WO2007144110A1

WO2007144110A1 - Verfahren zum herstellen eines strangs der tabak verarbeitenden industrie sowie strangmaschine

Info

Publication number: WO2007144110A1
Application number: PCT/EP2007/005056
Authority: WO
Inventors: Jörg Tobias; Franz-Peter Koch; Matthias Krause
Original assignee: Hauni Maschinenbau Ag
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2007-06-07
Publication date: 2007-12-21
Also published as: DE102006027598A1; JP2009539390A; EP2026670A1; CN101466277A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie mit einer Düsenvorrichtung (2, 2'), umfassend eine Düsenöffnung (10, 10'), mit einer Strangaufbauvorrichtung (6, 6', 12, 12', 13, 13'), umfassend einen Saugstrangförderer (6, 6'), wobei die Düsenöffnung (10, 10') im Bereich des Saugstrangförderers (6, 6') angeordnet ist und mit einer Trimmvorrichtung (23) umfassend einen Trimmen (24). Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Strangs (7, 7') der Tabak verarbeitenden Industrie. Die erfindungsgemäße Strangmaschine zeichnet sich dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenöffnung (10, 10') in Förderrichtung (9, 9') des Saugstrangförderers (6, 6') stromaufwärts des Trimmers (24) in einer Höhe (h') angeordnet ist, die zwischen dem Trimmer (24) und dem Saugstrangförderer (6, 6') liegt, oder dass die Düsenöffnung (10, 10') in Förderrichtung (9, 9') des Saugstrangförderers (6, 6') stromabwärts des Trimmers (24) im Bereich des Saugstrangförderers (6, 6') angeordnet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch die folgenden Verfahrensschritte aus: Fördern von vereinzelten Fasern (17, 17') in Richtung eines Saugstrangförderers (6, 6') in einer Fördervorrichtung (12, 12', 13, 13'), Aufschauern der Fasern (17, 17') auf einem Saugstrangförderer (6, 6'), Zuführen eines Zusatzstoffes (1, 1') zu den Fasern (17, 17'), Trimmen der auf dem Saugstrangförderer (6, 6') aufgeschauerten Fasern (17, 17', 20) oder des auf dem Saugstrangförderer (6, 6') aufgeschauerten Faserkuchens (20) auf eine vorgebbare Höhe (h), wobei das Zuführen des Zusatzstoffes (1, 1 ') zu den Fasern (17, 17', 20, 21 ) kurz vor oder kurz nach dem Trimmen geschieht.

Description

Verfahren zum Herstellen eines Strangs der Tabak verarbeitenden Industrie sowie Strangmaschine

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie mit einer Düsenvorrichtung, umfassend eine Düsen- Öffnung, mit einer Strangaufbauvorrichtung, umfassend einen Saugstrangförderer, wobei die Düsenöffnung im Bereich des Saugstrangförderers angeordnet ist, und mit einer Trimmvorrichtung, umfassend einen Trimmer.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines

Strangs der Tabak verarbeitenden Industrie mit den Verfahrensschritten:

Fördern von vereinzelten Fasern in Richtung eines Saugstrangförderers in einer Fördervorrichtung,

Aufschauern der Fasern auf einem Saugstrangförderer, Zuführen eines Zusatzstoffes zu den Fasern und

Trimmen der auf den Saugstrangförderer aufgeschauer- ten Fasern auf eine vorgebbare Höhe.

Aus der WO 2005/096851 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines rauchbaren Artikels, bei dem Tabak aufgeschauert und ein Extrudat gebildet wird, wobei das Extrudat auf den aufgeschauerten Tabak aufgebracht wird, bekannt.

Aus der DE 33 1 1 886 C2 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Zigarette bekannt, bei dem auf eine Tabaklage eine Beimischung aus expandiertem Tabakbrei gegeben wird. Darüber hinaus ist of- fenbart, dass der expandierbare Tabakbrei auch mit einem Geschmacksstoff, beispielsweise Menthol, versehen sein kann.

Aus der EP 0 405 929 A2 ist vorgesehen, einen flüssigen Strang mit Additiven zu Zigarettensträngen hinzuzugeben, wobei eine Düse im Bereich eines Aufschauerbereichs von Tabak angeordnet ist, die dazu dient, das Fluid in den Tabak einzubringen.

Aus der US 2 543 277 A sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Tabakstrangs bekannt, wobei an vorgegebe- nen Stellen des Tabakstrangs ein feuerhemmendes Material in den

Tabakstrang und auf das Umhüllungsmaterial aufgebracht wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie und ein Verfahren zum Herstel- len eines Strangs der Tabak verarbeitenden Industrie anzugeben, mittels deren auch bei Zugeben eines Zusatzstoffes ein gleichmäßiger und homogener Faserstrang, beispielsweise aus Tabakfasern oder aus Filtermaterialfasern, hergestellt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie mit einer Düsenvorrichtung, umfassend

5 eine Düsenöffnung, mit einer Strangaufbauvorrichtung, umfassend einen Saugstrangförderer, wobei die Düsenöffnung im Bereich des Saugstrangförderers angeordnet ist, und mit einer Trimmvorrichtung, umfassend einen Trimmer, wobei die Düsenöffnung in Förderrichtung des Saugstrangförderers stromaufwärts des Trimmers in o einer Höhe angeordnet ist, die zwischen dem Trimmer und dem

Saugband liegt, oder wobei die Düsenöffnung in Förderrichtung des Saugstrangförderers stromabwärts des Trimmers im Bereich des Saugstrangförderers angeordnet ist.

