DE102006025056B4

DE102006025056B4 - Vorrichtung zum Verkleben der Umhüllung eines Endlosstrangs aus Filtermaterial

Info

Publication number: DE102006025056B4
Application number: DE102006025056A
Authority: DE
Inventors: Michael Riedel
Original assignee: International Tobacco Machinery BV
Current assignee: International Tobacco Machinery BV
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2026-05-25
Also published as: ES2348121T3; US20090183836A1; ATE472945T1; WO2007134699A1; DE502007004335D1; DE102006025056A1; EP2023750A1; PL2023750T3; EP2023750B1

Abstract

Vorrichtung zum Verkleben der Umhüllung eines Endlosstrangs aus Filtermaterial bei der Herstellung von Zigarettenfiltern, mit einer Auftragstation für Heißkleber, in der auf die flache Endlosbahn der Umhüllung Heißkleber aufgetragen wird, einer Umhüllungsstation, in der die Endlosbahn um den Endlosstrang aus Filtermaterial herumgelegt wird, einer Vorheizstation, in der der Heißkleber auf der Endlosbahn auf eine vorgegebene Temperatur vorgewärmt wird, indem die Umhüllung im Bereich des Kleberauftrags in unmittelbaren Kontakt mit einer Heizfläche gebracht wird, und einer Kühlstation, in der der Heißkleber ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorheizstation (26) eine Kühlvorrichtung zugeordnet ist, welche eine Kühlung der Heizfläche bewirkt, wenn die Temperatur an der Heißfläche einen vorgegebenen Wert überschreitet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verkleben der Umhüllung eines Endlosstrangs aus Filtermaterial nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei der Herstellung von Zigarettenfiltern wird zunächst ein Filter-Endlosstrang hergestellt. Zu diesen Zweck wird das Filtermaterial (Towacetat) aus einen Vorratsbehälter entnommen und aufbereitet. In diesem Zustand wird es in einer dahinter angeordneten strangbildenden Einheit durch eine Transportdüse zu einem Einlauffinger geführt. Der Acetatstrang ist dabei in eine runde Form gebracht. Ein endlos laufender Streifen aus Flachmaterial, insbesondere Papier, dient als Umhüllung und wird um den Acetatstrang herumgelegt.
Die Verklebung des Papiers erfolgt üblicherweise mit einem Heißleim, der mit Hilfe einer besonderen beheizbaren Düse in Laufrichtung der Papierbahn als dünner Streifen aufgetragen wird. Im Bereich des Einlauffingers wird der Papierstreifen langsam in seine runde Form gebracht und beginnt, das Filtermaterial zu umhüllen. Hierbei überlappen sich die seitlichen Kanten des Papierstreifens. Die Verklebung erfolgt durch Aushärten des Heißleims unter einem Kühlsteg, des sogenannten Oberformats. Hierbei wird das sich überlappende Papier mit dem Leimstreifen aufeinandergepreßt und dann durch eine ständig gekühlte Formatschiene schnell auf kürzester Strecke ausgehärtet. Eine derartige Vorrichtung ist aus DE 20 65 727 A1 bekannt geworden.
Für eine möglichst gleichmäßige Verklebung und Erzielung eines möglichst konstanten Durchmessers ohne Schwankungen ist wichtig, daß der Heißleim unmittelbar vor der Verklebung in einem konstanten Aggregatzustand ist. Hierfür sorgt eine Vorheizung, die sich unmittelbar vor dem Kühlsteg befindet und mit der die Leimnaht auf eine bestimmte, für die Verklebung optimale Temperatur erwärmt wird. Die Wärmeübertragung findet üblicherweise durch unmittelbaren Kontakt zwischen dem Papier und einer Heizfläche an einem stabförmigen Block statt. Dies ist ebenfalls aus DE 20 65 727 A1 bekannt geworden.
In der Vorheizvorrichtung erfolgt gleichzeitig die Strangbildung durch Umhüllung der Papierbahn um das Filtermaterial. Durch ein Zusammenpressen des Filtermaterials und die Relativgeschwindigkeit des Filtermaterials zur Heizfläche entsteht Reibung, die dazu führen kann, daß eine Vorheizung weit oberhalb der benötigten Temperatur stattfindet, wodurch sich der Leim so stark verflüssigt, daß eine Verklebung nicht mehr möglich ist. In diesem Fall wird die Produktion unterbrochen. Eine zu hohe Reibung kann dadurch entstehen, daß der Innendruck des Towacetats bei der Strangbildung einen sehr hohen Wert annimmt, weil eine spezielle Acetatsorte benutzt wurde oder der Anwender relativ schwere Filterstäbe produziert. Die genannte Schwierigkeit kann jedoch auch bei üblichen Filtergewichten und Materialspezifikationen auftreten, und zwar dann, wenn eine be stimmte Produktionsgeschwindigkeit überschritten wird und dann zu große Mengen an Reibungswärme entstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verkleben der Umhüllung eines Endlosstranges aus Filtermaterial bei der Herstellung von Zigarettenfiltern zu schaffen, in der eine gleichmäßige Verklebung ohne Durchmesserschwankungen erzielt wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Vorheizstation eine Kühlvorrichtung zugeordnet, welche eine Kühlung der Heizfläche bewirkt, wenn die Temperatur an der Heizfläche einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Die Erfindung geht davon aus, daß für die Erwärmung des Heißklebers eine bestimmte Erwärmung erforderlich ist. Unter Berücksichtigung der Stranggeschwindigkeit kann die Beheizung so eingestellt werden, daß eine bestimmte Temperatur an der Heizfläche erzielt wird. Kommt es jedoch aufgrund der beschriebenen Vorgänge zu einer Erhöhung der Temperatur, etwa durch zu große Reibwärme, tritt die Kühlvorrichtung ein und kühlt die erwärmte Kühlfläche so weit herab, daß eine zu starke Erwärmung des Heißklebers vermieden wird.
