EP4687499A1 - Maschine der tabak verarbeitenden industrie, verfahren zum prägen eines flachteils, stabförmiges segment und stabförmiger artikel der tabak verarbeitenden industrie, crimpvorrichtung - Google Patents

Maschine der tabak verarbeitenden industrie, verfahren zum prägen eines flachteils, stabförmiges segment und stabförmiger artikel der tabak verarbeitenden industrie, crimpvorrichtung

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Publication number
EP4687499A1
EP4687499A1 EP24724484.1A EP24724484A EP4687499A1 EP 4687499 A1 EP4687499 A1 EP 4687499A1 EP 24724484 A EP24724484 A EP 24724484A EP 4687499 A1 EP4687499 A1 EP 4687499A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
embossing
crimping
roller
flat
flat part
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
EP24724484.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marwin BÜTOW
Sergej BONDARENKO
Stephan Wolff
Martina Stamer
Helmut Voss
Derk Van Hove
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
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Application filed by Koerber Technologies GmbH filed Critical Koerber Technologies GmbH
Publication of EP4687499A1 publication Critical patent/EP4687499A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24BMANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B3/00Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/18Other treatment of leaves, e.g. puffing, crimpling, cleaning
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24BMANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B3/00Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/14Forming reconstituted tobacco products, e.g. wrapper materials, sheets, imitation leaves, rods, cakes; Forms of such products
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    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24BMANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B7/00Cutting tobacco
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    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
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    • A24C5/00Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/01Making cigarettes for simulated smoking devices
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    • A24C5/00Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/14Machines of the continuous-rod type
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    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
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    • A24D1/00Cigars; Cigarettes
    • A24D1/20Cigarettes specially adapted for simulated smoking devices
    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES OF CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter tips or filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces of cigars or cigarettes
    • A24D3/02Manufacture of tobacco smoke filters
    • A24D3/0204Preliminary operations before the filter rod forming process, e.g. crimping, blooming

Definitions

  • Machine of the tobacco processing industry method for embossing a flat part, rod-shaped segment and rod-shaped article of the tobacco processing industry, crimping device
  • the invention relates to a machine of the tobacco processing industry, comprising a flat web provision device, a strand forming unit and optionally a crimping device or a separating device.
  • the invention further relates to a method for embossing a flat part, comprising the following steps: providing a flat web made of an aerosol-forming material of the tobacco processing industry, crimping the flat part, wherein crimp lines running in the longitudinal direction of the flat part are introduced, or separating the flat part into a plurality of strips, forming a strand of the tobacco processing industry from optionally the crimped flat part or from the plurality of strips.
  • the invention also relates to a rod-shaped segment of the tobacco processing industry, comprising aerosol-forming material of the tobacco processing industry, wherein the material is a crimped flat web, a flat web separated into a plurality of strips or a flat web shredded into small parts, wherein the flat web is a three-dimensional structure produced by embossing. structure.
  • the invention further relates to a rod-shaped article of the tobacco processing industry.
  • the invention relates to a crimping device.
  • Rod-shaped articles from the tobacco processing industry can be so-called heat-not-burn products (HNB products).
  • HNB products heat-not-burn products
  • Such articles are heated in a smoking device so that aroma substances escape from an aerosol-forming material from the tobacco processing industry into an air stream that can be made available to a consumer. No combustion takes place during this process.
  • the temperature of the aerosol-forming material is kept below the ignition temperature.
  • Tobacco-containing material can be used as the aerosol-forming material, for example reconstituted tobacco material (RECON), which is provided in the form of films or generally flat sheets, for example on reels.
  • RECON reconstituted tobacco material
  • a flat sheet made from a material from the tobacco processing industry does not necessarily have to contain tobacco material; it can also be made from corn.
  • the aerosol-forming material is usually provided with an aerosol-forming additive. Flavorings can also be added.
  • the aerosol-forming material is provided in a tobacco rod of a rod-shaped article.
  • tobacco rod is not to be understood as being limited to the use of tobacco material.
  • the tobacco rod is assembled in the rod-shaped article with other rod-shaped segments, such as filter segments, cooling sections or flavor-influencing segments, to form a ready-to-use rod-shaped article for the tobacco processing industry and is then fixed in place using a wrapping strip.
  • the flat sheet of tobacco used to produce the tobacco stick processing industry can, for example, be separated into a large number of individual strips with the aid of a separating device.
  • a separating device is known, for example, from DE 1 954 036 A1.
  • This separating device is a cutting device, because the flat sheet is cut lengthwise into parallel strips with the aid of a disk knife device. The strips are then combined into a strand and surrounded by a covering. The strand produced in this way is then cut into rod-shaped segments of the desired length and processed accordingly.
  • Another separating device with which a flat sheet of reconstituted tobacco material can be separated into a large number of strips is known from DE 10 2018 106 826 A1. With this device, the flat sheet is separated into individual strips along predetermined separating lines by overstretching the flat sheet locally and transversely to the separating line to such an extent that it tears apart along the separating line.
  • the tobacco rod can be made from a crimped and gathered flat sheet.
  • Crimp lines are first introduced into the flat sheet using a crimper.
  • the crimped flat sheet is then gathered transversely to its longitudinal direction, and then a strand is formed from the gathered flat sheet.
  • the gathering of the flat sheet is supported by the large number of crimp lines, which run at least approximately along the longitudinal direction of the flat sheet.
  • the crimp lines deliberately form local weak points within the flat sheet, so that it can be folded or gathered more easily along these crimp lines during gathering.
  • a device in which a flat sheet is crimped and then gathered to form a strand is known as an example from WO 2016/071267 A1.
  • a machine of the tobacco processing industry comprising a flat web supply device, a strand forming unit and optionally a) a crimping device or b) a separating device, wherein the flat web supply device is designed to provide a flat web made of a material of the tobacco processing industry, and a) if the machine comprises the crimping device, the crimping device has a first and a second crimping roller, each with a surface structured at least in sections in the transverse direction of the roller wherein the structured surfaces of the crimping rollers interlock in such a way that crimping lines running in the longitudinal direction of a flat part that can be passed between the crimping rollers can be introduced, b) if the machine comprises the separating device, the separating device comprises a first and a second separating roller, wherein the separating rollers interact in such a way that a flat part that can be passed between the separating rollers can be separated into a plurality of strips, wherein
  • the embossing device is arranged between the flat web supply device and optionally a) the crimping device or b) the separating device, wherein the flat part that can be passed through is the embossed flat web, and the crimping device is designed to introduce crimp lines running in the longitudinal direction of the embossed flat web as a flat part or the separating device is designed to separate the embossed flat web as a flat part into a plurality of strips, or
  • the embossing device is arranged optionally between a) the crimping device or b) the separating device and the strand forming unit, and a) if the machine comprises the crimping device, the flat part that can be passed through is the crimped flat strip, and the embossing device is designed to emboss a three-dimensional structure as a flat part on the crimped flat web, or b) if the machine comprises the separating device, the flat part that can be passed through is the plurality of strips, and the embossing device is designed to emboss a three-dimensional structure as a flat part on the individual strips of the plurality of strips.
  • the machine of the tobacco processing industry is flexible with regard to the material of the tobacco processing industry used or processed.
  • the material of the tobacco processing industry is an aerosol-forming material of the tobacco processing industry.
  • the material is a tobacco-containing material, for example reconstituted tobacco (RECON).
  • embossing the material provided in the form of a flat sheet wherein the embossing is carried out optionally before or after the flat sheet is crimped or before the flat sheet is separated into the plurality of strips or on the plurality of strips, the quality of a strand made from this material and thus also of the tobacco rod made from the strand can be improved.
  • the embossing gives the material improved properties.
  • the three-dimensional structure created by the embossing means that the individual parts, in particular the strips of the material present in the tobacco rod, hook into one another, thereby stabilizing the material in the longitudinal direction of the tobacco rod.
  • the protrusion of individual parts, for example strips, from a head end of the tobacco rod, and also in the opposite direction, can advantageously be at least reduced, if not prevented. Furthermore, the embossing increases the filling power of the material, which leads to a weight saving in the tobacco rod.
  • These advantageous product properties can be realized with the machine flexibly and thus advantageously for different materials from which the tobacco rod is constructed or manufactured. Both the flat strip and the crimped flat strip or the flat strip cut into strips can be processed accordingly. If the machine includes the crimping device, the first and second crimping rollers are each designed to be rotationally symmetrical, so that the crimping rollers can be used to introduce endless crimping lines into the flat part that can be passed through.
  • the embossing device includes, in particular, an embossing roller that is not designed to be rotationally symmetrical.
  • the three-dimensional structure that is embossed into the flat part by the embossing roller includes individual, in particular separate, elevations or embossings that are spatially limited. In the context of the present description, such a structure created by local deformation is to be referred to as a three-dimensional structure.
  • the machine is further developed in that it further comprises a pressure force sensor device which is designed to measure a contact pressure between the embossing roller and the counter bearing.
  • the embossing process can be monitored with regard to the desired quality, for example the intensity or height of the embossing.
  • Quality monitoring does not only affect the embossing process itself, but also includes indirect error detection.
  • By monitoring the contact pressure it can be monitored whether the embossing is always carried out with the desired embossing force or pressure, so that the desired intensity of the embossing is always achieved. On the basis of the measured value for the contact pressure, indirect monitoring of the production process can be realized.
  • the pressure measured on the embossing device increases within a very short time. This is the case because after at least one revolution of the embossing roller, to which the flat web or parts of it adhere, twice the material thickness runs into the embossing gap. At this moment, a very sudden, step-like or stair-like increase in the embossing pressure be detected. Such an event can very well be interpreted as an indication of the error described.
  • the production process can be checked and stopped if necessary.
  • adjusting the embossing pressure allows the embossing process to be adapted to fluctuating quality of the flat sheet, for example to fluctuations in the material thickness of the flat sheet.
  • the hardness or strength of the flat sheet can also be adjusted based on a measured value of the embossing pressure.
  • a soft and highly ductile flat sheet is generally easier to emboss than a correspondingly harder and less ductile material.
  • the measurement of the embossing pressure offers a variety of possibilities to improve or monitor the quality of the embossing process.
  • the machine is further developed in that the pressure force sensor device is designed to transmit a measured value of the contact pressure to a contact pressure processing unit, which is designed to evaluate the measured value, wherein the contact pressure processing unit is designed to issue a warning message when a predetermined or predefinable limit value for the contact pressure is exceeded or to reduce a contact pressure between the embossing roller and the counter bearing by means of a contact pressure adjustment device that is also included.
  • the counter bearing is in particular a counter roller.
  • the embossing device can therefore comprise an embossing roller and a counter roller that interacts with it.
  • the contact pressure is measured, for example, with one or more suitable pressure force sensors on the embossing device.
  • the measured value of the contact pressure can be made available to the machine control system so that it knows the current embossing pressure at all times.
  • the processing unit can therefore be implemented as part of the machine control system. If the contact pressure suddenly increases during ongoing production, the contact pressure can be reduced or a warning message can be issued after a corresponding predefined or predefinable limit value is exceeded. Based on the warning message, the production process can be stopped, for example.
  • different limit values are defined for different measures or actions. For example, when a first and lower limit value is reached, the contact pressure can initially be reduced. If the contact pressure exceeds a second and higher limit value or reaches the first limit value again despite a previous reduction in the contact pressure and in particular within a predeterminable period of time (i.e. there is a sudden increase in the contact pressure), production can be stopped or a corresponding warning message can be issued. An operator of the machine can stop production and the products produced during the shutdown time can be ejected.
  • a suitable pressure force sensor device is, for example, a so-called pneumatic bridge.
  • an increase in The contact pressure can be increased again if the contact pressure value falls below a specified limit (for example after the contact pressure was previously reduced).
  • feedback control of the contact pressure can be provided on the machine side so that it can always be kept within a desired parameter window. If the contact pressure between the embossing roller and the counter bearing is not within the desired parameter window, it can be adjusted by increasing or decreasing the contact pressure. Products manufactured during a period in which the embossing pressure is outside the desired parameter window can be automatically rejected.
  • an aerosol-forming material from the tobacco processing industry can be used as the material for the flat sheet. It is also possible that a non-aerosol-forming material from the tobacco processing industry is used, for example to produce classic tobacco products from RECON material. The use of an aerosol-forming material is therefore by no means mandatory.
  • the material from the tobacco processing industry can be RECON material, which can be provided with aerosol-forming additives, for example glycerine and/or propylene glycol.
  • the material can also be a film material, such as filter material, filter fleece or a tobacco-free film.
  • a tobacco-free material can also be provided with additives, such as nicotine, glycerine and/or propylene glycol.
  • a so-called tobacco substitute film can also be used as the material for the flat sheet, for example a material based on corn. In many cases, such a material offers a suitable alternative to RECON material.
  • the machine is further developed in that it further comprises a distance measuring device which is designed to measure a distance between the embossing roller and the counter bearing in the gap between them to measure, and to transmit an associated measured value to a further included distance processing unit, further comprising a distance adjustment unit which is configured to change the distance between the embossing roller and the counter bearing, wherein in particular the distance processing unit is configured to control the distance adjustment unit such that the distance between the embossing roller and the counter bearing is set to a predetermined or predefinable target value.
  • a machine in a machine according to this embodiment it is possible to adjust the distance between the embossing roller and the counter bearing to the thickness of the material being processed. In this way, material fluctuations can be compensated and a constant embossing can be achieved even for flat webs with fluctuating material thickness.
  • the machine can be further developed according to a further embodiment in that it further comprises a material thickness measuring device which is set up to measure a material thickness of the flat web and to transmit an associated measured value to a further material thickness processing unit, wherein the material thickness processing unit is set up to evaluate the measured value for the distance between the embossing roller and the counter bearing as well as the measured value for the material thickness and to control the distance adjustment unit in such a way that the distance between the embossing roller and the counter bearing can be changed depending on the material thickness of the flat web.
  • a material thickness measuring device which is set up to measure a material thickness of the flat web and to transmit an associated measured value to a further material thickness processing unit, wherein the material thickness processing unit is set up to evaluate the measured value for the distance between the embossing roller and the counter bearing as well as the measured value for the material thickness and to control the distance adjustment unit in such a way that the distance between the embossing roller and the counter bearing can be changed depending on the material thickness of the flat web.
  • the material thickness measuring device can, for example, be an optical measuring device with which a material thickness of the flat sheet is measured in transmission. Specifically, an intensity of a transmitted light beam can be measured. Furthermore, alternatively or additionally, the passage of air through the material can be used for the thickness measurement. Such a measurement of air permeability or air passage is used, for example, for filter material which already has a high air permeability in its initial unembossed state.
  • the material thickness of the flat sheet is in particular a thickness of the flat sheet measured in a direction at least approximately perpendicular to a surface of the flat sheet.
  • the material thickness can also be an average thickness of the flat sheet measured over several different points on the flat sheet.
  • the machine is further developed in that the embossing device comprises a needle roller as an embossing roller, which interacts with the counter bearing in such a way that holes are made in the flat part when it is embossed.
  • the embossing roller can therefore be designed as a needle roller.
  • the counter roller which is provided as a counter bearing, for example, can be provided with grooves into which the needles of the needle roller dip.
  • both the embossing roller and the counter roller are needle rollers, which comprise both needles and grooves.
  • the needles of one roller engage in the grooves of the other roller, for example the needles of the embossing roller engage in the grooves of the counter roller and vice versa the needles of the counter roller engage in the grooves of the embossing roller.
  • an embossing device whose embossing rollers or whose embossing roller and counter bearing are designed as needle rollers, holes can be made in the flat part in a targeted manner.
  • a perforated material can be used to adjust a change in the air passage through the material in the finished product.
  • small craters are created locally, from which the material of the flat part is or is pressed out. This increases the likelihood that in the day bakstock the strips or the crimped material or fragments thereof interlock and thus the parts are immobilized against movements in the longitudinal direction of the tobacco rod.
  • the degree of perforation can be used to adjust physical parameters of the end product, such as its hardness or draw resistance.
  • the embossing roller can be dimensioned such that embossings with a predetermined height are produced.
  • the machine is further developed in that it has an embossing roller that interacts with the flat part to be embossed, which embosses the three-dimensional structure on the flat part, with these elevations rising with a height of between 5 pm and 300 pm from an at least approximately cylindrical surface of the embossing roller.
  • the specified height of the embossed elevations has proven to be advantageous in practice in order to effectively prevent longitudinal displacement of the strip-like material parts in the tobacco rod.
  • the elevations viewed in plan view of the lateral surface, have at least approximately a circular shape, wherein a diameter of the elevations is between 0.4 mm and 1.4 mm, in particular between 0.4 mm and 0.8 mm.
  • the elevations can be, for example, point-shaped elevations, cylindrical or crater-shaped elevations.
  • the diameter of the elevations is chosen so that it is smaller than a strip width or a crimp width, i.e. a distance between adjacent crimp lines. Otherwise, the embossing would create a predetermined breaking point in the material, which is something that should be avoided.
  • the machine further developed in that the embossing roller has at least a first section and a second section which is different therefrom, wherein in the first section there are elevations on the lateral surface which imprint the three-dimensional structure on the flat part, and in the second section there are no elevations on the lateral surface, so that no three-dimensional structure is imprinted on the flat part by the second section of the embossing roller.
  • embossing roller allows further flexibility of the manufacturing process and enables optimization of the product properties.
  • the machine is further developed in that the embossing roller comprises a height-adjustable core and outer spacer rings arranged on both end faces of the core, wherein the core, in cooperation with the counter bearing, locally deforms the flat part and thus imprints the three-dimensional structure thereon, and the spacer rings cooperate with the counter bearing in such a way that they define a minimum distance between the embossing roller and the counter bearing.
  • the spacer rings are designed similarly to the bearer rings known from printing technology. Unlike the bearer rings used in printing technology, however, the spacer rings primarily serve to maintain a distance or minimum distance between the core of the embossing roller and the counter bearing and not to provide mechanical drive through friction.
  • the adjustment of the central roller body can be possible and/or carried out in 0.5 pm increments, for example.
  • the embossing gap can be adjusted while maintaining a preset embossing pressure. Both the embossing pressure and the size of the embossing gap can be adjusted with feedback, for example depending on the material thickness of the flat part to be processed.
  • Another option for A feedback control is provided by measured values from a downstream quality evaluation of the embossing process, which is carried out on the basis of an embossing profile measurement. This will be explained in more detail below.
  • the machine is further developed in that it comprises an embossing roller monitoring device which is designed to detect adhesions of the flat part on a surface of the embossing roller, in particular in a region of the embossing roller which lies outside an interaction region with the counter bearing.
  • the embossing roller monitoring device is, for example, an optical monitoring device, and also, for example, an imaging camera system that interacts with an image evaluation device. With the help of such an optical monitoring system, it can be determined whether there are any adhesions on a surface of the embossing roller.
  • the machine comprises a cleaning device that interacts with the embossing roller.
  • This cleaning device is designed to remove adhesions of the flat part from the surface of the embossing roller, for example by means of suitable scraping elements.
  • the machine is further developed by an embossing device, wherein this comprises a first embossing roller, which cooperates with a first counter-bearing, and a second embossing roller, which cooperates with a second counter-bearing, wherein the first embossing roller and the first counter-bearing are designed to locally deform the flat part that can be passed between the first embossing roller and the first counter-bearing in such a way that a first three-dimensional structure is embossed thereon, and the second embossing roller and the second counter-bearing are designed to deform the flat part that can be passed between the second to locally deform the flat part that can be passed through the embossing roller and the second counter bearing in such a way that a second three-dimensional structure is embossed onto it.
  • an embossing device wherein this comprises a first embossing roller, which cooperates with a first counter-bearing, and a second embossing
  • the counter bearing applies to the first and second counter bearings; they are in particular counter rollers.
  • the first pair of rollers is arranged immediately upstream of the second pair of rollers.
  • the first and second three-dimensional structures can be different, i.e. produce different embossing patterns.
  • the possibility of creating two different embossing patterns in the flat part allows the manufacturing process to be made even more flexible.
  • the machine further comprises a web edge control for controlling a position of a web edge of the flat part immediately upstream of the embossing device, wherein the web edge control is designed to align the three-dimensional structure embossed into the flat part in such a way that, if the machine comprises the crimping device, the three-dimensional structure has a distance of 0.1 mm to 0.3 mm, to be determined transversely to the material flow direction, from crimp lines introduced into the flat part with the crimping device, and, if the machine has the separating device, the three-dimensional structure has a distance of 0.1 mm to 0.3 mm, to be determined transversely to the material flow direction, from a respective side edge of the strips produced with the strip separating device.
  • the embossing for example a single elevation which is part of the embossing pattern, can become a predetermined breaking point, for example of the strip material or a crimped flat part.
  • a corresponding web edge control can be provided. This is preferably arranged immediately upstream of the embossing device in such a way that As the flat part passes through, it can only be moved between the web edge control and the embossing device transversely to the conveying direction by an amount that is below a tolerance value. The embossing can therefore be placed effectively using the web edge control.
  • the values mentioned, by which the corresponding three-dimensional structures are spaced from the side edges, have proven to be advantageous in practice.
  • the machine further comprises an embossing profile measuring device which is designed to detect the three-dimensional structure introduced into the flat part by the embossing device, at least in sections.
  • the embossing profile measuring device is, for example, a camera unit, in particular a stereoscopic camera unit, a sensor for height profile measurement, for example a laser triangulation measuring device, each including appropriate evaluation units.
  • a sensor for height profile measurement for example a laser triangulation measuring device, each including appropriate evaluation units.
  • the embossing introduced with the embossing device can be recorded quantitatively and qualitatively. Based on the measured values recorded in this way, for example, a size of the embossing gap and/or an embossing pressure can be controlled and/or regulated, in particular with feedback.
  • a feedback control or regulation can also be carried out based on the measured value of a measuring device, wherein the machine according to a further embodiment comprises such a measuring device and this is designed to measure at least one physical parameter of the strand or of a rod-shaped article which is produced using a segment cut from the strand, in particular to measure a tensile resistance and/or a mechanical hardness of the strand or article, and based on the measured value thus recorded, a distance adjustment unit which is designed to change the distance between the embossing roller and the counter bearing, and/or a contact pressure adjustment device which is designed to change, control or regulate a contact pressure between the embossing roller and the counter bearing.
  • the measuring device is, for example, a so-called measuring tower.
  • a so-called measuring tower Such a system includes a gripper with which products are removed at regular intervals, for example from a viewing area, and then mechanically placed in the measuring tower.
  • the tensile resistance or the mechanical hardness of a rod-shaped article can be measured as a physical parameter, for example. If this physical parameter is not in the desired parameter range, appropriate adjustment can be made, for example, by changing the width of the embossing gap or the embossing pressure.
  • the flat web provision device is designed to provide a first flat web made of a first material from the tobacco processing industry and a second flat web made of a second material from the tobacco processing industry, wherein the embossing device is arranged between the flat web provision device and optionally the crimping device or the separating device, and the flat part that can be passed through is a multi-layer flat web in which the first and the second flat web are arranged one above the other.
  • the combination of several flat sheets makes it possible, for example, to produce a heat-not-burn product which comprises a RECON film or another carrier material as the first material and a flavor carrier film as the second material, which contains, for example, nicotine, glycerin and/or propylene glycol.
  • the flavors and aromas can be introduced into this second material more easily than into the carrier material, which is why such a combination is desirable.
  • the second flat sheet for example a flavor carrier film such as a gel film or the like
  • the second flat sheet can be embedded between two separate partial sheets of the first flat sheet.
  • the first flat sheet can be folded lengthwise, with the second flat sheet being inserted into the resulting fold.
  • a gel film is wrapped in a RECON film so that RECON material is on the respective outside of the resulting composite.
  • the sometimes sticky flavor carrier film does not come into direct contact with the processing machine in this way.
