • Die Querverstellungsvorrichtung 60 kann so eingerichtet sein, dass ein Hohlrohr 10 hergestellt wird, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Hierbei ist in Förderrichtung gesehen der Stoßbereich 71 des inneren Materiallage 63 bei 3 Uhr und der Stoßbereich der äußeren Materiallage 64 bei 12 Uhr.
  • Im Vergleich zum Stand der Technik ist im Uhrzeigersinn in Förderrichtung betrachtet der Stoßbereich der inneren Materiallage nicht vor dem Stoßbereich der äußeren Materiallage, sondern nachgelagert, was ein erfindungsgemäß bevorzugte Ausführungsform an sich darstellt.
  • Fig. 6 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung des Nachformens des Hohlrohrs 10 bzw. 31. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei gegenüberliegende Formungsrollen 90 und 91 vorgesehen, die jeweils eine Führungsbahn 94 aufweisen, die konkav ist. Der Radius der konkaven Führungsbahn 94 ist vorzugsweise etwas größer als der Radius des Hohlrohrs 10 bzw. 31. Zudem ist der Abstand der Formungsrollen 90 und 91 bzw. der Führungsbahnen 94 am Scheitelpunkt so eingestellt, dass diese etwas geringer ist als der Durchmesser des Hohlrohrs 10 bzw. 31. Hierdurch wird eine Nachformung ermöglicht.
  • Fig. 7 zeigt schematisch eine Ansicht eines Ausschnitts aus einer Vorrichtung, mittels der das Hohlrohr 10 bzw. 31 nachgeformt werden kann, insbesondere wenn eine Längsnaht unten angeordnet ist. Man schaut in Fig. 7 an sich aus der Richtung, in der das Hohlrohr 10 bzw. 31 gefördert wird. Es ist oben eine Formungsrolle 90 mit konkaver Führungsbahn 94 vorgesehen und darunter eine Formungsrolle 92 mit einer planen Führungsbahn 95. Hierdurch wird insbesondere sehr effizient ein Knick in dem Hohlrohr 10 bzw. 31 geglättet. Die Formungsrollen 90 und 92 sind an der Halterung 93 angebracht.
  • Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 5
    Strangmaschine
    10
    Hohlrohr
    11
    erste Formatvorrichtung
    12
    zweite Formatvorrichtung
    13
    Anlaufbereich
    14
    Drückelement
    16
    Fläche
    18
    Überlappungsbereich
    19
    Umlenkrolle
    20
    Förderrichtung
    21.1
    erster Materialstreifen
    21.2
    zweiter Materialstreifen
    22
    Materialstreifenzuführvorrichtung
    23
    Schneidvorrichtung
    24
    Basismaterialstreifen
    25
    erster Materialstreifen
    26
    zweiter Materialstreifen
    27, 27`
    Beleimvorrichtung
    28
    Zugrollenpaar
    29
    Versatzvorrichtung
    30
    Formatvorrichtung
    31
    Hohlrohr
    32
    Querförderer
    34
    Förderrichtung
    35
    Heizvorrichtung
    36
    Nahtbeleimungsvorrichtung
    37
    Oberformat
    38
    Ablängvorrichtung
    39
    Messer
    41
    Umlenkrolle
    43
    Formatband
    44
    Einlauffinger
    50
    Unterformat
    51
    Oberformat
    52
    Unterformat
    53
    Oberformat
    54
    Formatband
    59
    Kantensensor
    60
    Querverstellungsvorrichtung
    61
    Positionsklebstoff
    62
    Heißleim
    63
    innere Materiallage
    64
    äußere Materiallage
    66
    Kante
    70
    Stoßbereich
    71
    Stoßbereich
    72
    Eintrittsstelle
    81
    erster Bereich
    82
    zweiter Bereich
    90
    Formungsrolle
    91
    Formungsrolle
    92
    Formungsrolle
    93
    Halterung
    94
    Führungsbahn
    95
    Führungsbahn

Claims (15)

  1. Verfahren zum Herstellen von Hohlröhrchen der Tabak verarbeitenden Industrie oder von Trinkhalmen mit den folgenden Verfahrensschritten:
    - Formen eines Hohlrohres (10, 31) aus zwei Materialstreifen (21.1, 21.2, 25, 26) beim einem längsaxialen Fördern der Materialstreifen (21.1, 21.2, 25, 26) in einer Formatvorrichtung (11, 12, 30), wobei das Hohlrohr (10, 31) eine innere Materiallage (63) und eine äußere Materiallage (64) aufweist, wobei die längsaxialen Kanten einer Materiallage (63, 64) auf Stoß liegen und die andere Materiallage (63, 64) überlappend ausgebildet und zu den auf Stoß liegenden längsaxialen Kanten versetzt ist oder wobei die längsaxialen Kanten (66) der inneren Materiallage (63) und der äußeren Materiallage (64) jeweils auf Stoß liegen, wodurch zwei Stoßbereiche (70, 71) definiert werden, die versetzt zueinander sind,
    - wobei die Materialstreifen (21.1, 21.2, 25, 26) in einem ersten Bereich (81) mit einer ersten Leimsorte (61) verklebt sind und in wenigstens einem zweiten Bereich (82) eine zweite Leimsorte (62) zum Verkleben vorgesehen ist, wobei die zweite Leimsorte (62) ein Heißleim ist und wobei der zweite Bereich (82) ein Stoßbereich (70, 71) oder ein Bereich, in dem die innere Materiallage (63) überlappend ausgebildet ist, ist,
