DE19751598A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln eines Filtertowstreifens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln eines Filtertowstreifens wäh­ rend seiner fortlaufenden querschnittsvermindernden Raffung innerhalb eines Füh­ rungskanals, der anschließend zu einem Filtertowstrang zwecks Bildung eines Fil­ terstranges mit einem Umhüllungsstreifen umhüllt wird, von dem Filterstäbe abge­ schnitten werden, wobei während der Raffung Druckgas in den Filtertowstreifen geblasen wird, das stromabwärts in einer Luftaustrittszone durch Kanäle aus dem Raffbereich austritt.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Behandeln eines Filter­ towstreifens, mit einem Führungskanal, dessen Querschnitt zur Raffung des Strei­ fens abnimmt und der einen Einlaß zum Zuführen eines Gases unter Druck sowie eine stromabwärts angeordnete Luftaustrittszone zum Abführen der in das Filtertow eingeblasenen Luft aufweist.

Unter dem Begriff "Gas" wird insbesondere Luft verstanden, doch können auch an­ dere Gase wie CO₂ oder auch Dampf Verwendung finden.

Unter dem Begriff "Filtertow" wird ein Vlies aus einer Vielzahl gekräuselter syntheti­ scher Spinnfasern und/oder Filamente verstanden, das z. B. aus Celluloseacetat, Spinnfasern und/oder Filamenten besteht.

Unter dem Betriff "Führungskanal" wird ein in der Technik der Filterherstellung mit­ tels Strangmaschinen als "Finger" bezeichneter Kanal mit sich in Förderrichtung verringerndem Querschnitt zum Raffen des in dem Kanal geförderten Filtertows und zu seiner Querschnittsverringerung bis zum Erreichen etwa des Strangquerschnit­ tes verstanden.

Bei den Begriffen "stromaufwärts" und "stromabwärts" wird von der Förderrichtung des Filtertows als dem "Strom" ausgegangen.

Zur Verbesserung der Homogenität von Filterstäben ist es durch die EP-B1- 0269915 bekannt, im Bereich des Fingers Druckluft in das Filtertow einzublasen und die Luft dann durch siebartige Öffnungen wieder austreten zu lassen. Die der Erfindung zugrundliegende Aufgabe besteht darin, die Homogenität der hergestellten Filterstäbe noch weiter zu verbessern.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß stromabwärts der Luftaustritts­ zone ein weiterer Gasstrom in den Filtertowstreifen geblasen wird, und daß die Luft in einer weiteren stromabwärts angeordneten Luftaustrittszone durch Kanäle aus­ tritt.

Weiterbildungen und weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den untergeord­ neten Verfahrensansprüchen zu entnehmen.

Die eingangs genannte Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts der Luftaustrittszone ein weiterer Einlaß zum Zuführen eines Gases unter Druck in den Führungskanal sowie eine weitere Luftaustrittszone zum Abführen der in das Filtertow eingeblasenen Luft aus dem Führungskanal vorgesehen ist. Weiterbildungen und weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung gemäß der Erfin­ dung sind den untergeordneten Ansprüchen zu entnehmen.

Der überraschende Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfin­ dung besteht darin, daß die Homogenität der Filterstäbe noch wesentlich verbessert wird, wie die Vergleichsfotos der Fig. 5 und 6 zeigen.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch ein Aufbereitungsgerät für Filtertow aus Celluloseacetat in einer Seitenansicht,

Fig. 2 einen Führungskanal (Finger) für Filtertow mit Formatband in einer Seitenansicht in vergrößertem Maßstab,

Fig. 2a ein vergrößert dargestelltes Detail eines Lufteintrittskanals entsprechend Fig. 2,

Fig. 3 einen Führungskanal (Finger) entsprechend Fig. 2 in einer Draufsicht,

Fig. 4 einen Führungskanal (Finger) entsprechend den Fig. 2 und 3 in einer Untersicht,

Fig. 5 eine fotografische Darstellung eines nach dem Stand der Technik hergestellten Filterstabes,

Fig. 6 eine fotografische Darstellung eines gemäß der Erfindung hergestellten Filterstabes.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung der Anmelderin zum Aufbereiten von Filtertow, das vorzugsweise aus Celluloseacetat besteht, die unter der Bezeichnung AF in der tabakverarbeitenden Industrie bekannt ist.