  • embossing such a composite material When embossing such a composite material, a reliable connection is advantageously made between the first and the second material, for example between a RECON flat sheet and a gel flat sheet, which makes processing significantly easier.
  • the embossing force required for this and/or the size of the embossing gap can be increased slightly, for example, in contrast to the embossing of single-layer films.
  • the embossing device is used to connect an outgoing flat web to another flat web in the manner of a splicer.
  • the machine is further developed in that the embossing roller is mounted so as to be rotatable about a first embossing rotation axis and the counter bearing is mounted so as to be rotatable about a second embossing rotation axis and the embossing roller and/or the counter bearing ger are/is guided so as to be freely displaceable in a displacement direction transverse to the respective embossing rotation axis, further comprising an embossing pressure device which is set up to exert an embossing force counter to the displacement direction on the embossing roller and/or the counter bearing, so that the flat part can be subjected to the embossing force.
  • the machine comprises the crimping device
  • the first crimping roller is mounted so as to be rotatable about a first crimping rotation axis and the second crimping roller is mounted so as to be rotatable about a second crimping rotation axis and the first and/or the second crimping roller are/is guided so as to be freely displaceable transversely to their respective crimping rotation axis, further comprising a crimping pressure device which is designed to exert a crimping force on the first and/or the second crimping roller opposite to the direction of displacement, so that the flat part can be subjected to the crimping force.
  • the embossing pressure device and/or the crimping pressure device is, for example, a device or devices that are operated pneumatically or hydraulically.
  • the pressure devices can be actively controlled and/or regulated, they can also work purely passively, for example using one or more springs that provide the embossing force and/or the crimping force.
  • the embossing roller and/or the counter bearing and also the first crimping roller and/or the second crimping roller can be freely displaced against the embossing force or against the crimping force, in a direction opposite to the direction of displacement. Of course, the displacement has design limits.
  • the displacement takes place freely and unhindered as soon as the embossing force or the crimping force is overcome.
  • embossing device or crimping device it is advantageous for the devices to react flexibly to different material thicknesses of the flat part being processed.
  • the embossing roller and/or the counter bearing and, in the case of the crimping device, the first and/or the second crimping roller can flexibly give way if the corresponding embossing force or crimping force is exceeded.
  • the embossing or crimping of the compartment part is weaker in the section of increased material thickness, based on the total thickness of the material, which, however, has a beneficial effect on the production process. For example, the tearing of the flat part that often occurs with such material thickenings can be advantageously avoided.
  • the embossing pressure device and/or the crimping pressure device are/is designed to provide a predetermined, in particular an adjustable, constant, and furthermore in particular independent of a displacement position in the displacement direction, embossing force and/or crimping force.
  • the intensity of the embossing or crimping can be adjusted.
  • the embossing force and/or crimping force can be actively controlled and/or regulated, for example if the embossing pressure device and/or the crimping pressure device are operated pneumatically or hydraulically.
  • the embossing force and/or crimping force can be controlled or regulated, for example on the basis of a recorded measured value that is a measure of the embossing or crimping. Control or regulation based on product properties, for example of a rod-shaped article that has at least one segment that is made from or using the embossed or crimped flat part, can also be provided.
  • the stamping force and/or crimping force can be controlled or regulated depending on a tensile resistance.
  • the stamping force or crimping force which is constant regardless of the displacement position, allows the stamping or crimping device to react flexibly to or process different material thicknesses of the flat part and at the same time ensure uniform processing of the flat part (even with different material thicknesses).
  • the machines have an embossing stop and/or a crimping stop, wherein the embossing stop is designed to define a minimum distance between the embossing roller and the counter bearing, and wherein the crimping stop is designed to define a minimum distance between the first and the second crimping roller.
  • a corresponding stop defines a minimum embossing gap or crimping gap.
  • the embossing stop and/or the crimping stop are in particular adjustable or adjustable. The smaller the minimum gap width is set, the greater the maximum interaction of the embossing device and/or crimping device with the flat part.
  • the embossing force and/or crimping force acts against the corresponding stop at a minimum embossing distance and/or crimping distance.
  • the embossing stop can also be provided in particular by designing the embossing roller with a height-adjustable core and with spacer rings arranged on both end faces of the core.
  • An embossing stop can also be provided at another point in the construction.
  • the machine further comprises a material thickness measuring device with a displacement and/or force sensor which is designed to detect a displacement of the embossing roller, the Counter bearing, the first crimping roller and/or the second crimping roller and/or to measure a force exerted by the embossing pressure device and/or the crimping pressure device, wherein the material thickness measuring device is set up to determine a material thickness of the flat part from a measured value for a degree of displacement and/or a measured value for an exertable force.
  • a machine according to this embodiment can be used to determine the material thickness of the flat part directly during processing of the same.
  • An upstream or downstream sensor for detecting the material thickness can advantageously be dispensed with, which simplifies the design of the machine.
  • the force sensor used in the context of the aforementioned embodiment can in particular be the previously mentioned pressure force sensor device, which is designed to measure a contact pressure between the embossing roller and the counter bearing.
  • the measured value of the contact pressure can thus be processed in the material thickness measuring device according to the aforementioned embodiment.
  • the embodiments relating to the pressure force sensor device and the aforementioned embodiment relating to the material thickness measuring device can advantageously be combined with one another.
  • the displacement sensor can also be the distance measuring device mentioned above, which is designed to measure a distance between the embossing roller and the counter bearing in the gap between these two units.
  • the measured value recorded by the distance measuring device can therefore also be processed in the material thickness measuring device.
  • the embodiments mentioned above or related developments can also be advantageously combined with the previously mentioned embodiment relating to the material thickness measuring device.
  • the measuring device already mentioned above which is designed to measure at least one physical parameter of the strand or of a rod-shaped article that is produced using a segment cut to length from the strand, is designed to change an embossing force and/or crimping force.
  • a feedback control loop is provided in this regard in order to optimize, for example, the pressure resistance and/or mechanical hardness of the strand or article recorded as a physical parameter by the measuring device.
  • the previously mentioned embodiments relating to the measuring device can advantageously be combined with the previously mentioned embodiment relating to the material thickness measuring device.
  • a crimping device having a first crimping roller and a second crimping roller, each with a surface that is structured at least in sections in the transverse direction of the crimping roller, wherein the structured surfaces of the two crimping rollers engage with one another in such a way that crimping lines running in the longitudinal direction of a flat part that can be passed between the two crimping rollers, wherein the first crimping roller is mounted so as to be rotatable about a first crimping rotation axis and the second crimping roller is mounted so as to be rotatable about a second crimping rotation axis and the first and/or the second crimping roller are guided so as to be freely displaceable transversely to their respective crimping rotation axis, further comprising a crimping pressure device that is set up to exert a crimping force in the direction of the displacement direction on the first and/or the second crimping roller,
  • the same or similar advantages apply to the crimping device as have already been mentioned previously with regard to the machine comprising a crimping device with a movable first or second crimping roller, so that repetition will be omitted.
  • the crimping device also represents, in particular, an independent solution to the problem according to the invention.
  • the crimping device can advantageously be further developed in that the crimping pressure device is designed to provide a predetermined, in particular an adjustable, constant, and furthermore in particular independent of a displacement position in the displacement direction, crimping force.
  • the crimping device is further developed in that it further comprises a crimping stop, which is designed to define a minimum distance between the first and second crimping rollers.
  • the crimping device is further developed by a material thickness measuring device with a displacement and/or force sensor which is set up to measure a displacement of the first crimping roller and/or the second crimping roller and/or to measure a force that can be exerted by the crimping pressure device, wherein the material thickness measuring device is set up to determine a material thickness of the flat part from a measured value for a degree of displacement and/or a measured value for an exertable force.
  • the object is further achieved by a method for embossing a flat part, wherein this method is further developed by the following steps: providing a flat sheet made of an aerosol-forming material from the tobacco processing industry, a) crimping the flat part, wherein crimp lines running in its longitudinal direction are introduced into the flat part, or b) separating the flat part into a plurality of strips,
  • Forming a strand of the tobacco processing industry from either the crimped flat part or from the plurality of strips characterized by the following further steps: I.) Embossing the flat strip as a flat part before step a) of crimping or before step b) of separating into strips or
  • Embossing the plurality of strips as a flat part after step b) of separating wherein the embossing step is carried out with an embossing device in which at least one embossing roller interacts with a counter bearing and locally deforms the flat part during the embossing and produces a three-dimensional structure in the flat part, and wherein during the embossing step an area enlargement of the flat part takes place which is between 5% and 25%, in particular between 8% and 14%, or the three-dimensional structure produced during the embossing step is formed by elevations which have a height between 5 pm and 300 pm, in particular between 5 pm and 25 pm, and which rise by this height from an at least approximately flat surface of the flat part.
  • the process for embossing a flat part basically has the same or similar advantages as those already mentioned with regard to the machine in the tobacco processing industry, so there is no need to repeat them.
  • the other advantageous aspects and further development options mentioned with regard to the device also apply to the process in the same or similar way.
  • the method is further developed in that a contact pressure between the embossing roller and the counter bearing is measured.
  • the counter bearing can in turn be a counter roller.
  • the method is further developed in that a measured value of the contact pressure is evaluated and, if a predetermined or predeterminable limit value for the contact pressure is exceeded, a warning message is issued or a contact pressure between the embossing roller and the counter bearing is reduced by means of a contact pressure adjustment device.
  • a distance between the embossing roller and the counter bearing is measured in a gap existing between them and an associated measured value is processed, wherein a distance between the embossing roller and the counter bearing is changed, in particular the distance between the embossing roller and the counter bearing is set to a predetermined or predefinable target value.
  • the Process in which holes are made in the flat part during embossing.
  • these holes lead to the formation of volcano-shaped elevations in the flat part.
  • the embossing roller is monitored to determine whether adhesions of the flat part are present on a surface of the embossing roller, in particular in an area of the embossing roller that lies outside an interaction area with the counter bearing.
  • the method is further developed in that a web edge control is carried out to control a position of a web edge of the flat part immediately upstream of the embossing step, the flat part is aligned with the web edge control in such a way that the three-dimensional structure embossed in the subsequent step is aligned in such a way that if the flat web is crimped as a flat part, the three-dimensional structure has a distance of 0.1 mm to 0.3 mm to be determined transversely to the material flow direction from crimp lines introduced into the flat web with the crimping device, and if the flat web is separated into strips, the three-dimensional structure has a distance of 0.1 mm to 0.3 mm to be determined transversely to the material flow direction from a respective side edge of the strips produced with the separating device.
  • the three-dimensional structure of the embossing is also recorded at least in sections. Furthermore, it is particularly provided that at least one physical parameter of the strand or of a rod-shaped article which is produced using a segment cut to length from the strand is measured, wherein in particular a tensile resistance and/or a mechanical hardness of the strand or article is measured, wherein, based on the measured value recorded, a distance between the embossing roller and the counter bearing is changed and/or a contact pressure between the embossing roller and the counter bearing is changed.
  • the method is further developed in that the embossing step is carried out with an embossing device whose embossing roller is mounted so as to be rotatable about a first embossing rotation axis and whose counter-bearing is mounted so as to be rotatable about a second embossing rotation axis, wherein the embossing roller and/or the counter-bearing are/is guided so as to be freely displaceable in a displacement direction transverse to the respective embossing rotation axis, wherein the embossing device further comprises an embossing pressure device which exerts an embossing force in the direction of the displacement direction on the embossing roller and/or the counter-bearing, so that the flat part is subjected to the embossing force.
  • step a) of crimping is carried out with a crimping device which has a first crimping roller mounted so as to be rotatable about a first crimping rotation axis and a second crimping roller mounted so as to be rotatable about a second crimping rotation axis, wherein the first and/or the second crimping roller are/is guided so as to be freely displaceable transversely to their respective crimping rotation axis, wherein the crimping device further comprises a crimping pressure device with which a crimping force is exerted on the first and/or the second crimping roller in the direction of the displacement direction, so that the flat part is subjected to the crimping force.
  • the method is advantageously further developed in that the embossing pressure device and/or the crimping pressure device provide/provides a predetermined, in particular an adjustable, constant, and furthermore in particular independent of a displacement position in the displacement direction, embossing force and/or crimping force.
  • the embossing pressure device and/or the crimping pressure device further comprise an embossing stop and/or a crimping stop, wherein the embossing stop defines a minimum distance between the embossing roller and the counter bearing, and wherein the crimping stop defines a minimum distance between the first and the second crimping roller.
  • the embossing device and/or the crimping device has a material thickness measuring device with a displacement and/or force sensor, wherein the displacement sensor measures a displacement of the embossing roller, the counter bearing, the first crimping roller and/or the second crimping roller and/or the force sensor measures a force exerted by the embossing pressure device and/or the crimping pressure device and the material thickness measuring device determines a material thickness of the flat part from a measured value for a degree of displacement and/or a measured value for an exerted force.
  • a rod-shaped segment of the tobacco processing industry comprising aerosol-forming material of the tobacco processing industry, wherein the material is a) a crimped flat sheet, b) a flat sheet separated into a plurality of strips, or c) a flat sheet shredded into small parts, wherein the flat sheet has a three-dimensional structure produced by embossing, characterized in that the flat sheet has experienced an increase in area by the embossing which is between 5% and 25%, in particular between 8% and 14%, or the three-dimensional structure is formed by elevations which have a height between 5 pm and 300 pm, in particular between 5 pm and 25 pm, and which rise by this height from an at least approximately flat surface of the flat sheet.
  • the rod-shaped segment is particularly characterized by the fact that which are much less likely to slip in the existing structures, such as the crimped flat sheet or the multitude of strips, due to the three-dimensional embossed structure in a longitudinal direction of the rod-shaped segment. For this reason, the rod-shaped segment is particularly suitable for the production of heat-not-burn articles.
  • the rod-shaped segment is characterized by a three-dimensional structure, in particular in a plan view of a surface of the flat sheet, circular elevations which, if a) the material is a crimped flat sheet, measured transversely to a longitudinal direction of the flat sheet, have a distance to crimp lines present in the flat sheet of 0.1 mm to 0.3 mm, or if b) the material is a plurality of strips, measured transversely to a longitudinal direction of the strips, have a distance to a respective side edge of the strips of 0.1 mm to 0.3 mm.
  • the rod-shaped segment is further developed in that the material is a multi-layer flat sheet made of a tobacco-containing carrier flat sheet and a flavor carrier flat sheet provided with at least one additive, wherein in particular a tensile strength of the carrier flat sheet is greater than a tensile strength of the flavor carrier flat sheet.
  • a rod-shaped article for the tobacco processing industry comprising at least one rod-shaped segment according to one or more of the aforementioned embodiments.
  • the same or similar advantages also apply to the rod-shaped article as have already been mentioned previously with regard to the machine, the method and the rod-shaped segment, so that repetition is to be avoided.
  • Embodiments according to the invention can fulfill individual features or a combination of several features.
  • FIGS. 1 to 4 are schematic views of various embodiments of a machine in the tobacco processing industry
  • FIG. 5 is another schematically simplified view of a
  • FIG. 6 is a schematic side view of an embossing roller designed as a needle roller
  • FIG. 7 is a schematically simplified sectional side view of a lateral surface of an embossing roller rolled into a plane
  • FIG. 8 is a schematically simplified sectional plan view of the outer surface of an embossing roller
  • FIG. 9 is a schematically simplified view of an embossing roller and its counter bearing, viewed in the direction of material flow,
  • FIG. 10 is a schematically simplified side view of an embossing device with an embossing roller monitoring device
  • FIGS. 11 to 13 are schematic views of further embodiments of machines for the tobacco processing industry
  • FIG. 14 is a schematically simplified side view of an embossing device
  • FIG. 15 is a schematically simplified side view of a
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a machine 2 of the tobacco processing industry, which comprises a flat web supply device 4, an embossing device 6, a crimping device 8 and a strand forming unit 10.
  • the flat web supply device 4 provides a flat web 12 made of a material of the tobacco processing industry.
  • the flat web 12 is wound on a reel 14, for example.
  • the reel 14 is received on a mandrel in the flat web supply device 4 and is unwound from the reel 14 by the flat web supply device 4.
  • the flat web supply device 4 comprises, for example, transport rollers (not shown).
  • the material from which the flat web 12 is made can be tobacco-containing or tobacco-free material.
  • the material can be provided with aerosol-forming additives such as glycerin and/or propylene glycol.
  • the flat web 12 should be made of reconstituted tobacco material (RECON).
  • the embossing device 6 comprises an embossing roller 16, which interacts with a corresponding counter bearing 18.
  • the counter bearing 18 is a counter roller.
  • the embossing roller 16 and the counter bearing 18 are designed to locally deform the flat webs 12 that can be guided through an embossing gap between the embossing roller 16 and the counter bearing 18 and to emboss a three-dimensional structure onto them.
  • the crimping device 8 comprises a first and a second crimping roller (not shown), each with a surface that is structured at least in sections in the transverse direction of the roller.
  • the structured surfaces of the crimping rollers engage with one another in such a way that crimping lines are introduced into the embossed flat sheet 20 that is guided between the crimping rollers and run in the longitudinal direction of the flat sheet.
  • the crimping lines facilitate and support gathering of the embossed and crimped flat sheet 22, for example at an inlet funnel 24 of the strand forming unit 10.
  • the strand forming unit 10 is designed to form a strand 28 for the tobacco processing industry from the embossed and crimped flat sheet 22 in a schematically indicated format channel 26.
  • the machine 2 further comprises a knife apparatus (not shown) which is designed to cut rod-shaped segments 30 from the strand 28 to length for the tobacco processing industry.
  • the rod-shaped segments 30 can be processed into rod-shaped articles in further devices and processing steps (not shown).
  • the rod-shaped segments 30 are often combined with other rod-shaped segments, for example a cooling section, a spacer element and a filter, for example to form an HNB article.
  • Fig. 2 shows another machine 2 of the tobacco processing industry, which is basically constructed similarly to the one known from Fig. 1.
  • Machine 2. Only the position of the embossing device 6 and the crimping device 8 are swapped.
  • the flat web 12 provided by the flat web supply device 4 is therefore first crimped in the crimping device 8, ie crimping lines running in the longitudinal direction of the flat web 12 are introduced into it. Further downstream, the crimped flat web 32 reaches the embossing device 6. This is used to emboss a three-dimensional structure into the crimped flat web 32.
  • the embossed and crimped flat web 22 then reaches the inlet funnel 24 of the strand forming unit 10 and is further processed, as already explained in connection with Fig. 1.
  • Fig. 3 shows a further schematic representation of a machine 2 in the tobacco processing industry.
  • a flat web 12 is provided by the flat web provision device 4.
  • the flat web 12 reaches the embossing device 6, as in the machine 2 shown in Fig. 1.
  • the embossed flat web 20 then reaches a separating device 34, not a crimping device 8, and in this respect the machine 2 shown in Fig. 3 differs from the machine shown in Fig. 1.
  • the separating device 34 comprises a first separating roller 36 and a second separating roller 38, which interact in such a way that the embossed flat web 20 passed between the separating rollers 36, 38 is separated into a plurality of strips 40.
  • the strips 40 are each embossed, i.e. they comprise a three-dimensional structure produced by local deformation.
  • the separating device can, for example, be designed as described in DE 10 2019 125 295 A1.
  • the strips 40 then enter the inlet funnel 24 of the strand forming unit 10 and are further processed in its format channel 26 to form a strand 28 for the tobacco processing industry.
  • the machine 2 shown in Fig. 3 can also comprise a knife apparatus (not shown) with which rod-shaped segments 30 for the tobacco processing industry are cut from the strand 28.
  • the rod-shaped segment 30 produced with the machine 2 shown in Fig. 3 does not comprise an embossed, crimped and gathered flat web, but rather a plurality of embossed strips 42.
  • This rod-shaped segment 30 can also be further processed, for example with further rod-shaped segments, to form an article of the tobacco processing industry, for example an HNB article.
  • Fig. 4 shows another machine 2 of the tobacco processing industry, which differs from the machine 2 known from Fig. 3 only in the arrangement of the embossing device 6 and the separating device 34.
  • a flat web 12 provided by the flat web supply device 4 first reaches the separating device 34.
  • the flat web 12 is separated into a plurality of strips 40.
  • the strips 40 reach the embossing device 6 further downstream.
  • the strips 40 are locally deformed so that they receive an embossed three-dimensional structure.
  • the embossed strips 42 reach the inlet funnel 24 of the strand forming unit 10 further downstream and are formed into a strand 28 of the tobacco processing industry in its format channel 26. Rod-shaped segments 30 can be cut to length from this strand 28.
  • the embossing device 6 is located between the flat web supply device 4 and optionally the crimping device 8 or the separating device 34 (Figs. 1 and 3). Alternatively, the embossing device 6 is optionally arranged between the crimping device 8 or the separating device 34 and the strand forming unit 10 (Figs. 2 and 4).
  • Fig. 5 shows in a further schematic view a machine 2 of the tobacco processing industry, the basic elements of which have already been described in connection with the machine 2 of the tobacco processing industry shown in Fig. 3.
  • the embossing device 6 comprises a pressure force sensor device 44 with which a contact pressure between the embossing roller 16 and the counter bearing 18 can be measured.
  • the pressure force sensor device 44 is designed to transmit a measured value P of the contact pressure between the embossing roller 16 and the counter bearing 18 to a contact pressure processing unit 46.
  • the contact pressure processing unit 46 is designed to evaluate the measured value P. If a predetermined or predefinable limit value for the contact pressure P is exceeded, the contact pressure processing unit 46 issues a warning message.
  • the contact pressure processing unit 46 can also be designed to generate an actuating signal S, which is transmitted to a contact pressure adjusting device 48.
  • the contact pressure adjusting device 48 is designed to change a contact pressure between the embossing roller 16 and the counter bearing 18.
  • the control signal S can be designed such that the contact pressure between the embossing roller 16 and the counter bearing 18 is reduced at the moment the measured value P exceeds the predetermined limit value.
  • the machine 2 further comprises a distance measuring device 50, which is designed to measure a distance between the embossing roller 16 and the counter bearing 18 in the embossing gap between them.
  • the associated measured value A for this distance is transmitted to a further distance processing unit 52.
  • a distance adjustment unit 54 is designed to change the distance between the embossing roller 16 and the counter bearing 18.
  • a suitable control signal is again generated (not shown in Fig. 2) and transmitted to the distance adjustment unit 54.
  • the distance processing unit 52 can be designed to control the distance adjustment unit 54 such that the distance between the embossing roller 16 and the counter bearing 18 is set to a predetermined or predeterminable target value.
  • the machine 2 further comprises a material thickness measuring device 56, which is set up to measure a material thickness of the flat web 12.
  • a thickness of the flat web 12 can be measured in a direction that is at least approximately perpendicular to a surface of the flat web 12. It is also provided, for example, to measure the thickness of the flat web 12 at several different locations and to form an average value from these individual measured values, which is then regarded as the measured value M of the material thickness. This measured value M is transmitted to a material thickness processing unit 58.
  • the material thickness processing unit 58 is set up to evaluate the measured value A for the distance between the embossing roller 16 and the counter bearing 18 and the measured value M for the material thickness of the flat web 12 and to control the distance adjustment unit 54 such that the distance between the embossing roller 16 and the counter bearing 18 can be changed depending on the material thickness of the flat web 12.
  • Fig. 6 shows a schematic detailed view of the embossing device 6, as it can be used for embossing the flat web 12 or for embossing the strips 40.
  • the embossing roller 16 is designed as a needle roller 60 and interacts with the counter bearing 18 in such a way that holes can be made in the flat web 12 or the strips 40 during embossing.
  • the needles 62 of the embossing roller 16 engage in associated grooves 64 of the counter bearing 18.
  • Fig. 7 shows a schematic and simplified view of a surface 68 of the embossing roller 16 rolled out in a plane and shown in sections.