    - wobei das Hohlrohr (10, 31) mittels einer Schneidvorrichtung (38, 39) in Hohlröhrchen geschnitten wird, wobei die Schneidvorrichtung (38, 39) an einer Eintrittsstelle (72) des Hohlrohrs (10, 31) eintritt und an einer anderen Stelle austritt,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsstelle (72) im zweiten Bereich (82) vorgesehen ist und/oder dass die Eintrittsstelle (72) in Förderrichtung (20, 34) des Hohlrohrs (10, 31) im Uhrzeigersinn zwischen 90° und 290° vor dem innenliegenden Stoßbereich (71) oder der innenliegenden längsaxialen Kante (66) der inneren Materiallage (63) entfernt liegt und/oder die Eintrittsstelle (72) an einem außenliegenden Stoßbereich (70) liegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (82) ein außenliegender Stoßbereich (70) ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (82) vor dem Schneiden mittels einer Kühlvorrichtung (37) gekühlt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Stoßbereich (70, 71) oder in einem Stoßbereich (70,71) und einem Bereich, in dem die Materiallage überlappt, Heißleim (62) vorgesehen ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrohr (10, 31) nach dem Verlassen der Formatvorrichtung (11, 12, 30) mittels wenigstens einer Formungsrolle (90, 91, 92) nachgeformt wird, wobei dies insbesondere vor dem Schneiden des Hohlrohrs (10, 31) in Hohlröhrchen geschieht.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gegenüberliegende Formungsrollen (90, 91, 92) vorgesehen sind oder mehr als zwei Formungsrollen (90, 91, 92) vorgesehen sind.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Formungsrolle (90, 91, 92), insbesondere motorisch, angetrieben ist oder wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Formungsrolle (90, 91, 92) mit einer konkaven Führungsbahn (94) vorgesehen ist und/oder eine Führungsrolle (92) mit einer planen Führungsbahn (95) vorgesehen ist.
  9. Strangmaschine (5) der Tabak verarbeitenden Industrie oder der Trinkhalmindustrie zur Herstellung von Hohlröhrchen, wobei die Strangmaschine (5) ausgebildet und eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.
  10. Verwendung einer Strangmaschine (5) nach Anspruch 9 zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  11. Strangmaschine (5) der Tabak verarbeitenden Industrie oder der Trinkhalmindustrie zur Herstellung von Hohlröhrchen,
    mit einer Formatanordnung (11, 12, 30) zum
    - Formen eines Hohlrohres (10, 31) aus zwei Materialstreifen (21.1, 21.2, 25, 26) bei einem längsaxialen Fördern der Materialstreifen (21.1, 21.2, 25, 26) in der Formatanordnung (11, 12, 30) und
    mit einer Schneidvorrichtung (38, 39) zum
    - Schneiden des Hohlrohrs (10, 31) in Hohlröhrchen, wobei die Schneidvorrichtung (38, 39) an einer Eintrittsstelle (72) des Hohlrohrs (10, 31) eintritt und an einer anderen Stelle austritt, dadurch gekennzeichnet, dass die Formatanordnung (11, 12, 30) eine erste Formatvorrichtung (11) aufweist, die ausgebildet ist, einen ersten Materialstreifen längsaxial zu fördern und während der Förderung zu einem ersten Hohlrohr zu formen, und die Formatanordnung (11, 12, 30) eine zweite Formatvorrichtung (12, 30) aufweist, die in Förderrichtung hinter der ersten Formatvorrichtung (11) angeordnet ist und ausgebildet ist, einen zweiten Materialstreifen während einer längsaxialen Förderung des zweiten Materialstreifens um den ersten Materialstreifen zu wickeln, so dass sich ein doppellagiges Hohlrohr bildet, das im Inneren das erste Hohlrohr aufweist und außen den zweiten Materialstreifen oder dass die Formatanordnung (11, 12, 30) eine Formatvorrichtung (30) aufweist, die ausgebildet ist, zwei miteinander verklebte und versetzt zueinander angeordnete Materialstreifen bei einer längsaxialen Förderung zu einem doppellagigen Hohlrohr auszubilden.
  12. Strangmaschine (5) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Formungseinheit zum Nachformen des Hohlrohrs (10, 31) vorgesehen ist, wobei die Formungseinheit der Formatanordnung (11, 12, 30) nachgeordnet und der Schneidvorrichtung (38, 39) vorgeordnet ist, wobei insbesondere die Formungseinheit in Form einer Formungsrolle (90, 91, 92) ausgebildet ist oder wenigstens eine Formungsrolle (90,91,92) umfasst.
  13. Strangmaschine (5) nach Anspruch 11 oder 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Formungseinheit zwei einander gegenüberliegend angeordnete Formungsrollen (90, 91, 92) aufweist oder mehr als zwei Formungsrollen (90, 91, 92) aufweist, welche insbesondere zueinander gleich oder verschieden in Umfangsrichtung beabstandet angeordnet sind.
  14. Strangmaschine (5) nach Anspruch 12 oder13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Formungsrolle (90, 91, 92), insbesondere motorisch, drehantreibbar vorgesehen ist.
  15. Strangmaschine (5) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Formungsrolle (90, 91, 92) mit einer konkaven Führungsbahn (94) vorgesehen ist, insbesondere in Form einer umlaufenden Nut mit einem gerundeten Nutgrund und/oder eine Führungsrolle (92) mit einer planen Führungsbahn (95), insbesondere in Form einer zylinderförmigen Rolle oder in Form einer Rolle mit einer umlaufenden Nut mit einem flachen, vorzugsweise ebenen, Nutgrund vorgesehen ist.
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