DE3534454A1 - Verfahren und vorrichtung zum beleimen von bewegten umhuellungsstreifen der tabakverarbeitenden industrie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beleimen von bewegten Umhüllungsstreifen in der tabakverarbeitenden Industrie, aus denen Rauchartikel oder Filterstäbe herge­ stellt werden.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Beleimen von bewegten Umhüllungsstreifen der tabakver­ arbeitenden Industrie, aus denen Rauchartikel oder Filter­ stäbe hergestellt werden.

Es sind Beleimungsvorrichtungen der unterschiedlichsten Art für Umhüllungsstreifen der vorerwähnten Art bekannt­ geworden, die mit Auftragswalzen, Auftragsdüsen und dergl. arbeiten.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, den Leimauftrag und das Beleimungsergebnis zu verbessern.

Die Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, daß aus flüssigem Leim Leimtröpfchen gebildet werden, daß die Leimtröpfchen elektrisch geladen werden und daß die ge­ ladenen Leimtröpfchen von einer mit einer Ladung versehe­ nen Ablenkelektrode zu dem Umhüllungsstreifen gelenkt werden.

Eine wichtige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Hinlenkung der Leimtröpfchen zu dem Umhüllungsstreifen in Abhängigkeit von der Ge­ schwindigkeit des Umhüllungsstreifens so gesteuert wird, daß die Menge des Leims in den auf den Umhüllungsstreifen aufgebrachten Leimtröpfchen unabhängig von der Geschwindig­ keit des Umhüllungsstreifens je Flächeneinheit im wesent­ lichen konstant gehalten wird. Ein Umhüllungsstreifen, bei dem sich die Erfindung bevorzugt anwenden läßt, ist ein Belagpapierstreifen zum Verbinden von Zigarettenstöcken mit Filtermundstücken. Bei einem derartigen Umhüllungsstrei­ fen kann das Problem darin bestehen, daß unbeleimte Zonen absichtlich belassen werden, um den Durchtritt von Neben­ luft durch Perforationen, die im zugeführten Umhüllungs­ streifen bereits vorhanden sind, in das Filtermundstück zu erlauben. Die Nebenluftmenge läßt sich durch die Größe der unbeleimten Zonen dann leicht steuern, etwa in Abhän­ gigkeit von einem entsprechenden Meßsignal, das auf einer entsprechenden Prüftrommel gebildet wird, etwa wie dies in der US-PS 41 77 670 und US-PS 42 82 889 beschrieben ist. Für eine solche Steuerung eignet sich das Beleimungsverfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung besonders gut.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung läßt sich diese auch zum Beleimen von Umhüllungsstreifen ver­ wenden, die als Zigarettenpapierstreifen ausgebildet sind und auf die in einem Kantenbereich ein Leimstreifen aufgetragen wird. Ein derartiger Zigarettenpapierstreifen wird anschließend fortlaufend um einen Tabakstrang herum­ gelegt und verklebt, wodurch sich ein Zigarettenstrang bildet, von dem Einzelzigaretten abgeschnitten werden. In ähnlicher Weise kann gemäß einer weiteren Ausführungs­ form der Erfindung diese zum Beleimen von Umhüllungsstrei­ fen aus Papier verwendet werden, die zum Umhüllen von Filtermaterial zwecks Bildung von Filtersträngen verwendet werden, von denen Einzelfilter abgeschnitten werden. Solche Filterpapierstreifen werden über die gesamte Breite oder in einem Kantenbereich beleimt.

Die eingangs genannte Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Düsenanordnung zum Bilden von Leimtröpfchen, durch eine Elektrodenanordnung zum Aufbringen elektrischer Ladungen auf die Tröpfchen und mit einer Ablenkelektroden­ anordnung zum Hinlenken der Tröpfchen zu dem Umhüllungs­ streifen.

Weitere Ausbildungsformen der Vorrichtung gemäß der Er­ findung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß eine schnell und leicht steuerbare Leimauftragung möglich ist. Die leichte Steuerbarkeit macht die Erfindung besonders geeignet zum Erzeugen unterschiedlicher Leim­ bilder auf vorperforierten Belagpapierstreifen, so daß die Ventilation an vorgegebene Werte angepaßt oder darauf gehalten werden kann.