5 Hierdurch wird es ermöglicht, dass der aus der Düsenöffnung austretende Zusatzstoff nur in denjenigen Teil des Materials des gebildeten Strangs gelangen kann, der für die Weiterverarbeitung zu stabförmigen Produkten verwendet werden soll. Der Teil des aufgescheuerten Materials, der vom Trimmer von dem auf dem Saugband o bzw. dem Saugstrangförderer angeordneten Material getrennt wird, wird hierdurch nicht mit dem Zusatzstoff verunreinigt und kann für die weitere Verarbeitung wieder in den Kreislauf zum Aufschauern auf den Saugstrangförderer bereitgestellt werden. Hierbei wird insbesondere von der Erkenntnis Gebrauch gemacht, dass aufgrund 5 der Saugluft, die durch den Saugstrangförderer erzeugt wird, der aus der Düsenöffnung heraustretende Zusatzstoff zum Saugstrangförderer bzw. zum Saugband gesaugt wird, so dass insbesondere bei Anordnung der Düsenöffnung in Förderrichtung des Saugstrangförderers stromaufwärts des Trimmers effizient dafür gesorgt wird, o dass das nicht zu dem weiter zu verarbeitenden Strang vom Trimmer abgetrennte Material eben nicht mit Zusatzstoff verunreinigt wird. - A -

Im Rahmen der Erfindung kann anstelle von Höhe auch der Begriff Abstand zum Saugstrangförderer bzw. Saugband des Saugstrangförderers dienen, wobei die Düsenöffnung in dem Fall, dass die Du- senöffnung in Förderrichtung des Saugstrangförderers stromaufwärts des Trimmers angeordnet ist, dergestalt ist, dass der Abstand der Düsenöffnung zum Saugstrangförderer bzw. zum Saugband etwas geringer ist als der Abstand des Trimmers zum Saugstrangförderer bzw. zum Saugband.

Vorzugsweise ist die Düsenöffnung in der Nähe des Trimmers angeordnet. In der Nähe des Trimmers bedeutet im Rahmen der Erfindung insbesondere in Förderrichtung des Saugstrangförderers in der Nähe des Trimmers, d.h. stromauf- oder stromabwärts des Trimmers. In der Nähe des Trimmers bedeutet insbesondere auch in einem Abstand von 0,5 cm bis 50 cm, insbesondere vorzugsweise in einem Bereich zwischen 5 cm und 30 cm.

Vorzugsweise entspricht die Höhe der Düsenöffnung im Wesentli- chen einer Höhe eines auf dem Saugstrangförderer angeordneten und getrimmten Materialstrangs. Die Höhe ist vorzugsweise etwas oberhalb des Trimmers vorgesehen, im Fall, dass die Düsenöffnung in Förderrichtung des Saugstrangförderers stromaufwärts des Trimmers angeordnet ist. Das heißt, der Abstand der Düsenöffnung zum Saugband bzw. Saugstrangförderer entspricht im Wesentlichen der Dicke bzw. der Höhe des auf dem Saugstrangförderer angeordneten und getrimmten Materialstrangs oder ist ein wenig geringer. Im anderen Fall, dass die Düsenöffnung in Förderrichtung des Saugstrangförderers stromabwärts des Trimmers angeordnet ist, kann die Höhe auch im Wesentlichen der Höhe des auf dem Saugstrangförderer angeordneten getrimmten Materialstrangs entsprechen; diese ist allerdings vorzugsweise ein wenig unterhalb der Trimmhöhe bzw. der Abstand der Düsenöffnung zum Saugstrangförderer bzw. zum Saugband ist ein wenig größer als die Höhe des Materialstrangs.

5 Wenn die Düsenvorrichtung einen Düsenkörper umfasst und ein

Förderkanal in Materialförderrichtung stromaufwärts des Saugstrangförderers am Förderkanal vorgesehen ist, wobei der Förderkanal zwei gegenüberliegende Kanalwände umfasst, wobei der Düsenkörper an oder in einer Kanalwand angeordnet ist, wobei in der o gegenüberliegenden Kanalwand im Bereich des Düsenkörpers eine

Aussparung vorgesehen ist, ist es möglich, auch bei Vorsehen einer Düse in oder an einer Kanalwand ein gleichmäßiges Aufschauern von Fasern bzw. Tabak- oder Filtermaterial auf dem Saugstrangförderer zu ermöglichen und außerdem einen Auftrag bzw. einen Ein- 5 trag eines Zusatzstoffes zu ermöglichen. Vorzugsweise ist die Düsenvorrichtung eine Extrudierdüse, mittels der insbesondere vorzugsweise ein feines Zerstäuben des Zusatzstoffes ermöglicht ist. Der Zusatzstoff kann einen Tabakbrei, ein Bindemittel, ein Additiv, einen Geschmacksstoff, einen Brandförderer und/oder einen Brand- o hemmer umfassen. Tabakbrei ist beispielsweise rekonstituierter Tabak in einer pastösen Konsistenz. Rekonstituierter Tabak besteht üblicherweise aus Wasser, Tabakstaub und einem Bindemittel. Über den Wassergehalt wird die Konsistenz der Masse beeinflusst. Als Bindemittel kommen z.B. Methylcellulose, Dextrinleim, Stärke, PoIy- 5 vinylacetatleim, Polyvinylalkohol oder modifizierte Stärke in Frage.

