[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Filtern mit einem Geschmacksstoff
für Produkte der Tabak verarbeitenden Industrie mit den Merkmalen des Oberbegriffs
von Anspruch 1.
[0002] Die Filter werden in einem kontinuierlichen Strang aus einem sogenannten Filtertow
hergestellt, in welchen ein mit dem Geschmacksstoff getränkter oder benetzter Geschmacksträger
eingeführt wird. Es ist auch denkbar, die Filter in mehreren parallelen Strängen herzustellen,
bevorzugt mit einer Herstellung der Filter in zwei parallelen Strängen in einer Doppelstrangmaschine.
Das Filtertow selbst ist beispielsweise aus einem Celluloseacetat hergestellt, welches
mit einem Mittel zum Auflösen der Acetatfasern, insbesondere Triacetin, behandelt
wird. Der Geschmacksträger selbst kann z.B. durch einen endlosen Träger, wie z.B.
einen Baumwollfaden, ein Acetatfaden, einem saugfähigen Band oder dergleichen, gebildet
sein, welcher mit einem Geschmacksstoff getränkt und/oder benetzt und kontinuierlich
in den Strang des Filtermaterials eingeführt wird. Der Geschmacksstoff kann z.B. Menthol
sein, welcher der rauchenden Person einen frischen Geschmack vermitteln soll. Das
Menthol wird in flüssiger Form als Heißmenthol auf den Geschmacksträger aufgebracht
und weist zum Zeitpunkt des Aufbringens eine Temperatur zwischen 40 und 45 Grad Celsius
auf. Für den Fall, dass die Temperatur des Menthols sinkt, besteht die Gefahr, dass
die Viskosität des Menthols steigt und das Menthol seine für die Verteilung wichtige
Fließfähigkeit verliert. Wenn die Temperatur des Menthols hingegen eine Obergrenze,
beispielsweise eine Temperatur von 80 Grad übersteigt, besteht die Gefahr, dass sich
die Geschmackseigenschaften des Menthols verändern. Bis zu einer Temperatur von 70
Grad kann ein Erhalten der Geschmackseigenschaften sicher gewährleistet werden.
[0003] Ferner ist es das Bestreben der Hersteller, möglichst viel des Geschmacksstoffs in
einer möglichst gleichmäßigen Verteilung in den Filterstrang einzubringen. Aus diesem
Grund ist eine hohe Beladung des Geschmacksträgers mit Geschmacksstoff anzustreben,
da der Geschmacksstoff dadurch von dem Geschmacksträger in einer größeren Menge in
das Filtermaterial eingebracht werden kann. Werden die Geschmacksstoffe mit einer
hohen Beladung auf die Geschmacksträger aufgetragen, besteht die Schwierigkeit in
einem ausreichend schnellen, sowohl in Längsrichtung als auch quer zur Längsrichtung,
homogenen Auftrag auf die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegenden Geschmacksträger.
Eine eventuell dadurch bedingte Inhomogenität des Auftrags kann zu Unterschieden im
Geschmack und Zugwiderstand der Filter der aufeinanderfolgenden Züge an der Zigarette
führen. Insgesamt bildet der Auftrag des Geschmacksstoffes und das Einbringen des
Geschmacksträgers mit dem aufgetragenen Geschmacksstoff in den Strang des Filtermaterials
eine komplexe Aufgabenstellung, bei deren Lösung eine Vielzahl von Aspekten zu berücksichtigen
sind. Aus diesem Grund ist die Menge des aufbringbaren Geschmacksstoffs bei den im
Stand der Technik bekannten Lösungen begrenzt.
[0004] Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zu schaffen, mit der Filter mit einer möglichst großen Menge an Geschmacksstoff in
einer möglichst gleichmäßigen Verteilung des Geschmacksstoffes in Längsrichtung des
Filters und in der Querschnittsfläche des Filters hergestellt werden können.