  • the embossing roller 16 has, for example, a surface 68 that extends in the surface of a cylinder.
  • the embossing roller 16 comprises elevations 66 that interact with the flat web 12 or the strips 40. These elevations 66 imprint the three-dimensional structure on the flat web 12 or the strips 40.
  • a first cylindrical elevation and a second hemispherical or point-shaped elevation 66 are shown as examples. These elevations 66 are arranged on the surface 68 of the embossing roller 16.
  • the elevations 66 have a height H, which lies between 5 m and 300 pm. This height H of the elevations 66 is measured between the at least approximately cylindrical surface 68 of the embossing roller 66 and the free upper end of the elevations 66.
  • Fig. 8 shows a schematically simplified section-by-section representation of the outer surface 68 of the embossing roller 16 in plan view.
  • the elevations 66 have at least approximately a circular shape, with their diameter D being, for example, between 0.4 mm and 1.4 mm, and also, for example, between 0.4 mm and 0.8 mm.
  • the embossing roller 16 is designed such that it has a first section 70 and a second section 72 that is different therefrom.
  • first section 70 which is shown as an example for the outer surface 68 of the embossing roller 16 in Fig. 8
  • the embossing roller 16 has elevations 66.
  • second section 72 for example, there are no elevations 66. It is thus possible to emboss a structure on the flat web 12 or the strips 40 with the first section 70 of the embossing roller 16, while no structure is embossed when the flat web 12 or the strips 40 come into contact with the second section 72 of the embossing roller 16.
  • Fig. 9 shows a schematically simplified view of the embossing roller 16 and the counter bearing 18 of the embossing device 6.
  • the embossing roller 16 comprises a height-adjustable core 74 and outer spacer rings 76 arranged on both end faces of the core 74. Between the core 74 and the counter bearing 18 is the embossing gap 78 through which the flat web 12 or the strips 40 are guided and in which they are locally deformed. The three-dimensional structure is embossed into these flat parts in the embossing gap 78.
  • the spacer rings 76 interact with the counter bearing 18 in such a way that they define a minimum distance between the core 74 of the embossing roller 16 and the counter bearing 18.
  • the core 74 is, as indicated by arrows, height-adjustable, so that a clear width of the embossing gap 78 can be adjusted. can be.
  • Fig. 10 shows a schematic side view of the embossing roller 16 and the counter bearing 18.
  • An embossing roller monitoring device 80 is also shown, which is a camera, for example.
  • the embossing roller monitoring device 80 is designed to detect adhesions, for example of the flat web 12 guided through the embossing gap 78 or the strips 40, on a surface of the embossing roller 16.
  • the embossing roller monitoring device 80 detects an area of the embossing roller 16 that lies outside the interaction area with the counter bearing 18.
  • Fig. 11 shows a further schematic representation of a machine 2 of the tobacco processing industry, the basic structure of which is described in connection with Fig. 3.
  • the embossing device 6 comprises a first embossing roller 16A, which interacts with a first counter bearing 18A.
  • a second embossing roller 16B Directly downstream is a second embossing roller 16B, which interacts with a second counter bearing 18B.
  • the first embossing roller 16A and the first counter bearing 18A are designed to locally deform the flat part, for example the flat web 12, passed between them in such a way that a first three-dimensional structure is embossed on it.
  • the second embossing roller 16B and the second counter bearing 18B are designed to subsequently emboss a second three-dimensional structure on the flat part, for example the flat web 12 or the strips 40.
  • the first and the second three-dimensional structure are in particular different.
  • Fig. 12 shows a further schematic representation of a machine 2 of the tobacco processing industry, the basic structure of which has also already been explained in connection with Fig. 3.
  • the flat web supply device 4 comprises a first flat web supply device 4A and a second flat web supply device 4B.
  • a first flat web 12A from a first material from the tobacco processing industry.
  • a second flat web 12B from a second material from the tobacco processing industry is provided on a second reel 14B.
  • the two flat webs 12A, 12B are combined to form a multi-layer flat web 12C.
  • This multi-layer flat web 12C is then processed in the same way as is explained for the single-layer flat web 12 in connection with Fig. 3.
  • the multi-layer flat web 12C in which the first and second flat webs 12A, 12B are arranged one above the other, is separated into individual embossed strips 42.
  • Fig. 13 shows another machine 2 from the tobacco processing industry, the design of which has also already been explained in connection with Fig. 3.
  • This machine 2 comprises a web edge control 82 for controlling a position of a web edge, for example the flat web 12.
  • the web edge control 82 is arranged directly upstream of the embossing device 6.
  • the web edge control 82 is designed in particular to align the flat web 12 or the strips 40 with the embossed structure so that the elevations of the three-dimensional structure produced maintain certain minimum distances from the edge of the flat web or the crimp lines or the side edges of the strips. If such a machine 2 is equipped with a crimping device 8, unlike the illustration in Fig.
  • the introduced structures have a distance of 0.1 mm to 0.3 mm from the crimp lines introduced by means of the crimping device 8.
  • the machine 2 comprises a separating device 34, the web edge control 82 is set up so that the structures introduced during the embossing maintain a distance of 0.1 mm to 0.3 mm from the respective side edge of the strips 40.
  • the machine 2 also comprises an embossing profile measuring device 84. This is set up, for example, to detect the three-dimensional structures present in the embossed flat web 20.
  • the machine 2 further comprises a measuring device 86 which is designed to measure at least one physical parameter of the strand 28 or of a rod-shaped article or segment 30 produced from this strand 28.
  • the physical parameter measured is, for example, the tensile resistance and/or a mechanical hardness of the strand 28, the article or the segment 30. Based on this measured value, the distance adjustment unit 54 (see Fig. 5), which is designed to change the distance between the embossing roller 16 and the counter bearing 18, and/or a contact pressure adjustment device 48, which is designed to change the contact pressure between the embossing roller
  • Fig. 14 shows an embossing device 6 according to a further embodiment.
  • the embossing device 6 comprises the embossing roller 16 and the counter bearing 18.
  • the embossing roller 16 is rotated about a first embossing rotation axis
  • the embossing roller 16 is designed to be displaceable in a displacement direction R.
  • the displacement direction R extends transversely to the first embossing rotation axis 17.
  • the displaceability of the embossing roller 16 is realized in that its embossing rotation axis 17 is arranged in a pivotably received holding element 90. It is pivotally attached in a static suspension, for example with the help of the bolt 92.
  • the displacement direction R should be assumed to be approximately a straight line, although strictly speaking it is a circular arc segment. Displacement mechanisms are conceivable in which linear displaceability is given.
  • the second embossing rotation axis 19 can alternatively or additionally be displaced, for example, in a further displacement direction opposite to the displacement direction R, transverse to the second embossing rotation axis 19. Only in the case of By way of example, reference is made to an embossing device 6 in which only the embossing roller 16 is designed to be displaceable.
  • the embossing device 6 further comprises an embossing pressure device 92, which provides an embossing force FP that acts in a direction that is opposite to the displacement direction R of the embossing roller 16.
  • an embossing pressure device 92 which provides an embossing force FP that acts in a direction that is opposite to the displacement direction R of the embossing roller 16.
  • the embossing roller 16 exerts the embossing force FP on the flat part 94 guided between the embossing roller 16 and the counter bearing 18.
  • the flat part 94 can be, for example, the flat web 12 or a plurality of strips 40.
  • the embossing pressure device 92 is designed to provide a predetermined, for example adjustable, constant embossing force FP, which is also independent of the displacement position in the displacement direction R. Regardless of the deflection of the holding element 90 in the displacement direction R, the embossing force FP provided by the embossing pressure device 92 is therefore always the same. If, for example, a flat part 94 runs through the processing gap between the embossing roller 16 and the counter bearing 18, which has a locally limited greater material thickness, the flat part 94 will exert a force in the displacement direction R on the embossing roller 16 in this section.
  • the embossing roller 16 If this force exceeds the embossing force FP, the embossing roller 16 is displaced in the direction of displacement R by pivoting the holding element 90. The embossing roller 16 is thus able to avoid the thickening of the material. The flat part 94 thus passes through the embossing device 6 without there being any risk of the material tearing off the flat part 94.
  • the embossing force FP provided by the embossing pressure device 92 is counteracted by an embossing stop 96.
  • the embossing stop 96 ensures a minimum embossing distance 98 between the embossing roller 16 and the counter bearing 18.
  • Machine 2 of the tobacco processing industry also includes a Material thickness measuring device 100, which is shown by way of example as part of the embossing device 6.
  • the material thickness measuring device 100 comprises a displacement and/or force sensor 102, which is shown by way of example as part of the embossing pressure device 92.
  • the displacement and/or force sensor 102 is designed to measure a displacement of the embossing roller 16 and/or to measure the force exerted by the embossing pressure device 92 on the embossing roller 16.
  • the force exerted by the embossing pressure device 92 can differ from the embossing force FP. If the embossing pressure device 92 is, for example, a hydraulic or pneumatic unit, the force exerted by the embossing pressure device 92 will initially increase when the holding element 90 is displaced in the direction of displacement R. This is regulated back to the constantly set and preselected embossing force FP by an active control or regulation. From this (temporary) increase in force, it can be concluded that the embossing roller 16 has been displaced in the direction of displacement R, similar to a displacement that can be detected, for example, with a distance sensor.
  • the material thickness measuring device 100 is further configured to determine a material thickness of the flat part 94 from a measured value that is a measure of the displacement and/or a measured value that is a measure of the force. This calculation can be carried out, for example, on the basis of a corresponding calibration measurement carried out beforehand.
  • the material thickness of the flat part 94 guided through the processing gap between the embossing roller 16 and the counter bearing 18 correlates directly with the measurable deflection or the force exerted.
  • the material thickness can advantageously be recorded directly during the processing of the flat part 94.
  • a material thickness sensor upstream or downstream of the processing station can advantageously be dispensed with.
  • Fig. 15 shows a schematically simplified side view of a crimping device 8.
  • the crimping device 8 comprises a first crimping roller 112 and a second crimping roller 114 which interacts with it.
  • the first crimping roller 112 is mounted so that it can rotate about a first crimping rotation axis 116.
  • the second crimping roller 114 is mounted so that it can rotate about a second crimping rotation axis 118.
  • the crimping rotation axes 116, 118 are, for example, suitable shafts.
  • the first crimping roller 112 is mounted so that it can be freely displaced in the direction of displacement R with its first crimping rotation axis 116 - similar to the embossing roller 16 described in connection with Fig. 14.
  • the displaceability is achieved by the first crimping rotation axis 116 of the first crimping roller 112 being mounted in the pivotably mounted holding element 90.
  • the holding element 90 is mounted so that it can pivot via the bolt 91 on a static fastening.
  • the second crimping roller 114 can alternatively or additionally be designed to be displaceable.
  • the first crimping roller 112 can be displaced transversely to its crimping rotation axis 116 in the direction of displacement direction R.
  • the crimping device 8 further comprises a crimping pressure device 120, which is also designed similarly to the embossing pressure device 92.
  • the crimping pressure device 120 provides a crimping force FC, which acts on the first crimping roller 112 against the direction of displacement R.
  • the first crimping roller 112 exerts the crimping force FC on the flat part 94, which is guided through the processing gap between the first and second crimping rollers 112, 114.
  • the flat part 94 can be a flat strip 12 or a plurality of strips 40.
  • the crimping pressure device 120 is designed to provide a predetermined, for example adjustable, constant, and also, for example, independent of the displacement position in the displacement direction R, crimping force FC.
  • the crimping stop 122 limits the movement of the first crimping roller 112 and defines a minimum crimping distance 124 between the first and second crimping rollers 112, 114.
  • the machine 2 of the tobacco processing industry further comprises a material thickness measuring device 100, which can be designed as part of the crimping device 8, for example.
  • the material thickness measuring device 100 comprises a displacement and/or force sensor 102, which is set up to measure a displacement of the first crimping roller 112 or a force exerted by the crimping pressure device 120.
  • the material thickness measuring device 100 is designed similarly to the material thickness measuring device 100 already explained in detail in connection with Fig. 14.
  • the force exerted by the crimping pressure device 120 does not necessarily temporarily correspond to the crimping force FC.
  • the crimping force FC is regulated to a constant value, especially if the crimping pressure device 120 is a hydraulic or pneumatic unit. If a flat part 94, which has a greater material thickness in sections, passes through the crimping device 8, the flat part 94 exerts a force on the first and second crimping rollers 112, 114. If this force overcomes the crimping force FC, the first crimping roller 112 is displaced in the displacement direction R.
  • the material thickness measuring device 100 is set up to determine a material thickness of the flat part 94 from a measured value that is a measure of the displacement. Likewise, an increase in the force can be used to determine the material thickness of the flat part 94.
  • the crimping device 8 shown in Fig. 15 can not only be designed as part of the machine 2 of the tobacco processing industry. It also represents an independent solution to the problem according to the invention.

Landscapes

  • Machines For Manufacturing Corrugated Board In Mechanical Paper-Making Processes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Maschine (2) der Tabak verarbeitenden Industrie, ein Verfahren zum Prägen eines Flachteils, ein stabförmiges Segment (30), einen stabförmigen Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie und eine Crimpvorrichtung (8). Die Maschine (2) der Tabak verarbeitenden Industrie umfasst eine Flachbahnbereitstellungsvorrichtung (4), eine Strangformungseinheit und wahlweise eine Crimpvorrichtung (8) oder eine Trennvorrichtung (34). Die Maschine (2) umfasst ferner eine Prägevorrichtung (6), die wahlweise stromaufwärts oder stromabwärts der Crimp- bzw. Trennvorrichtung (8, 34) angeordnet ist.

Description

Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, Verfahren zum Prägen eines Flachteils, stabförmiges Segment und stabförmiger Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie, Crimpvorrichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend eine Flachbahnbereitstellungsvorrichtung, eine Strangformungseinheit und wahlweise eine Crimpvorrichtung oder eine Trennvorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Prägen eines Flachteils, die folgenden Schritte umfassend: Bereitstellen einer Flachbahn aus einem aerosolbildenden Material der Tabak verarbeitenden Industrie, Crimpen des Flachteils, wobei in das Flachteil in seiner Längsrichtung verlaufende Crimplinien eingebracht werden, oder Auftrennen des Flachteils in eine Vielzahl von Streifen, Formen eines Strangs der Tabak verarbeitenden Industrie aus wahlweise dem gecrimpten Flachteil oder aus der Vielzahl der Streifen. Die Erfindung betrifft ebenso ein stabförmiges Segment der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend aerosolbildendes Material der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei das Material eine gecrimpte Flachbahn, eine in eine Vielzahl von Streifen aufgetrennte Flachbahn oder eine in Kleinteile zerkleinerte Flachbahn ist, wobei die Flachbahn eine durch eine Prägung erzeugte dreidimensionale Struktur aufweist. Die Erfindung betrifft ferner einen stabförmigen Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie. Schließlich betrifft die Erfindung eine Crimpvorrichtung.
Stabförmige Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie können sogenannte Heat-not-Burn-Produkte (HNB-Produkte) sein. Solche Artikel werden in einem Rauchgerät erhitzt, so dass aus einem aerosolbildenden Material der Tabak verarbeitenden Industrie Aromastoffe in einen Luftstrom austreten, der für einen Konsumenten bereitgestellt werden kann. Bei diesem Vorgang findet keine Verbrennung statt. Die Temperatur des aerosolbildenden Materials wird unterhalb der Entzündungstemperatur gehalten.
Als aerosolbildendes Material kann tabakhaltiges Material zum Einsatz kommen, beispielsweise rekonstituiertes Tabakmaterial (RECON), welches in Form von Folien oder allgemein Flachbahnen beispielsweise auf Bobinen bereitgestellt wird. Eine Flachbahn aus einem Material der Tabak verarbeitenden Industrie muss jedoch nicht notwendigerweise Tabakmaterial enthalten, es kann ebenso auf der Basis von Mais hergestellt sein. Das aerosolbildende Material ist üblicherweise mit einem aerosolbildenden Zusatzstoff versehen. Ferner können Aromastoffe zusetzt sein.
Das aerosolbildende Material wird in einem Tabakstock eines stabförmigen Artikels bereitgestellt. Der Begriff „Tabakstock“ ist im Kontext der vorliegenden Beschreibung nicht als auf den Einsatz von Tabakmaterial beschränkt zu verstehen. Der Tabakstock wird in dem stabförmigen Artikel mit weiteren stabförmigen Segmenten, wie z.B. Filtersegmenten, Kühlstrecken oder auch geschmacksbeeinflussenden Segmenten zu einem gebrauchsfertigen stabförmigen Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie zusammengesetzt und anschließend mit Hilfe eines Umhüllungsstreifens fixiert.
Die zur Herstellung des Tabakstocks eingesetzte Flachbahn der Tabak verarbeitenden Industrie kann beispielsweise mit Hilfe einer Trennvorrichtung in eine Vielzahl einzelner Streifen aufgetrennt werden. Eine solche Trennvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 1 954 036 A1 bekannt. Bei dieser Trennvorrichtung handelt es sich um eine Schneidvorrichtung, denn die Flachbahn wird mit Hilfe einer Scheibenmesservorrichtung der Länge nach in parallele Streifen zerschnitten. Die Streifen werden anschließend in einem Strang zusammengefasst und mit einer Umhüllung umgeben. Der auf diese Weise hergestellte Strang wird anschließend in stabförmige Segmente der gewünschten Länge abgelängt und entsprechend weiterverarbeitet. Eine weitere Trennvorrichtung, mit der eine Flachbahn aus rekonstituiertem Tabakmaterial in eine Vielzahl von Streifen aufgetrennt werden kann, ist aus der DE 10 2018 106 826 A1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird die Flachbahn entlang vorbestimmter Trennlinien in einzelne Streifen aufgetrennt, indem die Flachbahn an den Trennlinien lokal und quer zur Trennlinie so stark überdehnt wird, dass sie entlang der Trennlinie auseinanderreißt.
Alternativ zur Herstellung des Tabakstocks aus einzelnen Streifen, kann dieser aus einer gecrimpten und zusammengerafften Flachbahn hergestellt sein. In die Flachbahn werden zunächst mit Hilfe eines Crimpers Crimplinien eingebracht. Anschließend wird die gecrimpte Flachbahn quer zu ihrer Längsrichtung zusammengerafft, anschließend aus der zusammengerafften Flachbahn ein Strang geformt. Das Zusammenraffen der Flachbahn wird durch die Vielzahl von Crimplinien, welche zumindest näherungsweise entlang der Längsrichtung der Flachbahn verlaufen, unterstützt. Die Crimplinien bilden gezielt lokale Schwachstellen innerhalb der Flachbahn, so dass sich diese während des Zusammenraffens entlang dieser Crimplinien leichter zusammenfalten oder -raffen lässt. Eine Vorrichtung, bei der eine Flachbahn gecrimpt und anschließend zur Formung eines Strangs zusammengerafft wird, ist aus der WO 2016/071267 A1 beispielhaft bekannt.
Während des Zusammenraffens der Flachbahn oder beim späteren Gebrauch kann es vorkommen, dass die Flachbahn entlang der Crimplinien bricht und sich so in streifenähnliche Bruchstücke auftrennt. Diese streifenähnlichen Bruchstücke liegen im hergestellten Tabakstock vor. Bei einem aus einzelnen Streifen hergestellten Tabakstock liegt ohnehin eine Vielzahl von einzelnen Streifen vor. Vereinzelt wird bei Tabakstöcken beobachtet, dass die streifenähnlichen Bruchstücke oder die einzelnen Streifen sich in Längsrichtung des Tabakstocks verschieben. Diese können beispielsweise am Kopfende austreten oder sich in Richtung des Zentrums des stabförmigen Artikels, beispielsweise in ein Filtersegment oder in eine Kühlstrecke hinein, verschieben. Ein solches Verrutschen o- der Verschieben tritt beispielsweise dann auf, wenn zum Erhitzen des Tabakstocks ein Heizdorn in diesen eingeschoben wird. Derartige Verschiebungen des Materials innerhalb des Tabakstocks sind grundsätzlich unerwünscht.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, ein Verfahren zum Prägen eines Flachteils, ein stabförmiges Segment der Tabak verarbeitenden Industrie, einen stabförmigen Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie anzugeben, wobei eine Qualität des mit einer solchen Maschine, sowie eine Crimpvorrichtung oder einem solchen Verfahren herstellbaren Tabakstocks bzw. des von den Artikeln enthaltenen Tabakstocks gegenüber herkömmlichen Produkten verbessert sein soll.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend eine Flachbahnbereitstellungsvorrichtung, eine Strangformungseinheit und wahlweise a) eine Crimpvorrichtung oder b) eine Trennvorrichtung, wobei die Flachbahnbereitstellungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, eine Flachbahn aus einem Material der Tabak verarbeitenden Industrie bereitzustellen, und a) sofern die Maschine die Crimpvorrichtung umfasst, die Crimpvorrichtung eine erste und eine zweite Crimpwalze mit jeweils einer in Querrichtung der Walze zumindest abschnittsweise strukturierten Oberfläche umfasst, wobei die strukturierten Oberflächen der Crimpwalzen derart ineinandergreifen, dass in ein zwischen den Crimpwalzen hindurchführbares Flachteil in seiner Längsrichtung verlaufende Crimplinien einbringbar sind, b) sofern die Maschine die T rennvorrichtung umfasst, die T rennvorrich- tung eine erste und eine zweite Trennwalze umfasst, wobei die Trennwalzen derart Zusammenwirken, dass ein zwischen den Trennwalzen hindurchführbares Flachteil in eine Vielzahl von Streifen auftrennbar ist, wobei die Strangformungseinheit dazu eingerichtet ist, wahlweise aus dem gecrimpten Flachteil oder aus der Vielzahl der Streifen einen Strang der Tabak verarbeitenden Industrie zu formen, fortgebildet dadurch, dass die Maschine ferner eine Prägevorrichtung mit zumindest einer Prägewalze, die mit einem Gegenlager zusammenwirkt, umfasst, wobei die Prägewalze und das Gegenlager dazu eingerichtet sind, ein zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager hindurchführbare Flachteil lokal zu verformen und so eine dreidimensionale Struktur in das Flachteil einzuprägen, wobei
I.) die Prägevorrichtung zwischen der Flachbahnbereitstellungsvorrichtung und wahlweise a) der Crimpvorrichtung oder b) der Trennvorrichtung angeordnet ist, wobei das hindurchführbare Flachteil die geprägte Flachbahn ist, und die Crimpvorrichtung dazu eingerichtet ist, in die geprägte Flachbahn als Flachteil in ihrer Längsrichtung verlaufende Crimplinien einzubringen oder die Trennvorrichtung dazu eingerichtet ist, die geprägte Flachbahn als Flachteil in eine Vielzahl von Streifen aufzutrennen, oder
II.) die Prägevorrichtung wahlweise zwischen a) der Crimpvorrichtung oder b) der Trennvorrichtung und der Strangformungseinheit angeordnet ist, und a) sofern die Maschine die Crimpvorrichtung umfasst, das hindurchführbare Flachteil die gecrimpte Flachbahn ist, und die Prägevorrichtung dazu eingerichtet ist, der gecrimpten Flachbahn als Flachteil eine dreidimensionale Struktur einzuprägen, oder b) sofern die Maschine die Trennvorrichtung umfasst, das hindurchführbare Flachteil die Vielzahl von Streifen ist, und die Prägevorrichtung dazu eingerichtet ist, den einzelnen Streifen der Vielzahl von Streifen als Flachteil eine dreidimensionale Struktur einzuprägen.
Vorteilhaft ist die Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie flexibel im Hinblick auf das verwendete oder verarbeitete Material der Tabak verarbeitenden Industrie. Insbesondere handelt es sich bei dem Material der Tabak verarbeitenden Industrie um ein aerosolbildendes Material der Tabak verarbeitenden Industrie. Ferner insbesondere ist das Material ein tabakhaltiges Material, beispielsweise rekonstituierter Tabak (RECON).