Falls die Düsenvorrichtung stromabwärts der Trimmvorrichtung angeordnet ist, ist die beschriebene neue Ausgestaltung der Düse und Kanalwange nicht nötig.

o Vorzugsweise sind die Kanalwände quer zu einer Material aufnehmenden Fläche der Strangaufbauvorrichtung angeordnet. Hierdurch ist ein sehr effizientes Fördern des zu einem Strang zu bildenden Materials ermöglicht. Wenn der Querschnitt des Förderkanals im Bereich des Düsenkörpers wenigstens so groß ist wie entfernt vom Düsenkörper, insbesondere im Bereich des Saugstrangförderers, ist eine im Wesentlichen ungehinderte Umströmung des Düsenkörpers mit Material, beispielsweise Fasern, ermöglicht.

Vorzugsweise umfasst die Düsenvorrichtung einen Düsenkörper, wobei außerdem eine Fördervorrichtung mit einem Förderkanal vorgesehen ist, wobei die Fördervorrichtung stromaufwärts des Saug- Strangförderers angeordnet ist, wobei der Förderkanal zwei gegenüberliegende Kanalwände umfasst, wobei der Düsenkörper an oder in der Kanalwand angeordnet ist, in der im Vergleich zur gegenüberliegenden Kanalwand weniger zu einem Strang auszubildendes Material entlang strömt.

Im Rahmen der Erfindung beinhaltet der Begriff „stromaufwärts" eine Lage relativ zur Förderrichtung eines zu einem Strang auszubildenden Materials. Vorzugsweise ist die Düsenvorrichtung eine Extrudierdüse bzw. umfasst eine Extrudierdüse, die insbesondere vorzugsweise dazu dient, einen Zusatzstoff fein zerstäubt auf das aufgeschauerte Material aufzutragen bzw. in das Material einzutragen.

Der Düsenkörper ist vorzugsweise asymmetrisch, wodurch sich ins- besondere vorzugsweise eine stromlinienförmige Ausgestaltung ergibt. Vorzugsweise tritt ein aus der Düsenvorrichtung, insbesondere der Düsenöffnung, austretender Zusatzstoff in Richtung der Förderrichtung des Saugstrangförderers aus. Hierdurch ist eine sehr gute Verteilung des Zusatzstoffes in dem Material möglich. Die Düsen- Vorrichtung bzw. die Düse der Düsenvorrichtung zeigt vorzugsweise in Richtung der Förderrichtung des Saugstrangförderers. Der austretende Zusatzstoff enthält somit eine Bewegungskomponente in Förderrichtung des Saugstrangförderers. Durch die Saugluft bzw. den Unterdruck, der durch den Saugstrangförderer erzeugt wird, erhält der Zusatzstoff ferner eine Bewegungskomponente in Richtung des Saugstrangförderers. Hierdurch kann sich eine sehr feine Zerstäubung des Zusatzstoffes ergeben.

Die Düsenvorrichtung umfasst vorzugsweise ein Kapillarrohr, um den Effekt der Zerstäubung zu erhöhen. Ferner ermöglicht das Kapillarrohr ein besseres Hinterströmen des eingebrachten Fluids bzw. des eingebrachten Zusatzstoffes. Der Zusatzstoff ist vorzugsweise ein Fluid bzw. ein Extrudat, vorzugsweise in flüssiger Form. Die Düsenvorrichtung kann als teilumströmter Volumenkörper oder als Kapillare bzw. als Kombination von beiden ausgeführt sein. Wenn der Düsenkörper in Förderrichtung eines zu einem Strang auszubilden- den Materials eine größere Fläche aufweist, als quer, insbesondere senkrecht, zu dieser Förderrichtung, ist es möglich, einen kompakten Düsenkörper zu bilden, dessen Düsenöffnung in der Nähe des Saugstrangförderers angeordnet sein kann, ohne das Aufschauern des zu einem Strang auszubildenden Materials negativ zu beein- flussen. Vorzugsweise ist der Düsenkörper wenigstens abschnittsweise stromlinienförmig ausgestaltet. Vorzugsweise ist der Düsenkörper vollständig stromlinienförmig ausgestaltet.

Eine sehr einfach zu realisierende Strangmaschine ist dann gege- ben, wenn zwei Förderkanäle vorgesehen sind, wobei der Düsenkörper eine Wand des ersten Förderkanals mit einer Wand des zweiten Förderkanals verbindet.

Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Herstellen eines Strangs der Tabak verarbeitenden Industrie mit den folgenden Verfahrensschritten gelöst: Fördern von vereinzelten Fasern in Richtung eines Saugstrangförderers in einer Fördervorrichtung,

Aufschauern der Fasern auf dem Saugstrangförderer,

5

Zuführen eines Zusatzstoffes zu den Fasern,

Trimmen der auf den Saugstrangförderer aufgeschauer- ten Fasern oder des auf dem Saugstrangförderer auf- o geschauerten Faserkuchens auf eine vorgebbare Höhe, wobei das Zuführen des Zusatzstoffes zu den Fasern kurz vor oder kurz nach dem Trimmen geschieht.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, bei Zugabe 5 eines Zusatzstoffes zu einem Faserstrang einen gleichmäßigen und homogenen Faserstrang herzustellen.

Vorzugsweise ist das Verfahren dadurch weitergebildet, dass das Zuführen des Zusatzstoffes im Falle des Zuführens kurz vor dem o Trimmen in einer Höhe geschieht, die unterhalb, insbesondere etwas unterhalb, der vorgebbaren Höhe ist und im Falle des Zuführens kurz nach dem Trimmen in einer Höhe geschieht, die oberhalb, insbesondere etwas oberhalb, der vorgebbaren Höhe ist. Hierdurch kann im ersten Fall sehr gut verhindert werden, dass Zusatzstoff in 5 den Teil der Fasern eingebracht wird, der in die Produktion zurückgeführt wird, also den Teil, der nicht dem weiter zu verarbeitenden Faserstrang zuzuordnen ist. Im zweiten Fall dient die entsprechend etwas größere Höhe dazu, sämtliche Fasern im Faserstrang mit dem Zusatzstoff zu belegen. Im Rahmen der Erfindung ist der Beg- o riff Höhe relativ zu einer Bezugshöhe zu verstehen, wobei die Bezugshöhe Null auf dem Saugstrangförderer bzw. einem Saugband des Saugstrangförderers liegt. Eine Höhe unterhalb der vorgebba- ren Höhe weist einen geringeren Abstand zur Bezugshöhe auf als die vorgebbare Höhe. Bei einem Saugstrangförderer, bei dem Material unterhalb eines Saugbandes aufgeschauert wird, ist die Höhe somit eine relative Höhe bzw. ein Abstand zu der Bezugshöhe.

Im Rahmen der Erfindung kann anstelle des Begriffs Höhe auch der Begriff Abstand zur Unterseite des Saugbandes des Saugstrangförderers gewählt werden, wobei die vorgebbare Höhe der Höhe bzw. Dicke des Faserstrang nach dem Trimmen entspricht, die Höhe, die unterhalb dieser vorgebbaren Höhe ist, einem Abstand, der geringer ist, und eine Höhe, die oberhalb der vorgebbaren Höhe ist, einem Abstand entspricht, der größer ist.

Vorzugsweise beinhaltet das Fördern der vereinzelten Fasern ein Vorbeileiten der Fasern um einen Düsenkörper, wobei zum Vorbeileiten der Fasern um den Düsenkörper die Fördervorrichtung im Bereich des Düsenkörpers aufgeweitet ist. Zum Zuführen eines Zusatzstoffes zu den Fasern wird vorzugsweise ein Extrudat, insbesondere vorzugsweise ein Fluid, bereitgestellt und mittels einer Dü- se zu den Fasern zugeführt. Hierbei kann der Zusatzstoff vorzugsweise fein zerstäubt werden, so dass sich eine Art Wolke aus dem Zusatzstoff mit kleinen Partikeln ergibt, die an den Fasern anhaften können. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, bei einem Zusatzstoff in Form eines Bindemittels mit sehr geringen Mengen Binde- mittel einen Materialstrang, beispielsweise einen Tabak- oder einen

Filterstrang herzustellen, der mit sehr geringen Bindemittelmengen eine sehr gute Haftung der Filterbestandteile bzw. Tabakstrangbestandteile zueinander ermöglicht.

Vorzugsweise wird die größere Menge der Fasern im Bereich der den Düsenkörper gegenüberliegenden Wand der Fördervorrichtung gefördert. Der Düsenkörper liegt somit in oder an der Wand der För- dervorrichtung bzw. des Förderkanals, an der eine kleinere Menge Fasern transportiert wird. Es kann ferner vorgesehen sein, weitere Zusatzstoffe zuzufügen, wie beispielsweise Granulate oder Pulver, die allerdings nicht notwendigerweise aus der Düsenvorrichtung zu- geführt werden, sondern schon vor der Düsenvorrichtung den Fasern zugemischt werden können.

Vorzugsweise geschieht das Fördern mittels eines Transportluftstromes. Hierdurch ergibt sich eine sehr gute Durchmischung der geförderten Materialien.

Vorzugsweise wird der Zusatzstoff aus dem Düsenkörper in Richtung der Förderrichtung des Saugstrangförderers abgegeben. Vorzugsweise bildet sich auf dem Saugstrangförderer ein Faservlies. Das Faservlies wird zweckmäßigerweise in einer Formatvorrichtung geformt. Wie vorstehend angegeben, umfasst der Zusatzstoff vorzugsweise ein Bindemittel. Das Bindemittel wird vorzugsweise nach dem Formen des Faservlieses ausgehärtet.

