Die Erfindung betrifft eine Formatgarnitur für eine Strangmaschine der tabakverarbeitenden Industrie zum Herstellen eines fortlaufenden umhüllten und im Querschnitt im wesentlichen kreisförmigen Stranges, wobei die Formatgarnitur Seitenführungsflächen umfaßt, die über eine gekrümmte Strangführungsfläche miteinander verbunden sind, und wobei die Seitenführungsflächen und die Strangführungsflächen in einem Schnitt senkrecht zur Strangförderrichtung eine Kontur bilden.
Unter einem umhüllten Strang wird im Sinne der Erfindung insbesondere ein endloser Filterstrang oder ein aus Naturtabak bzw. aus rauchbaren Tabakersatzstoffen gebildeter Tabakstrang verstanden, der mit einem Umhüllungsstreifen aus Papier, Folie oder dergleichen versehen ist.
Um eine Formatgarnitur zur Verfügung zu stellen, mit der die für den geformten Strang verlangte Qualität gewährleistet ist, hat die Anmelderin in einer anderen Patentanmeldung bzw. einem weiteren Patent (DE 36 24 098 C2) eine entsprechende Formatgarnitur für eine Strangmaschine der tabakverarbeitenden Industrie zum Herstellen eines fortlaufenden umhüllten Stranges mit einem Formatunterteil und mindestens einem Formatoberteil, wobei das Formatunterteil mit einer Führungsfläche für ein einen Umhüllungsstreifen und den Strang aufnehmendes durchlaufendes Formatband versehen ist, die derart verläuft, daß sich die gegenüberliegenden Kanten des Umhüllungsstreifens stromab stetig aneinander annähern dadurch weitergebildet, daß die Führungsfläche gebildet ist durch eine unendliche Anzahl von Geraden, die die auf einer formateingangseitigen Konturlinie liegende Punkte mit ausgangseitig auf einer der gewünschten Strangform wenigstens teilweise angepaßten Konturlinie liegenden Punkte verbinden, wobei die Abstände äquivalenter Punkte auf den Konturlinien von einem Ausgangsoder einem Endpunkt gleich sind. Diese Formatgarnitur, die in der DE 36 24 098 C2, deren Offenbarung vollumfänglich in dieser Anmeldung aufgenommen sein soll, führt schon zu Strängen mit guter Qualität. Es handelt sich hierbei um eine Zigarettenstrangmaschine vom Typ PROTOS der Anmelderin.
Das Format bzw. die Formatgarnitur weist bei der PROTOS ein Formatunterteil und ein Formatoberteil auf und ferner einen s. g. Einlauffinger, wobei das Formatunterteil mit einer Führungsfläche für das Formatband und den Zigarettenpapierstreifen versehen ist. Die Führungsfläche umfaßt zwei Seitenführungsflächen, die über eine gekrümmte Strangführungsfläche miteinander verbunden sind. Die in der DE 36 24 098 C2 bezeichnete Konturlinie wird im Rahmen dieser Erfindung als Kontur bezeichnet. Im Rahmen dieser Erfindung bedeutet Formatgarnitur insbesondere auch Format. Die Führungsfläche aus der DE 36 24 098 C2 erstreckt sich über die Achsen X, Y, Z von der Einlaufseite, gebildet durch eine in X-Richtung verlaufende gerade Konturlinie, zur Ausgangsseite, gebildet durch eine U-förmige Konturlinie bzw. Kontur mit in Y-Richtung verlaufenden Schenkeln, wobei die beiden Konturen in Z-Richtung voneinander beabstandet sind. Auch die dieser Anmeldung zugrundeliegende gattungsgemäße Formatgarnitur mit Seitenführungsflächen und einer gekrümmten Strangführungsfläche kann eingangsseitig eine geradlinige Kontur umfassen, wenn die Krümmung der Strangführungsfläche unendlich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Formatgarnitur so auszugestalten, daß die Führungsflächen mit relativ einfachen Mitteln in einer eine sehr gute und konstante Rundheit des Stranges garantierenden Qualität herstellbar und jederzeit reproduzierbar ist. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine saubere Umhüllung eines Stranges zu garantieren, wobei insbesondere im wesentlichen kein Abdruck, bzw. keine Einprägung am Umhüllungsmaterial produziert werden soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Formatgarnitur für eine Strangmaschine der tabakverarbeitenden Industrie zum Herstellen eines fortlaufenden umhüllten und im Querschnitt im wesentlichen kreisförmigen Stranges mit Seitenführungsflächen, die über eine gekrümmte Strangführungsfläche miteinander verbunden sind, und wobei die Seitenführungsflächen und die Strangführungsfläche in einem Schnitt senkrecht zur Strangförderrichtung eine Kontur bilden, dadurch weitergebildet ist, daß die Kontur wenigstens bereichsweise in Strangförderrichtung vor Erreichen einer im wesentlichen vertikalen Ausrichtung wenigstens einer Seitenführungsfläche asymmetrisch ist.