[0005] Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, dass eine Mischkammer vorgesehen ist,
in welcher der Geschmacksstoff in einer übersättigten Menge auf den Geschmacksträger
aufgebracht wird, und dass zwischen der Zuführeinrichtung und der Mischkammer ein
Verteilungsabschnitt vorgesehen ist, durch den der Geschmacksträger mit dem aufgebrachten
Geschmacksstoff hindurch geführt ist. Der Geschmacksstoff wird erfindungsgemäß in
einer übersättigten Menge, d.h. in einer Menge aufgetragen, welche bewusst so bemessen
ist, dass der Geschmacksträger diese nicht vollständig aufsaugen kann, und der Geschmacksstoff
an der Außenfläche des Geschmacksträgers in einer Schicht anhaftet. Auf diese Weise
lässt sich ein Geschmacksträger über seine Sättigungsgrenze hinaus mit Geschmacksstoff
beladen und in den Strang einlegen. Der Geschmacksstoff kann nicht nur bis zum Auffüllen
des freien Porenvolumens eines Geschmacksträgers eindringen und eine Sättigungsgrenze
des Geschmacksträgers erreichen, sondern darüber hinaus auf den Geschmacksträger geladen
werden. Der Geschmacksstoff wird durch die Bewegung des Geschmacksträgers praktisch
mitgerissen bzw. abtransportiert, ohne dass er von dem Geschmacksträger heruntertropft.
Aufgrund des im Anschluss zwischen der Mischkammer und der Zuführeinrichtung vorgesehenen
Verteilungsabschnittes wird der Geschmacksstoff an der Oberfläche des Geschmacksträgers
aufgrund der durch die Geschwindigkeit des Geschmacksträgers bzw. die Beschleunigung
des Geschmacksstoffes wirkenden Trägheitskräfte beim Durchlaufen des Verteilungsabschnitts
auf dem Geschmacksträger gleichmäßig verteilt, so dass der Geschmacksstoff nach dem
Durchlaufen des Verteilungsabschnitts möglichst ohne Tropfen oder Abschnitte größerer
Schichtdicke an dem Geschmacksträger anhaftet. Dabei wird der Geschmacksträger mit
dem Geschmacksstoff bewusst über eine längere Wegstrecke in dem Verteilungsabschnitt
mit der hohen Geschwindigkeit bewegt, damit der Geschmacksstoff ausreichend Zeit hat,
sich selbst aufgrund der wirkenden Trägheitskräfte auf dem Geschmacksträger zu verteilen.
Der Verteilungsabschnitt ist demnach als ein Abschnitt anzusehen, in dem der Geschmacksstoff
sich über eine längere Wegstrecke unter Wirkung von möglichst geringen asymmetrischen
Radialkräften gleichmäßig auf dem Geschmacksträger verteilen kann. Der Verteilungsabschnitt
und die Mischkammer können dabei auch in Form von einem gemeinsamen Bauteil zusammengefasst
werden, so dass ein längerer Abschnitt des Durchgangskanals in der Mischkammer als
Verteilungsabschnitt wirkt, oder der Geschmacksstoff in dem Verteilungsabschnitt aufgebracht
wird. Ferner kann der Geschmacksstoff auch zusätzlich zu dem Aufbringen in der Mischkammer
in dem Verteilungsabschnitt aufgebracht werden. Dazu kann in dem Verteilungsabschnitt
eine Menge an Geschmacksstoff vorgehalten werden, oder der Verteilungsabschnitt als
Zwischenpuffer genutzt werden, indem überschüssiger Geschmacksstoff zwischengepuffert
und anschließend bedarfsweise wieder auf den Geschmacksträger aufgegeben werden kann.
[0006] Dabei hat sich herausgestellt, dass der Verteilungsabschnitt eine Länge von wenigstens
20 mm, bevorzugt wenigstens 75 mm, besonders bevorzugt wenigstens 150 mm und beispielsweise
200 mm aufweisen sollte, damit der selbstständig herbeigeführte Vergleichmäßigungsvorgang
vollzogen und der Geschmacksträger in der Folge gleichmäßig mit dem Geschmacksstoff
durchtränkt bzw. benetzt ist.