Vorzugsweise ist der Heizfläche mindestens ein Temperaturfühler zugeordnet, dessen gemessene Temperaturwerte auf eine Regelvorrichtung gegeben werden, wobei die Regelvorrichtung die Zufuhr eines Kühlmittels in Abhängigkeit von der Abweichung der gemessenen Temperaturwerte von einem Temperatursollwert einstellt. Vorzugsweise werden zwei oder mehr Temperaturfühler verwendet, deren Werte gemittelt werden können. Es ist an sich bekannt, in der Vorheizstation einen stabförmigen Block vorzusehen mit einer Hohlkehle, in der der Endlosstrang geführt und dem eine Heizvorrichtung zugeordnet ist. Die Kühl vorrichtung ist vorzugsweise diesem stabförmigen Block zugeordnet. Eine Kühlung kann zum Beispiel dadurch erfolgen, daß der stabförmige Block einer Strömung kühlenden Fluids ausgesetzt wird. Dies kann zum Beispiel eine Luft- oder Wasserströmung sein, die gegen den Block gerichtet ist. Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht hierzu vor, daß in dem stabförmigen Block mindestens ein Kühlkanal geformt ist, der sich in Längsrichtung durch den stabförmigen Block erstreckt und in Abständen über Bohrungen mit der Hohlkehle verbunden ist, wobei der Kühlkanal mit einer Quelle für kühlendes Fluid unter Druck verbunden ist. Auf diese Weise kann der vorgeheizte Bereich des Heißklebers mit mehr oder weniger kühler Druckluft beaufschlagt werden, wenn ein vorgegebener Temperaturwert überschritten worden ist. Dadurch ist es möglich, auch über unterschiedliche Geschwindigkeitsbereiche vom Anfahren bis zu den verschiedenen Produktionsgeschwindigkeiten eine konstante für die Verklebung ideale Temperatur einzustellen. Außerdem wird mit der Erfindung ein störungsfreier Lauf der Produktionsmaschine sichergestellt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Zigarettenfilterstrangs mit einer Vorrichtung nach der Erfindung.
2 zeigt einen stabförmigen Block in Seitenansicht für eine Vorrichtung nach der Erfindung.
3 zeigt die Untersicht des Blocks nach 2.
4 zeigt die Draufsicht auf die perspektivische Darstellung des Blocks nach 2.
5 zeigt perspektivisch die Unterseite des Blocks nach 4.
6 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach 2 entlang der Linie 6-6.
Filtertowacetat wird entsprechend Pfeil 10 einer Transportdüse 12 zugeführt, von welcher der Towstrang einem Einlauffinger 14 zugeführt wird. Eine Papierendlosbahn 15 wird mit Hilfe einer beheizbaren Düse 16 mit einem Streifen Heißkleber beschichtet. Im Bereich des Einlauffingers 14 wird die Papierbahn langsam in eine runde Form gebracht und beginnt das Filtermaterial zu umhüllen, um einen Endlosfilterstrang zu bilden, der bei 18 die gezeigt Anlage verläßt. Beim Um hüllen der Papierbahn 15 um den Towstrang überlappen sich die Papierkanten, wobei eine Verklebung im Bereich einer Kühlvorrichtung 20 erfolgt, in der der Heißkleber ausgehärtet wird. Hier wird das sich überlappende Papier mit dem Leimstreifen gepreßt und der Heißkleber in einer ständig gekühlten Formatschiene ausgehärtet. Die Kühlung erfolgt mit kaltem Wasser, welches über einen Schlauch 22 zugeführt und über einen Schlauch 24 abgeführt wird.
Vor der Kühlvorrichtung 20, dem sogenannten Oberformat, ist eine Vorheizstation 26 angeordnet.
Die in 1 dargestellten Komponenten einer Anlage zur Herstellung eines Endlosfilterstrangs sind an sich bekannt. Die Vorheizstation enthält jedoch Teile, welche sich vom Stand der Technik unterscheiden. Hierauf wird nachfolgend eingegangen.
Die Vorheizstation 26 enthält einen stabförmigen Block 28, der in den 2 bis 6 näher dargestellt ist. Er weist an seiner Unterseite eine Hohlkehle 30 auf. Wie in 6 zu erkennen, wird der Strang aus Filteracetat und Papierumhüllung in der Hohlkehle geführt. Dies ist bei 32 Der aus Metall hergestellte stab förmige Block 28 enthält eine axiale Bohrung 36 für die Aufnahme einer Heizpatrone, mit deren Hilfe die Fläche der Hohlkehle 30 auf eine vorgegebene Temperatur gebracht wird. Die erwärmte Heizfläche der Hohlkehle 30, deren Kontur an die Kreiskontur des Filterstrangs angepaßt ist, erwärmt den Heißkleber auf die erforderliche Temperatur, so daß eine Verklebung stattfinden kann mit anschließender Aushärtung in der Kühlvorrichtung 20.
Parallel zur Bohrung 36 sind im stabförmigen Block 28 zwei Kühlkanäle 38, 40 geformt nahe der Hohlkehle 30. Die Kühlkanäle 38, 40 sind über in Abständen angeordnete Querbohrungen 42 bzw. 44 mit der Hohlkehle 30 bzw. deren Heizfläche in Verbindung. Die Abstände sind in der Darstellung nach 3 zu erkennen.
Die Kühlkanäle 38, 40 sind mit einer Quelle 46 für kühle Luft unter Druck verbunden, welche von einem Regler 48 eingestellt wird. Der Regler 48 ist mit einem Temperaturfühler 50 nahe der Hohlkehle 30 verbunden. Der Regler 48 vergleicht die gemessenen Temperaturwerte mit einem vorgegebenen gespeicherten Sollwert und steuert die Quelle 46 entsprechend an, um je nach Maßgabe der Abweichung mehr oder weniger kühle Luft durch die Kühlkanäle 38, 40 zu leiten, welche die Heizfläche der Hohlkehle 30 herunterkühlt.