Die Erfindung wird anhand der ein Ausführungsbeispiel enthaltenden Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Filteransetzmaschine in einer Seiten­ ansicht,

Fig. 2 eine Beleimvorrichtung der Filteransetzmaschine gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Abschnitt eines Belagpapierstreifens mit leimfreien Zonen,

Fig. 4 einen Teilschnitt einer Prüftrommel im Bereich einer Aufnahme mit einer Steueranordnung für eine Beleimvorrichtung der Filteransetzmaschine gemäß Fig. 1 und

Fig. 5 einen Abschnitt eines Umhüllungsstreifens für Tabak oder Filtermaterial.

Zunächst wird die Filteransetzmaschine der Fig. 1 kurz bezüglich Aufbau und Wirkungsweise beschrieben:

Eine Einlauftrommel 1 übergibt die auf einer Zigaretten­ herstellmaschine produzierten Zigaretten an zwei Staffel­ trommeln 2, welche die gestaffelt zugeführten Zigaretten entstaffeln und in Reihen zu je zwei Stück mit einem Zwischenraum zwischen den Zigaretten an eine Zusammenstell­ trommel 3 abgeben. Die Filterstäbe gelangen aus einem Magazin 4 auf eine Schneidtrommel 6, werden von zwei Kreismessern 7 zu Filtermundstücken (Stopfen) doppelter Gebrauchslänge geschnitten, auf einer Staffeltrommel 8 gestaffelt, von einer Schiebetrommel 9 zu einer Reihe hintereinanderliegender Mundstücke ausgerichtet und von einer Beschleunigertrommel 11 an die Zusammenstelltrommel 3 abgegeben. Die auf der Zusammenstelltrommel 1 gebildeten Zigarette-Filter-Zigarette-Gruppen werden zusammengeschoben, so daß sie axial dicht an dicht liegen. Anschließend werden sie von einer Übergabetrommel 12 übernommen. Ein Belagpapierstreifen 13 doppelter Gebrauchsbreite wird von einem Vorrat in Form einer Belagpapierbobine 14 mit­ tels eines Abzugswalzenpaares 16 abgezogen, während eine zweite Belagpapierbobine 14 a in Reserve gehalten wird. Der Belagpapierstreifen 13 wird um einen eine scharfe Kante aufweisenden Vorbrecher 17 herumgelenkt, von einer Beleimvorrichtung 18 beleimt und auf einer Belagwalze 19 von einer Messertrommel 21 geschnitten. Die geschnittenen Belagblättchen werden an die Zigaretten-Filter-Gruppen auf der Übergabetrommel 12 angeheftet und auf einer Roll­ trommel 22 mittels einer Rollhand 23 um die Zigaretten- Filter-Gruppen herumgerollt. Die fertigen Gruppen Doppel­ filterzigaretten werden über eine Trockentrommel 24 einer Schneidtrommel 26 zugeführt und auf dieser durch mittiges Schneiden durch die Filtermundstücke hindurch zu Einzel­ filterzigaretten konfektioniert, wobei gleichzeitig fehler­ hafte Filterzigaretten ausgeworfen werden. Eine mit einer Übergabetrommel 27 und einer Sammeltrommel 28 zusammenwir­ kende Wendeeinrichtung 29 wendet eine Filterzigarettenreihe und überführt sie gleichzeitig in die über die Übergabe­ trommel 27 und die Sammeltrommel 28 durchlaufende ungewen­ dete Filterzigarettenreihe. Über eine Prüftrommel 31 gelangen die Filterzigaretten zu einer Auswerftrommel 32, auf welcher vor dem Auswerfvorgang außerdem die Kopf­ abtastung der Filterzigaretten erfolgt. Eine mit einer Bremstrommel 33 zusamenwirkende Ablegertrommel 34 legt die Filterzigaretten auf ein Ablegerband 36.