[0007] Weiter wird vorgeschlagen, dass der Geschmacksstoff erhitzt aufgetragen wird, und
der Verteilungsabschnitt eine Heizeinrichtung aufweist. Die Heizeinrichtung erlaubt
ein bedarfsgerechtes Einstellen der Viskosität. Außerdem kann durch die Heizeinrichtung
verhindert werden, dass sich der erhitzt aufgetragene Geschmacksstoff in dem Verteilungsabschnitt
abkühlt, wodurch die Viskosität ansteigen und der Geschmacksstoff seine für den Vergleichmäßigungseffekt
wichtige Fließfähigkeit verlieren würde.
[0008] Dabei können gute Ergebnisse für das Auftragen und die gleichmäßige Verteilung des
Geschmacksstoffes dadurch erzielt werden, indem der Geschmacksstoff mit einer Temperatur
von 40 bis 70 Grad Celsius, bevorzugt bis 60 Grad und besonders bevorzugt bis 50 Grad
Celsius aufgebracht wird, welche dann z.B. durch eine bevorzugt dem Verteilungsabschnitt
zugeordnete, in der Heizleistung geregelte Heizeinrichtung aufrechterhalten wird.
[0009] Dabei wird die Heizeinrichtung bevorzugt in Abhängigkeit von der Temperatur des auf
dem Geschmacksträger vor dem Einführen in das Filtermaterial anhaftenden Geschmacksstoffes
geregelt. Dabei gilt der Grundsatz, dass durch das Aufbringen des Geschmacksstoffes
mit geringen Temperaturen geringe Heizleistungen und eine schonende Behandlung des
Geschmacksstoffes ermöglicht werden kann.
[0010] Ferner wird vorgeschlagen, dass der Geschmacksstoff ein aufschmelzbares Additiv,
insbesondere Heißmenthol, ist und mit einer die Fließfähigkeit bewirkenden Temperatur
von 40 bis 70 Grad Celsius, bevorzugt bis 60 Grad und besonders bevorzugt bis 50 Grad
Celsius aufgebracht wird.
[0011] Weiter wird vorgeschlagen, dass der Verteilungsabschnitt einen umfangsseitig geschlossenen
Rohr- oder Schlauchabschnitt umfasst, insbesondere durch diesen gebildet ist, welcher
den Geschmacksträger umfasst. Der Geschmacksträger wird dadurch mit dem aufgebrachten
Geschmacksstoff zusammen in einen kammerartigen Raum transportiert, welcher nur an
der Eintrittsseite und an der Austrittsseite jeweils eine Öffnung zum Einführen und
Herausführen des Geschmacksträgers aufweist. Dadurch kann verhindert werden, dass
der Geschmacksstoff während des Verteilungsvorganges in die Umgebung entweicht, statt
in den Geschmacksträger einzudringen bzw. sich an dem Außenumfang des Geschmacksträgers
gleichmäßig zu verteilen, insbesondere in einer eine Sättigungsgrenze übersteigenden
Menge. Ferner können in dem kammerartigen Verteilungsabschnitt gleichbleibende, für
die Verteilung des Geschmacksstoffes optimale Temperatur- und/oder Dampfverhältnisse
geschaffen werden.
[0012] Ferner wird vorgeschlagen, dass an der Eintrittsseite der Mischkammer eine Einrichtung
zum Aufbringen einer Sperrluft vorgesehen ist. Durch die Sperrluft kann verhindert
werden, dass der Geschmacksstoff trotz des übersättigten Auftrags entgegen der Bewegungsrichtung
in oder an dem Geschmacksträger hochsteigt und aus der Mischkammer entweicht.
[0013] Der Abtransport des Geschmacksstoffes bzw. das Benetzen oder Beladen des Geschmacksträgers
mit dem Geschmacksstoff kann besonders effektiv gestaltet werden, indem der Geschmacksstoff
in der Mischkammer in einem Winkel von 10 bis 75 Grad, vorzugsweise von 40 bis 60
Grad, zu der Längsachse des Geschmacksträgers in Richtung der Bewegung des Geschmacksträgers
aufgebracht wird. Der Geschmacksstoff wird dadurch mit einer in Bewegungsrichtung
des Geschmacksträgers gerichteten Geschwindigkeit auf den Geschmacksträger aufgebracht.