Im Vergleich zur Formatgarnitur gemäß der DE 36 24 098 C2 ist festzustellen, daß diese von der Einlaufseite bis zur Ausgangsseite einen symmetrischen Verlauf der Kontur aufweist. Von dieser Lehre wendet sich die Erfindung ab. Durch das Vorsehen einer asymmetrischen Kontur vor Erreichen einer im wesentlichen vertikalen Ausrichtung wenigstens einer Seitenführungsfläche kann überraschenderweise ein umhüllter Strang, der im wesentlichen keinen Abdruck, Markierung und/oder Einprägung des Umhüllungsmaterials aufweist, hergestellt werden. Dieses liegt vermutlich darin begründet, daß gleichmäßigere Querkräfte auf den Umhüllungsmaterialstreifen beim Umhüllen des Stranges einwirken.
Die Seitenführungsflächen und die Strangführungsfläche dienen üblicherweise zur Führung eines Umhüllungsstreifens und ein den Strang aufnehmendes durchlaufendes Formatband, wobei das Formatband zwischen den Umhüllungsstreifen und den Führungsflächen angeordnet ist. Im Rahmen dieser Erfindung bedeutet vertikal insbesondere in Y-Richtung gemäß der Fig. 8 des Ausführungsbeispiels.
Wenn der von der Strangführungsfläche herrührende Teil der Kontur ein Kreisbogen ist, ist es auf besonders elegante Art und Weise möglich einen kreisförmigen Strang zu erzeugen. Wenn sich die Kontur in Strangförderrichtung kontinuierlich ändert, ist eine besonders hohe Qualität des erzeugten Strangs möglich.
Vorzugsweise ist die Änderung dergestalt, daß die Länge es Kreisbogens sich insbesondere in Strangförderrichtung vergrößert. Eine besonders hohe Strangqualität ist dann ermöglicht, wenn die Kontur in einem ersten Bereich symmetrisch und in einem zweiten Bereich, der weiter in Strangförderrichtung angeordnet ist, asymmetrisch ist. Wenn der Radius des Kreisbogens über die Länge der Formatgarnitur im wesentlichen konstant ist, ist eine gleichmäßige Umhüllung des Stranges mit einem Umhüllungsstreifen gewährleistet. Der Radius des Kreisbogens ist hierbei im wesentlichen durch den Querschnitt des fertig umhüllten Stranges bestimmt. Wenn die Seitenführungsflächen wenigstens bereichsweise tangential in die Strangführungsfläche übergehen, ist ein gleichmäßiger Übergang der jeweiligen Führungsflächen gegeben, so daß der hergestellte Strang reproduzierbar herstellbar ist und ferner die Formatgarnitur auf einfache Art und Weise produzierbar ist. Wenn ferner die Seitenführungsflächen in einem Schnitt im wesentlichen senkrecht zur Strangförderrichtung gerade ausgestaltet sind, ist eine besonders einfache Möglichkeit gegeben, die Formatgarnitur herzustellen. Ferner ist durch diese Ausgestaltung eine reproduzierbare Führung des Formatbandes bzw. des Umhüllungsstreifens möglich.
Vorzugsweise entspricht die im wesentlichen vertikale Ausrichtung der wenigstens einen Seitenführungsfläche einer Position, in der ein wenigstens mittelbar an dieser Fläche geführter Umhüllungsstreifen zu beleimen ist. Somit ist die Asymmetrie vor Erreichen der Beleimungsposition in einer Strangmaschine zur Erzeugung von beispielsweise Zigaretten bzw. Filtersträngen gegeben.
Wenn die Asymmetrie von zwei an einer Mittelachse der Strangführungsfläche ineinander übergehende Kreisbogenabschnitte jeweils angrenzend an die Seitenführungsfläche, mittels der ein Umfalten des Umhüllungsstreifens realisierbar ist, mit unterschiedlichen Längen herrührt, ist eine sehr einfache Realisierung einer Asymmetrie bei gleichzeitig hoher Qualität des erzeugten Stranges möglich. Der erfindungsgemäße Kreisbogen der Kontur kann beispielsweise im Rahmen dieser Erfindung in zwei Abschnitte aufgeteilt werden, die links und rechts von einer Mittelachse bzw. in einem Bereich, in der die Kontur noch symmetrisch ist, von einer Symmetrieachse sich nach links bzw. nach rechts erstrecken, um dann im asymmetrischen Bereich unterschiedlich lang zu sein.