Fig. 2 zeigt eine Beleimvorrichtung gemäß der Erfindung. Einer Düsenkammer 61 wird mittels einer Zuleitung 62 Leim 63 unter Druck zugeführt. Im vorderen Teil der Düsenkammer 61 ist eine Düsenplatte 64 mit einer Düsenöffnung 66 eingesetzt. Durch die Düsenöffnung 66 tritt der in der Düsenkammer befindliche unter Überdruck stehende Leim in einem feinen, gegen die Oberfläche des Belagpapier­ streifens 13 gerichteten Tröpfchenstrahl 63 a aus, der an der Oberfläche des Belagpapierstreifens ein Leimmuster erzeugen soll. Die Tröpfchen sind übertrieben groß dargestellt. Unmittelbar hinter der Düsenöffnung 66 ist eine mit einer Ladungsquelle 67 verbundene Ladeelektrode 68 angeordnet, die den von der z. B. am Nullpotential liegenden Düsen­ platte 64 abreißenden Leimtröpfchen eine Ladung erteilt, welche auf den Tröpfchen zunächst erhalten bleibt. Am Wege der Leimtröpfchen zum Belagpapierstreifen 13 sind Ablenkelektroden 69 angeordnet, deren Potential (Ladung) von einer elektrischen Steueranordnung 71 gesteuert wird. Das Potential an den Elektroden 69 wird so gesteuert, daß der Tröpfchenstrahl 63 a beidseits einer Symmetrielinie 63 b periodisch mehr oder weniger abgelenkt wird. Bei fehlender Aufladung oder nicht geladenen Ablenkelektroden gelangt der Tröpfchenstrahl 63 a in einen Auffangbehälter 72 und von da durch Leitung 73 zurück zu der Düsenkammer 61.

Die Düsenanordnung weist einen steuerbaren Potentialgeber 70 auf, dessen Potential von einem Programmgeber 75 ent­ sprechend einem Grundprogramm des Leimbildes gesteuert wird. Das Leimbild kann in aus Fig. 3 schematisch er­ sichtlicher Weise aus Leimspuren bestehen. Bei Änderung, z. B. Verringerung, der Maschinengeschwindigkeit gibt der Initiator 74 eines Impulsgebers 76, dessen Impuls­ scheibe 77 synchron zum Maschinenantrieb angetrieben ist, entsprechende Signale an den Programmgeber 75, der die Anzahl der je Zeiteinheit aufgebrachten Leimspuren reduziert, so daß die Menge des in den je Flächeneinheit auf dem Belagpapierstreifen aufgebrachten Leimtröpfchen 78 befindlichen Leims zumindest annähernd konstant bleibt. Nimmt etwa die Geschwindigkeit um 10% ab, so kann das Programm so abgeändert werden, daß jede zehnte Leimspur ausgelassen wird; bei 20% Geschwindigkeitsabnahme wird jede fünfte und bei 50% Geschwindigkeitsabnahme jede zweite ausgelassen. Durch das Verschmieren des Leims bei der Verklebung wirken sich kleine Inhomogenitäten in den Leimspuren nicht negativ aus.

Fig. 3 zeigt einen in Richtung des Pfeils 80 bewegten Belagpapierstreifen 13 mit Spuren von Perforationen 81, die in den fertigen Zigaretten sogenannte Klima- oder Ventilationszonen P bilden, durch die in erwünschter Weise Nebenluft von der Atmosphäre in das Innere des Filtermundstücks, das in diesem Fall mit einer luftdurch­ lässigen Umhüllung versehen ist, strömen kann, wo sie sich mit dem Rauch vermischt. Die Perforationen 81 müssen daher zum größten Teil offenbleiben, so daß sich das durch die unterbrochenen Leimspuren aus Fig. 3 er­ sichtliche Leimbild ergibt. Die in Fig. 2 beschriebene Beleimvorrichtung und deren Steuerung kann in sehr vorteil­ hafter Weise dazu verwendet werden, ein aus Fig. 3 ersicht­ liches Leimbild auch bei relativ hohen Streifengeschwindig­ keiten einschließlich unbeleimter Zonen 83 zu erzeugen. Der doppeltbreit dargestellte Belagpapierstreifen 13 hat dabei in jeder Hälfte, die ja einer Filterzigaretten­ reihe zugeordnet ist, eine oder mehr Perforationsspuren, wobei mehrere Perforationsspuren dann angewendet werden, wenn die fertigen Filterzigaretten jeweils nicht nur eine ringförmige Perforierung (wie nach Fig. 4), sondern mehrere ringförmige nebeneinander angeordnete Perforierun­ gen aufweisen sollen.