Durch die Prägung des in Form einer Flachbahn bereitgestellten Materials, wobei die Prägung wahlweise vor oder nach dem Crimpen der Flachbahn bzw. vor dem Auftrennen der Flachbahn in die Vielzahl von Streifen oder an der Vielzahl von Streifen, vorgenommen wird, kann die Qualität eines aus diesem Material hergestellten Strangs und somit auch des aus dem Strang hergestellten Tabakstocks verbessert werden. Durch die Prägung weist das Material verbesserte Eigenschaften auf. Die durch die Prägung erzeugte dreidimensionale Struktur führt dazu, dass sich die einzelnen Teile, insbesondere die Streifen des in dem Tabakstock vorhandenen Materials, ineinander verhaken, wodurch das Material in Längsrichtung des Tabakstocks stabilisiert wird. Das Heraustreten einzelner Teile, beispielsweise Streifen, aus einem Kopfende des Tabakstocks, und ebenso in die entgegengesetzte Richtung, kann vorteilhaft zumindest verringert, wenn nicht unterbunden werden. Ferner erhöht die Prägung die Füllkraft des Materials, was zu einer Gewichtsersparnis im Tabakstock führt. Diese vorteilhaften Produkteigenschaften können mit der Maschine flexibel und somit vorteilhaft für verschiedene Materialien, aus denen der Tabakstock aufgebaut oder hergestellt ist, realisiert werden. Sowohl die Flachbahn, also auch die gecrimpte Flachbahn oder in Streifen aufgetrennte Flachbahn können entsprechend bearbeitet werden. Umfasst die Maschine die Crimpvorrichtung, sind die erste und die zweite Crimpwalze jeweils insbesondere rotationssymmetrisch ausgestaltet, so dass mit den Crimpwalzen endlose Crimplinien in das hindurchführbare Flachteil einbringbar sind. Die Prägevorrichtung umfasst insbesondere eine Prägewalze, die nicht rotationssymmetrisch ausgestaltet ist. Die dreidimensionale Struktur, welche von der Prägewalze in das Flachteil eingeprägt wird, umfasst einzelne, insbesondere voneinander separate, Erhebungen oder Prägungen, die räumlich begrenzt sind. Im Kontext der vorliegenden Beschreibung soll ein solche, durch lokale Verformung erzeugte Struktur als dreidimensionale Struktur bezeichnet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Maschine dadurch fortgebildet, dass sie ferner eine Druckkraftsensorvorrichtung umfasst, welche dazu eingerichtet ist, einen Anpressdruck zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager zu messen.
Durch eine Messung des Prägedrucks bzw. Anpressdrucks kann der Prägeprozess im Hinblick auf die gewünschte Qualität, beispielsweise eine Intensität oder Höhe der Prägung, überwacht werden. Die Qualitätsüberwachung betrifft nicht nur den Prägeprozess selbst, sondern umfasst auch eine indirekte Fehlererkennung. Durch eine Überwachung des Anpressdrucks kann überwacht werden, ob die Prägung stets mit der gewünschten Prägekraft bzw. dem gewünschten Prägedruck durchgeführt wird, so dass stets die gewünschte Intensität der Prägung erreicht wird. Auf der Grundlage des Messwerts für den Anpressdruck kann eine indirekte Überwachung des Produktionsprozesses realisiert werden. Kommt es zu einem Fehler im Produktionsprozess, bei dem sich die Flachbahn im Prägespalt staut, beispielsweise um die Prägewalze herumwickelt, weil die Flachbahn an dem Grund der Prägewalze anhaftet, so erhöht sich innerhalb sehr kurzer Zeit der an der Prägevorrichtung gemessene Druck. Dies ist der Fall, da spätestens nach einer Umdrehung der Prägewalze, an welcher die Flachbahn oder Teile davon, anhaften, die doppelte Materialstärke in den Prägespalt einläuft. In diesem Moment kann eine sehr plötzliche, stufenförmige oder treppenartige Erhöhung des Prägedrucks detektiert werden. Ein solches Ereignis kann sehr gut als Hinweis auf den beschriebenen Fehlerfall gewertet werden. Der Produktionsprozess kann überprüft und gegebenenfalls stoppt werden.
Ferner erlaubt die Anpassung des Prägedrucks eine Anpassung des Prägevorgangs auf eine schwankende Qualität der Flachbahn, beispielsweise eine Anpassung auf Schwankungen der Materialstärke der Flachbahn. Auch eine Anpassung auf die Härte oder Festigkeit der Flachbahn kann auf der Grundlage eines Messwerts des Prägedrucks vorgenommen werden. Eine weiche und hoch duktile Flachbahn lässt sich in der Regel leichter prägen, als ein entsprechend härteres und weniger duktiles Material. Über eine Einstellung des Prägedrucks können physikalische Parameter des Endprodukts, wie beispielsweise dessen Härte oder Zugwiderstand eingestellt werden.
Zusammenfassend bietet also der Messwert des Prägedrucks eine Vielzahl von Möglichkeiten, um die Qualität des Prägeprozesses zu verbessern oder zu überwachen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Maschine ferner dadurch fortgebildet, dass die Druckkraftsensorvorrichtung dazu eingerichtet ist, einen Messwert des Anpressdrucks an eine Anpressdruck-Verarbeitungseinheit zu übertragen, welche dazu eingerichtet ist, den Messwert auszuwerten, wobei die Anpressdruck-Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet ist, bei Überschreiten eines vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzwerts für den Anpressdruck eine Warnmeldung auszugeben oder mittels einer ferner umfassten Anpressdruck-Verstellvorrichtung einen Anpressdruck zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager zu verringern.
Das Gegenlager ist insbesondere eine Gegenwalze. Die Prägevorrichtung kann also eine Prägewalze und eine mit dieser zusammenwirkenden Gegenwalze umfassen. Der Anpressdruck wird beispielsweise mit einem oder mehreren geeigneten Druckkraftsensoren der Prägevorrichtung gemessen. Der Messwert des Anpressdrucks kann der Maschinensteuerung zur Verfügung gestellt werden, so dass diese zu jedem Zeitpunkt den aktuellen Prägedruck kennt. Die Verarbeitungseinheit kann also als Teil der Maschinensteuerung implementiert sein. Bei einer plötzlichen Zunahme des Anpressdrucks in der laufenden Produktion kann nach Überschreiten eines entsprechenden vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzwerts wahlweise der Anpressdruck verringert oder eine Warnmeldung ausgegeben werden. Ausgehend von der Warnmeldung kann beispielsweise der Produktionsprozess gestoppt werden.
Gemäß weiterer Ausführungsformen sind für unterschiedliche Maßnahmen oder Aktionen unterschiedliche Grenzwerte definiert. Beispielsweise kann bei Erreichen eines ersten und geringeren Grenzwerts zunächst der Anpressdruck verringert werden. Überschreitet der Anpressdruck einen zweiten und höheren Grenzwert oder erreicht den ersten Grenzwert trotz vorausgegangene Verringerung des Anpressdrucks erneut und insbesondere binnen einer vorgebbaren Zeitspanne (d.h. es findet ein plötzlicher Anstieg des Anpressdrucks statt), kann die Produktion gestoppt oder eine entsprechende Warnmeldung ausgegeben werden. Eine Bedienperson der Maschine kann die Produktion stoppen und die während der Herunterfahrzeit produzierten Produkte können ausgeschleust werden. Eine geeignete Druckkraftsensorvorrichtung ist beispielsweise eine sog. pneumatische Brücke.
Indem der Anpressdruck verringert oder eine Warnmeldung ausgegeben wird, kann sichergestellt werden, dass keine ungeprägten oder zu gering geprägten Produkte in die weitere Produktion gelangen. Die Qualitätskontrolle findet somit im laufenden Betrieb und mit geringem apparativen Aufwand statt.
Neben einer Verringerung des Anpressdrucks kann ebenso eine Erhö- hung des Anpressdrucks vorgesehen sein. Fällt der Wert für den Anpressdruck (beispielsweise nachdem der Anpressdruck zuvor verringert wurde) unter einen vorgegebenen Grenzwert, kann der Anpressdruck wieder erhöht werden. Mit anderen Worten kann maschinenseitig eine rückgekoppelte Regelung des Anpressdrucks vorgesehen sein, so dass dieser stets in einem gewünschten Parameterfenster gehalten werden kann. Liegt der Anpressdruck zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager nicht in dem gewünschten Parameterfenster, kann durch Erhöhung oder Verringerung des Anpressdrucks nachgeregelt werden. Die in einem Zeitraum, in dem der Prägedruck außerhalb des gewünschten Parameterfensters liegt, hergestellten Produkte können automatisch ausgeschleust werden.
Als Material der Flachbahn kann, wie bereits weiter oben erwähnt, ein aerosolbildendes Material der Tabak verarbeitenden Industrie zum Einsatz kommen. Es ist ebenso möglich, dass ein nicht-aerosolbildendes Material der Tabak verarbeitenden Industrie zum Einsatz kommt, beispielsweise, um aus RECON-Material klassische Tabakprodukte herzustellen. Die Verwendung eines aerosolbildenden Materials ist also keinesfalls zwingend vorgesehen. Es kann sich bei dem Material der Tabak verarbeitenden Industrie um RECON-Material handeln, welches mit aerosolbildenden Zusatzstoffen versehen sein kann, beispielsweise Glycerin und/oder Propylenglykol. Das Material kann ebenso ein Folienmaterial sein, wie insbesondere Filtermaterial, Filtervlies oder eine tabakfreie Folie. Auch ein tabakfreies Material kann mit Zusatzstoffen versehen sein, wie beispielsweise Nikotin, Glycerin und/oder Propylenglykol. Es kann ebenso eine sogenannte Tabakersatzfolie als Material der Flachbahn eingesetzt werden, beispielsweise ein Material auf der Grundlage von Mais. Ein solches Material bietet in vielen Fällen eine geeignete Alternative zu RECON-Material.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Maschine dadurch fortgebildet, dass diese ferner eine Abstandsmessvorrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, einen Abstand zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager in dem zwischen diesen vorhandenen Spalt zu messen, und einen zugehörigen Messwert an eine ferner umfasste Abstand-Verarbeitungseinheit zu übertragen, ferner umfassend eine Abstand-Verstelleinheit, die dazu eingerichtet ist, den Abstand zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager zu verändern, wobei insbesondere die Abstand-Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet ist, die Abstand-Verstel- leinheit derart anzusteuern, dass der Abstand zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager auf einen vorgegebenen oder vorgebbaren Sollwert eingestellt wird.
Vorteilhaft ist es bei einer Maschine gemäß dieser Ausführungsform möglich, den Abstand zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager auf die Materialstärke des verarbeiteten Materials einzustellen. So können Materialschwankungen ausgeglichen werden und auch für Flachbahnen mit schwankender Materialdicke kann eine konstante Prägung erreicht werden.
Zu diesem Zweck kann die Maschine gemäß einer weiteren Ausführungsform dadurch fortgebildet sein, dass diese ferner eine Materialstärkenmessvorrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, eine Materialstärke der Flachbahn zu messen und einen zugehörigen Messwert an eine ferner umfasste Materialstärke-Verarbeitungseinheit zu übertragen, wobei die Materialstärke-Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet ist, den Messwert für den Abstand zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager sowie den Messwert für die Materialstärke auszuwerten und die Abstand- Verstelleinheit derart anzusteuern, dass der Abstand zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager in Abhängigkeit der Materialstärke der Flachbahn veränderbar ist.
Die Materialstärkenmessvorrichtung kann beispielsweise eine optische Messvorrichtung sein, mit der eine Materialstärke der Flachbahn in Transmission gemessen wird. Konkret kann eine Intensität eines transmittierten Lichtstrahls gemessen werden. Ferner kann alternativ oder zusätzlich der Luftdurchgang durch das Material für die Dickenmessung herangezogen werden. Eine solche Messung der Luftdurchlässigkeit oder des Luftdurchgangs kommt beispielsweise bei Filtermaterial zum Einsatz, welches bereits im ungeprägten Ausgangszustand eine hohe Luftdurchlässigkeit aufweist.
Die Materialstärke der Flachbahn ist insbesondere eine Dicke der Flachbahn, gemessen in einer Richtung zumindest näherungsweise senkrecht zu einer Oberfläche der Flachbahn. Die Materialstärke kann ebenso eine über mehreren verschiedenen Stellen der Flachbahn gemessene gemittelte Dicke der Flachbahn sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Maschine dadurch fortgebildet, dass die Prägevorrichtung eine Nadelwalze als Prägewalze umfasst, welche mit dem Gegenlager derart zusammenwirkt, dass beim Prägen des Flachteils in diese Löcher eingebracht werden.
Die Prägewalze kann also gemäß einer Ausführungsform als Nadelwalze ausgestaltet sein. Die beispielsweise als Gegenlager vorgesehene Gegenwalze kann entsprechend mit Nuten versehen sein, in die die Nadeln der Nadelwalze eintauchen. Ferner ist es vorgesehen, dass sowohl die Prägewalze eine Nadelwalze ist, welche sowohl Nadeln als auch Nuten umfasst, als auch die Gegenwalze. In einer solchen Ausführungsform greifen die Nadeln der einen Walze in die Nuten der jeweils anderen Walze ein, also beispielsweise die Nadeln der Prägewalze in die Nuten der Gegenwalze und umgekehrt die Nadeln der Gegenwalze in die Nuten der Prägewalze. Mit Hilfe einer solchen Prägevorrichtung, deren Prägewalzen bzw. deren Prägewalze und Gegenlager als Nadelwalzen ausgestaltet sind, können gezielt Löcher in das Flachteil eingebracht werden. Ein solches gelochtes Material kann genutzt werden, um eine Veränderung des Luftdurchgangs durch das Material im fertig hergestellten Produkt einzustellen. Außerdem werden durch das Lochen des Materials lokal kleine Krater erzeugt, an denen das Material des Flachteils herausgedrückt wird oder ist. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass sich im Ta- bakstock die Streifen bzw. das gecrimpte Material oder Bruchstücke davon ineinander verhaken und somit die Teile gegenüber Bewegungen in Längserstreckungsrichtung des Tabakstocks immobilisiert sind. Ferner können über den Grad des Lochens physikalische Parameter des Endprodukts, wie beispielsweise dessen Härte oder Zugwiderstand eingestellt werden.
Unabhängig von der Art der Prägung kann die Prägewalze so dimensioniert sein, dass Prägungen mit einer vorgegebenen Höhe erzeugt werden. Gemäß einem solchen Ausführungsbeispiel ist die Maschine dadurch fortgebildet, dass diese eine Prägewalze aufweist, die mit dem zu prägenden Flachteil in Wechselwirkung tritt, welche dem Flachteil die dreidimensionale Struktur einprägen, wobei sich diese Erhebungen mit einer Höhe zwischen 5 pm und 300 pm aus einer zumindest näherungsweise zylindermantelförmigen Mantelfläche der Prägewalze erheben.
Die angegebene Höhe der Erhebungen der Prägung hat sich in der Praxis als vorteilhaft herausgestellt, um eine Längsverschiebung der streifenartigen Materialteile im Tabakstock wirksam zu verhindern.
Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass die Erhebungen, betrachtet in Draufsicht auf die Mantelfläche, zumindest näherungsweise eine kreisrunde Form haben, wobei ein Durchmesser der Erhebungen zwischen 0,4 mm und 1 ,4 mm, insbesondere zwischen 0,4 mm und 0,8 mm liegt.
Bei den Erhebungen handelt es sich beispielsweise um punktförmige Erhöhungen, zylinderförmige oder kraterförmige Erhebungen. Der Durchmesser der Erhebungen wird derart gewählt, dass er geringer ist als eine Streifenbreite oder eine Crimpbreite, also ein Abstand zwischen benachbarten Crimplinien. Anderenfalls würde durch die Prägung eine Sollbruchstelle in das Material eingebracht werden, was vermieden werden soll.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Maschine dadurch fortgebildet, dass die Prägewalze zumindest einen ersten Abschnitt und einen davon verschiedenen zweiten Abschnitt aufweist, wobei in dem ersten Abschnitt auf der Mantelfläche Erhebungen vorhanden sind, welche dem Flachteil die dreidimensionale Struktur einprägen, und in dem zweiten Abschnitt auf der Mantelfläche keine Erhebungen vorhanden sind, so dass dem Flachteil von dem zweiten Abschnitt der Prägewalze keine dreidimensionale Struktur eingeprägt wird.
Ein solche Ausgestaltung der Prägewalze erlaubt eine weitere Flexibilisierung des Herstellungsprozesses und ermöglicht die Optimierung der Produkteigenschaften.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Maschine dadurch fortgebildet, dass die Prägewalze einen höhenverstellbaren Kern und zu beiden Stirnseiten des Kerns angeordnete äußere Distanzringe umfasst, wobei der Kern in Zusammenwirkung mit dem Gegenlager das Flachteil lokal verformt und diesem so die dreidimensionale Struktur einprägt, und die Distanzringe insofern mit dem Gegenlager Zusammenwirken, dass diese einen minimalen Abstand zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager definieren.
Die Distanzringe sind ähnlich den aus der Drucktechnik bekannten Schmitzringen ausgestaltet. Anders als die in der Drucktechnik eingesetzten Schmitzringe dienen die Distanzringe jedoch primär der Einhaltung eines Abstands oder Mindestabstands des Kerns der Prägewalze von dem Gegenlager und nicht des mechanischen Antriebs durch Friktion.
Die Verstellmöglichkeit des mittigen Walzenkörpers kann beispielsweise in 0,5 pm-Schritten möglich sein und/oder vorgenommen werden. Durch eine Verstellung des Kerns der Prägewalze kann der Prägespalt eingestellt werden, bei Beibehaltung eines voreingestellten Prägedrucks. Sowohl der Prägedruck als auch eine Größe des Prägespalts können rückgekoppelt, beispielsweise in Abhängigkeit einer Materialstärke des zu bearbeitenden Flachteils, eingestellt werden. Eine weitere Möglichkeit für eine rückgekoppelte Steuerung bieten Messwerte einer nachgelagerten Qualitätsauswertung des Prägevorgangs, die auf der Grundlage einer Prägeprofilmessung durchgeführt wird. Dies soll weiter unten noch ausführlicher erläutert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Maschine ferner dadurch fortgebildet, dass diese eine Prägewalzenüberwachungsvorrichtung umfasst, welche dazu eingerichtet ist, Anhaftungen des Flachteils auf einer Oberfläche der Prägewalze zu detektieren, insbesondere in einem Bereich der Prägewalze, der außerhalb eines Wechselwirkungsbereichs mit dem Gegenlager liegt.
Bei der Prägewalzenüberwachungsvorrichtung handelt es sich beispielsweise um eine optische Überwachungsvorrichtung, ferner beispielsweise um ein bildgebendes Kamerasystem, welches mit einer Bildauswertungseinrichtung zusammenwirkt. Mit Hilfe eines solchen optischen Überwa- chungssystems kann festgestellt werden, ob auf einer Oberfläche der Prägewalze Anhaftungen vorhanden sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Maschine eine mit der Prägewalze zusammenwirkende Reinigungsvorrichtung. Diese Reinigungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, Anhaftungen des Flachteils von der Oberfläche der Prägewalze zu entfernen, beispielsweise mittels geeigneter Schabelemente.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Maschine fortgebildet durch eine Prägevorrichtung, wobei diese eine erste Prägewalze, die mit einem ersten Gegenlager zusammenwirkt und eine zweite Prägewalze, die mit einem zweiten Gegenlager zusammenwirkt, umfasst, wobei die erste Prägewalze und das erste Gegenlager dazu eingerichtet sind, das zwischen der ersten Prägewalze und dem ersten Gegenlager hindurchführbare Flachteil lokal so zu verformen, dass diesem eine erste dreidimensionale Struktur eingeprägt wird und die zweite Prägewalze und das zweite Gegenlager dazu eingerichtet sind, das zwischen der zweiten Prägewalze und dem zweiten Gegenlager hindurchführbare Flachteil lokal so zu verformen, dass diesem eine zweite dreidimensionale Struktur eingeprägt wird.
Für das erste und zweite Gegenlager gilt das bereits allgemein zum Gegenlager Gesagte, es handelt sich insbesondere um Gegenwalzen. Beispielsweise ist das erste Walzenpaar unmittelbar stromaufwärts des zweiten Walzenpaars angeordnet. Die erste und die zweite dreidimensionale Struktur können unterschiedlich sein, d.h. unterschiedliche Prägemuster erzeugen. Die Möglichkeit zwei unterschiedliche Prägemuster in dem Flachteil zu realisieren, erlaubt eine weitere Flexibilisierung des Herstellungsprozesses.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Maschine ferner eine Bahnkantenregelung zur Regelung einer Lage einer Bahnkante des Flachteils unmittelbar stromaufwärts der Prägevorrichtung, wobei die Bahnkantenregelung dazu eingerichtet ist, die in das Flachteil eingeprägte dreidimensionale Struktur derart auszurichten, dass sofern die Maschine die Crimpvorrichtung umfasst, die dreidimensionale Struktur einen quer zur Materialstromrichtung zu bestimmenden Abstand zu mit der Crimpvorrichtung in das Flachteil eingebrachten Crimplinien von 0,1 mm bis 0,3 mm aufweist und, sofern die Maschine die Trennvorrichtung aufweist, die dreidimensionale Struktur einen quer zur Materialstromrichtung zu bestimmenden Abstand zu einer jeweiligen Seitenkante der mit der Streifenscheidvorrichtung erzeugten Streifen von 0,1 mm bis 0,3 mm aufweist.
Wie bereits zuvor erwähnt, kann die Prägung, beispielsweise eine einzelne Erhebung, welche Teil des Prägemusters ist, zu einer Sollbruchstelle beispielsweise des Streifenmaterials oder eines gecrimpten Flachteils werden. Um dieses zu vermeiden, werden die vorgenannten Abstände zu den Kanten eingehalten. Hierzu kann eine entsprechende Bahnkantenregelung vorgesehen sein. Dies ist bevorzugt derart unmittelbar stromaufwärts der Prägevorrichtung angeordnet, dass sich beim Durchlauf des Flachteils diese zwischen der Bahnkantenregelung und der Prägevorrichtung quer zur Förderrichtung nur noch um einen Betrag verschieben kann, der unterhalb eines Toleranzwertes liegt. Somit kann mit der Bahnkantenregelung die Prägung wirksam platziert werden. Die genannten Werte, um die die entsprechenden dreidimensionalen Strukturen von den Seitenkanten beabstandet sind, haben sich in der Praxis als vorteilhaft herausgestellt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Maschine ferner eine Prägeprofilmessvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, die in das Flachteil von der Prägevorrichtung eingebrachte dreidimensionale Struktur zumindest abschnittsweise zu erfassen.
Bei der Prägeprofilmessvorrichtung handelt es sich beispielsweise um eine Kameraeinheit, insbesondere eine stereoskopische Kameraeinheit, einen Sensor zur Höhenprofilmessung, beispielsweise eine Lasertriangulationsmessvorrichtung, jeweils einschließlich entsprechend geeigneter Auswerteeinheiten. Mit Hilfe einer solchen Sensorik kann die mit der Prägevorrichtung eingebrachte Prägung quantitativ und qualitativ erfasst werden. Ausgehend von den auf diese Weise erfassten Messwerten kann beispielsweise eine Größe des Prägespalts und/oder ein Prägedruck, insbesondere rückgekoppelt, gesteuert und/oder geregelt werden.