Dadurch wird der Geschmacksstoff selbst weniger umgelenkt, wodurch die in dem Geschmacksstoff
wirkenden asymmetrischen Kräfte geringer sind, und der Geschmacksstoff in der Folge
gleichmäßiger auf dem Geschmacksträger verteilt wird. Ferner wird dadurch der Abtransport
des Geschmacksstoffes durch den Geschmacksträger begünstigt, da der Geschmacksstoff
selbst beim Auftragen weniger beschleunigt wird. Aufgrund der geringeren Beschleunigung
des Geschmacksstoffes wird die Wahrscheinlichkeit verringert, dass der kontinuierliche
Strom des Geschmacksstoffes abreißt und der Geschmacksstoff in einer sehr ungleichmäßigen
Verteilung portionsweise aufgetragen wird.
[0014] Weiter wird vorgeschlagen, dass der Geschmacksträger zumindest stromaufwärts in der
Mischkammer in einem Durchgangskanal geführt ist, welcher mittels einer den Durchgangskanal
verengenden Hülse verengt ist. Durch den mittels der Hülse verengten Durchgangskanal
kann der Austritt des Geschmacksstoffes aus der Mischkammer entgegen der Bewegungsrichtung
des Geschmacksträgers weiter reduziert und außerdem die Führung des Geschmacksträgers
insbesondere vor dem Aufbringen des Geschmacksstoffes verbessert werden. Die Hülse
kann dabei sowohl durch ein gesondertes Teil als auch durch einen einstückig an den
Durchgangskanal angeformten Absatz gebildet sein.
[0015] Dabei hat sich herausgestellt, dass die Hülse einen Innendurchmesser aufweisen sollte,
welcher minimal dem 1,5-fachen, bevorzugt dem 2 bis 20-fachen, besonders bevorzugt
dem 2,5 bis 10-fachen und insbesondere dem 3,0 bis 7-fachen des Außendurchmessers
des Geschmacksträgers entspricht.
[0016] Weiter wird vorgeschlagen, dass der Geschmacksträger dem Filtermaterial von unten
zugeführt wird. Diese Lösung weist den Vorteil auf, dass der Geschmacksstoff bei einem
Abstellen der Vorrichtung nicht an dem Geschmacksträger herunter bzw. aus der Mischkammer
nach unten auf den Filterstrang und/oder die nachfolgende Baugruppe, wie z.B. den
Verteilungsabschnitt, tropft und dadurch die Vorrichtung verschmutzt, was insbesondere
bei einem nachfolgenden Anfahren der Vorrichtung Probleme bereiten kann.
[0017] Es hat sich ferner herausgestellt, dass sich besonders gute Ergebnisse erzielen lassen,
wenn die Stranggeschwindigkeit des Geschmacksträgers 200 m/min, bevorzugt zwischen
250 bis 700 m/min, besonders bevorzugt zwischen 400 bis 650 m/min, insbesondere 600
m/min beträgt. Der Geschmacksstoff wird in einer Menge von 200 mg/m bis 900 mg/m,
bevorzugt von 300mg/m bis 850 mg/m, besonders bevorzugt von 580 mg/m bis 660 mg/m
aufgebracht.
[0018] Weiter hat es sich als vorteilhaft für die Verteilung des Geschmacksstoffes erwiesen,
wenn der Geschmacksträger in dem Verteilungsabschnitt nicht umgelenkt wird, da jede
Umlenkung zwangsläufig eine in Radialrichtung gerichtete, asymmetrische Kräfteverteilung
in dem Geschmacksstoff zu Folge hat, welche zu einer ungleichmäßigen Verteilung des
Geschmacksstoffes an dem Geschmacksträger führt. Im Extremfall kann der übersättigt
aufgetragene Geschmacksstoff aufgrund der hohen Geschwindigkeit des Geschmacksträgers
bei einer Umlenkung sogar abgeschleudert werden, was unbedingt zu vermeiden ist.
