[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen der Klebnaht eines in längsaxialer
Richtung bewegten Stranges der tabakverarbeitenden Industrie, dessen Füllung von einem
Umhüllungsmaterialstreifen umgeben ist, dessen äußere Kante und der daran angrenzende
Bereich einen inneren Bereich des Streifens überlappt, wobei sich im Überlappungsbereich,
der Klebnaht, Klebstoff befindet.
[0002] Bei der Herstellung von Strängen der tabakverarbeitenden Industrie in sogenannten
Strangmaschinen wird eine Füllung, die aus Rauchmaterial wie Tabak oder aus Filtermaterial
bestehen kann, mit einem Umhüllungsstreifen wie Zigarettenpapier bzw. Filterpapier
kontinuierlich derart umhüllt, daß die äußere Kante und der daran angrenzende Bereich
einen inneren Bereich des Streifens überlappt. Beide Bereiche werden durch Klebstoff
miteinander verklebt, wodurch die sogenannte Klebnaht entsteht, die die Umhüllung
am Aufgehen hindert. Danach werden Zigaretten oder Filterstäbe von dem so umhüllten
Strang abgeschnitten. Der Klebstoff kann aus wässerigen Substanzen bestehen wie pastöser
Stärke, dispergierten Polyvinylacetatteilchen oder Gelatine, die zum Verkleben von
Zigarettenpapier Verwendung fanden. Hierzu wird meist eine dünne Leimschicht auf den
der Kante benachbarten Bereich des Zigarettenpapierstreifens aufgetragen, dieser Bereich
zum Bilden einer Klebnaht auf einen Innenbereich des Streifens gedrückt und erwärmt,
wodurch der Klebstoff verfestigt. Zum Verkleben von Filtermaterial umhüllenden Filterpapierstreifen
wird zumeist Heißschmelzkleber benutzt, der durch Kühlung verfestigt. Gemäß einer
weitverbreiteten Technik wird der mit Heißschmelzkleber beaufschlagte Randstreifen
aber vor der Kühlung erwärmt, um den Heißschmelzkleber zu aktivieren, bevor er dann
durch Kühlung verfestigt wird. Eine Vorrichtung zum Beleimen eines Zigarettenpapierstreifens
und zum Erwärmen der gebildeten Klebnaht eines Zigarettenstranges zwecks Verfestigung
des Klebstoffes ist aus der US-A-3 507 288 bekannt. Eine Vorrichtung zum Auftragen
von Heißschmelzkleber auf einen Filterpapierstreifen, zum Aktivieren des Klebstoffes
und anschließenden Kühlen der Klebnaht eines Filterstranges ist der FR-A-120 842 zu
entnehmen. Bei dem Erwärmen der Klebnaht eines Zigarettenstranges wird meist eine
von einer Heizpatrone erhitzte Leiste verwendet, die sich mit der bewegten Klebnaht
in direktem Kontakt befindet und diese zum Verfestigen des Klebstoffes erwärmt. Hierzu
muß die Leiste nach längeren Betriebspausen zunächst aufgeheizt (erhitzt) werden,
was Zeit benötigt, in der keine Zigarettenproduktion möglich ist. Während des Betriebes
einer antsprechenden Maschine muß dafür gesorgt werden, daß die Erwärmung der Klebnaht
bei Abweichungen vom stationären Betriebszustand, d. h. insbesondere bei langsameran
Geschwindigkeiten des Zigarettenstranges, nicht zu intensiv wird, was zu Überhitzungserscheinungen
an dem Strang führen würde. Diese Gefahr besteht insbesondere deswegen, weil die Heizpatrone
und Leiste eine recht große Wärmekapazität haben, so daß erforderliche Regelvorgänge
zur Anpassung an Abweichungen von stationären Betriebszuständen infolge der thermischen
Trägheit nur langsam vonstattan gehen und daher die Gefahr von Baschädigungen der
Klebnaht besteht.
Ähnliche Probleme bestehen beim Aktivieren von Heißschmelzkleber an Filtarsträngen
mittels Heizleisten.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht darin, bei Strängen der tabakverarbeitenden
Industrie eine schnellere Anpassung des auf die Klebnähte übertragenen Wärmestromes
einer Heizvorrichtung an unterschiedliche Betreibszustände zu ermöglichen.
