Vorrichtung zum Erwärmen der Klebnaht eines Stranges der tabakverarbeitenden Industrie

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen der Klebnaht (7) eines in längsaxialer Richtung bewegten Stranges (1) der tabakverarbeitenden Industrie, dessen Füllung von einem Umhüllungsmaterialstreifen (3) umgeben ist, dessen äußere Kante und der daran angrenzende Bereich einen inneren Bereich das Streifens überlappt, wobei sich im Überlappungsbereich, der Klebnaht, Klebstoff befindet.
Es wird bezweckt, eine schnelle Anpassung des der Klebnaht (7) zugeführten Wärmestromes an einen geänderten Wärmebedarf, z.B. wegen Änderungen der Geschwindigkeit der Klebnaht und dgl. zu ermöglichen.
Die Lösung besteht darin, daß im Abstand von der Klebnaht (7) eine Strahlungsquelle (16) angeordnet ist, deren Strahlung die Klebnaht (7) indirekt oder direkt erwärmt.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß infolge der schnellen Beeinflußbarkeit des der Klebnaht zugeführten Wärmestromes Übererwärmungen vermieden werden.

Beschreibung

[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.

Ansprüche

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).

Zeichnung