Bei der modernen Zigarettenfertigung ist es wichtig, den sogenannten Ventilationsgrad, also die Luftdurchläs­ sigkeit der Perforationen von Zigarette zu Zigarette möglichst konstant zu halten. Hierzu wurden besondere Prüftrommeln entwickelt, von denen eine in Fig. 4 be­ schrieben ist.

Die Prüftrommel 31, die zum Prüfen einer von Perforationen P gebildeten Klima- oder Ventilationszone geeignet ist, ist im Schnitt im Bereich einer Aufnahme für Filterzigaret­ ten Z dargestellt. Eine Aufnahme 37 der Prüftrommel 31 weist zwei Stege 38 auf, in denen Saugluftbohrungen 39 zum Halten der Zigaretten über einen nicht sichtbaren stationären Steuerring zu einer Saugluftquelle geführt sind. Über Steuerschlitze 41 a und 41 b in stationären Steuerringen 42 a bzw. 42 b und Abdichttuben 43, die von einem an sich bekannten und daher nicht gezeigten mechani­ schen Steuerelement (z.B. eine Kurvenführung) an die Filterenden F der Filterzigaretten Z gegen die Wirkung von Federn 46 herangeschoben werden können, sind die Filterzigaretten Z mit Prüfluft beaufschlagbar, die in Leitungen 44 a bzw. 44 b (schematisch dargestellt) von einer Prüfluftquelle 47 (Druckluftquelle) über ein Stell­ ventil 48 und eine Drossel 49 zuführbar ist. Eine Drossel 50 in der Leitung 44 b sorgt dafür, daß die höchste Empfind­ lichkeit des Prüfsystems, bezogen auf die Filterzigarette Z, im Bereich von deren Perforierung (Ventilations- oder Klimazone) P liegt. 51 ist ein Meßgerät für den Prüfluft­ druck, das vorteilhaft als pneumatisch/elektrischer Meß­ wandler in Form einer von der Prüfluft beaufschlagten Prüfmembrane ausgebildet ist, deren Stellung kapazitiv abgetastet wird. Das Meßgerät kann ausgebildet sein,wie in der US-PS 34 12 856 der Anmelderin beschrieben. Das Meßgerät 51 gibt für jede Filterzigarette Z ein Meßsignal an eine Integrieranordnung 52 ab, deren Ausgangssignal im wesentlichen jeweils die Luftdurchlässigkeit der Umhül­ lung im Bereich der Perforierung P einer bestimmten Anzahl Filterzigaretten Z wiedergibt. Eine Vergleichsanordnung 53 ist einerseits mit der Integrieranordnung 52 und ande­ rerseits mit einem Sollwertgeber 54 verbunden. In der Praxis bewährte Prüftrommeln für die Prüfung von Ventilations­ zonen sind auch in dem US-Patent 41 77 670 beschrieben. Das Ausgangssignal von Vergleichsanordnung 53 ist mit dem Programmgeber 75 verbunden, in dem Sinn, daß die Mittellängen t der unbeleimten Zonen 83 zwischen den Leim­ spuren (Leimtröpfchen 78) größer oder kleiner werden können. Bei zu kleinem Ventilationsgrad werden die Zonen 83 verlängert (t 2), bei zu großem Ventilationsgrad ver­ kürzt (t 1). Die unbeleimten Zonen auf dem Belagpapierstrei­ fen 13, der später an den strichpunktierten Linien s geschnitten wird, werden gemäß Fig. 3 so gebildet, daß der Tröpfchenstrahl 63 a die entsprechenden Bereiche über­ springt oder zu dem Auffangbehälter 72 abgelenkt wird. Anstelle einer Düsenöffnung 66 können mehrere Düsenöff­ nungen vorgesehen sein. Des weiteren können mehrere Düsen­ anordnungen nebeneinander vorgesehen sein.