[0003] Die Lösung gemäß dar Erfindung besteht darin, daß im Abstand von der Klebnaht eine
Strahlungsquelle angeordnet ist, deren Strahlung die Klebnaht indirekt oder direkt
erwärmt. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den untergeordneten
Ansprüchen zu entnehmen.
[0004] Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß die Strahlungsquellen, z. B. Infrarotstrahler,
sehr geringe thermische Trägheiten aufweisen, was eine schnelle Beeinflussung des
der Klebnaht eines Stranges zugaführten Wärmestromes ermöglicht. Diese Eigenschaft
von Strahlungsquellen wirkt sich ganz besonders vorteilhaft aus, wenn die Strahlung
der Strahlungsquelle durch einen strahlungsdurchlässigen Körper direkt auf die Klebnaht
gerichtet wird, weil die thermische Trägheit dann sehr gering ist.
[0005] Die Erfindung wird anhand eines einen Schnitt durch eine Erwärmungsvorrichtung für
die Klebnaht eines bewegten Zigarettanstranges senkrecht zur Strangachse zeigenden
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
[0006] Der senkrecht zur Zeichanebane bewegte Zigarettanstrang 1 besteht aus einer Füllung
2 aus Tabak oder anderem rauchfähigem Material und aus einem gerundeten Umhüllungsmaterialstreifen
in Form eines Zigarattenpapierstreifens 3. Eine Kante 4 des Zigarettenpapierstreifens
und die Unterseite des angrenzenden Bereichs ist mit Klebstoff versehen worden und
wird übarlappend derart auf den inneren Bereich 6 des Streifans 3 gedrückt, daß eine
Klebnaht 7 entsteht. Das Aufbringen des Klebstoffes und eine konventionelle Erwärmung
dar Klebnaht zeigt zum Beispiel die US-A-3 507 288 für einen Zigarettenstrang und
die FR-A-2 120 842 für einen Filterstrang.
Die Klebnaht 7 muß zum schnellen Verfestigen das Klebstoffes intensiv erwärmt werden.
Hierzu dient ein Wärmeübertragungskörper 8, der aus einem geeigneten Metall wie Aluminium
oder einem anderen geeigneten gut wärmeleitendan Material bestehen kann. Seine Unterseite
9 ist verschleißfast ausgebildet und kann bei Verwendung von Aluminium eloxiert sein.
Der Wärmaübartragungskörper 8 ist ortsfest angeordnet und in mechanischen Kontakt
mit der Oberseite des an die Kante 4 angrenzenden Bereichs des Zigarettanpapierstreifens
3 das bewegten Zigarettenstranges 1. Zum Beheizen das Wärmeübertragungskörpers 8 und
damit der Oberseite des an die Kante 4 angrenzenden Bereiches des Zigarettenpapierstreifens
3 und somit der Klebnaht 7 dient eine Strahlungsquelle 11 in Form eines stabförmigen
Infrarotstrahlers 12, z. B. in der Form IRK, Typ X der Firma PHILIPS, 54750 Point-A-Mousson,
FR. Der Infrarotstrahler 12 befindet sich im Inneren eines Gehäuses 13, dessen oberer
Teil 13a an der Innenwand 14 verspiegelt ist. Im dargestellten Querschnitt das Gehäuses
hat die Innenwand 14 die Form einer Ellipse, in deren einem Brennpunkt 16 sich dar
Infrarotstrahler 12 befindet. Die von dem Strahler nach oben, nach den Seiten und
schräg nach unten ausgehenden Wärmestrahlen, von denen einige strichpunktiert angedeutet
und mit 17 bezeichnet sind, werden von der ellipsenförmigen verspiegeltan Innenwand
14 auf den Wärmeübertragungskörper 8 geleitet und erwärmen diesen relativ schnell,
so daß Änderungen der Strahlungsleistung sich auch schnell an der Unterseite 9 das
Wärmeübertragungskörpers 8 und damit dar Klebnaht 7 bemerkbar machen.