Eine rückgekoppelte Steuerung oder Regelung kann ferner basierend auf dem Messwert einer Messvorrichtung vorgenommen werden, wobei die Maschine gemäß einer weiteren Ausführungsform eine solche Messvorrichtung umfasst und diese dazu eingerichtet ist, zumindest einen physikalischen Parameter des Strangs oder eines stabförmigen Artikels, der unter Verwendung eines aus dem Strang abgelängten Segments hergestellt ist, zu messen, insbesondere einen Zugwiderstand und/oder eine mechanische Härte des Strangs oder Artikels zu messen, und ausgehend von dem so erfassten Messwert, eine Abstand-Verstelleinheit, die dazu eingerichtet ist, den Abstand zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager zu verändern, und/oder eine Anpressdruck-Verstellvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, einen Anpressdruck zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager zu verändern, zu steuern oder zu regeln.
Bei der Messvorrichtung handelt es sich beispielsweise um einen sog. Messturm. Ein solches System umfasst einen Greifer, mit dem in regelmäßigen Intervallen Produkte beispielsweise aus einer Sichtstrecke entnommen werden und dann mechanisch in den Messturm gelegt werden.
In dem Messturm, der als Messvorrichtung zur Erfassung zumindest eines physikalischen Parameters des Strangs oder eines stabförmigen Artikels ausgelegt und eingerichtet ist, kann beispielsweise der Zugwiderstand o- der die mechanische Härte eines stabförmigen Artikels als ein physikalischer Parameter gemessen werden. Liegt dieser physikalische Parameter nicht im gewünschten Parameterbereich, kann beispielsweise über eine Veränderung der Breite des Prägespalts oder des Prägedrucks eine entsprechende Nachregelung vorgenommen werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Flachbahnbereitstellungsvorrichtung dazu eingerichtet, eine erste Flachbahn aus einem ersten Material der Tabak verarbeitenden Industrie und eine zweite Flachbahn aus einem zweiten Material der Tabak verarbeitenden Industrie bereitzustellen, wobei die Prägevorrichtung zwischen der Flachbahnbereitstellungsvorrichtung und wahlweise der Crimpvorrichtung oder der Trennvorrichtung angeordnet ist, und das hindurchführbare Flachteil eine mehrlagige Flachbahn ist, in welcher die erste und die zweite Flachbahn übereinander angeordnet sind.
Die Kombination mehrerer Flachbahnen erlaubt es beispielsweise ein Heat-not-Burn-Produkt herzustellen, welches als erstes Material eine RECON-Folie oder ein anderes Trägermaterial und als zweites Material eine Geschmacksträgerfolie umfasst, die beispielsweise Nikotin, Glycerin und/oder Propylenglykol enthält. Die Geschmacks- und Aromastoffe können in dieses zweite Material gegebenenfalls leichter eingebracht werden als in das Trägermaterial, weshalb eine solche Kombination wünschenswert ist. Indem zwei Flachbahnen gemeinsam verarbeitet werden, können die technischen Probleme, die vielfach bei der Verarbeitung von Geschmacksträgerfolien auftreten, überwunden werden. Diese sind nämlich vielfach als Gelfolien ausgeführt, welche beispielsweise eine äußerst geringe Zugfestigkeit aufweisen und zudem recht klebrig und somit schwierig in der Verarbeitung sind.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die zweite Flachbahn, also beispielsweise eine Geschmacksträgerfolie wie eine Gelfolie oder dergleichen, in zwei Flachbahnen des ersten Materials, beispielsweise RECON- Folien, eingebettet werden kann. In diesem Zusammenhang kann die zweite Flachbahn zwischen zwei separate Teilbahnen der ersten Flachbahn eingebettet werden. Alternativ kann die erste Flachbahn der Länge nach gefaltet werden, wobei die zweite Flachbahn in die entstehende Falte eingelegt wird. Beispielsweise wird eine Gelfolie in eine RECON-Fo- lie eingeschlagen, so dass sich auf der jeweiligen Außenseite des entstehenden Verbunds RECON-Material befindet. Die mitunter klebrige Geschmacksträgerfolie kommt auf diese Weise nicht mit der verarbeitenden Maschine direkt in Kontakt. Bei der Prägung eines solchen Verbundmaterials wird vorteilhaft eine zuverlässige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Material, beispielsweise zwischen einer RECON-Flach- bahn und einer Gel-Flachbahn hergestellt, was die Verarbeitung deutlich erleichtert. Die hierzu erforderliche Prägekraft und/oder eine Größe des Prägespalts kann entsprechend abweichend von der Prägung einlagiger Folien beispielsweise geringfügig erhöht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Prägevorrichtung dazu eingesetzt, eine auslaufende Flachbahn mit einer weiteren Flachbahn nach der Art eines Splicers zu verbinden.
Die Maschine ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform dadurch fortgebildet, dass die Prägewalze um eine erste Präge-Rotations- achse drehbar gelagert ist und das Gegenlager um eine zweite Präge-Ro- tationsachse drehbar gelagert und die Prägewalze und/oder das Gegenla- ger in einer Verlagerungsrichtung quer zur jeweiligen Präge-Rotations- achse frei verlagerbar geführt sind/ist, ferner aufweisend eine Präge-An- druckvorrichtung, die eingerichtet ist, eine Prägekraft entgegen der Verlagerungsrichtung auf die Prägewalze und/oder das Gegenlager auszuüben, so dass das Flachteil mit der Prägekraft beaufschlagbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass sofern die Maschine die Crimpvorrichtung umfasst, die erste Crimpwalze um eine erste Crimp-Rotationsachse drehbar gelagert ist und die zweite Crimpwalze um eine zweite Crimp-Rotationsachse drehbar gelagert und die erste und/oder die zweite Crimpwalze quer zu ihrer jeweiligen Crimp-Rotationsachse frei verlagerbar geführt sind/ist, ferner aufweisend eine Crimp-An- druckvorrichtung, die eingerichtet ist, eine Crimpkraft entgegen der Verlagerungsrichtung auf die erste und/oder die zweite Crimpwalze auszuüben, so dass das Flachteil mit der Crimpkraft beaufschlagbar ist.
Die Präge-Andruckvorrichtung und/oder die Crimp-Andruckvorrichtung ist beispielsweise eine Vorrichtung oder sind beispielsweise Vorrichtungen, welche pneumatisch oder hydraulisch betrieben werden. Die Andruckvorrichtungen können aktiv gesteuert und/oder geregelt sein, sie können auch rein passiv arbeiten, beispielsweise unter Verwendung einer oder mehrerer Federn, die die Prägekraft und/oder die Crimpkraft bereitstellen. Die Prägewalze und/oder das Gegenlager und ebenso die erste Crimpwalze und/oder die zweite Crimpwalze sind gegen die Prägekraft oder entgegen der Crimpkraft frei verlagerbar, und zwar in eine Richtung entgegengesetzt zu der Verlagerungsrichtung. Selbstverständlich hat die Verlagerung konstruktive Grenzen. Innerhalb dieser Grenzen erfolgt die Verlagerung jedoch frei und ungehindert, sobald die Prägekraft oder die Crimpkraft überwunden wird. Vorteilhaft ist es mit einer entsprechend konstruierten Prägevorrichtung oder Crimpvorrichtung möglich, dass die Vorrichtungen auf unterschiedliche Materialstärken des verarbeiteten Flachteils flexibel reagieren. Indem die Prägekraft oder die Crimpkraft auf das Flachteil ausgeübt wird/werden, kann die entsprechende Prägung oder Crimpung des Flachteils bewirkt werden. Gelangt beispielsweise ein Abschnitt größerer Materialstärke in die Prägevorrichtung oder die Crimp- vorrichtung, können die Prägewalze und/oder das Gegenlager und im Falle der Crimpvorrichtung die erste und/oder die zweite Crimpwalze bei Überschreiten der entsprechenden Prägekraft oder Crimpkraft flexibel ausweichen. Die Prägung oder Crimpung des Fachteils fällt in dem Abschnitt erhöhter Materialstärke, bezogen auf die Gesamtstärke des Materials, schwächer aus, was sich jedoch vorteilhaft auf den Produktionsprozess auswirkt. Beispielsweise können die in vielen Fällen bei derartigen Materialverdickungen auftretenden Abrisse des Flachteils vorteilhaft vermieden werden. Im Fall der Crimpung führt eine Materialverdickung aufgrund der Öffnungsbewegung des Crimpwalzenpaares durch die größere Materialstärke, zu einer geringeren Crimpung. Dies gleicht wiederum den steigenden Zugwiderstand in dem aus einem solchen Material hergestellten stabförmigen Segment oder stabförmigen Artikel, der durch die erhöhte Materialmenge bedingt ist, aus.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Präge-Andruckvorrichtung und/oder die Crimp-Andruckvorrichtung dazu eingerichtet sind/ist, eine vorbestimmte, insbesondere eine einstellbare, konstante, ferner insbesondere von einer Verlagerungsposition in Verlagerungsrichtung unabhängige, Prägekraft und/oder Crimpkraft bereitzustellen.
Durch Einstellung der Prägekraft und/oder Crimpkraft kann eine Intensität der Prägung oder Crimpung eingestellt werden. Die Prägekraft und/oder Crimpkraft kann aktiv gesteuert und/oder geregelt sein, beispielsweise, wenn die Präge-Andruckvorrichtung und/oder die Crimp-Andruckvorrichtung pneumatisch oder hydraulisch betrieben werden. Die Prägekraft und/oder Crimpkraft kann gesteuert oder geregelt werden, beispielsweise auf der Grundlage eines erfassten Messwertes, der ein Maß für die Prägung oder Crimpung ist. Auch eine Steuerung oder Regelung anhand von Produkteigenschaften, beispielsweise eines stabförmigen Artikels, der zumindest ein Segment aufweist, welches aus oder unter Verwendung des geprägten oder gecrimpten Flachteils hergestellt ist, kann vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Prägekraft und/oder Crimpkraft in Abhängigkeit eines Zugwiderstands gesteuert oder geregelt werden. Die unabhängig von der Verlagerungsposition konstante Prägekraft oder Crimpkraft erlaubt es der Präge- oder Crimpvorrichtung flexibel auf unterschiedliche Materialstärken des Flachteils zu reagieren oder diese zu verarbeiten und gleichzeitig eine gleichmäßige Verarbeitung des Flachteils (auch bei unterschiedlichen Materialstärken) sicherzustellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass die Maschinen einen Präge-Anschlag und/oder einen Crimp-Anschlag aufweist, wobei der Präge-Anschlag dazu eingerichtet ist, einen minimalen Abstand zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager zu definieren, und wobei der Crimp-Anschlag dazu eingerichtet ist, einen minimalen Abstand zwischen der ersten und der zweiten Crimpwalze zu definieren.
Ein entsprechender Anschlag definiert einen minimalen Prägespalt oder Crimpspalt. Der Präge-Anschlag und/oder der Crimp-Anschlag sind insbesondere verstellbar oder einstellbar. Je geringer die minimale Spaltbreite eingestellt wird, desto größer fällt die maximale Wechselwirkung der Prägevorrichtung und/oder Crimpvorrichtung mit dem Flachteil aus. Die Prägekraft und/oder Crimpkraft wirkt bei minimalem Prägeabstand und/oder Crimpabstand gegen den entsprechenden Anschlag.
Der Präge-Anschlag kann ferner insbesondere dadurch bereitgestellt werden, dass die Prägewalze mit einem höhenverstellbaren Kern und mit zu beiden Stirnseiten des Kerns angeordneten Distanzringen ausgestaltet ist. Ein Präge-Anschlag kann ebenso an anderer Stelle der Konstruktion vorgesehen sein. Vorteilhaft können die Ausführungsformen, welche im Hinblick auf die Prägewalze mit höhenverstellbarem Kern erwähnt wurden, mit der zuvor genannten Ausführungsform kombiniert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Maschine ferner eine Materialstärken-Messvorrichtung mit einem Verlagerungs- und/oder Kraftsensor auf, der eingerichtet ist, eine Verlagerung der Prägewalze, des Gegenlagers, der ersten Crimpwalze und/oder der zweiten Crimpwalze zu messen und/oder eine von der Präge-Andruckvorrichtung und/oder der Crimp-Andruckvorrichtung ausübbare Kraft zu messen, wobei die Materi- alstärken-Messvorrichtung dazu eingerichtet ist, aus einem Messwert für ein Maß der Verlagerung und/oder einem Messwert für eine ausübbare Kraft, eine Materialstärke des Flachteils zu bestimmen.
Vorteilhaft kann mit einer Maschine gemäß dieser Ausführungsform eine Materialstärke des Flachteils direkt während der Verarbeitung desselben bestimmt werden. Auf einen vorgelagerten oder nachgelagerten Sensor zur Erfassung der Materialstärke kann vorteilhaft verzichtet werden, was eine konstruktive Vereinfachung der Maschine bewirkt.
Der im Kontext der vorgenannten Ausführungsform eingesetzte Kraftsensor kann insbesondere die bereits zuvor erwähnte Druckkraftsensorvorrichtung sein, welche dazu eingerichtet ist, einen Anpressdruck zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager zu messen. Der Messwert des Anpressdrucks kann somit gemäß der vorstehend erwähnten Ausführungsform in der Materialstärken-Messvorrichtung verarbeitet werden. Die Ausführungsformen betreffend die Druckkraftsensorvorrichtung und die vorstehend erwähnte Ausführungsform betreffend die Materialstärken-Mess- vorrichtung können vorteilhaft miteinander kombiniert werden.
Der Verlagerungssensor kann ferner insbesondere die bereits weiter oben erwähnte Abstandsmessvorrichtung sein, die dazu eingerichtet ist, einen Abstand zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager in dem zwischen diesen beiden Einheiten vorhandenen Spalt zu messen. Der von der Abstandsmessvorrichtung erfasste Messwert kann also ebenfalls in der Ma- terialstärken-Messvorrichtung verarbeitet werden. Auch bezüglich der Abstandsmessvorrichtung können die weiter oben erwähnten Ausführungsformen oder damit in Verbindung stehende Weiterbildungen vorteilhaft mit der zuvor erwähnten Ausführungsform betreffend die Materialstärkenmessvorrichtung kombiniert werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die bereits weiter oben erwähnte Messvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, zumindest einen physikalischen Parameter des Strangs oder eines stabförmigen Artikels, der unter Verwendung eines aus dem Strang abgelängten Segments hergestellt ist, zu messen, dazu eingerichtet, eine Prägekraft und/oder Crimpkraft zu verändern. Insbesondere ist diesbezüglich ein rückgekoppelter Regelkreis vorgesehen, um beispielsweise den oder die mit der Messvorrichtung als physikalischer Parameter erfassten Druckwiderstand und/oder mechanische Härte des Strangs oder Artikels zu optimieren. Auch an dieser Stelle können wiederum vorteilhaft die zuvor erwähnten Ausführungsformen betreffend die Messvorrichtung mit der zuvor erwähnten Ausführungsform betreffend die Materialstärken-Messvorrichtung kombiniert werden.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Crimpvorrichtung, aufweisend eine erste Crimpwalze und eine zweite Crimpwalze mit jeweils einer in Querrichtung der Crimpwalze zumindest abschnittsweise strukturierten Oberfläche, wobei die strukturierten Oberflächen der beiden Crimpwalzen derart ineinandergreifen, dass in ein zwischen den beiden Crimpwalzen hindurchführbares Flachteil in seiner Längsrichtung verlaufende Crimpli- nien einbringbar sind, wobei die erste Crimpwalze um eine erste Crimp- Rotationsachse drehbar gelagert ist und die zweite Crimpwalze um eine zweite Crimp-Rotationsachse drehbar gelagert und die erste und/oder die zweite Crimpwalze quer zu ihrer jeweiligen Crimp-Rotationsachse frei verlagerbar geführt sind/ist, ferner aufweisend eine Crimp-Andruckvorrich- tung, die eingerichtet ist, eine Crimpkraft in Richtung der Verlagerungsrichtung auf die erste und/oder die zweite Crimpwalze auszuüben, so dass das Flachteil mit der Crimpkraft beaufschlagbar ist.
Auf die Crimpvorrichtung treffen gleiche oder ähnliche Vorteile zu, wie sie bereits zuvor im Hinblick auf die Maschine umfassend eine Crimpvorrichtung mit verlagerbarer erster oder zweiter Crimpwalze erwähnt wurden, so dass auf Wiederholung verzichtet werden soll. Die Crimpvorrichtung stellt insbesondere auch für sich genommen eine selbständige Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dar.
Vorteilhaft kann die Crimpvorrichtung dadurch fortgebildet sein, dass die Crimp-Andruckvorrichtung dazu eingerichtet ist, eine vorbestimmte, insbesondere eine einstellbare, konstante, ferner insbesondere von einer Verlagerungsposition in Verlagerungsrichtung unabhängige, Crimpkraft bereitzustellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Crimpvorrichtung dadurch fortgebildet, dass diese ferner einen Crimp-Anschlag aufweist, wobei dieser dazu eingerichtet ist, einen minimalen Abstand zwischen der ersten und zweiten Crimpwalze zu definieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Crimpvorrichtung fortgebildet durch eine Materialstärken-Messvorrichtung mit einem Verlagerungs- und/oder Kraftsensor, der eingerichtet ist, eine Verlagerung der ersten Crimpwalze und/oder der zweiten Crimpwalze zu messen und/oder eine von der Crimp-Andruckvorrichtung ausübbare Kraft zu messen, wobei die Materialstärken-Messvorrichtung dazu eingerichtet ist, aus einem Messwert für ein Maß der Verlagerung und/oder einem Messwert für eine ausübbare Kraft eine Materialstärke des Flachteils zu bestimmen. Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Prägen eines Flachteils, wobei dieses Verfahren durch die folgenden Schritte fortgebildet ist: Bereitstellen einer Flachbahn aus einem aerosolbildenden Material der Tabak verarbeitenden Industrie, a) Crimpen des Flachteils, wobei in das Flachteil in seiner Längsrichtung verlaufende Crimplinien eingebracht werden, oder b) Auftrennen des Flachteils in eine Vielzahl von Streifen,
Formen eines Strangs der Tabak verarbeitenden Industrie aus wahlweise dem gecrimpten Flachteil oder aus der Vielzahl der Streifen, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Schritte: I.) Prägen der Flachbahn als Flachteil vor Schritt a) des Crimpens o- der vor dem Schritt b) des Auftrennens in Streifen oder
II.) Prägen der gecrimpten Flachbahn als Flachteil nach Schritt a) des
Crimpens oder
Prägen der Vielzahl von Streifen als Flachteil nach Schritt b) des Auftrennens, wobei der Schritt des Prägens mit einer Prägevorrichtung durchgeführt wird, in der zumindest eine Prägewalze mit einem Gegenlager zusammenwirkt und während des Prägens das Flachteil lokal verformt und in dem Flachteil eine dreidimensionale Struktur erzeugt, und wobei während des Schritts des Prägens eine Flächenvergrößerung des Flachteils stattfindet, die zwischen 5 % und 25 %, insbesondere zwischen 8 % und 14 % beträgt oder die während des Schritts des Prägens erzeugte dreidimensionale Struktur durch Erhebungen gebildet wird, die eine Höhe zwischen 5 pm und 300 pm, insbesondere zwischen 5 pm und 25 pm, aufweisen und sich um diese Höhe aus einer zumindest näherungsweise ebenen Fläche des Flachteils erheben.
Auf das Verfahren zum Prägen eines Flachteils treffen grundsätzlich gleiche oder ähnliche Vorteile zu, wie sie bereits im Hinblick auf die Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie erwähnt wurden, so dass auf Wiederholung verzichtet werden soll. Auf das Verfahren treffen auch die übrigen im Hinblick auf die Vorrichtung genannten vorteilhaften Aspekte und Weiterbildungsmöglichkeiten in gleicher oder ähnlicher Weise zu.
Die genannten Werte für die Flächenvergrößerung der Flachbahn, welche durch den Prägevorgang stattfindet bzw. die Höhe der im Zuge der Prägung eingebrachten Struktur, haben sich als in der Praxis als vorteilhafte Werte herausgestellt. Diese Werte sind dahingehend vorteilhaft, dass eine Verschiebung einzelner streifenförmiger Elemente im Tabakstock eines mit dem solchen Verfahren hergestellten Tabakstocks in Längsrich- tung vorteilhaft zumindest verringert, wenn nicht gar vollständig vermieden werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Verfahren dadurch fortgebildet, dass ein Anpressdruck zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager gemessen wird.
Bei dem Gegenlager kann es sich wiederum um eine Gegenwalze handeln.
Das Verfahren ist ferner dadurch fortgebildet, dass ein Messwert des Anpressdrucks ausgewertet und bei Überschreiten eines vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzwerts für den Anpressdruck eine Warnmeldung ausgegeben oder mittels einer Anpressdruck-Verstellvorrichtung einen Anpressdruck zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager verringert wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass ein Abstand zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager in einem zwischen diesen vorhandenen Spalt gemessen und ein zugehöriger Messwert verarbeitet wird, wobei ein Abstand zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager verändert wird, insbesondere der Abstand zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager auf einen vorgegebenen oder vorgebbaren Sollwert eingestellt wird.
Dieses Verfahren kann vorteilhaft dadurch fortgebildet sein, dass ferner eine Materialstärke der Flachbahn gemessen wird und ein zugehöriger Messwert für die Materialstärke gemeinsam mit dem Messwert für den Abstand zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager ausgewertet und auf der Grundlage dieser Messwerte der Abstand zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager in Abhängigkeit der Materialstärke der Flachbahn verändert wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können mit dem Verfahren während des Prägens Löcher in das Flachteil eingebracht werden. Insbesondere führen diese Löcher dazu, dass sich vulkanförmige Erhebungen in dem Flachteil bilden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass die Prägewalze dahingehend überwacht wird, ob Anhaftungen des Flachteils auf einer Oberfläche der Prägewalze vorhanden sind, insbesondere in einem Bereich der Prägewalze, der außerhalb eines Wechselwirkungsbereichs mit dem Gegenlager liegt.
Das Verfahren kann ferner dadurch fortgebildet sein, dass der Schritt des Prägens einen ersten und einen zweiten Prägeschritt umfasst, wobei in dem ersten Prägeschritt eine erste dreidimensionale Struktur eingeprägt wird und in dem zweiten Prägeschritt eine von der ersten verschiedene zweite dreidimensionale Struktur eingeprägt wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Verfahren dadurch fortgebildet, dass eine Bahnkantenregelung zur Regelung einer Lage einer Bahnkante des Flachteils unmittelbar stromaufwärts des Prägeschritts vorgenommen wird, mit der Bahnkantenregelung das Flachteil so ausgerichtet wird, dass die im anschließenden Schritt eingeprägte dreidimensionale Struktur derart ausgerichtet wird, dass sofern die Flachbahn als Flachteil gecrimpt wird, die dreidimensionale Struktur einen quer zur Materialstromrichtung zu bestimmenden Abstand zu mit der Crimpvorrichtung in die Flachbahn eingebrachten Crimplinien von 0,1 mm bis 0,3 mm aufweist und sofern die Flachbahn in Streifen aufgetrennt wird, die dreidimensionale Struktur einen quer zur Materialstromrichtung zu bestimmenden Abstand zu einer jeweiligen Seitenkante der mit der Trennvorrichtung erzeugten Streifen von 0,1 mm bis 0,3 mm aufweist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird ferner die dreidimensionale Struktur der Prägung zumindest abschnittsweise erfasst. Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass ferner zumindest ein physikalischer Parameter des Strangs oder eines stabförmigen Artikels, der unter Verwendung eines aus dem Strang abgelängten Segments hergestellt ist, gemessen wird, wobei insbesondere ein Zugwiderstand und/oder eine mechanische Härte des Strangs oder Artikels gemessen wird, wobei ausgehend von dem erfassten Messwert, ein Abstand zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager verändert und/oder ein Anpressdruck zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager verändert wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass eine erste Flachbahn aus einem ersten Material der Tabak verarbeitenden Industrie und eine zweite Flachbahn aus einem zweiten Material der Tabak verarbeitenden Industrie bereitgestellt, und eine mehrlagige Flachbahn geprägt wird, in welcher die erste und die zweite Flachbahn übereinander angeordnet sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Verfahren dadurch fortgebildet, dass der Schritt des Prägens mit einer Prägevorrichtung durchgeführt wird, deren Prägewalze um eine erste Präge-Rotations- achse drehbar gelagert ist und deren Gegenlager um eine zweite Präge- Rotationsachse drehbar gelagert ist, wobei ferner die Prägewalze und/oder das Gegenlager in einer Verlagerungsrichtung quer zur jeweiligen Präge-Rotationsachse frei verlagerbar geführt sind/ist, wobei die Prägevorrichtung ferner eine Präge-Andruckvorrichtung aufweist, die eine Prägekraft in Richtung der Verlagerungsrichtung auf die Prägewalze und/oder das Gegenlager ausübt, so dass das Flachteil mit der Prägekraft beaufschlagt wird.