Von einem Ballen 1 aus übereinanderliegenden Streifen von Filtertow aus Cellulo­ seacetat wird von einem angetriebenen Rollenpaar 2, beispielsweise bestehend aus Rillenrolle und dagegenwirkender Gummirolle, ein Streifen 3 abgezogen, von einer Luftdüse 4 aufgelöst und ausgebreitet, über eine Rolle 6 geführt und von einer weiteren Luftdüse 7 weiter ausgebreitet und aufgelockert. Ein geschlepptes, d. h. nicht angetriebenes Bremsrollenpaar 8 hält die gebildete Bahn 9 aus ausgebreite­ ten Fäden von Filtertow etwas zurück. Ein weiteres Antriebsrollenpaar 11, z. B. ebenfalls bestehend aus Rillenrolle und dagegengedrückter Gummirolle, ist etwas schneller angetrieben als das Rollenpaar 2, so daß die Fäden der zwischen den Rollenpaaren 2 und 11 ausgebreiteten Bahn 9 aus in einer Ebene geführten weit­ gehend vereinzelten dicht an dicht liegenden Fäden gestreckt wird. Dem Rollenpaar 11 nachgeordnet ist eine Besprüheinrichtung 12, in der Tröpfchen von flüssigem Weichmacher 13, z. B. Triazetin, von unten mittels rotierender Bürste 14 auf die Fäden der in einer Ebene geführten Bahn 9 aus Towmaterial gesprüht werden. Nach Umlenkung durch ein weiteres angetriebenes Rollenpaar 16 gelangt die Bahn 9 unter Verringerung ihrer Breite über eine mit Druckluft beaufschlagte Düse 17 mit einem Druckluftanschluß 17a zu einem Einlauftrichter 18 einer nicht dargestellten anschließenden Filterstrangmaschine KDF, z. B. vom in der tabakverarbeitenden Industrie bekannten Typ KDF2 oder KDF3 der Anmelderin. Die Pfeile 19 geben die Bewegungsrichtung der Bahn 9 an.

An den Trichter 18 schließt sich eine sogenannte Formateinrichtung 20 an, die ei­ nen Führungskanal 21 für das Filtertow (nachfolgend kurz "Finger" genannt) mit sich verringerndem Querschnitt aufweist, so daß das Filtertow bei seiner Förderung durch Querschnittsverengung fortlaufend zusammengerafft wird, bis es etwa den Querschnitt eines in der tabakverarbeitenden Industrie zum Herstellen von Filterzi­ garetten benötigten Filterstabes aufweist. Das Filtertow wird von einem sogenann­ ten Formatband 22, das zusammen mit einem Umhüllungsstreifen 24 (z. B. Papier­ streifen) über eine Umlenkrolle 23 zugeführt wird, durch die Formateinrichtung 20 gezogen. In der Formateinrichtung wird der an einer Kante beleimte Papierstreifen 24 um den Filtertowstrang gelegt und anschließend in bekannter nicht dargestellter Weise ein Filterstrang gebildet, von dem die einzelnen Filterstäbe abgeschnitten werden. Von der gesamten Formateinrichtung ist nur der Einlaufteil mit dem Finger 21 dargestellt. Die weiteren Teile einer Formateinrichtung wie Klebkammer und dgl. sind nicht dargestellt, da sie von der Erfindung nicht betroffen sind.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen einen Förderkanal 21, in der Praxis auch "Finger" ge­ nannt, der sich in Richtung des Pfeils 19 verengt, d. h. dessen Querschnitt kontinu­ ierlich abnimmt. Damit wird der Filtertowstreifen in seinem Querschnitt ebenfalls verringert, bis etwa auf die Stärke des Filterstranges. Das Formatband 22 ist in Fig. 2 nur schematisch als Bodenband dargestellt, obwohl es in der Realität auf bei­ den Seiten des Fingers 21 hochgewölbt ist und dadurch den Finger zum Teil ver­ decken würde. Dieser Teil des Formatbandes ist daher weggelassen.

An einem ersten Lufteinlaß 26 wird Druckluft mit beispielsweise 3 bar zugeführt, die durch in der Wand 27 in drei Reihen angebrachte schlitzartige Kanäle 28 in das In­ nere des Fingers 21 und des hindurchbewegten Filtertows strömt. Dessen Fasern werden dadurch verwirbelt, was den Zugwiderstand von daraus hergestellten Fil­ terstäben in erwünschter Weise erhöht. Der Winkel; mit dem die Luft aus der Wand 27 strömt, kann zwischen 10° und 30°, bezogen auf die Längsachse des Fingers, betragen, beispielsweise also 20°, so daß das Filtermaterial eine Förderkomponen­ te durch die Luft erhält. Die eingeblasene Luft kann durch eine siebartig ausgebilde­ te Luftaustrittszone 29 aus dem Finger 21 austreten. Die Austrittskanäle 31 in der Austrittszone sind gleich groß und haben in dem Ausführungsbeispiel etwa kreis­ runde Form mit einem Durchmesser von ca. 0,5 bis 1,5 mm, z. B. von ca. 1 mm. Die Austrittskanäle können auch andere Formen und Abmessungen aufweisen. Stromabwärts von der Luftaustrittszone 29 befindet sich ein weiterer Lufteinlaß 32, durch den Druckluft von beispielsweise 2 bar zugeführt wird, die durch in die Wand 27 in drei Reihen angebrachte schlitzartige Kanäle 33 in das Innere des Fingers 21 und das darin geleitete Filtertow strömt. Dessen Fasern werden erneut verwirbelt, was sich positiv auf die Homogenität der erzeugten Filterstäbe auswirkt. Der Win­ kel, mit dem die Luft aus der Wand 27 strömt, kann ebenfalls wieder ca. 10° bis 30°, bezogen auf die Fingerlängsachse, betragen, beispielsweise also etwa 20°. Die eingeblasene weitere Luft kann durch eine weitere stromabwärts angeordnete sieb­ artig ausgebildete Luftaustrittszone 34 aus dem Finger 21 austreten. Die Austritts­ kanäle 36 können die gleiche Form und Abmessungen aufweisen wie die Austritts­ kanäle 31. Die relativ kleinen Abmessungen der Austrittskanäle sind vorteilhaft, weil praktisch keine Fasern aus dem Filtertow nach außen hindurchtreten. Der Druck der zugeführten Luft kann die angegebenen Werte über- oder unterschreiten.