Claims

Vorrichtung zum Verkleben der Umhüllung eines Endlosstrangs aus Filtermaterial bei der Herstellung von Zigarettenfiltern, mit einer Auftragstation für Heißkleber, in der auf die flache Endlosbahn der Umhüllung Heißkleber aufgetragen wird, einer Umhüllungsstation, in der die Endlosbahn um den Endlosstrang aus Filtermaterial herumgelegt wird, einer Vorheizstation, in der der Heißkleber auf der Endlosbahn auf eine vorgegebene Temperatur vorgewärmt wird, indem die Umhüllung im Bereich des Kleberauftrags in unmittelbaren Kontakt mit einer Heizfläche gebracht wird, und einer Kühlstation, in der der Heißkleber ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorheizstation (26) eine Kühlvorrichtung zugeordnet ist, welche eine Kühlung der Heizfläche bewirkt, wenn die Temperatur an der Heißfläche einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizfläche ein Temperaturfühler (50) zugeordnet ist, dessen gemessener Temperaturwert auf eine Regelvorrichtung (48) gegeben wird und die Regelvorrichtung die Zufuhr eines Kühlmittels in Abhängigkeit von der Abweichung der gemessenen Temperatur von einem Temperatursollwert einstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorheizstation einen stabförmigen Block (28) aufweist mit einer Hohlkehle (30), in der der Endlosstrang geführt ist und wobei der stabförmige Block (28) einer Heizvorrichtung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Kühlvorrichtung dem stabförmigen Block (28) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung ein kühlendes Fluid auf den stabförmigen Block (28) richtet.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im stabförmigen Block (28) mindestens ein Kühlkanal (38, 40) geformt ist, der sich in Längsrichtung des stabförmigen Blocks (28) erstreckt und in Abständen über Bohrungen (42, 44) mit der Hohlkehle (30) verbunden ist und der Kühlkanal (38, 40) mit einer Quelle (46) für kühlendes Fluid unter Druck verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallele Kühlkanäle (38, 40) nahe der Hohlkehle (30) verlaufen, die über radiale Bohrungen (42, 44) mit der Hohlkehle (30) nahe der zugekehrten Kanten der Hohlkehle verbunden sind.