Fig. 5 zeigt Spuren von Leim auf einem Umhüllungsstrei­ fen, der als Zigarettenpapierstreifen 113 oder als Papier­ streifen zum Umhüllen eines Filterstranges ausgebildet ist. Die Leimtröpfchen 178 werden in Form eines Randstrei­ fens 186 aufgebracht, der zum Schließen der überlappenden Leimnaht nach Fertigstellen des Stranges dient. Soll nicht dargestelltes Filtermaterial vor Schließen der Naht an den Umhüllungsstreifen 113 angeklebt werden, so kann dieser im Bereich 187 ebenfalls gemäß der Erfin­ dung beleimt werden, eventuell mit einer anderen Leimart.

Claims (13)

1. Verfahren zum Beleimen von bewegten Umhüllungsstrei­ fen in der tabakverarbeitenden Industrie, aus denen Rauch­ artikel oder Filterstäbe hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß aus flüssigem Leim Leimtröpfchen gebildet werden, daß die Leimtröpfchen elektrisch geladen werden und daß die geladenen Leimtröpfchen von einer mit einer Ladung versehenen Ablenkelektrode zu dem Um­ hüllungsstreifen gelenkt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Leims in den auf den Umhüllungsstreifen aufgebrachten Leimtröpfchen unabhängig von der Geschwindig­ keit des Umhüllungsstreifens je Flächeneinheit im wesentli­ chen konstant gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Umhüllungsstreifen (Belagpapierstreifen) zum Verbinden von Zigarettenstöcken und Filtermundstücken beleimt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Beleimung unbeleimte Zonen auf dem Umhüllungs­ streifen belassen werden, daß Meßsignale in Abhängigkeit von der Luftdurchlässigkeit von mittels des Umhüllungs­ streifens hergestellter Artikel auf ihre Luftdurchlässig­ keit gebildet werden und daß die Größe der unbeleimten Zonen in Abhängigkeit von den Meßsignalen gesteuert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsignale mit einem Sollwertsignal verglichen werden und daß die Steuerung der Größe der unbeleimten Zonen derart erfolgt, daß bei zu großen Meßsignalen (Luft­ durchlässigkeiten) die Zonen verkleinert, bei zu niedrigen Meßsignalen verlängert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Umhüllungsstreifen aus Zigarettenpapier oder Filterpapier beleimt werden.

7. Vorrichtung zum Beleimen von bewegten Umhüllungsstrei­ fen der tabakverarbeitenden Industrie, aus denen Raucharti­ kel oder Filterstäbe hergestellt werden, gekennzeichnet durch eine Düsenanordnung (61 ... 66) zum Bilden von Leimtröpfchen (63 a), durch eine Elektrodenanordnung (68) zum Aufbringen elektrischer Ladungen auf die Tröpfchen und durch eine Ablenkelektrodenanordnung (69) zum Hinlenken der Tröpfchen zu dem Umhüllungsstreifen (13, 113).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Steueranordnung (71, 75, 76) zum Konstanthalten der in den Leimtröpfchen je Flächeneinheit des Umhüllungs­ streifens enthaltenen Menge von Leim unabhängig von der Geschwindigkeit des Umhüllungsstreifens.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und/oder 8, gekennzeich­ net durch einen Belagpapierstreifen (13) zum Verbinden von Zigarettenstöcken mit Filtermundstücken als Umhüllungs­ streifen.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch eine Steuerungsanordnung (53, 70, 75), die mit einem Meßwertgeber (31) für die Luftdurchlässigkeit von mittels des Umhüllungsstreifens hergestellter Rauchartikel verbunden ist, zum Steuern der Größe der unbeleimten Zonen (83).

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Meßwertgeber für im Mundstücksbereich angeordnete Perforationen (P) zum Erhöhen der Ventilation der Rauch­ artikel.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 und/oder 11, gekenn­ zeichnet durch eine Steuerungsanordnung zum Vergrößern der unbeleimten Zonen bei zu kleiner Luftdurchlässigkeit und zum Verkürzen der unbeleimten Zonen bei zu großer Luftdurchlässigkeit.

13. Vorrichtung nach Anspruch 7 und/oder 8, gekennzeich­ net durch einen Umhüllungsstreifen (113) für Zigaretten (Zigarettenpapier) oder für Filterstäbe.