Fig. 5 zeigt die Verteilung von Filtertow in einem geöffneten Filterstab, der in einer Vorrichtung gemäß dem EP-B1-0269915 hergestellt worden war. Man erkennt, daß die Verteilung ungleichförmig ist und zwei wulstförmige Verdickungen 41, 42 auf­ weist, zwischen denen sich eine Zone 43 mit weniger Material befindet.

Fig. 6 zeigt die Verteilung von Filtertowmaterial in einem geöffneten Filterstab, der gemäß der Erfindung hergestellt wurde. Man erkennt eine sehr homogene Vertei­ lung des Filtertows 44 über praktisch die gesamte Fläche, die für eine bessere Qualität des Filterstabes ursächlich ist.

Claims (14)

1. Verfahren zum Behandeln eines Filtertowstreifens während seiner fortlaufen­ den querschnittsvermindernden Raffung innerhalb eines Führungskanals zu einem Filtertowstrang, der anschließend zwecks Bildung eines Filterstranges mit einem Umhüllungsstreifen umhüllt wird, von dem Filterstäbe abgeschnitten werden, wobei während der Raffung Druckgas, vorzugsweise Druckluft, in den Filtertowstreifen geblasen wird, das stromabwärts in einer Luftaustrittszone durch Kanäle aus dem Raffbereich austritt, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts der Luftaustrittszo­ ne ein weiterer Gasstrom, vorzugsweise Luft, in den Filtertowstreifen geblasen wird, und daß die Luft in einer weiteren stromabwärts angeordneten Luftaustrittszo­ ne durch Kanäle austritt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Luft­ strom mit geringerem Druck eingeblasen wird als der stromaufwärts eingeblasene Luftstrom.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft in den Führungskanal durch Schlitze eingeblasen wird, die sich, zumindest teilweise, mit einer überwiegenden Komponente in Bewegungsrichtung des Filter­ tows erstrecken.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Luft in den Luftaustrittszonen durch Kanäle konstan­ ter Querschnitte aus dem Führungskanal austritt.

5. Vorrichtung zum Behandeln eines Filtertowstreifens, mit einem Führungska­ nal, dessen Querschnitt zur Raffung des Streifens abnimmt und der einen Einlaß zum Zuführen eines Gases, vorzugsweise Luft, unter Druck sowie eine stromab­ wärts angeordnete Luftaustrittszone zum Abführen der in das Filtertow eingeblase­ nen Luft aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts der Luftaustrittszone (29) ein weiterer Einlaß (32) zum Zuführen eines Gases, vorzugsweise Luft, unter Druck in den Führungskanal (21) sowie eine weitere Luftaustrittszone (34) zum Abführen der in das Filtertow eingeblasenen Luft aus dem Führungskanal (21) vor­ gesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck, mit dem die Luft in den weiteren Einlaß und das Filtertow geblasen wird, geringer ist als der Druck, mit dem die Luft an dem stromaufwärts angeordneten Einlaß in das Fil­ tertow geblasen wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck an dem in Förderrichtung des Filtertows gesehen ersten Lufteinlaß zumindest annä­ hernd 3 bar, an dem stromabwärts angeordneten weiteren Lufteinlaß zumindest an­ nähernd 2 bar beträgt.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens eine Luftaustrittszone (29, 34) des Führungskanals (21) siebartig ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Luftaustrittszone mit Luftaustrittskanälen (31, 36) konstanter Querschnitte versehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und/oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittskanäle als runde Löcher konstanter Durchmesser ausgebildet sind.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Durchmesser der Luftaustrittskanäle (31, 36) zwischen 0,8 mm und 1,2 mm, vorzugsweise etwa 1,0 mm, betragen.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens ein Lufteinlaß (26, 32) in den Führungskanal (21) eine Mehrzahl von Einlaßkanälen (28, 33) aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlaß­ kanäle (28, 33) einen Winkel von < 90° zur Längsachse des Führungskanals (21) aufweisen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 und/oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Lufteinlaß (26, 32) in dem Führungskanal (21) Schlitze (28, 33) aufweist, die sich, zumindest teilweise, mit einer überwiegenden Komponente in Bewegungsrichtung (19) des Filtertows erstrecken.