Im Hinblick auf das Verfahren zum Prägen des Flachteils, wobei die Prägewalze und/oder das Gegenlager frei verlagerbar sind, treffen gleiche oder ähnliche Vorteile zu, wie sie bereits im Hinblick auf eine entsprechend konstruierte Maschine erwähnt wurden, so dass auf Wiederholungen verzichtet werden soll. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Verfahren dadurch fortgebildet, dass der Schritt a) des Crimpens mit einer Crimp- vorrichtung durchgeführt wird, die eine um eine erste Crimp-Rotations- achse drehbar gelagerte erste Crimpwalze und eine um eine zweite Crimp-Rotationsachse drehbar gelagerte zweite Crimpwalze aufweist, wobei die erste und/oder die zweite Crimpwalze quer zu ihrer jeweiligen Crimp-Rotationsachse frei verlagerbar geführt sind/ist, wobei die Crimp- vorrichtung ferner eine Crimp-Andruckvorrichtung aufweist, mit der eine Crimpkraft in Richtung der Verlagerungsrichtung auf die erste und/oder die zweite Crimpwalze ausgeübt wird, so dass das Flachteil mit der Crimpkraft beaufschlagt wird.
Auch im Hinblick auf das Verfahren zum Crimpen des Flachteils mit einer Crimpvorrichtung, deren erste und/oder zweite Crimpwalze frei verlagerbar geführt sind/ist, treffen gleiche oder ähnliche Vorteil zu wie sie bereits im Hinblick auf eine entsprechend konstruierte Maschine bzw. Crimpvorrichtung erwähnt wurden.
Das Verfahren ist gemäß einer Ausführungsform vorteilhaft dadurch fortgebildet, dass die Präge-Andruckvorrichtung und/oder die Crimp-Andruckvorrichtung eine vorbestimmte, insbesondere eine einstellbare, konstante, ferner insbesondere von einer Verlagerungsposition in Verlagerungsrichtung unabhängige, Prägekraft und/oder Crimpkraft bereitstellen/bereit- stellt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist insbesondere vorgesehen, dass die Präge-Andruckvorrichtung und/oder die Crimp-Andruckvorrichtung ferner einen Präge-Anschlag und/oder einen Crimp-Anschlag aufweisen, wobei der Präge-Anschlag einen minimalen Abstand zwischen der Prägewalze und dem Gegenlager definiert, und wobei der Crimp-Anschlag einen minimalen Abstand zwischen der ersten und der zweiten Crimpwalze definiert. Das Verfahren ist ferner insbesondere dadurch fortgebildet, dass die Prägevorrichtung und/oder die Crimpvorrichtung eine Materialstärken-Mess- vorrichtung mit einem Verlagerungs- und/oder Kraftsensor aufweist, wobei der Verlagerungssensor eine Verlagerung der Prägewalze, des Gegenlagers, der ersten Crimpwalze und/oder der zweiten Crimpwalze misst und/oder der Kraftsensor eine von der Präge-Andruckvorrichtung und/oder der Crimp-Andruckvorrichtung ausgeübte Kraft misst und die Materialstärken-Messvorrichtung aus einem Messwert für ein Maß der Verlagerung und/oder einem Messwert für eine ausgeübte Kraft eine Materialstärke des Flachteils bestimmt.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein stabförmiges Segment der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend aerosolbildendes Material der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei das Material a) eine gecrimpte Flachbahn ist, b) eine in eine Vielzahl von Streifen aufgetrennte Flachbahn ist, oder c) eine in Kleinteile zerkleinerte Flachbahn ist, wobei die Flachbahn eine durch eine Prägung erzeugte dreidimensionale Struktur aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachbahn durch die Prägung eine Flächenvergrößerung erfahren hat, die zwischen 5 % und 25 %, insbesondere zwischen 8 % und 14 % beträgt, oder die dreidimensionale Struktur durch Erhebungen gebildet ist, die eine Höhe zwischen 5 pm und 300 pm, insbesondere zwischen 5 pm und 25 pm, aufweisen und sich um diese Höhe aus einer zumindest näherungsweise ebenen Fläche der Flachbahn erheben.
Auch auf das stabförmige Segment treffen gleiche oder ähnliche Vorteile zu, wie sie bereits zuvor im Hinblick auf die Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie sowie das Verfahren zum Prägen eines Flachteils erwähnt wurden.
Das stabförmige Segment zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die in den vorhandenen Strukturen, wie beispielsweise die gecrimpte Flachbahn oder die Vielzahl von Streifen, aufgrund der dreidimensionalen eingeprägten Struktur in einer Längsrichtung des stabförmigen Segments mit wesentlich geringerer Wahrscheinlichkeit verrutschen. Aus diesem Grund ist das stabförmige Segment insbesondere zur Herstellung von Heat-not-Burn-Artikeln geeignet.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung zeichnet sich das stabförmige Segment aus durch eine dreidimensionale Struktur, insbesondere in Draufsicht auf eine Oberfläche der Flachbahn kreisrunde Erhebungen, die sofern a) das Material eine gecrimpte Flachbahn ist, quer zu einer Längsrichtung der Flachbahn gemessen, einen Abstand zu in der Flachbahn vorhandenen Crimplinien von 0,1 mm bis 0,3 mm aufweist, oder sofern b) das Material eine Vielzahl von Streifen ist, quer zu einer Längsrichtung der Streifen gemessen, einen Abstand zu einer jeweiligen Seitenkante der Streifen von 0,1 mm bis 0,3 mm aufweisen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das stabförmige Segment dadurch fortgebildet, dass das Material eine mehrlagige Flachbahn aus einer tabakhaltigen Trägerflachbahn und einer mit zumindest einem Zusatzstoff versehenen Geschmacksträgerflachbahn ist, wobei insbesondere eine Zugfestigkeit der Trägerflachbahn größer als eine Zugfestigkeit der Geschmacksträgerflachbahn ist.
Schließlich wird die Aufgabe gelöst durch einen stabförmigen Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend zumindest ein stabförmiges Segment nach einem oder mehreren der zuvor genannten Ausführungsformen. Auch auf den stabförmigen Artikel treffen gleiche oder ähnliche Vorteile zu, wie sie bereits zuvor im Hinblick auf die Maschine, das Verfahren und das stabförmige Segment erwähnt wurden, so dass auf Wiederholungen verzichtet werden soll.
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 bis 4 jeweils schematische Ansichten verschiedener Ausfüh- rungsbeispiele für eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie,
FIG. 5 eine weitere schematisch vereinfachte Ansicht einer
Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie,
FIG. 6 eine schematische Seitenansicht einer als Nadelwalze ausgebildeten Prägewalze,
FIG. 7 eine schematisch vereinfachte abschnittsweise Seitenansicht einer in eine Ebene abgerollten Mantelfläche einer Prägewalze,
FIG. 8 eine schematisch vereinfachte abschnittsweise Draufsicht auf die Mantelfläche einer Prägewalze,
FIG. 9 eine schematisch vereinfachte Ansicht auf eine Prägewalze und ihr Gegenlager, betrachtet in Materialstromrichtung,
FIG. 10 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer Prägevorrichtung mit einer Prägewalzenüberwachungsvor- richtung, FIG. 11 bis 13 jeweils schematische Ansichten weiterer Ausführungsbeispiele für Maschinen der Tabak verarbeitenden Industrie,
FIG. 14 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer Prägevorrichtung und
FIG. 15 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer
Crimpvorrichtung.
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 in schematischer Darstellung eine Maschine 2 der Tabak verarbeitenden Industrie, welche eine Flachbahnbereitstellungsvorrichtung 4, eine Prägevorrichtung 6, eine Crimpvorrichtung 8 sowie eine Strangformungseinheit 10 umfasst. Die Flachbahnbereitstellungsvorrichtung 4 stellt eine Flachbahn 12 aus einem Material der Tabak verarbeitenden Industrie bereit. Die Flachbahn 12 ist beispielsweise auf einer Bobine 14 aufgewickelt. Die Bobine 14 ist in der Flachbahnbereitstellungsvorrichtung 4 auf einem Dorn aufgenommen und wird von der Flachbahnbereitstellungsvorrichtung 4 von der Bobine 14 abgewickelt. Um die Flachbahn 12 mit der gewünschten Transportgeschwindigkeit bereitzustellen, umfasst die Flachbahnbereitstellungsvorrichtung 4 beispielsweise nicht dargestellte Transportrollen. Das Material, aus dem die Flachbahn 12 hergestellt ist, kann tabakhaltiges oder tabakfreies Material sein. Ferner kann das Material mit aerosolbildenden Zusatzstoffen wie beispielsweise Glycerin und/oder Propylenglykol versehen sein. Beispielhaft soll die Flachbahn 12 aus rekonstituiertem Tabakmaterial (RECON) hergestellt sein.
Die Prägevorrichtung 6 umfasst eine Prägewalze 16, die mit einem entsprechenden Gegenlager 18 zusammenwirkt. Beispielhaft wird angenommen, dass es sich bei dem Gegenlager 18 um eine Gegenwalze handelt. Die Prägewalze 16 und das Gegenlager 18 sind dazu eingerichtet, die zwischen der Prägewalze 16 und dem Gegenlager 18 in einem Prägespalt hindurchführbare Flachbahnen 12 lokal zu verformen und dieser eine dreidimensionale Struktur einzuprägen.
Die Crimpvorrichtung 8 umfasst eine erste und eine zweite, nicht dargestellte, Crimpwalze mit jeweils einer in Querrichtung der Walze zumindest abschnittsweise strukturierten Oberfläche. Die strukturierten Oberflächen der Crimpwalzen greifen derart ineinander, dass in die zwischen den Crimpwalzen hindurchgeführte geprägte Flachbahn 20 Crimplinien eingebracht werden, die in Längsrichtung der Flachbahn verlaufen. Die Crimplinien erleichtern und unterstützen ein Zusammenraffen der geprägten und gecrimpten Flachbahn 22, beispielsweise an einem Einlauftrichter 24 der Strangformungseinheit 10. Die Strangformungseinheit 10 ist dazu eingerichtet, aus der geprägten und gecrimpten Flachbahn 22 in einem schematisch angedeuteten Formatkanal 26 einen Strang 28 der Tabak verarbeitenden Industrie zu formen.
Die Maschine 2 umfasst ferner einen nicht dargestellten Messerapparat, der dazu eingerichtet ist, aus dem Strang 28 stabförmige Segmente 30 der Tabak verarbeitenden Industrie abzulängen. Die stabförmigen Segmente 30 können in weiteren, nicht dargestellten, Vorrichtungen und Verarbeitungsschritten zu stabförmigen Artikeln verarbeitet werden. Hierzu werden die stabförmigen Segmente 30 vielfach mit weiteren stabförmigen Segmenten, beispielsweise einer Kühlstrecke, einem Abstandselement und einem Filter kombiniert, beispielsweise zu einem HNB-Artikel.
Fig. 2 zeigt eine weitere Maschine 2 der Tabak verarbeitenden Industrie, welche grundsätzlich ähnlich aufgebaut ist, wie die aus Fig. 1 bekannte Maschine 2. Lediglich die Position der Prägevorrichtung 6 und der Crimp- vorrichtung 8 sind vertauscht. Die von der Flachbahnbereitstellungsvorrichtung 4 bereitgestellte Flachbahn 12 wird also zuerst in der Crimpvor- richtung 8 gecrimpt, d.h. es werden in Längsrichtung der Flachbahn 12 verlaufende Crimplinien in diese eingebracht. Weiter stromabwärts gelangt die gecrimpte Flachbahn 32 zu der Prägevorrichtung 6. Mit dieser wird in die gecrimpte Flachbahn 32 eine dreidimensionale Struktur eingeprägt. Anschließend gelangt die geprägte und gecrimpte Flachbahn 22 in den Einlauftrichter 24 der Strangformungseinheit 10 und wird, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert, weiterverarbeitet.
Fig. 3 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Maschine 2 der Tabak verarbeitenden Industrie. Wie bereits aus den vorherigen Figuren bekannt, wird eine Flachbahn 12 von der Flachbahnbereitstellungsvorrichtung 4 bereitgestellt. Die Flachbahn 12 gelangt, wie bei der in Fig. 1 gezeigten Maschine 2 in die Prägevorrichtung 6. Die geprägte Flachbahn 20 gelangt anschließend, und insofern unterscheidet sich die in Fig. 3 dargestellte Maschine 2 von der in der Fig. 1 dargestellten Maschine, nicht in eine Crimpvorrichtung 8, sondern in eine Trennvorrichtung 34. Die Trennvorrichtung 34 umfasst eine erste Trennwalze 36 und eine zweite Trennwalze 38, die derart Zusammenwirken, dass die zwischen den Trennwalzen 36, 38 hindurchgeführte geprägte Flachbahn 20 in eine Vielzahl von Streifen 40 aufgetrennt wird. Die Streifen 40 sind jeweils geprägt, d.h. sie umfassen eine durch lokale Verformung erzeugte dreidimensionale Struktur. Die Trennvorrichtung kann beispielsweise so ausgestaltet sein, wie in der DE 10 2019 125 295 A1 beschrieben.
Die Streifen 40 gelangen anschließend in den Einlauftrichter 24 der Strangformungseinheit 10 und werden in deren Formatkanal 26 zu einem Strang 28 der Tabak verarbeitenden Industrie weiterverarbeitet. Auch die in Fig. 3 gezeigte Maschine 2 kann einen nicht dargestellten Messerapparat umfassen, mit dem aus dem Strang 28 stabförmige Segment 30 der Tabak verarbeitenden Industrie abgelängt werden. Im Unterschied zu den Segmenten 30, die mit einer Maschine, wie sie die Fig. 1 und 2 zeigen, hergestellt sind, umfasst das mit der in Fig. 3 gezeigten Maschine 2 hergestellte stabförmige Segment 30 nicht eine geprägte, gecrimpte und zusammengeraffte Flachbahn, sondern eine Vielzahl von geprägten Streifen 42. Auch dieses stabförmige Segment 30 kann beispielsweise mit weiteren stabförmigen Segmenten, zu einem Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie, beispielsweise einem HNB-Artikel, weiterverarbeitet werden.
Fig. 4 zeigt eine weitere Maschine 2 der Tabak verarbeitenden Industrie, welche sich von der aus Fig. 3 bekannten Maschine 2 lediglich durch die Anordnung der Prägevorrichtung 6 und der Trennvorrichtung 34 unterscheidet. Eine von der Flachbahnbereitstellungsvorrichtung 4 bereitgestellte Flachbahn 12 gelangt bei dieser Maschine 2 zuerst in die Trennvorrichtung 34. In der Trennvorrichtung 34 wird die Flachbahn 12 in eine Vielzahl von Streifen 40 aufgetrennt. Die Streifen 40 gelangen weiter stromabwärts in die Prägevorrichtung 6. In der Prägevorrichtung 6 werden die Streifen 40 lokal verformt, so dass sie eine eingeprägte dreidimensionale Struktur erhalten. Die geprägten Streifen 42 gelangen weiter stromabwärts in den Einlauftrichter 24 der Strangformungseinheit 10 und werden in deren Formatkanal 26 zu einem Strang 28 der Tabak verarbeitenden Industrie geformt. Aus diesem Strang 28 können stabförmige Segmente 30 abgelängt werden.
Aus den oben genannten Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 4 ist ersichtlich, dass sich die Prägevorrichtung 6 zwischen der Flachbahnbereitstellungsvorrichtung 4 und wahlweise der Crimpvorrichtung 8 oder der Trennvorrichtung 34 (Fig. 1 und 3) befindet. Alternativ ist die Prägevorrichtung 6 wahlweise zwischen der Crimpvorrichtung 8 oder der Trennvorrichtung 34 und der Strangformungseinheit 10 angeordnet (Fig. 2 und 4).
Fig. 5 zeigt in einer weiteren schematischen Ansicht eine Maschine 2 der Tabak verarbeitenden Industrie, deren Grundelemente bereits im Zusammenhang mit der in Fig. 3 gezeigten Maschine 2 der Tabak verarbeitenden Industrie beschrieben wurden. Die Prägevorrichtung 6 umfasst eine Druckkraftsensorvorrichtung 44, mit der ein Anpressdruck zwischen der Prägewalze 16 und dem Gegenlager 18 gemessen werden kann. Die Druckkraftsensorvorrichtung 44 ist dazu eingerichtet, einen Messwert P des Anpressdrucks zwischen der Prägewalze 16 und dem Gegenlager 18 an eine Anpressdruck-Verarbeitungseinheit 46 zu übertragen. Die Anpressdruck-Verarbeitungseinheit 46 ist dazu eingerichtet, den Messwert P auszuwerten. Bei Überschreiten eines vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzwerts für den Anpressdruck P gibt die Anpressdruck-Verarbeitungseinheit 46 eine Warnmeldung aus. Die Anpressdruck-Verarbeitungseinheit 46 kann ferner dazu eingerichtet sein, ein Stellsignal S zu generieren, welches an eine Anpressdruck-Verstellvorrichtung 48 übertragen wird. Die Anpressdruck-Verstellvorrichtung 48 ist dazu eingerichtet, einen Anpressdruck zwischen der Prägewalze 16 und dem Gegenlager 18 zu verändern. Das Stellsignal S kann derart ausgestaltet sein, dass der Anpressdruck zwischen der Prägewalze 16 und dem Gegenlager 18 verringert wird, in dem Moment, in dem der Messwert P den vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Die Maschine 2 umfasst ferner eine Abstandmessvorrichtung 50, die dazu eingerichtet ist, einen Abstand zwischen der Prägewalze 16 und dem Gegenlager 18 in dem zwischen diesen vorhandenen Prägespalt zu messen. Der zugehörige Messwert A für diesen Abstand wird an eine ferner umfasste Abstand-Verarbeitungseinheit 52 übertragen. Eine Abstand-Ver- stelleinheit 54 ist dazu eingerichtet, den Abstand zwischen der Prägewalze 16 und dem Gegenlager 18 zu verändern. Zu diesem Zweck wird wiederum (in Fig. 2 nicht dargestellt) ein geeignetes Stellsignal generiert und an die Abstand-Verstelleinheit 54 übertragen. Die Abstand-Verarbeitungseinheit 52 kann dazu eingerichtet sein, die Abstand-Verstelleinheit 54 derart anzusteuern, dass der Abstand zwischen der Prägewalze 16 und dem Gegenlager 18 auf einen vorgegebenen oder vorgebbaren Sollwert eingestellt wird.
Die Maschine 2 umfasst ferner eine Materialstärkemessvorrichtung 56, die dazu eingerichtet ist, eine Materialstärke der Flachbahn 12 zu messen. Hierzu kann in einer zumindest näherungsweise senkrecht zu einer Oberfläche der Flachbahn 12 orientierten Richtung eine Dicke der Flachbahn 12 gemessen werden. Es ist ebenso beispielsweise vorgesehen, die Dicke der Flachbahn 12 an mehreren unterschiedlichen Orten zu messen und aus diesen einzelnen Messwerten einen Mittelwert zu bilden, der dann als Messwert M der Materialstärke angesehen wird. Dieser Messwert M wird an eine Materialstärke-Verarbeitungseinheit 58 übertragen. Die Materialstärke-Verarbeitungseinheit 58 ist dazu eingerichtet, den Messwert A für den Abstand zwischen der Prägewalze 16 und dem Gegenlager 18 sowie den Messwert M für die Materialstärke der Flachbahn 12 auszuwerten und die Abstand-Verstelleinheit 54 derart anzusteuern, dass der Abstand zwischen der Prägewalze 16 und dem Gegenlager 18 in Abhängigkeit der Materialstärke der Flachbahn 12 veränderbar ist.
Fig. 6 zeigt eine schematische Detailansicht der Prägevorrichtung 6, wie sie zum Prägen der Flachbahn 12 oder zum Prägen der Streifen 40 eingesetzt werden kann. Die Prägewalze 16 ist als Nadelwalze 60 ausgestaltet und wirkt mit dem Gegenlager 18 derart zusammen, dass beim Prägen Löcher in die Flachbahn 12 bzw. die Streifen 40 eingebracht werden können. Hierzu greifen beispielsweise die Nadeln 62 der Prägewalze 16 in zugehörige Nuten 64 des Gegenlagers 18.
Fig. 7 zeigt schematisch und vereinfacht eine in eine Ebene abgerollte und abschnittsweise dargestellte Mantelfläche 68 der Prägewalze 16. Die Prägewalze 16 weist beispielsweise eine Mantelfläche 68 auf, die sich in der Mantelfläche eines Zylinders erstreckt. Die Prägewalze 16 umfasst mit der Flachbahn 12 bzw. den Streifen 40 in Wechselwirkung tretende Erhebungen 66. Diese Erhebungen 66 prägen der Flachbahn 12 bzw. den Streifen 40 die dreidimensionale Struktur ein. Beispielhaft sind eine erste zylinderförmige Erhebung und eine zweite halbkugel- oder punktförmige Erhebung 66 dargestellt. Diese Erhebungen 66 sind auf der Mantelfläche 68 der Prägewalze 16 angeordnet. Die Erhebungen 66 weisen eine Höhe H auf, die zwischen 5 m und 300 pm liegt. Diese Höhe H der Erhebungen 66 wird zwischen der zumindest näherungsweise zylindermantelförmigen Mantelfläche 68 der Prägewalze 66 und dem freien oberen Ende der Erhebungen 66 gemessen.
Fig. 8 zeigt eine schematisch vereinfachte abschnittsweise Darstellung der Mantelfläche 68 der Prägewalze 16 in Draufsicht. Die Erhebungen 66 haben zumindest näherungsweise eine kreisrunde Form, wobei ihr Durchmesser D beispielsweise zwischen 0,4 mm und 1 ,4 mm, ferner beispielsweise zwischen 0,4 mm und 0,8 mm liegt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Prägewalze 16 derart ausgestaltet, dass diese einen ersten Abschnitt 70 und einen davon verschiedenen zweiten Abschnitt 72 aufweist. In dem ersten Abschnitt 70, der beispielhaft für die Mantelfläche 68 der Prägewalze 16 in Fig. 8 dargestellt ist, weist die Prägewalze 16 Erhebungen 66 auf. In dem zweiten Abschnitt 72 sind beispielhaft keine Erhebungen 66 vorhanden. So ist es möglich, mit dem ersten Abschnitt 70 der Prägewalze 16 der Flachbahn 12 oder den Streifen 40 eine Struktur einzuprägen, während bei Kontakt der Flachbahn 12 oder der Streifen 40 mit dem zweiten Abschnitt 72 der Prägewalze 16 keine Struktur eingeprägt wird.