[0019] Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, bereits mit einem (einzigen) Geschmacksträger
mit relativ geringem Querschnitt eine sehr hohe Menge an Geschmacksstoff in einen
Filter einzubringen, welche ansonsten nur mit einem Geschmacksträger mit einem deutlich
größeren Querschnitt oder einer Vielzahl von Geschmacksträgern erzielbar wäre. Der
Zugwiderstand des Filters wird damit nur gering verändert. Ein Übersättigen des Geschmacksträgers
erlaubt eine gewisse Fixierwirkung des Geschmacksträgers in dem Strang und den daraus
hergestellten Filtern, da der aus der Übersättigung resultierende
[0020] Überschuss an Geschmacksstoff eine Art Verbindungsschicht zwischen dem Filtermaterial
und Geschmacksträger bilden kann, wobei die haftende Wirkung der Verbindungsschicht
bis zu einem formschlüssigen Verkeilen in den Fasern des Filtermaterials, beispielsweise
bei einem sich wieder verfestigenden Geschmacksstoff, führen kann, welcher zuvor zum
Auftragen aufgeschmolzen wurde.
[0021] Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme
auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:
- Fig. 1:
- eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Geschmacksträger, einer Mischkammer, einem
Verteilungsabschnitt und einer Zuführeinrichtung;
- Fig. 2:
- eine vergrößerte Darstellung der Mischkammer mit dem hindurch geführten Geschmacksträger;
und
- Fig. 3:
- eine vergrößerte Darstellung des Verteilungsabschnittes und der Zuführeinrichtung.
[0022] In der Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zu erkennen, der ein strangförmiger
endloser Geschmacksträger 1 z.B. in Form eines Baumwollfadens über eine Umlenkeinrichtung
10 zugeführt wird. Ferner wird der Vorrichtung ein endloser Strang 5 eines Filtermaterials
zugeführt. Der Strang 5 des Filtermaterials wird in bekannter Weise über eine Trichtereinrichtung
6 einer Formatgarnitur, bestehend aus einem Formatgrund 8 und einem oder mehreren
Formatoberteilen 7, zugeführt, in welcher der Strang 5 auf einen kleineren Durchmesser
komprimiert und mit einem Umhüllungsstreifen formfixiert wird. Der Strang 5 wird anschließend
in einer nachfolgenden Bearbeitungsstation in einfach- oder doppeltlange Filter einer
vorbestimmten Länge geschnitten.
[0023] Der Geschmacksträger 1 wird nach dem Umlenken in eine Mischkammer 2 eingeführt, welche
in der Fig. 2 vergrößert dargestellt ist. An der Eintrittsseite der Mischkammer 2
ist eine Einrichtung 9 zum Aufbringen einer Sperrluft vorgesehen, welche in Form eines
Rohres mit einem seitlichen Druckluftanschluss ausgebildet und in ein Gewinde der
Mischkammer 2 eingeschraubt ist. Das Gewinde ist in einem Durchgangskanal 13 der Mischkammer
2 angeordnet, welcher die Fortführung des Rohres der Einrichtung 9 bildet und an der
Eintrittsseite der Mischkammer 2 über eine Hülse 16 auf einen kleineren Innendurchmesser
verengt ist. Die Mischkammer 2 selbst ist über zwei Feststellschrauben 14 und 15 und
zwei zugehörige Langlöcher längsverschieblich an einem Rahmen 20 der Vorrichtung befestigt.
In der Mischkammer 2 ist außerdem eine zweite Bohrung 12 vorgesehen, welche in einem
Winkel A von ca. 40 Grad zu dem Durchgangskanal 13 ausgerichtet ist und in den Durchgangskanal
13 mündet. An der Ausgangsseite der Mischkammer 2 ist ein Verteilungsabschnitt 3 in
Form eines mit einer Heizeinrichtung versehenen Schlauches vorgesehen, welcher mit
einem Anschlussstück in einem Gewinde an der Ausgangsseite des Durchgangskanals 13
befestigt ist.