Wenn vorzugsweise die Länge der Seitenführungsflächen in einem Schnitt senkrecht zur Strangförderrichtung in Strangförderrichtung zunächst zunimmt, um anschließend kleiner zu werden, ist eine auch materialsparende Formatgarnitur realisierbar, wobei insbesondere ausreichend Platz für ein Tabakband mit einem Tabakstrang, der beispielsweise mit Unterdruck an dem Tabakband gehalten wird, vorgesehen werden kann, so daß in der Übergabeposition für sämtliche Komponenten ausreichend Platz vorhanden ist.
Vorzugsweise sind wenigstens zwei Gruppen mit je zwei Seitenführungsflächen und einer Strangführungsfläche im wesentlichen parallel nebeneinander angeordnet vorgesehen, so daß gleichzeitig wenigstens zwei Stränge herstellbar sind, die vorzugsweise beispielsweise in einer Doppelstrangmaschine Verwendung finden können.
Erfindungsgemäß ist eine Strangmaschine der tabakverarbeitenden Industrie zum Herstellen eines fortlaufenden umhüllten Stranges, insbesondere eines Tabakstranges oder eines Filterstranges, mit einer Formatgarnitur der vorgeschriebenen erfindungsgemäßen, bzw. vorzugsweisen Art versehen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der Zeichnungen exemplarisch beschrieben, wobei für alle im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird.
Es zeigen:
In den folgenden Figuren sind dieselben Bezugszeichen für die gleichen Elemente verwendet worden, so daß von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
Fig. 1 zeigt in vereinfachter Darstellung ein Format 14, wie es in einer Maschine gemäß der DE 36 24 09 G2 eingesetzt werden kann.
Die erfindungsgemäße Formatgarnitur kann natürlicherweise auch bei Doppelstrangmaschinen wie vom Typ PROTOS der Anmelderin Verwendung finden, wobei der Einfachheit halber hier zunächst eine Einstrangmaschine beschrieben wird.
Das Format 14 besteht gemäß Fig. 1 aus einem Formateinlaufteil 27, einer Deckleiste 28 sowie einem Unterformat 29. Das Formatband 13 ist jeweils am Formateintritt und am Formataustritt um Umlenkrollen 31 bzw. 32 geleitet, während dem Zigarettenpapierstreifen 9 zum Umlenken ein Dorn 33 am Formateintritt zugeordnet ist.
Aus den Fig. 2-7 ist ersichtlich, daß das Format 14 im Formateinlaufteil 27 bzw. in der Deckleiste 28 mit Seitenführungsflächen 34 und 36 für das Formatband 13 bzw. dem Zigarettenpapierstreifen 9 versehen ist. Diese -im Querschnitt gesehen- von geraden Linien begrenzten Seitenführungsflächen 34 und 36 sind über eine am Boden des Formateinlaufteils 27 verlaufende Strangführungsfläche 37 für den Tabakstrang 7 miteinander verbunden. Die Strangführungsfläche 37 weist vom Anfang bis zum Ende des Formats 14 einen Radius auf, der im wesentlichen dem Radius des fertigen Zigarettenstranges 18 entspricht.
Die Seitenführungsflächen 34 und 36 münden -im Querschnitt gesehen- an jeder Stelle in Längsrichtung des Formats 14, tangential in die Strangführungsfläche 37 ein, daß heißt die Tangenten der Seitenführungsflächen 34 und 36 sind wendelförmig auf dem bezüglich seines Radius durchgehend gleichbleibenden zylindrischen Umfang der Strangführungsfläche 37 abgewickelt, so daß sich die Kanten des mit dem Formatband 13 entlang den Seitenführungsflächen 34 und 36 bzw. synchron mit dem Tabakstrang 7 entlang der Strangführungsfläche 37 bewegten Zigarettenpapierstreifen 9 kontinuierlich aneinander annähern und dabei den Tabakstrang 7 zunehmend einhüllen.
Die zunehmende Hüllbewegung des Zigarettenpapierstreifens 9 wird dabei, ausgehend vom Grund der Strangführungsfläche 37 und fortschreitend im Verlauf der mit konstantem Radius zunehmendem Hüllkurve bzw. Kontur der Strangführungsfläche 37 von den sich tangential anschließenden geraden Seitenführungsflächen 34 und 36 gelenkt, so daß eine knickfreie Abwicklung des Zigarettenpapierstreifens 9 erfolgt.