Fig. 9 zeigt in schematisch vereinfachter Ansicht einen Blick auf die Prägewalze 16 und das Gegenlager 18 der Prägevorrichtung 6. Die Prägewalze 16 umfasst einen höhenverstellbaren Kern 74 und zu beiden Stirnseiten des Kerns 74 angeordnete äußere Distanzringe 76. Zwischen dem Kern 74 und dem Gegenlager 18 befindet sich der Prägespalt 78, durch den die Flachbahn 12 oder die Streifen 40 geführt werden, und in welchem diese lokal verformt werden. In dem Prägespalt 78 wird diesen Flachteilen die dreidimensionale Struktur eingeprägt. Die Distanzringe 76 wirken mit dem Gegenlager 18 in der Form zusammen, dass sie einen minimalen Abstand zwischen dem Kern 74 der Prägewalze 16 und dem Gegenlager 18 definieren. Der Kern 74 ist, wie mit Pfeilen angedeutet, höhenverstellbar, so dass eine lichte Weite des Prägespalts 78 verstellt werden kann.
Fig. 10 zeigt eine schematische Seitenansicht der Prägewalze 16 und des Gegenlagers 18. Ferner ist eine Prägewalzenüberwachungsvorrichtung 80 dargestellt, bei der es sich beispielsweise um eine Kamera handelt. Die Prägewalzenüberwachungsvorrichtung 80 ist dazu eingerichtet, Anhaftungen, beispielsweise der durch den Prägespalt 78 geführten Flachbahn 12 oder der Streifen 40, auf einer Oberfläche der Prägewalze 16 zu detektieren. Die Prägewalzenüberwachungsvorrichtung 80 detektiert einen Bereich der Prägewalze 16, der außerhalb des Wechselwirkungsbereichs mit dem Gegenlager 18 liegt.
Fig. 11 zeigt in einer weiteren schematischen Darstellung eine Maschine 2 der Tabak verarbeitenden Industrie, deren grundsätzlicher Aufbau im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben ist. Die Prägevorrichtung 6 umfasst jedoch anders als bei der im Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebenen Maschine 2 eine erste Prägewalze 16A, die mit einem ersten Gegenlager 18A zusammenwirkt. Direkt stromabwärts befindet sich eine zweite Prägewalze 16B, die mit einem zweiten Gegenlager 18B zusammenwirkt. Die erste Prägewalze 16A und das erste Gegenlager 18A sind dazu eingerichtet, das zwischen diesen hindurchgeführte Flachteil, beispielsweise die Flachbahn 12, lokal so zu verformen, dass diesem eine erste dreidimensionale Struktur eingeprägt wird. Die zweite Prägewalze 16B und das zweite Gegenlager 18B sind dazu eingerichtet, anschließend dem Flachteil, also beispielsweise der Flachbahn 12 oder den Streifen 40, eine zweite dreidimensionale Struktur einzuprägen. Die erste und die zweite dreidimensionale Struktur sind insbesondere unterschiedlich.
Fig. 12 zeigt in einer weiteren schematischen Darstellung eine Maschine 2 der Tabak verarbeitenden Industrie, deren grundsätzlicher Aufbau ebenfalls bereits im Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert wurde. Die Flachbahnbereitstellungsvorrichtung 4 umfasst jedoch eine erste Flachbahnbereitstellungsvorrichtung 4A und eine zweite Flachbahnbereitstellungsvorrichtung 4B. Auf einer ersten Bobine 14A wird eine erste Flachbahn 12A aus einem ersten Material der Tabak verarbeitenden Industrie bereitgestellt. Auf einer zweiten Bobine 14B wird eine zweite Flachbahn 12B aus einem zweiten Material der Tabak verarbeitenden Industrie bereitgestellt. Die beiden Flachbahnen 12A, 12B werden zu einer mehrlagigen Flachbahn 12C zusammengeführt. Diese mehrlagige Flachbahn 12C wird anschließend in gleicher Weise verarbeitet, wie dies für die einlagige Flachbahn 12 im Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert ist. In der Trennvorrichtung wird die mehrlagige Flachbahn 12C, in welcher die erste und die zweite Flachbahn 12A, 12B übereinander angeordnet sind, in einzelne geprägte Streifen 42 aufgetrennt.
Fig. 13 zeigt eine weitere Maschine 2 der Tabak verarbeitenden Industrie, deren Aufbau ebenfalls bereits im Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert wurde. Diese Maschine 2 umfasst eine Bahnkantenregelung 82 zur Regelung einer Lage einer Bahnkante, beispielsweise der Flachbahn 12. Die Bahnkantenregelung 82 ist direkt stromaufwärts der Prägevorrichtung 6 angeordnet. Die Bahnkantenregelung 82 ist insbesondere dazu eingerichtet, die Flachbahn 12 oder die Streifen 40 zu der eingeprägten Struktur auszurichten, so dass die Erhebungen der erzeugen dreidimensionalen Struktur gewisse Mindestabstände von der Kante der Flachbahn bzw. den Crimplinien oder den Seitenkanten der Streifen einhalten. Ist eine solche Maschine 2 abweichend von der Darstellung in Fig. 13 mit einer Crimp- vorrichtung 8 ausgestattet, so ist vorgesehen, dass die eingebrachten Strukturen 0,1 mm bis 0,3 mm Abstand zu den mittels der Crimpvorrich- tung 8 eingebrachten Crimplinien aufweisen. Umfasst die Maschine 2, wie in Fig. 13 dargestellt, eine Trennvorrichtung 34, so ist die Bahnkantenregelung 82 dazu eingerichtet, dass die im Rahmen der Prägung eingebrachten Strukturen einen Abstand von der jeweiligen Seitenkante der Streifen 40 einhalten, der 0,1 mm bis 0,3 mm groß ist. Die Maschine 2 umfasst ferner eine Prägeprofilmessvorrichtung 84. Diese ist dazu eingerichtet, beispielsweise die in der geprägten Flachbahn 20 vorhandenen dreidimensionalen Strukturen zu erfassen. Ferner umfasst die Maschine 2 eine Messvorrichtung 86, die dazu eingerichtet ist, zumindest einen physikalischen Parameter des Strangs 28 oder eines aus diesem Strang 28 hergestellten stabförmigen Artikels oder Segments 30 zu messen. Als physikalischer Parameter wird beispielsweise der Zugwiderstand und/oder eine mechanische Härte des Strangs 28, des Artikels oder des Segments 30 gemessen. Ausgehend von diesem Messwert kann die Abstand-Verstelleinheit 54 (vgl. Fig. 5), die dazu eingerichtet ist, den Abstand zwischen der Prägewalze 16 und dem Gegenlager 18 zu verändern und/oder eine Anpressdruck-Verstellvorrichtung 48, die dazu eingerichtet ist, den Anpressdruck zwischen der Prägewalze
16 und dem Gegenlager 18 zu verändern, gesteuert oder geregelt werden.
Fig. 14 zeigt eine Prägevorrichtung 6 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die Prägevorrichtung 6 umfasst die Prägewalze 16 und das Gegenlager 18. Die Prägewalze 16 ist um eine erste Prägerotationsachse
17 drehbar gelagert. Das Gegenlager 18 ist um eine zweite Prägerotationsachse 19 drehbar gelagert. Die Prägerotationsachsen 17, 19 sind beispielsweise Wellen. Die Prägewalze 16 ist in eine Verlagerungsrichtung R verlagerbar ausgeführt. Die Verlagerungsrichtung R erstreckt sich quer zur ersten Prägerotationsachse 17. Die Verlagerbarkeit der Prägewalze 16 ist realisiert, indem deren Prägerotationsachse 17 in einem schwenkbar aufgenommenen Halteelement 90 angeordnet ist. Es ist beispielsweise mit Hilfe des Bolzens 92 schwenkbar in einer statischen Aufhängung befestigt. Die Verlagerungsrichtung R soll näherungsweise als eine Gerade angenommen werden, obwohl es sich genau genommen um ein Kreisbogensegment handelt. Es sind Verlagerungsmechanismen denkbar, bei denen eine lineare Verlagerbarkeit gegeben ist.
Gemäß weiterer nicht dargestellter Ausführungsbeispiele ist alternativ oder zusätzlich die zweite Prägerotationsachse 19, beispielsweise in eine der Verlagerungsrichtung R entgegengesetzte weitere Verlagerungsrichtung quer zur zweiten Prägerotationsachse 19 verlagerbar. Lediglich bei- spielhaft wird auf eine Prägevorrichtung 6 Bezug genommen, bei der lediglich die Prägewalze 16 verlagerbar ausgeführt ist.
Die Prägevorrichtung 6 umfasst ferner eine Präge-Andruckvorrichtung 92, die eine Prägekraft FP bereitstellt, die in eine Richtung wirkt, die der Verlagerungsrichtung R der Prägewalze 16 entgegengesetzt ist. Indem die Prägekraft FP auf das Halteelement 90 ausgeübt wird, übt die Prägewalze 16 die Prägekraft FP auf das zwischen der Prägewalze 16 und dem Gegenlager 18 hindurchgeführte Flachteil 94 aus. Bei dem Flachteil 94 kann es sich beispielsweise um die Flachbahn 12 oder auch um eine Vielzahl von Streifen 40 handeln.
Die Präge-Andruckvorrichtung 92 ist dazu eingerichtet, eine vorbestimmte, beispielsweise einstellbare, konstante, ferner beispielsweise von der Verlagerungsposition in Verlagerungsrichtung R unabhängige, Prägekraft FP bereitzustellen. Unabhängig von der Auslenkung des Halteelements 90 in Verlagerungsrichtung R ist also die Prägekraft FP, die die Präge-Andruckvorrichtung 92 bereitstellt, stets gleich groß. Läuft beispielsweise ein Flachteil 94 durch den Bearbeitungsspalt zwischen der Prägewalze 16 und dem Gegenlager 18, welches lokal begrenzt eine größere Materialstärke aufweist, so wird das Flachteil 94 in diesem Abschnitt eine Kraft in Verlagerungsrichtung R auf die Prägewalze 16 ausüben.
Übersteigt diese Kraft die Prägekraft FP, verlagert sich die Prägewalze 16 in Verlagerungsrichtung R durch Schwenken des Halteelements 90. Die Prägewalze 16 ist also in der Lage der Materialverdickung auszuweichen. So durchläuft das Flachteil 94 die Prägevorrichtung 6, ohne dass ein Materialabriss des Flachteils 94 zu befürchten ist.
Der von der Präge-Andruckvorrichtung 92 bereitgestellten Prägekraft FP wirkt ein Präge-Anschlag 96 entgegen. Der Präge-Anschlag 96 stellt einen minimal Prägeabstand 98 zwischen der Prägewalze 16 und dem Gegenlager 18 sicher.
Die Maschine 2 der Tabak verarbeitenden Industrie umfasst ferner eine Materialstärken-Messvorrichtung 100, die beispielhaft als Teil der Prägevorrichtung 6 dargestellt ist. Die Materialstärken-Messvorrichtung 100 umfasst einen Verlagerungs- und/oder Kraftsensor 102, der beispielhaft als Teil der Präge-Andruckvorrichtung 92 dargestellt ist. Der Verlagerungs- und/oder Kraftsensor 102 ist dazu eingerichtet, eine Verlagerung der Prägewalze 16 zu messen und/oder die von der Präge-Andruckvorrichtung 92 auf die Prägewalze 16 ausgeübte Kraft zu messen.
Die von der Präge-Andruckvorrichtung 92 ausgeübte Kraft kann sich von der Prägekraft FP unterscheiden. Handelt es sich bei der Präge-Andruckvorrichtung 92 beispielsweise um eine hydraulische oder pneumatische Einheit, wird bei Verlagerung des Halteelements 90 in Richtung der Verlagerungsrichtung R zunächst die Kraft, die die Präge-Andruckvorrichtung 92 ausübt, steigen. Durch eine aktive Steuerung oder Regelung wird diese auf die konstant eingestellte und vorgewählte Prägekraft FP zurückgeregelt. Aus diesem (temporären) Kraftanstieg lässt sich ähnlich wie aus einer Verlagerung, die beispielsweise mit einem Wegstreckensensor erfassbar ist, auf eine Verlagerung der Prägewalze 16 in Verlagerungsrichtung R schließen.
Die Materialstärken-Messvorrichtung 100 ist ferner dazu eingerichtet, aus einem Messwert, der ein Maß für die Verlagerung ist und/oder einem Messwert, der ein Maß für die Kraft ist, eine Materialstärke des Flachteils 94 zu bestimmen. Diese Berechnung kann beispielsweise auf der Grundlage einer entsprechenden zuvor durchgeführten Kalibriermessung erfolgen. Die Materialstärke des durch den Bearbeitungsspalt zwischen der Prägewalze 16 und dem Gegenlager 18 hindurchgeführten Flachteils 94 korreliert direkt mit der messbaren Auslenkung bzw. der ausgeübten Kraft. Vorteilhaft kann die Materialstärke direkt während der Bearbeitung des Flachteils 94 erfasst werden. Auf einen der Bearbeitungsstation vor- oder nachgelagerten Materialstärkensensor kann vorteilhaft verzichtet werden. Fig. 15 zeigt in schematisch vereinfachter Seitenansicht eine Crimpvor- richtung 8. Die Crimpvorrichtung 8 umfasst eine erste Crimpwalze 112 und eine mit dieser zusammenwirkende zweite Crimpwalze 114. Die erste Crimpwalze 112 ist um eine erste Crimprotationsachse 116 drehbar gelagert. Die zweite Crimpwalze 114 ist um eine zweite Crimprotationsachse 118 drehbar gelagert. Die Crimprotationsachsen 116, 118 sind beispielsweise geeignete Wellen. Die erste Crimpwalze 112 ist mit ihrer ersten Crimprotationsachse 116 in Richtung der Verlagerungsrichtung R frei verlagerbar aufgenommen - ähnlich der im Zusammenhang mit Fig. 14, beschriebenen Prägewalze 16. Die Verlagerbarkeit ist realisiert, indem die erste Crimprotationsachse 116 der ersten Crimpwalze 112 in dem schwenkbar gelagerten Halteelement 90 aufgenommen ist. Das Halteelement 90 ist schwenkbar über den Bolzen 91 an einer statischen Befestigung aufgenommen. Gemäß weiterer nicht dargestellter Ausführungsbeispiele kann alternativ oder zusätzlich die zweite Crimpwalze 114 verlagerbar ausgeführt sein. Die erste Crimpwalze 112 ist quer zu ihrer Crimprotationsachse 116 in Richtung der Verlagerungsrichtung R verlagerbar.
Die Crimpvorrichtung 8 umfasst ferner eine Crimp-Andruckvorrichtung 120, die ebenfalls ähnlich der Präge-Andruckvorrichtung 92 ausgeführt ist. Die Crimp-Andruckvorrichtung 120 stellt eine Crimpkraft FC bereit, die entgegen der Verlagerungsrichtung R auf die erste Crimpwalze 112 wirkt. Die erste Crimpwalze 112 übt die Crimpkraft FC auf das Flachteil 94 aus, welches durch den Bearbeitungsspalt zwischen der ersten und der zweiten Crimpwalze 112, 114 hindurchgeführt wird. Das Flachteil 94 kann eine Flachbahn 12 oder auch eine Vielzahl von Streifen 40 sein.
Die Crimp-Andruckvorrichtung 120 ist dazu eingerichtet, eine vorbestimmte, beispielsweise einstellbare, konstante, ferner beispielsweise von der Verlagerungsposition in Verlagerungsrichtung R unabhängige, Crimpkraft FC bereitzustellen. Der Crimp-Anschlag 122 begrenzt die Bewegung der ersten Crimpwalze 112 und definiert einen minimalen Crimpabstand 124 zwischen der ersten und der zweiten Crimpwalze 112, 114. Die Maschine 2 der Tabak verarbeitenden Industrie umfasst ferner eine Materialstärken-Messvorrichtung 100, die beispielhaft als Teil der Crimp- vorrichtung 8 ausgeführt sein kann. Die Materialstärken-Messvorrichtung 100 umfasst einen Verlagerungs- und/oder Kraftsensor 102, der eingerichtet ist, eine Verlagerung der ersten Crimpwalze 112 oder auch eine von der Crimp-Andruckvorrichtung 120 ausgeübte Kraft zu messen. Die Materialstärken-Messvorrichtung 100 ist ähnlich wie die bereits ausführlich im Zusammenhang mit Fig. 14 erläuterte Materialstärken-Messvor- richtung 100 ausgeführt. Die von der Crimp-Andruckvorrichtung 120 ausgeübte Kraft stimmt temporär nicht notwendigerweise mit der Crimpkraft FC überein. Die Crimpkraft FC wird, insbesondere wenn es sich bei der Crimp-Andruckvorrichtung 120 um eine hydraulische oder pneumatische Einheit handelt, auf einen konstanten Wert geregelt. Durchläuft ein Flachteil 94, welches abschnittsweise eine größere Materialstärke aufweist, die Crimpvorrichtung 8, übt das Flachteil 94 eine Kraft auf die erste und zweite Crimpwalze 112, 114 aus. Überwindet diese Kraft die Crimpkraft FC, verlagert sich die erste Crimpwalze 112 in der Verlagerungsrichtung R. Die Materialstärken-Messvorrichtung 100 ist dazu eingerichtet, aus einem Messwert, der ein Maß für die Verlagerung ist, eine Materialstärke des Flachteils 94 zu bestimmen. Ebenso kann aus einer Zunahme der Kraft auf die Materialstärke des Flachteils 94 geschlossen werden.
Die in Fig. 15 gezeigte Crimpvorrichtung 8 kann nicht nur als Teil der Maschine 2 der Tabak verarbeitenden Industrie ausgestaltet sein. Sie stellt auch für sich genommen eine eigenständige Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dar.
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. szeichenliste
2 Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie
4 Flachbahnbereitstellungsvorrichtung
4A erste Flachbahnbereitstellungsvorrichtung
4B zweite Flachbahnbereitstellungsvorrichtung
6 Prägevorrichtung
8 Crimpvorrichtung
10 Strangformungseinrichtung
12 Flachbahn
12A erste Flachbahn
12B zweite Flachbahn
12C mehrlagige Flachbahn
14 Bobine
14A erste Bobine
14B zweite Bobine
16 Prägewalze
16A erste Prägewalze
16B zweite Prägewalze
17 erste Prägerotationsachse
18 Gegenlager
18A erstes Gegenlager
18B zweites Gegenlager
19 zweite Prägerotationsachse
20 geprägte Flachbahn
22 geprägte und gecrimpte Flachbahn
24 Einlauftrichter
26 Formatkanal
28 Strang
30 stabförmiges Segment
32 gecrimpte Flachbahn
34 Trennvorrichtung
36 erste Trennwalze
38 zweite Trennwalze 40 Streifen
42 geprägte Streifen
44 Druckkraftsensorvorrichtung
46 Anpressdruck-Verarbeitungseinheit
48 Anpressdruck- Verstellvorrichtung
50 Abstandsmessvorrichtung
52 Abstand-Verarbeitungseinheit
54 Abstand-Verstelleinheit
56 Materialstärkemessvorrichtung
58 Materialstärke-Verarbeitungseinheit
60 Nadelwalze
62 Nadeln
64 Nuten
66 Erhebungen
68 Mantelfläche
70 erster Abschnitt
72 zweiter Abschnitt
74 Kern
76 Distanzringe
78 Prägespalt
80 Prägewalzenüberwachungsvorrichtung
82 Bahnkantenregelung
84 Prägeprofilmessvorrichtung
86 Messvorrichtung
90 Halteelement
91 Bolzen
92 Präge-Andruckvorrichtung
94 Flachteil
96 Präge-Anschlag
98 minimaler Prägeabstand 00 Materialstärken-Messvorrichtung 02 Verlagerungs- und/oder Kraftsensor12 erste Crimpwalze 14 zweite Crimpwalze 16 erste Crimprotationsachse18 zweite Crimprotationsachse20 Crimp-Andruckvorrichtung22 Crimp-Anschlag 24 minimaler Crimpabstand
P Messwert des Anpressdrucks
S Stellsignal
A Messwert des Abstands
M Messwert der Materialstärke
H Höhe der Erhebungen
D Durchmesser
R Verlagerungsrichtung
FP Prägekraft
FC Crimpkraft

Claims

Patentansprüche
1. Maschine (2) der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend eine Flachbahnbereitstellungsvorrichtung (4), eine Strangformungseinheit und wahlweise a) eine Crimpvorrichtung (8) oder b) eine Trennvorrichtung (34), wobei die Flachbahnbereitstellungsvorrichtung (4) dazu eingerichtet ist, eine Flachbahn (12) aus einem Material der Tabak verarbeitenden Industrie bereitzustellen, und a) sofern die Maschine (2) die Crimpvorrichtung (8) umfasst, die Crimpvorrichtung (8) eine erste und eine zweite Crimpwalze mit jeweils einer in Querrichtung der Walze zumindest abschnittsweise strukturierten Oberfläche umfasst, wobei die strukturierten Oberflächen der Crimpwalzen derart ineinandergreifen, dass in ein zwischen den Crimpwalzen hindurchführbares Flachteil in seiner Längsrichtung verlaufende Crimplinien einbringbar sind, b) sofern die Maschine (2) die Trennvorrichtung (34) umfasst, die Trennvorrichtung (34) eine erste und eine zweite Trennwalze (36, 38) umfasst, wobei die Trennwalzen (36, 38) derart Zusammenwirken, dass ein zwischen den Trennwalzen (36, 38) hindurchführbares Flachteil in eine Vielzahl von Streifen auftrennbar ist, wobei die Strangformungseinheit (10) dazu eingerichtet ist, wahlweise aus dem gecrimpten Flachteil oder aus der Vielzahl der Streifen einen Strang (28) der Tabak verarbeitenden Industrie zu formen, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine (2) ferner eine Prägevorrichtung (6) mit zumindest einer Prägewalze (16), die mit einem Gegenlager (18) zusammenwirkt, umfasst, wobei die Prägewalze (16) und das Gegenlager (18) dazu eingerichtet sind, ein zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) hindurchführbare Flachteil (12) lokal zu verformen und so eine dreidimensionale Struktur in das Flachteil einzuprägen, wobei
I.) die Prägevorrichtung (6) zwischen der Flachbahnbereitstellungsvorrichtung (4) und wahlweise a) der Crimpvorrichtung (8) oder b) der Trennvorrichtung (34) angeordnet ist, wobei das hindurchführbare Flachteil die geprägte Flachbahn (20) ist, und die Crimpvorrichtung (8) dazu eingerichtet ist, in die geprägte Flachbahn (20) als Flachteil in ihrer Längsrichtung verlaufende Crimplinien einzubringen oder die Trennvorrichtung (34) dazu eingerichtet ist, die geprägte Flachbahn (20) als Flachteil in eine Vielzahl von Streifen aufzutrennen, oder
II.) die Prägevorrichtung (6) wahlweise zwischen a) der Crimpvorrichtung (8) oder b) der Trennvorrichtung (34) und der Strangformungseinheit (10) angeordnet ist, und a) sofern die Maschine (2) die Crimpvorrichtung (8) umfasst, das hindurchführbare Flachteil die gecrimpte Flachbahn (32) ist, und die Prägevorrichtung (6) dazu eingerichtet ist, der gecrimpten Flachbahn (32) als Flachteil eine dreidimensionale Struktur einzuprägen oder b) sofern die Maschine (2) die Trennvorrichtung (34) umfasst, das hindurchführbare Flachteil die Vielzahl von Streifen (40) ist, und die Prägevorrichtung (6) dazu eingerichtet ist, den einzelnen Streifen der Vielzahl von Streifen (40) als Flachteil eine dreidimensionale Struktur einzuprägen.
2. Maschine (2) nach Anspruch 1 , ferner umfassend eine Druckkraftsensorvorrichtung (44), welche dazu eingerichtet ist einen Anpressdruck zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) zu messen.