[0024] Der Geschmacksträger 1 wird von oben in einem schrägen Winkel relativ zu der Transportrichtung
des Stranges 5 durch das Rohr der Einrichtung 9 in den Durchgangskanal 13 der Mischkammer
2 eingeführt. Dabei wird der Geschmacksträger 1 in der Hülse 16 geführt, welche einen
Innendurchmesser aufweist, der minimal dem 1,5-fachen, bevorzugt dem 2 bis 20-fachen,
besonders bevorzugt dem 2,5 bis 10-fachen und insbesondere dem 3,0 bis 7-fachen des
Außendurchmessers des Geschmacksträgers 1 entspricht. An die schräge Bohrung 12 ist
eine Dosiereinrichtung 11 angeschlossen, welche eine dosierte Menge eines Geschmacksstoffes
17 durch die Bohrung 12 auf den in dem Durchgangskanal 13 vorbei geführten Geschmacksträger
1 aufgibt. Die Menge des Geschmacksstoffes 17 beträgt 200 mg/m bis 900 mg/m, bevorzugt
von 300mg/m bis 850 mg/m, besonders bevorzugt von 580 mg/m bis 660 mg/m bei einem
Betrieb mit einer Stranggeschwindigkeit des Geschmacksträgers 1 von 200 m/min, bevorzugt
zwischen 250 bis 700 m/min, besonders bevorzugt zwischen 400 bis 650 m/min, insbesondere
von 600 m/min und entspricht damit einer übersättigten Menge, welche bewusst nicht
vollständig von dem Geschmacksträger 1 aufgesaugt werden kann. Bei einem Betrieb mit
einer Stranggeschwindigkeit des Geschmacksträgers 1 von 500 m/min bzw. zwischen 500
m/min und 600 m/min wird die Zugabe des Geschmacksstoffes 17 reduziert, so dass wiederum
die gewünschte Beladung des Geschmacksträgers 1 realisiert wird, welche immer noch
eine übersättigte Menge im Sinne der Erfindung ist. Da der Geschmacksträger 1 von
dem endlosen Strang 5 des Filtermaterials transportiert wird, entspricht die Stranggeschwindigkeit
des Geschmacksträgers 1 auch der Stranggeschwindigkeit des Stranges 5. Je nach der
gewünschten Beladung und gefahrener Stranggeschwindigkeit wird die Zugabe des Geschmacksstoffes
17 gesteuert.
[0025] Aufgrund der in dem Winkel von 40 Grad zu dem Durchgangskanal 13 ausgerichteten Bohrung
12 wird der Geschmacksstoff 17 mit einer zu der Bewegungsrichtung des Geschmacksträgers
1 gleichgerichteten Bewegungskomponente auf den Geschmacksträger 1 aufgegeben. Der
Geschmacksstoff 17 wird dadurch bei der Aufgabe auf den Geschmacksträger 1 weniger
umgelenkt und beschleunigt, was für den nachfolgenden Verteilungseffekt positiv ist,
da der Geschmacksstoff 17 dadurch beim Auftragen geringeren Kräften unterliegt, und
in der Folge anschließend in einer gleichmäßigeren Verteilung an dem Geschmacksträger
1 anhaftet. Ferner kann durch das gerichtete Auftragen des Geschmacksstoffes 17 die
Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass der in der übersättigten Menge aufgetragene
Geschmacksstoff 17 entgegen der Bewegungsrichtung an dem Geschmacksträger 1 in Richtung
der Einrichtung 9 hochsteigt.