Die Seitenführungflächen 34 und 36 bilden ausgehend vom Anfang des Formateinlaufteils 27 gemäß Fig. 2, eine zunehmend enger werdende V-Form gemäß Fig. 3 und 4, wobei eine Spiegelsymmetrie um die Achse 41 vorgesehen ist. Die Achse 41 ist lediglich zur Veranschaulichung in der Fig. 2 eingezeichnet. Nach Fig. 4 zur Fig. 5 erfolgt eine Annäherung dergestalt, daß die Kontur 38, bestehend aus den Seitenführungsflächen 34 und 36, sowie die Strangführungsfläche 37 asymmetrisch wird. Eine Asymmetrie erfolgt vor Erreichen einer vertikalen Ausrichtung einer der Seitenführungsflächen. In diesem Fall erreicht die Seitenführungsfläche 34 in Fig. 5 zuerst die vertikale Ausrichtung. Die Seitenführungsfläche 36 ist im Verhältnis hierzu noch nicht ganz soweit abgewickelt. Von hier ab verläuft die Veränderung der Lage der Seitenführungsfläche 34 zunächst bezüglich der Einwicklung des Stranges 7 unverändert weiter, wohingegen die Seitenführungsfläche 34 mit einem geringfügig kleineren Radius der Strangführungsfläche 37 tangetial gegen den Tabakstrang 7 geneigt wird, um zunächst eine Kante des Zigarettenpapierstreifens 9 an den Tabakstrang 7 anzulegen, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Anschließend wird gemäß Fig. 7 auch die gegenüberliegende Kante des Zigarettenpapierstreifens 9 durch zunehmende tangentiale Neigung der Seitenführungsfläche 36 um den Tabakstrang 7 herumgelegt, um diese dann zu beleimen und zu versiegeln.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, das nicht dargestellt ist, findet die Beleimung statt, während die Seitenführungsfläche 36 vertikal ausgerichtet ist.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß mit relativ einfachen Arbeitsgängen definierte Führungsflächen in das Format eingebracht und bearbeitet werden können, und damit jederzeit in gleichbleibender Qualität reproduzierbar sind. Darüber hinaus ist eine bessere Rundheit des Stranges gewährleistet. Ferner ist eine Umhüllung eines Stranges möglich, ohne daß Eindrücke oder Abdrücke im Zigarettenpapier verbleiben.
Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht einer Formatgarnitur 14 eines weiteren Ausführungsbeispiels. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist ein Formateinlaufteil 27 vorgesehen, eine Deckleiste 28 und ein Unterformat 29. Die Seitenansicht der Fig. 8 ist teilweise gebrochen dargestellt, um die im Bereich der Führungsflächen vorgesehene Ausgestaltung deutlicher zu machen. Der Formateinlaufteil 27 geht in das Unterformat 29 in Strangförderrichtung über.
In Fig. 8 sind Koordinaten X und Y dargestellt. Der Zigarettenstrang wird von rechts nach links in der Fig. 9 in X-Richtung gefördert. Im Formateinlaufteil 27 ist in Y-Richtung weniger Material an der Formatgarnitur 14 vorgesehen, um ausreichend Platz im Übergang des zugeförderten Tabakstrangs zu dem Format 14 zu gewährleisten.
Fig. 9 zeigt eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 8. Es ist insbesondere dargestellt, daß zwei Tabakstränge mit einer Formatgarnitur für eine Doppelstrangmaschine herstellbar sind. In dieser Darstellung ist auch die Z-Koordinate dargestellt.
In den Fig. 10-12 sind Schnitte des Formats 14 entlang den Schnittlinien A-B (Fig. 10), C-D (Fig. 11) und E-F (Fig. 12) dargestellt. Beim Schnitt der Fig. 12, der einer Darstellung des Formats 14 bzw. des Unterformats 29 in der Y-Z-Ebene an einer bestimmten Stelle X entspricht, existiert noch eine Symmetrie der beiden dargestellten Führungsflächen bzw. Konturen 38, wie durch die gleichen Winkel α in Fig. 12 angedeutet ist. Die Symmetrie ist anhand der Symmetrie-Achse 41 gut erkennbar.
In Fig. 10 und Fig. 11 ist aufgezeigt, daß die Kontur 38 nicht mehr symmetrisch ist. Fig. 10 und Fig. 11 zeigt das Unterformat 29. Die in diesen Figuren nicht dargestellte Überformat, bzw. die entsprechende Deckleiste 28 ist in der Form entsprechend angepaßt. Ein in diesen Figuren auch nicht dargestellter Formatfinger, der den Fachleuten bekannt ist und im Einlaufbereich des Formates dazu dient, den Tabakstrang etwas komprimiert auf den Umhüllungsstreifen zu drücken und gleichmäßig auf diesen aufzubringen, ist auch entsprechend den gewünschten Bedingungen angepaßt. Ferner sind in Fig. 11 Gewindelöcher 39 dargestellt, um die Deckleiste 28 mit dem Unterformat 29 zu verbinden und außerdem sind in Fig. 10 Bohrungen 40 vorgesehen, um das Unterformat 29 mit der Strangmaschine, die in diesen Figuren nicht dargestellt ist, zu verbinden.