Die Strahlungsleistung das Infrarotstrahlers 12 wird von einer Steueranordnung 18
gesteuert, die einen Temperaturmeßfühler 19 aufweist, dessen Ausgangssignal zusammen
mit einem von einem Sollwertgeber 21 abgegebenen Signal einem Vergleichsglied 22 zugeführt
ist. Das Ausgangssignal von Vergleichsglied 22 steuert über einen Regalverstärker
23 die dem Infrarotstrahler 12 zugeführte elektrische Leistung und damit dessen Strahlungsleistung
(Intensität), z. B. auf konstante Temperatur an der Unterseite 9.
Anstelle eines von den Wärmestrahlan 17 aufheizbaren Wärmeübertragungskörpers, z.
B. aus Metall, kann auch ein Führungskörper vorgesehen sein, der aus einem für die
Strahlung der Strahlungsqualle 11 zumindest teilweise durchlässigan Material besteht.
Für Infrarotstrahler eignen sich hierzu z.B. Quarzglas oder Keramik. Die Unterseite
eines solchen Führungskörpers, der etwa die Form des Wärmeübertragungskörpers 8 aufweisen
aber auch abweichend ausgebildet sein kann, steht ebenfalls in Kontakt mit dar Oberseite
das an die Kante 4 angrenzenden Bereichs das Zigarettenpapierstreifens und damit der
bewegten Klebnaht 7. Die Temperatur kann dann mittels einer optischen Temperatursonde,
die die Temperatur der Klebnaht oder das Zigarettenpapiers erfaßt, abgegriffen werden.
Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß die Wärmestrahlung, die man
sich auf den Nahtbereich verlängert vorstellen kann, die Klebnaht unmittelbar erwärmen
kann, so daß die Wärmaträgheit des Systems noch geringer ist.
In beiden vorbeschriebenen Varianten der indirekten oder direkten Erwärmung der Klebnaht
kann der Strahler 11 anstatt durch einen Wärmefühler 19 in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit
des Zigarettenstranges 1 gesteuert werden.
1. Vorrichtung zum Erwärmen der Klebnaht eines in längsaxialar Richtung bewegten Stranges
der tabakverarbeitenden Industrie, dessen Füllung von einem Umhüllungsmaterialstreifen
umgeben ist, dessen äußere Kante und der daran angrenzende Bereich einen inneren Bereich
des Streifens überlappt, wobei sich im Überlappungsbereich, der Klebnaht, Klebstoff
befindet, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand von der Klebnaht (7) eine Strahlungsquelle
(11) angeordnet ist, deren Strahlung die Klebnaht indirekt oder direkt erwärmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle als
langgestrecktar Infrarotstrahler (12) ausgebildet ist, der im wesentlichen parallel
zur Klebnaht (7) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung
der Strahlungsquelle (11) auf einen Wärmaübertragungskörper (8) gerichtet ist, von
dem eine Begranzungsfläche (9) in Kontakt mit dar Oberseite das an die Kante (4) angrenzenden
Bereichs des Zigarettenpapierstreifens (3) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmaübertragungskörper
(8) aus Metall mit einer verschleißfesten Begrenzungsfläche (9) besteht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß angrenzend an
die Klebnaht (7) ein für Strahlung durchlässigar Leitkörper angeordnt ist, von dem
eine Begrenzungsfläche in Kontakt mit der Oberseite des an die Kante (4) angrenzenden
Bereiches des Zigarettenpapierstreifens (3) steht.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren dar vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch eine die Strahlung (17) zur Klebnaht (7) leitende Lichtleitvorrichtung (14).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (11)
über der Klebnaht (7) angeordnet und von einer verspiegelten Fläche (14) umgeben ist,
die die Strahlung in Richtung auf die Klebnaht lenkt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die verspiegelte Fläche (14)
in einem Schnitt senkrecht zum Strang (1) die Form einer Ellipse hat, in deren einem
Brennpunkt (16) die Strahlungsquelle (11) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch eine Temperaturmeßvorrichtung (19), die mit einer Steueranordnung (18) zur Beeinflussung
der Strahlungsleistung der Strahlungsquelle (11) verbunden ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine
Steuerungsanordnung zur Beeinflussung der Strahlungsleistung in Abhängigkeit von der
Geschwindigkeit der Klebnaht (7).