[0026] Der mit der übersättigten Menge des Geschmacksstoffes 17 getränkte bzw. benetzte
Geschmacksträger 1 wird anschließend durch den Verteilungsabschnitt 3 geführt, welcher
in dem dargstellten Ausführungsbeispiel durch einen beheizten flexiblen Schlauch mit
einer Länge von 200 mm gebildet ist. In dem Schlauch wird der Geschmacksstoff 17 auf
dem Geschmacksträger 1 aufgrund der Geschwindigkeit und der wirkenden Trägheitskräfte
zu einer gleichmäßigen Schicht verteilt, so dass der Geschmacksstoff 17 trotz der
übersättigten Menge nach dem Austritt des Geschmacksträgers 1 aus dem Verteilungsabschnitt
3 in einer Schicht ohne Tropfen und ohne Abschnitte größerer bzw. unterschiedlicher
Dicken an dem Geschmacksträger 1 anhaftet. Dabei ist es wichtig, dass der Geschmacksträger
1 in dem Verteilungsabschnitt 3 möglichst nicht umgelenkt wird, damit auf den über
den Umfang des Geschmacksträgers 1 verteilten Geschmacksstoff 17 keine ungleichmäßigen
Radialkräfte wirken. Der Verteilungsabschnitt bildet, abgesehen von der Zuführ- und
der Ausfuhröffnung für den Geschmacksträger 1, einen geschlossenen kammerartigen Raum,
in dem eine Temperatur herrscht, welche geringfügig höher als die Temperatur des Geschmacksstoffes
17 ist, so dass sich der Geschmacksstoff 17 beim Durchlaufen des Schlauches auf keinen
Fall abkühlt. Im Gegenteil, der Geschmacksstoff 17 kann durch eine höhere Temperatur
in dem Schlauch sogar zusätzlich an der Oberfläche erhitzt werden, wodurch der zu
erzielende Verteilungseffekt des Geschmacksstoffes 17 weiter unterstützt werden kann,
da dadurch die Fließfähigkeit des außen an dem Geschmacksträger 1 anhaftenden Geschmacksstoffes
17 weiter verbessert werden kann. Neben der erhöhten Temperatur können sich aufgrund
des abgeschlossenen Raumes in dem Schlauch außerdem Dampfverhältnisse mit dampfförmigen
Geschmacksstoff einstellen, welche erstens verhindern, dass der Geschmacksstoff 17
kontinuierlich verdampft, und zweitens einen verbesserten Wärmeübergang auf den Geschmacksstoff
17 schaffen.
[0027] Der mit dem Geschmacksstoff 17 übersättigte Geschmacksträger 1 wird anschließend
nach dem Austritt aus dem Verteilungsabschnitt 3 über eine Zuführeinrichtung 4 in
Form eines Fingers vor der Formatgarnitur in den endlosen Strang 5 des Filtermaterials
eingeführt, und zwar in einem Abschnitt stromabwärts der Trichtereinrichtung 6 in
Bezug zu der Transportrichtung des Stranges 5. Der Geschmacksträger 1 wird übersättigt
in den bereits in der Trichtereinrichtung 6 vorkomprimierten Strang 5 des Filtermaterials
eingeführt, und zwar so, dass er ungefähr in der Mitte des Stranges 5 zu liegen kommt.
Anschließend wird der Strang 5 mit dem eingelegten Geschmacksträger 1 über ein auf
dem Formatgrund 8 aufliegendes, angetriebenes Transportband weitertransportiert und
über ein in diesem Fall zweiteiliges Formatoberteil 7 mit den Formatteilen 7a und
7b unterschiedlicher Formgebung weiter komprimiert und durch einen randseitig verklebten
Umhüllungsstreifen formfixiert.
[0028] Aufgrund des übersättigt eingelegten Geschmacksträgers 1 weist der formfixierte fertige
Strang 5 nach dem Austritt aus der Formatgarnitur eine erheblich höhere Menge an Geschmacksstoff
17 auf, als dies bei herkömmlichen Filtersträngen möglich war. Dabei ist es von besonderer
Bedeutung, dass der Geschmacksstoff 17 trotz des höheren Anteils in einer gleichmäßigen
Verteilung in dem Strang 5 des Filtermaterials und zwar sowohl in Längsrichtung als
auch über die Querschnittsfläche verteilt vorhanden ist. Dies liegt daran, da der
Geschmacksstoff 17 nach dem Auftragen in der Mischkammer 2 in dem Verteilungsabschnitt
3 gleichmäßig auf dem Geschmacksträger 1 verteilt wurde, indem der Geschmacksträger
1 über eine freie Wegstrecke von wenigstens 20 mm, bevorzugt wenigstens 75 mm, besonders
bevorzugt wenigstens 150 mm und beispielsweise 200 mm im Wesentlichen umlenkungsfrei
transportiert wurde. Diese verbesserte Verteilung des in einer größeren Menge vorhandenen
Geschmacksstoffs 17 führt dazu, dass der Geschmacksstoff 17 in einer größeren Menge
mit einer gleichmäßigeren Verteilung in das Filtermaterial eintritt.