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 eine schematische Seitenansicht auf eine Wand einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungs- gemäßen Vorrichtung aus Fig. 1 in einer um 90° gekippten Position, Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Fig. 1 in einer um 90° gekippten Draufsicht,

Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung eines Saugkanals,

Fig. 6 eine weitere schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 7 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 8 eine schematische Schnittdarstellung noch einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 9 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 10 eine schematische Schnittdarstellung noch einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Fig. 11 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder gleichartige EIe- mente bzw. entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer entsprechenden erneuten Vorstellung abgesehen wird. Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei von einem Saugkanal 13 nur eine Seitenwand bzw. Ka- nalwand 3, dargestellt ist. An der Kanalwand 3 ist eine Düsenvorrichtung 2 mit einem Düsenkörper 15 vorgesehen, die eine Düsenöffnung 10 aufweist, aus der ein Fluid 1 strömt. Ein faseriges Material, wie beispielsweise Tabak oder Filterfasern, wird mittels Saugluft durch den Saugkanal 13 zu einem Saugband 6 gesaugt. Das Saugband 6 bewegt sich in der Fig. 1 von rechts nach links in

Saugbandförderrichtung 9. Es bildet sich hierdurch ein aus aufge- schauerten Fasern 7 bestehendes Faservlies auf der Aufschauerfläche 16. Den Fasern können auch Granulate oder Pulver zugemischt sein.

Da in diesem Ausführungsbeispiel die Düsenvorrichtung 2 in den Saugkanal 13 hineinragt, ist der Transportluftstrom 8 abschnittsweise im Saugkanal 13 gekrümmt. Die Fasern 17 sind auch schematisch angedeutet. In Fig. 2 ist die Ausführungsform aus Fig. 1 in ei- ner um 90° gedrehten schematischen Schnittdarstellung dargestellt.

In der Fig. 2 ist zusätzlich noch die zweite Kanalwand 5 dargestellt, die gegenüber der Düsenvorrichtung 2 eine Aussparung 4 aufweist. Die Aussparung 4 dient dazu, keine Verengung des Saugkanales 13 im Bereich der Düsenvorrichtung 2 vorzusehen. Die Aussparung ist in Förderrichtung der Fasern 17 zunächst den Querschnitt des Kanals 13 erweiternd und dann zum Saugband 6 hin wieder verjüngend ausgestaltet. Es ergibt sich eine konvexe Ausbuchtung in der Kanalwand 5.

In Fig. 1 ist noch ein Trimmer 24 einer Trimmvorrichtung 23 dargestellt, der in Förderrichtung 9 stromabwärts der Düsenöffnung 10 angeordnet ist. Die vorgebbare Höhe h entspricht der Höhe bzw. dem Abstand des Trimmers zum Saugband 6 und damit der Höhe des getrimmten Faserstrangs. Die Höhe h' der Düsenöffnung 10 ist etwas kleiner als die vorgebbare Höhe h. Die Düsenöffnung 10 ist somit etwas oberhalb des Trimmers 24, also näher zum Saugband 6 angeordnet.

Fig. 3 zeigt die Ausführungsform aus Fig. 1 in einer schematischen Draufsicht in einer Schnittdarstellung um 90° nach unten gekippt. Die Übergänge der Ausbuchtung sind zweckmäßiger entgegen der Darstellung aus Fig. 1 ohne Kanten ausgebildet.

Um ein Fluid 1 in beispielsweise einen Tabakstrang einzubringen, wird eine Düse bzw. Düsenvorrichtung 2 in die eine Kanalwange bzw. Kanalwand 3 und eine Tasche bzw. Aussparung 4 in die gege- nüberliegende Kanalwange bzw. Kanalwand 5 eingearbeitet. Die

Vorrichtung ist so zu gestalten, dass der bereits aufgeschauerte Tabak 7 auf dem Saugband 6 und das weitere Aufschauern nicht oder im Wesentlichen nicht beeinflusst wird.

Hierbei wird vorzugsweise die Düsenvorrichtung 2 auf der vom Tabakstrom bzw. Materialstrom weniger angeströmten Kanalwand 3 angebracht bzw. angeordnet. Bei Saugkanälen bzw. bei der Verwendung von Saugkanälen 13 in Kombination mit Fließbettförderern 12, wie beispielsweise in Fig. 4 dargestellt, geschieht dieses insbe- sondere durch Fliehkräfte, durch die sich der Materialstrom mehr oder weniger stark an einer Seite anschmiegt. Dieses ist in Fig. 4, in der eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt ist, durch die Bezugsziffer 1 1 mit einem anliegenden Faserstrom gekennzeichnet.

Die Düsenvorrichtung 2 kann als teilumströmter Volumenkörper, wie beispielsweise in den Beispielen der Fig. 1 bis Fig. 4, ausgebildet sein oder als Kapillare oder als Kombination eines teilumströmten bzw. vollumströmten Volumenkörpers mit einer Kapillare 14, wie in Fig. 5 in einer schematischen Schnittdarstellung in Draufsicht erkennbar ist. Durch das Kapillarrohr 14 ist ein besseres Hinterströ- men eines eingebrachten Fluids möglich.