3. Maschine (2) nach Anspruch 2, wobei die Druckkraftsensorvorrichtung (44) dazu eingerichtet ist, einen Messwert (P) des Anpressdrucks an eine Anpressdruck-Verarbeitungseinheit (46) zu übertragen, welche dazu eingerichtet ist, den Messwert (P) auszuwerten, wobei die Anpressdruck-Verarbeitungseinheit (46) dazu eingerichtet ist, bei Überschreiten eines vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzwerts für den Anpressdruck (P) eine Warnmeldung auszugeben oder mittels einer ferner umfassten Anpressdruck-Verstellvorrichtung (48) einen Anpressdruck zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) zu verringern.
4. Maschine (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Abstandsmessvorrichtung (50), die dazu eingerichtet ist, einen Abstand zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) in dem zwischen diesen vorhandenen Spalt zu messen, und einen zugehörigen Messwert (A) an eine ferner umfasste Abstand-Verarbeitungseinheit (52) zu übertragen, ferner umfassend eine Abstand-Verstelleinheit (54), die dazu eingerichtet ist, den Abstand zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) zu verändern, wobei insbesondere die Abstand-Verarbeitungseinheit (52) dazu eingerichtet ist, die Abstand-Verstelleinheit (54) derart anzusteuern, dass der Abstand zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) auf einen vorgegebenen oder vorgebbaren Sollwert eingestellt wird.
5. Maschine (2) nach Anspruch 4, ferner umfassend eine Materialstärkemessvorrichtung (56), die dazu eingerichtet ist, eine Materialstärke der Flachbahn (12) zu messen und einen zugehörigen Messwert (M) an eine ferner umfasste Materialstärke-Verarbeitungseinheit (58) zu übertragen, wobei die Materialstärke-Verarbeitungseinheit (58) dazu eingerichtet ist, den Messwert (A) für den Abstand zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) sowie den Messwert (M) für die Materialstärke auszuwerten und die Abstand- Verstelleinheit (54) derart anzusteuern, dass der Abstand zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) in Abhängigkeit der Materialstärke der Flachbahn (12) veränderbar ist.
6. Maschine (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Prägevorrichtung (6) eine Nadelwalze (60) als Prägewalze (16) umfasst, welche mit dem Gegenlager (18) derart zusammenwirkt, dass beim Prägen des Flachteils in dieses Löcher eingebracht werden.
7. Maschine (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Prägewalze (16) mit dem zu prägenden Flachteil in Wechselwirkung tretende Erhebungen (66) aufweist, welche dem Flachteil die dreidimensionale Struktur einprägen, wobei sich diese Erhebungen (66) mit einer Höhe (H) zwischen 5 pm und 300 pm aus einer zumindest näherungsweise zylindermantelförmigen Mantelfläche (68) der Prägewalze (16) erheben.
8. Maschine (2) nach Anspruch 7, bei der die Erhebungen, betrachtet in Draufsicht auf die Mantelfläche (68), zumindest näherungsweise eine kreisrunde Form haben, wobei ein Durchmesser (D) der Erhebungen (66) zwischen 0,4 mm und 1 ,4 mm, insbesondere zwischen 0,4 mm und 0,8 mm liegt.
9. Maschine (2) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Prägewalze (16) zumindest einen ersten Abschnitt (70) und einen davon verschiedenen zweiten Abschnitt (72) aufweist, wobei in dem ersten Abschnitt (70) auf der Mantelfläche (68) Erhebungen (66) vorhanden sind, welche dem Flachteil die dreidimensionale Struktur einprägen, und in dem zweiten Abschnitt (72) auf der Mantelfläche keine Erhebungen vorhanden sind, so dass dem Flachteil von dem zweiten Abschnitt der Prägewalze (16) keine dreidimensionale Struktur eingeprägt wird.
10. Maschine (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Prägewalze (16) einen höhenverstellbaren Kern (74) und zu beiden Stirnseiten des Kerns (74) angeordnete äußere Distanzringe (76) umfasst, wobei der Kern (74) in Zusammenwirkung mit dem Gegenlager (18) das Flachteil lokal verformt und diesem so die dreidimensionale Struktur einprägt, und die Distanzringe (76) insofern mit dem Gegenlager (18) Zusammenwirken, dass diese einen minimalen Abstand zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) definieren.
11 . Maschine (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Prägewalzenüberwachungsvorrichtung (80), welche dazu eingerichtet ist, Anhaftungen des Flachteils auf einer Oberfläche der Prägewalze (16) zu detektieren, insbesondere in einem Bereich der Prägewalze (16), der außerhalb eines Wechselwirkungsbereichs mit dem Gegenlager (18) liegt.
12. Maschine (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Prägevorrichtung (6) eine erste Prägewalze (16A), die mit einem ersten Gegenlager (18A) zusammenwirkt, und eine zweite Prägewalze (16B), die mit einem zweiten Gegenlager (18B) zusammenwirkt, umfasst, wobei die erste Prägewalze (16A) und das erste Ge- genlager (18A) dazu eingerichtet sind, das zwischen der ersten Prägewalze (16A) und dem ersten Gegenlager (18A) hindurchführbare Flachteil lokal so zu verformen, dass diesem eine erste dreidimensionale Struktur eingeprägt wird, und die zweite Prägewalze (16B) und das zweite Gegenlager (18B) dazu eingerichtet sind, das zwischen der zweiten Prägewalze (16B) und dem zweiten Gegenlager (18B) hindurchführbare Flachteil lokal so zu verformen, dass diesem eine zweite dreidimensionale Struktur eingeprägt wird.
13. Maschine (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Bahnkantenregelung (82) zur Regelung einer Lage einer Bahnkante des Flachteils unmittelbar stromaufwärts der Prägevorrichtung (6), wobei die Bahnkantenregelung (82) dazu eingerichtet ist, die in das Flachteil eingeprägte dreidimensionale Struktur derart auszurichten, dass sofern die Maschine (2) die Crimpvorrichtung (8) umfasst, die dreidimensionale Struktur einen quer zur Materialstromrichtung zu bestimmenden Abstand zu mit der Crimpvorrichtung in das Flachteil eingebrachten Crimplinien von 0,1 mm bis 0,3 mm aufweist und sofern die Maschine (2) die Trennvorrichtung (34) aufweist, die dreidimensionale Struktur einen quer zur Materialstromrichtung zu bestimmenden Abstand zu einer jeweiligen Seitenkante der mit der Streifenscheidvorrichtung erzeugten Streifen (40) von 0,1 mm bis 0,3 mm aufweist.
14. Maschine (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Prägeprofilmessvorrichtung (84), welche dazu eingerichtet ist, die in das Flachteil von der Prägevorrichtung eingebrachte dreidimensionale Struktur zumindest abschnittsweise zu erfassen.
15. Maschine (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Messvorrichtung (86), welche dazu eingerichtet ist, zumindest einen physikalischen Parameter des Strangs (28) oder eines stabförmigen Artikels, der unter Verwendung eines aus dem Strang (28) abgelängten Segments (30) hergestellt ist, zu messen, insbesondere einen Zugwiderstand und/oder eine mechanische Härte des Strangs (28) oder Artikels zu messen, und ausgehend von dem so erfassten Messwert, eine Abstand-Verstelleinheit (54), die dazu eingerichtet ist, den Abstand zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) zu verändern, und/oder eine Anpressdruck-Verstellvorrichtung (48), die dazu eingerichtet ist, einen Anpressdruck zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) zu verändern, zu steuern oder zu regeln.
16. Maschine (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Flachbahnbereitstellungsvorrichtung (4) dazu eingerichtet ist, eine erste Flachbahn (12A) aus einem ersten Material der Tabak verarbeitenden Industrie und eine zweite Flachbahn (12B) aus einem zweiten Material der Tabak verarbeitenden Industrie bereitzustellen, wobei die Prägevorrichtung (6) zwischen der Flachbahnbereitstellungsvorrichtung (4) und wahlweise der Crimpvorrichtung (8) oder der Trennvorrichtung (34) angeordnet ist, und das hindurchführbare Flachteil eine mehrlagige Flachbahn (12C) ist, in welcher die erste und die zweite Flachbahn (12A, 12B) übereinander angeordnet sind.
17. Maschine (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Prägewalze (16) um eine erste Präge-Rotationsachse (17) drehbar gelagert ist und das Gegenlager (18) um eine zweite Präge-Rotationsachse (19) drehbar gelagert und die Prägewalze (16) und/oder das Gegenlager (18) in einer Verlagerungsrichtung R quer zur jeweiligen Präge-Rotationsachse (17, 19) frei verlagerbar geführt sind/ist, ferner aufweisend eine Präge-Andruckvorrichtung (92), die eingerichtet ist, eine Prägekraft (FP) entgegen der Verlagerungsrichtung (R) auf die Prägewalze (16) und/oder das Gegenlager (18) auszuüben, so dass das Flachteil (12) mit der Prägekraft beaufschlagbar ist.
18. Maschine (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der a) sofern die Maschine (2) die Crimpvorrichtung (8) umfasst, die erste Crimpwalze (112) um eine erste Crimp-Rotationsachse (116) drehbar gelagert ist und die zweite Crimpwalze (114) um eine zweite Crimp-Rotationsachse (118) drehbar gelagert und die erste und/oder die zweite Crimpwalze (112, 114) quer zu ihrer jeweiligen Crimp-Rotationsachse (116, 118) frei verlagerbar geführt sind/ist, ferner aufweisend eine Crimp-Andruckvorrichtung (120), die eingerichtet ist, eine Crimpkraft (FC) entgegen der Verlagerungsrichtung (R) auf die erste und/oder die zweite Crimpwalze (112, 114) auszuüben, so dass das Flachteil (12) mit der Crimpkraft beaufschlagbar ist.
19. Maschine (2) nach Anspruch 17 oder 18, bei der die Präge-Andruck- vorrichtung (92) und/oder die Crimp-Andruckvorrichtung (120) dazu eingerichtet sind/ist, eine vorbestimmte, insbesondere eine einstellbare, konstante, ferner insbesondere von einer Verlagerungsposition in Verlagerungsrichtung (R) unabhängige, Prägekraft (FP) und/oder Crimpkraft (FC) bereitzustellen.
20. Maschine (2) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, ferner aufweisend einen Präge-Anschlag (96) und/oder einen Crimp-Anschlag (122), wobei der Präge-Anschlag (96) dazu eingerichtet ist, einen minimalen Abstand (98) zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) zu definieren, und wobei der Crimp-Anschlag (122) dazu eingerichtet ist, einen minimalen Abstand (124) zwischen der ersten und der zweiten Crimpwalze (112, 114) zu definieren.
21 . Maschine (2) nach einem der Ansprüche 17 bis 20, ferner aufwei- send eine Materialstärken-Messvorrichtung (100) mit einem Verlage- rungs- und/oder Kraftsensor (102), der eingerichtet ist, eine Verlagerung der Prägewalze (16), des Gegenlagers, der ersten Crimpwalze (112) und/oder der zweiten Crimpwalze (114) zu messen und/oder eine von der Präge-Andruckvorrichtung (92) und/oder der Crimp-An- druckvorrichtung (120) ausübbare Kraft (F) zu messen, wobei die Materialstärken-Messvorrichtung (100) dazu eingerichtet ist, aus einem Messwert für ein Maß der Verlagerung und/oder einem Messwert für eine ausübbare Kraft (F), eine Materialstärke des Flachteils (94) zu bestimmen.
22. Crimpvorrichtung (8), aufweisend eine erste Crimpwalze (112) und eine zweite Crimpwalze (114) mit jeweils einer in Querrichtung der Crimpwalze (112, 114) zumindest abschnittsweise strukturierten Oberfläche, wobei die strukturierten Oberflächen der beiden Crimp- walzen (112, 114) derart ineinandergreifen, dass in ein zwischen den beiden Crimpwalzen (112, 114) hindurchführbares Flachteil (94) in seiner Längsrichtung verlaufende Crimplinien einbringbar sind, wobei die erste Crimpwalze (112) um eine erste Crimp-Rotations- achse (116) drehbar gelagert ist und die zweite Crimpwalze (114) um eine zweite Crimp-Rotationsachse (118) drehbar gelagert und die erste und/oder die zweite Crimpwalze (112, 114) quer zu ihrer jeweiligen Crimp-Rotationsachse (116, 118) frei verlagerbar geführt sind/ist, ferner aufweisend eine Crimp-Andruckvorrichtung (120), die eingerichtet ist, eine Crimpkraft (FC) entgegen der Verlagerungsrichtung (R) auf die erste und/oder die zweite Crimpwalze (112, 114) auszuüben, so dass das Flachteil (12) mit der Crimpkraft (FC) beaufschlagbar ist.
23. Verfahren zum Prägen eines Flachteils, die folgenden Schritte umfassend:
Bereitstellen einer Flachbahn (12) aus einem aerosolbildenden Material der Tabak verarbeitenden Industrie, a) Crimpen des Flachteils, wobei in das Flachteil in seiner Längsrichtung verlaufende Crimplinien eingebracht werden, oder b) Auftrennen der Flachteile in eine Vielzahl von Streifen (40), Formen eines Strangs (28) der Tabak verarbeitenden Industrie aus wahlweise dem gecrimpten Flachteil (32) oder aus der Vielzahl der Streifen (40), gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Schritte:
I.) Prägen der Flachbahn als Flachteil vor Schritt a) des Crimpens oder vor Schritt b) des Auftrennens in Streifen (40), oder
II. Prägen der gecrimpten Flachbahn (32) als Flachteil nach Schritt a) des Crimpens oder
Prägen der Vielzahl von Streifen (40) als Flachteil nach Schritt b) des Auftrennens, wobei der Schritt des Prägens mit einer Prägevorrichtung (6) durchgeführt wird, in der zumindest eine Prägewalze (16) mit einem Gegenlager (18) zusammenwirkt und während des Prägens das Flachteil lokal verformt und in dem Flachteil eine dreidimensionale Struktur erzeugt, und wobei während des Schritts des Prägens eine Flächenvergrößerung des Flachteils stattfindet, die zwischen 5 % und 25 %, insbesondere zwischen 8 % und 14 % beträgt oder die während des Schritts des Prägens erzeugte dreidimensionale Struktur durch Erhebungen (66) gebildet wird, die eine Höhe (H) zwischen 5 pm und 300 pm, insbesondere zwischen 5 pm und 25 pm, aufweisen und sich mit dieser Höhe (H) aus einer zumindest näherungsweise ebenen Fläche des Flachteils erheben.
24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei ferner ein Anpressdruck zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) gemessen wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei ein Messwert (P) des Anpressdrucks ausgewertet und bei Überschreiten eines vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzwerts für den Anpressdruck eine Warnmeldung ausgegeben oder mittels einer Anpressdruck-Verstellvorrichtung (48) einen Anpressdruck zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) verringert wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, bei dem ferner ein Abstand zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) in einem zwischen diesen vorhandenen Spalt (78) gemessen und ein zugehöriger Messwert verarbeitet wird, wobei ein Abstand (A) zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) verändert wird, insbesondere der Abstand (A) zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) auf einen vorgegebenen oder vorgebbaren Sollwert eingestellt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, bei dem ferner eine Materialstärke der Flachbahn (12) gemessen wird und ein zugehöriger Messwert (M) für die Materialstärke gemeinsam mit dem Messwert (A) für den Abstand zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) ausgewertet und auf der Grundlage dieser Messwerte (M, A) der Abstand zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) in Abhängigkeit der Materialstärke der Flachbahn (12) verändert wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 27, bei dem beim Prägen Löcher in das Flachteil eingebracht werden.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 28, bei dem ferner die Prägewalze (16) dahingehend überwacht wird, ob Anhaftungen des Flachteils auf einer Oberfläche der Prägewalze (16) vorhanden sind, insbesondere in einem Bereich der Prägewalze (16), der außerhalb eines Wechselwirkungsbereichs mit dem Gegenlager (18) liegt.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 29, bei dem der Schritt des Prägens einen ersten und einen zweiten Prägeschritt umfasst, wobei in dem ersten Prägeschritt eine erste dreidimensionale Struktur eingeprägt wird und in dem zweiten Prägeschritt eine von der ersten verschiedene zweite dreidimensionale Struktur eingeprägt wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 30, bei dem eine Bahnkantenregelung (82) zur Regelung einer Lage einer Bahnkante des Flachteils unmittelbar stromaufwärts des Prägeschritts vorgenommen wird, mit der Bahnkantenregelung das Flachteil so ausgerichtet wird, dass die im anschließenden Schritt eingeprägte dreidimensionale Struktur derart ausgerichtet wird, dass sofern die Flachbahn (12) als Flachteil gecrimpt wird, die dreidimensionale Struktur einen quer zur Materialstromrichtung zu bestimmenden Abstand zu mit der Crimpvorrichtung in die Flachbahn (12) eingebrachten Crimplinien von 0,1 mm bis 0,3 mm aufweist und sofern die Flachbahn (12) in Streifen (40) aufgetrennt wird, die dreidimensionale Struktur einen quer zur Materialstromrichtung zu bestimmenden Abstand zu einer jeweiligen Seitenkante der mit der Trennvorrichtung (36) erzeugten Streifen von 0,1 mm bis 0,3 mm aufweist.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 31 , bei dem ferner die dreidimensionale Struktur der Prägung zumindest abschnittsweise erfasst wird.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 32, bei dem ferner zumindest ein physikalischer Parameter des Strangs (28) oder eines stabförmigen Artikels, der unter Verwendung eines aus dem Strang (28) abgelängten Segments (30) hergestellt ist, gemessen wird, wobei insbesondere ein Zugwiderstand und/oder eine mechanische Härte des Strangs (28) oder Artikels gemessen wird, wobei ausgehend von dem erfassten Messwert, ein Abstand zwischen der Präge- walze (16) und dem Gegenlager (18) verändert und/oder ein Anpressdruck zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) verändern wird.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 33, bei dem eine erste Flachbahn (12A) aus einem ersten Material der Tabak verarbeitenden Industrie und eine zweite Flachbahn (12B) aus einem zweiten Material der Tabak verarbeitenden Industrie bereitgestellt wird, und eine mehrlagige Flachbahn (12C) geprägt wird, in welcher die erste und die zweite Flachbahn (12A, 12B) übereinander angeordnet sind.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 34, wobei der Schritt des Prägens mit einer Prägevorrichtung (6) durchgeführt wird, deren Prägewalze (16) um eine erste Präge-Rotationsachse (17) drehbar gelagert ist und deren Gegenlager (18) um eine zweite Präge-Rotationsachse (19) drehbar gelagert ist, wobei ferner die Prägewalze (16) und/oder das Gegenlager (18) in einer Verlagerungsrichtung (R) quer zur jeweiligen Präge-Rotationsachse (17, 19) frei verlagerbar geführt sind/ist, wobei die Prägevorrichtung (6) ferner eine Präge-Andruckvorrich- tung (92) aufweist, die eine Prägekraft (FP) entgegen der Verlagerungsrichtung (R) auf die Prägewalze (16) und/oder das Gegenlager (18) ausübt, so dass das Flachteil (12) mit der Prägekraft (FP) beaufschlagt wird.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 35, wobei der Schritt a) des Crimpens mit einer Crimpvorrichtung (8) durchgeführt wird, die eine um eine erste Crimp-Rotationsachse (116) drehbar gelagerte erste Crimpwalze (112) und eine um eine zweite Crimp-Rotationsachse (118) drehbar gelagerte zweite Crimpwalze (114) aufweist, wobei die erste und/oder die zweite Crimpwalze (112, 114) quer zu ihrer jeweiligen Crimp-Rotationsachse (116, 118) frei verlagerbar geführt sind/ist, wobei die Crimpvorrichtung (8) ferner eine Crimp-Andruckvorrich- tung (120) aufweist, mit der eine Crimpkraft (FC) entgegen der Verlagerungsrichtung (R) auf die erste und/oder die zweite Crimpwalze (112, 114) ausgeübt wird, so dass das Flachteil (12) mit der Crimpkraft (FC) beaufschlagt wird.
37. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, bei dem die Präge-Andruck- vorrichtung (92) und/oder die Crimp-Andruckvorrichtung (120) eine vorbestimmte, insbesondere eine einstellbare, konstante, ferner insbesondere von einer Verlagerungsposition in Verlagerungsrichtung (R) unabhängige, Prägekraft (FP) und/oder Crimpkraft (FC) bereitstellen.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 37, wobei die Präge- Andruckvorrichtung (92) und/oder die Crimp-Andruckvorrichtung (120) ferner einen Präge-Anschlag (96) und/oder einen Crimp-An- schlag (122) aufweisen, wobei der Präge-Anschlag (96) einen minimalen Abstand (98) zwischen der Prägewalze (16) und dem Gegenlager (18) definiert, und wobei der Crimp-Anschlag (122) einen minimalen Abstand (124) zwischen der ersten und der zweiten Crimpwalze (112, 114) definiert.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 38, wobei die Prägevorrichtung (6) und/oder die Crimpvorrichtung (8) eine Materialstärken- Messvorrichtung (100) mit einem Verlagerungs- und/oder Kraftsensor (102) aufweist, wobei der Verlagerungssensor (102) eine Verlagerung der Prägewalze (16), des Gegenlagers (18), der ersten Crimpwalze (112) und/oder der zweiten Crimpwalze (114) misst und/oder der Kraftsensor (102) eine von der Präge-Andruckvorrich- tung (92) und/oder der Crimp-Andruckvorrichtung (120) ausgeübte Kraft (F) misst und die Materialstärken-Messvorrichtung (100) aus einem Messwert für ein Maß der Verlagerung und/oder einem Messwert für eine ausgeübte Kraft (F) eine Materialstärke des Flachteils (94) bestimmt.
40. Stabförmiges Segment (30) der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend aerosolbildendes Material der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei das Material a) eine gecrimpte Flachbahn (32) ist, b) eine in eine Vielzahl von Streifen (40) aufgetrennte Flachbahn
(12) ist, oder c) eine in Kleinteile zerkleinerte Flachbahn (12) ist, wobei die Flachbahn (12) eine durch eine Prägung erzeugte dreidimensionale Struktur aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachbahn (12) durch die Prägung eine Flächenvergrößerung erfahren hat, die zwischen 5 % und 25 %, insbesondere zwischen 8 % und 14 % beträgt, oder die dreidimensionale Struktur durch Erhebungen (66) gebildet ist, die eine Höhe zwischen 5 pm und 300 pm, insbesondere zwischen 5 pm und 25 pm, aufweisen und sich um diese Höhe aus einer zumindest näherungsweise ebenen Fläche der Flachbahn (12) erheben.
41. Stabförmiges Segment (30) nach Anspruch 40, bei dem die dreidimensionale Struktur, insbesondere in Draufsicht auf eine Oberfläche der Flachbahn kreisrunde Erhebungen (66), die sofern a) das Material eine gecrimpte Flachbahn (32) ist, quer zu einer Längsrichtung der Flachbahn (32) gemessen, einen Abstand zu in der Flachbahn (32) vorhandenen Crimplinien von 0,1 mm bis 0,3 mm aufweist, oder sofern b) das Material eine Vielzahl von Streifen (40) ist, quer zu einer Längsrichtung der Streifen (40) gemessen, einen Abstand zu einer jeweiligen Seitenkante der Streifen (40) von 0,1 mm bis 0,3 mm aufweisen.
42. Stabförmiges Segment (30) nach Anspruch 40 oder 41 , bei dem das Material eine mehrlagige Flachbahn (12C) aus einer tabakhaltigen Trägerflachbahn und einer mit zumindest einem Zusatzstoff versehenen Geschmacksträgerflachbahn ist, wobei insbesondere eine Zugfestigkeit der Trägerflachbahn größer als eine Zugfestigkeit der Geschmacksträgerflachbahn ist.
43. Stabförmiger Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend zumindest ein stabförmiges Segment (30) nach einem der Ansprüche 40 bis 42.
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