[0029] Ferner wird der Geschmacksträger 1 mit dem aufgetragenen Geschmacksstoff 17 in dem
Verteilungsabschnitt 3 beheizt, so dass sich der Geschmacksstoff 17 nicht abkühlt
und dadurch seine Fließfähigkeit verliert, so dass der Verteilungseffekt nicht durch
ein mögliches Abkühlen unterbunden wird. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass
die Fließfähigkeit des Geschmacksstoffes 17 sehr von der Temperatur abhängig ist,
und zwar derart, dass die Viskosität des Geschmacksstoffes 1 mit abnehmender Temperatur
zunimmt und die Fließfähigkeit dadurch abnimmt.
1. Vorrichtung zum Herstellen von Filtern mit einem Geschmacksstoff (17) für Produkte
der Tabak verarbeitenden Industrie mit
- einem kontinuierlich zugeführten Strang (5) eines Filtermaterials,
- einem strangförmigen kontinuierlich zugeführten Geschmacksträger (1),
- einer Zuführeinrichtung (4), mittels derer der Geschmacksträger (1) in den Strang
(5) des Filtermaterials eingeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Mischkammer (2) vorgesehen ist, in welcher der Geschmacksstoff (17) in einer
übersättigten Menge auf den Geschmacksträger (1) aufgebracht wird, und
- dass zwischen der Zuführeinrichtung (4) und der Mischkammer (2) ein Verteilungsabschnitt
(3) vorgesehen ist, durch den der Geschmacksträger (1) mit dem aufgebrachten Geschmacksstoff
(17) geführt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Verteilungsabschnitt (3) eine Länge von wenigstens 20 mm, bevorzugt wenigstens
75 mm, besonders bevorzugt wenigstens 150 mm und beispielsweise 200 mm aufweist.
3. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Verteilungsabschnitt (3) eine Heizeinrichtung aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Heizeinrichtung in Abhängigkeit von der Temperatur des an dem Geschmacksträger
(1) vor dem Einführen des Geschmacksträgers (1) in den Strang (5) des Filtermaterials
anhaftenden Geschmacksstoffes (17) geregelt ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Geschmacksstoff (17) ein aufschmelzbares Additiv, insbesondere Heißmenthol,
ist und mit einer die Fließfähigkeit bewirkenden Temperatur von 40 bis 70 Grad Celsius,
bevorzugt bis 60 Grad und besonders bevorzugt bis 50 Grad Celsius aufgebracht wird.
6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Verteilungsabschnitt (3) einen umfangsseitig geschlossenen Rohr- oder Schlauchabschnitt
umfasst, insbesondere durch diesen gebildet ist, welcher den Geschmacksträger (1)
umfasst.
7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- an der Eintrittsseite der Mischkammer (2) eine Einrichtung (9) zum Aufbringen einer
Sperrluft vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Geschmacksstoff (17) in der Mischkammer (2) in einem Winkel (A) von 10 bis 75
Grad, vorzugsweise von 40 bis 60 Grad, zu der Längsachse des Geschmacksträgers (1)
in Richtung der Bewegung des Geschmacksträgers (1) aufgebracht wird.
9. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Geschmacksträger (1) zumindest stromaufwärts in der Mischkammer (2) in einem
Durchgangskanal (13) geführt ist, welcher mittels einer den Durchgangskanal (13) verengenden
Hülse (16) verengt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Hülse (16) einen Innendurchmesser aufweist, welcher minimal dem 1,5-fachen,
bevorzugt dem 2 bis 20-fachen, besonders bevorzugt dem 2,5 bis 10-fachen und insbesondere
dem 3,0 bis 7-fachen des Außendurchmessers des Geschmacksträgers (1) entspricht.
11. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Geschmacksträger (1) dem Strang (5) des Filtermaterials von unten zugeführt
wird.
12. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Stranggeschwindigkeit des Geschmacksträgers (1) 200 m/min, bevorzugt zwischen
250 bis 700 m/min, besonders bevorzugt zwischen 400 bis 650 m/min, insbesondere 600
m/min beträgt, und
- der Geschmacksstoff (17) in einer Menge von 200 mg/m bis 900 mg/m, bevorzugt von
300mg/m bis 850 mg/m, besonders bevorzugt von 580 mg/m bis 660 mg/m aufgebracht wird.
13. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Geschmacksträger (1) in dem Verteilungsabschnitt (3) nicht umgelenkt wird.