Die verwendeten Düsenvorrichtungen sind vorzugsweise Extrusi- onsdüsenvorrichtungen. Die Düse kann, wie in Fig. 6 dargestellt, als eine Brücke zwischen Kanalwangen bzw. Kanalwänden 3, 3¹ ausge- bildet sein. Hierbei sind zwei Saugkanäle 13, 13' vorgesehen, die eine Zwischenwand 3, 3' aufweisen, die teilweise durchbrochen ist, und in der vorzugsweise mittig eine Düsenvorrichtung 2 vorgesehen ist, aus der ein Fluid 1 , 1 ' austreten kann und in die Saugkanäle 13, 13' eingebracht wird.

Das jeweilige in den Saugkanälen 13, 13' geförderte Material, beispielsweise Filtermaterial oder Tabak, wird auf Saugbändern 6, 6' aufgeschauert, die sich in Saugbandförderrichtung 9, 9' bewegen. In diesem Fall ist die Düsenvorrichtung 2 in einer Kanalwange bzw. einer Kanalwand 3, 3' integriert. Die gegenüberliegenden Kanalwände 5, 5' haben in diesem Ausführungsbeispiel keine Ausnehmung. Tatsächlich kann allerdings eine Ausnehmung vorgesehen sein, oder aber um die Aussparung in der Kanalwand 3, 3' zu kompensieren sogar jeweils eine Auswölbung in den Saugkanal 13, 13', die in Fig. 6 allerdings nicht dargestellt sind. Die Ausbuchtung ist vorzugsweise auch stromlinienförmig und insbesondere asymmetrisch und im Bereich gegenüberliegend der Aussparung der Kanalwand 3, 3' an den Kanalwänden 5, 5' jeweils angeordnet.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform mit zwei Saugbändern 6,

6' zur Ausbildung zweier Materialstränge. Zur Aufteilung des Materials in Form von Fasern 17, 17', dem gegebenenfalls weitere Be- standteile zugefügt sind, ist eine Kanalwand 5 vorgesehen, die einen großen Saugkanal in zwei kleinere Saugkanäle 13, 13' aufteilt. Im Bereich der Kanalwand 5 ist eine Düsenvorrichtung 2, 2' bzw. ein Düsenkörper 15, 15' jeweils an den Kanalwänden 3, 3' vorgesehen. Eine Ausnehmung in der Kanalwand 5 ist in diesem Fall nicht vorgesehen. Eine bevorzugte Ausführungsform liegt gem. Fig. 8 vor, wenn die Kanalwand 5 Aussparungen 4, 4' aufweist, um das Aufschauern der Fasern 17, 17' auf den Saugbändern 6, 6' nicht zu beeinflussen.

In Fig. 9 ist eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie vorgesehen, wobei zwei Stränge herstellbar sind. Es ist eine Ausgestaltung mit zwei Fließbettförderern 12, 12' vorgesehen. Das in den Fließbettförderern 12, 12' geförderte Material schmiegt sich aufgrund der Fliehkräfte an die Kanalwände 5, 5' an. Die Düsenvorrichtung 2, 2' ist an der gegenüberliegenden Kanalwand 3, 3' angeordnet, um den Faserstrom bzw. Materialstrom möglichst wenig zu beeinflussen.

Um die Beeinflussung des Materialstroms noch weiter zu verringern, ist, wie in Fig. 10 schematisch dargestellt, eine Aussparung 4, 4' in jeder Kanalwand 5, 5' vorgesehen, die gegenüber der Düsenvorrichtung 2, 2' bzw. dem Düsenkörper 15, 15' angeordnet ist.

Fig. 11 zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Ein Saugband 6, von dem nur ein Ausschnitt dargestellt ist, wird über Umlenkrollen 22 in Förderrichtung 9 bewegt. Auf das Saugband 6 werden Fasern, ggf. mit weiteren Zu- satzmaterialien wie Granulat, in Faserförderrichtung 19 aufgetragen.

Das Material haftet aufgrund der Saugluft auf dem Saugband 6 und bildet einen sich in Saugbandförderrichtung 9 vergrößernden Faser- kuchen 20 aus aufgeschauerten Fasern 7. Durch eine Trimmvorrichtung 23 mit einem Trimmer 24 wird der Faserkuchen 20 in einer Höhe h abgeschnitten, so dass sich ein getrimmtes Faservlies 21 bildet. Die abgetrennten Fasern bzw. das abgetrennte Material wird in den Kreislauf der Strangherstellung zurückgeführt und später wieder auf das Saugband 6 aufgeschauert. Der getrimmte Faserkuchen in Form eines getrimmten Faservlieses 21 hat eine Höhe h.

Wegen der besseren Darstellbarkeit ist der Trimmer 24 in einer Hö- he unterschiedlich von h gezeichnet. In Realität entspricht der abstand des Trimmers 24 vom Saugband 6 der Höhe h.

In Fig. 1 1 sind zwei verschiedene Düsenöffnungen 10, 10' dargestellt, die die beiden erfindungsgemäßen Varianten der Düsenöff- nungen darstellen sollen. In der ersten Variante ist die Düsenöffnung 10 in Saugbandförderrichtung 9 stromaufwärts des Trimmers 4 angeordnet in einer Höhe h', die etwas geringer ist als die Höhe h, also oberhalb des Trimmers näher am Saugband 6 liegt. Damit ist der Abstand zum Saugband 6 kleiner als die Höhe h bzw. der Ab- stand des Trimmers 24 zum Saugband 6. Aufgrund der Saugluft, die im Bereich des Saugstrangförderers vorherrscht, wird das in Saugbandförderrichtung 9 ausgetragene Fluid 1 auch nach oben in Richtung des Saugbandes 6 gesaugt, so dass Material, das unterhalb der Höhe h' angeordnet ist, nicht mit dem Zusatzstoff 1 bzw. Fluid 1 versehen wird und somit nach dem Trimmen ohne entsprechende

„Verunreinigung" wieder in den Prozess zurückgeführt werden kann.

Im zweiten Fall, der Anordnung der Düsenöffnung 10' in Saugbandförderrichtung 9 stromabwärts des Trimmers 24 ist die Höhe h" bzw. der Abstand zum Saugband 6 etwas größer als die Höhe des getrimmten Faservlieses 21 oder genauso groß wie diese Höhe. In dieser Ausführungsform der Erfindung ist der getrimmte Teil im Hin- blick auf Verunreinigungen durch das Fluid 1' des Materialstroms völlig unproblematisch, da dieser schon weggeführt ist.

Die Höhen h, h' und h" werden hier immer relativ zur Bezugshöhe 25 gesehen bzw. als Abstand zu der Bezugshöhe 25. Die Bezugshöhe 25 entspricht der Unterkante des Saugbandes 6.

In einem Ausführungsbeispiel ist das Fluid 1 , V ein Extrudat aus rekonstruiertem Tabak in einer pastösen Konsistenz. Die Bestand- teile sind 1/3 Tabakstaub mit einer Korngröße kleiner als 0,5 mm und 2/3 Bindemittellösung, die aus Wasser mit 1 % Methylcellulose besteht. Die Verarbeitungstemperatur ist Raumtemperatur. Der Extrusions- bzw. Einspritzdruck ist abhängig von der Produktionsbzw. Stranggeschwindigkeit, der Größe der Düsenaustrittsöffnung und der Viskosität. Bei einer Produktionsgeschwindigkeit von

10.000 Zigaretten pro Minute lag der Austrittsdruck bei ca. 40 bar.

Bezugszeichenliste

1 , 1 ' Fluid

2 , 2' Düsenvorrichtung

3 , 3' Kanalwand

4 , 4' Aussparung

5 , 5' Kanalwand

6 , 6' Saugband

7 , 7¹ aufgeschauerte Fasern

8 , 8' Transportluftstrom

9 , 9' Saugbandförderrichtung

10, 10' Düsenöffnung

1 1 anliegender Faserstrom

12, 12' Fließbettförderer

13, 13' Saugkanal

14 Kapillarrohr

15, 15' Düsenkörper

16, 16' Aufschauerfläche

17, 17' Fasern

19 Faserförderrichtung

20 Faserkuchen

21 getrimmtes Faservlies

22 Umlenkrolle

23 Trimmvorrichtung

24 Trimmer

25 Bezugshöhe h, h\ h" Höhe

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Strangs der Tabak verarbeitenden Industrie sowie StrangmaschinePatentansprüche

1. Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie mit einer Düsenvorrichtung (2, 2'), umfassend eine Düsenöffnung (10, 10'), mit einer Strangaufbauvorrichtung (6, 6', 12, 12', 13,

13'), umfassend einen Saugstrangförderer (6, 6'), wobei die Düsenöffnung (10, 10') im Bereich des Saugstrangförderers (6, 6') angeordnet ist und mit einer Trimmvorrichtung (23) umfassend einen Trimmer (24), dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenöffnung (10, 10') in Förderrichtung (9, 9') des Saugstrangförderers (6, 6') stromaufwärts des Trimmers (24) in einer Höhe (h¹) angeordnet ist, die zwischen dem Trimmer (24) und dem Saugstrangförderer (6, 6') liegt, oder dass die Düsenöffnung (10, 10') in Förderrichtung (9, 9') des Saugstrang- förderers (6, 6') stromabwärts des Trimmers (24) im Bereich des Saugstrangförderers (6, 6') angeordnet ist.

2. Strangmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenöffnung (10, 10') in der Nähe des Trimmers (24) angeordnet ist.

5 3. Strangmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (h¹) der Düsenöffnung (10, 10') im Wesentlichen einer Höhe (h) eines auf dem Saugstrangförderer (6, 6') angeordneten und getrimmten Materialstrangs (21 ) entspricht. 0

4. Strangmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung (2, 2') einen Düsenkörper (15, 15') umfasst und dass in Materialförderrichtung (19) stromaufwärts des Saugstrangförderers (6, 6') ein 5 Förderkanal (13, 13') vorgesehen ist, wobei der Förderkanal

(13, 13') zwei gegenüberliegende Kanalwände (3, 3', 5, 5') umfasst, wobei der Düsenkörper (15, 15') an oder in einer Kanalwand (3, 3') angeordnet ist, wobei in der gegenüberliegenden Kanalwand (5, 5') im Bereich des Düsenkörpers (15, o 15') eine Aussparung (4, 4') vorgesehen ist.

5. Strangmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalwände (3, 3', 5, 5') quer zu einer Material (7, T) aufnehmenden Fläche (16, 16') der Strangaufbauvorrich- 5 tung (6, 6') angeordnet sind.

6. Strangmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Förderkanals (13, 13') im Bereich des Düsenkörpers (15, 15') wenigstens so groß ist o wie entfernt vom Düsenkörper (15, 15'), insbesondere im Bereich des Saugstrangförderers (6, 6').

7. Strangmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung (2, 2') einen Düsenkörper (15, 15') umfasst, wobei in Materialförderrichtung (19) stromaufwärts des Saugstrangförderers (6, 6') ein För- derkanal (13, 13') vorgesehen ist, wobei der Förderkanal (13,

13') zwei gegenüberliegende Kanalwände (3, 3', 5, 5') umfasst, wobei der Düsenkörper (15, 15') an oder in der Kanalwand (3, 3') angeordnet ist, in der im Vergleich zur gegenüberliegenden Kanalwand (5, 5') weniger zu einem Strang (7, 7') auszubildendes Material entlangströmt.

8. Strangmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (15, 15') asymmetrisch ist.

9. Strangmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus der Düsenvorrichtung (2, 2'), insbesondere aus der Düsenöffnung (10, 10'), austretender Zusatzstoff (1 ) in Förderrichtung (9, 9') des Saugstrangförde- rers (6, 6') austritt.

10. Strangmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung (2, 2') ein Kapillarrohr (14) umfasst.

11. Strangmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (15, 15') in Förderrichtung (8, 8') eines zu einem Strang (7) auszubildenden Materials eine größere Fläche aufweist, als quer, insbesondere senkrecht, zu dieser Förderrichtung (8, 8').

12. Strangmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (15, 15') wenigstens abschnittsweise stromlinienförmig ausgestaltet ist.

13. Strangmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Förderkanäle (13, 13') vorgesehen sind, wobei der Düsenkörper (15, 15') eine Wand (3) des ersten Förderkanals (13) mit einer Wand (3') des zweiten Förderkanals (13') verbindet.

14. Verfahren zum Herstellen eines Strangs (7, 7') der Tabak verarbeitenden Industrie mit den folgenden Verfahrensschritten:

Fördern von vereinzelten Fasern (17, 17') in Richtung eines Saugstrangförderers (6, 6') in einer Fördervorrichtung (12, 12", 13, 13'),

Aufschauern der Fasern (17, 17') auf einem Saugstrangförderer (6, 6'),

Zuführen eines Zusatzstoffes (1 , 1 ') zu den Fasern (17, 17'),

Trimmen der auf dem Saugstrangförderer (6, 6') aufge- schauerten Fasern (17, 17', 20) oder des auf dem

Saugstrangförderer (6, 6') aufgescheuerten Faserkuchens (20) auf eine vorgebbare Höhe (h), wobei das Zuführen des Zusatzstoffes (1 , 1 ') zu den Fasern (17, 17', 20, 21) kurz vor oder kurz nach dem Trimmen ge- schieht.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführen des Zusatzstoffes (1 , 1 ') im Falle des Zuführens kurz vor dem Trimmen in einer Höhe (h¹) geschieht, die etwas unterhalb der vorgebbaren Höhe (h) ist und im Falle des Zuführens kurz nach dem Trimmen in einer Höhe (h") geschieht, die etwas oberhalb der vorgebbaren Höhe (h) ist.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördern der vereinzelten Fasern (17, 17') ein Vorbeileiten der Fasern (17, 17') um einen Düsenkörper (15, 15') beinhaltet, wobei zum Vorbeileiten der Fasern (17, 17') um den Düsenkörper (15, 15') die Fördervorrichtung (12 - 13') im Bereich des Düsenkörpers (15, 15') aufgeweitet ist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die größere Menge der Fasern (17, 17') im Bereich der dem

Düsenkörper (15, 15') gegenüberliegenden Wand (5, 5') der Fördervorrichtung (12-13') gefördert wird.

18. Verfahren nach einem der Anspruch 14 oder 17, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Fördern mittels eines Transportluftstromes (8, 8') geschieht.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff (1 , 1 ') in Förderrichtung (9, 9') des Saugstrangförderers (6, 6') abgegeben wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf dem Saugstrangförderer (6, 6') ein Faservlies (7, 7', 21 ) bildet.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Faservlies (7, 7', 21) in einer Format- vorrichtung geformt wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff (1) ein Bindemittel um- fasst.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel nach dem Formen des Faservlieses (7, 7', 21) ausgehärtet wird.