[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs aus Bahnmaterial,
umfassend eine Trennvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Flachbahn in eine
Vielzahl von Streifen aufzutrennen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum
Herstellen eines Strangs aus Bahnmaterial, bei dem eine Flachbahn mit einer Trennvorrichtung
in eine Vielzahl von Streifen aufgetrennt wird.
[0002] Eine Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs aus rekonditioniertem Tabakmaterial
geht beispielsweise aus der
DE 1 954 036 hervor. Eine Flachbahn aus rekonditioniertem Tabakmaterial wird mit Hilfe einer Scheibenmesserschneidvorrichtung
in parallele Streifen zerschnitten. Diese Streifen werden zu einem Strang zusammengefasst
und mit einer äußeren Umhüllung umgeben. Der umhüllte Strang wird in Stücke vorbestimmter
Länge zerschnitten, so dass ein stabförmiger Artikel, beispielsweise eine Zigarette,
hergestellt werden kann.
[0003] Zum Herstellen der einzelnen Streifen werden Scheibenmesser eingesetzt. Die zusammenwirkenden
kreisförmigen Schneidmesser stehen in direktem Kontakt miteinander und zerschneiden
das Material an der zu durchtrennenden Stelle indem die beiden Klingen direkt aneinander
abgleiten.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung sowie ein
verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Strangs anzugeben.
[0005] Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs aus Bahnmaterial,
umfassend eine Trennvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Flachbahn in eine
Vielzahl von Streifen aufzutrennen, wobei die Vorrichtung dadurch fortgebildet ist,
dass die Trennvorrichtung eine erste und eine mit dieser zusammenwirkende zweite Walze
umfasst, wobei die Mantelflächen der Walzen in Axialrichtung abwechselnd in Umfangsrichtung
geschlossen umlaufende Nuten und Erhebungen aufweisen und in einem Wirkbereich die
Erhebungen der ersten Walze in die Nuten der zweiten Walze und die Erhebungen der
zweiten Walze in die Nuten der ersten Walze eingreifen, wobei die Trennvorrichtung
dazu eingerichtet ist, unmittelbar benachbarte Streifen entlang einer vorbestimmten
Trennlinie im Wirkbereich voneinander zu trennen, indem die Flachbahn quer zu der
Trennlinie so stark gedehnt wird, dass sie entlang der Trennlinie auseinanderreißt,
wobei die Vorrichtung ferner eine Strangformungseinheit umfasst, die dazu eingerichtet
ist, aus der Vielzahl von Streifen einen Strang zu bilden.
[0006] Die erste und die zweite Walze stehen im Wirkbereich nicht in Kontakt miteinander.
Die Flachbahn wird entlang der Trennlinie nicht durch Wechselwirkung zweier Klingen
zerschnitten sondern durch Überdehnung definiert zerrissen. Vorteilhaft wird also
bei der Vorrichtung gemäß Aspekten der Erfindung die Flachbahn in definierter Weise
entlang der zumindest einen Trennlinie aufgetrennt, wobei jedoch kein Schneidvorgang
stattfindet. Im Gegenteil, die Flachbahn wird lokal so stark überdehnt, dass diese
definiert auseinanderreißt und vorteilhaft eine offene Struktur an der Bruchkante
der Streifen entsteht. Aufgrund dieser offenen Struktur sind die Streifen beispielsweise
besser geeignet, Zusatzstoffe aufzunehmen oder auch, beispielsweise bei Erwärmung,
abzugeben.
[0007] Die Flachbahn ist beispielsweise flaches rekonditioniertes Tabakmaterial, eine PLA-Folie
oder eine Papierbahn. Wenn als Flachbahn rekonditioniertes Tabakmaterial eingesetzt
wird, so handelt es sich bei dem in der Strangformungseinheit aus der Vielzahl von
Streifen aus rekonditioniertem Tabakmaterial hergestellten Strang beispielsweise um
einen Strang, aus dem später Rauchprodukte hergestellt werden. Aufgrund seiner Eigenschaft,
Zusatzstoffe gut aufnehmen und auch wieder abgeben zu können, ist der Strang aus rekonditioniertem
Tabakmaterial vor allem für sog. "heat-not-burn"-Tabakprodukte besonders geeignet.
Sofern als Material für die Flachbahn PLA-Folie eingesetzt wird, kann aus dem Strang
beispielsweise ein Kühlelement oder dergleichen hergestellt werden. Ähnlich verhält
es sich, sofern die Flachbahn eine Papierbahn ist. Aus ihr kann beispielsweise ein
Filterelement oder auch ein Abstandselement hergestellt werden.
[0008] Ein weiterer Vorteil der Trennvorrichtung gemäß Aspekten der Erfindung ist der wesentlich
verringerte Verschleiß der Trennvorrichtung im Vergleich zu konventionellen Schneidvorrichtungen,
bei denen die zum Auftrennen der Flachbahn eingesetzten Klingen in direktem Kontakt
miteinander stehen und beim Schneidvorgang aneinander abgleiten. Die zusammenwirkenden
Walzen der Trennvorrichtung stehen nicht in mechanischem Kontakt miteinander, sie
berühren sich also im Betrieb der Vorrichtung nicht. Aus diesem Grund findet kein
oder ein wesentlich verringerter Materialabrieb oder Verschleiß an den beiden Walzen
statt. Dies ermöglicht wesentlich längere und verbesserte Standzeiten der Walzen im
Vergleich zu herkömmlichen Lösungen.
[0009] Bevorzugt sind die Nuten und Erhebungen der ersten Walze alle gleich dimensioniert,
ebenso die Nuten und Erhebungen der zweiten Walze. Alle auf der jeweiligen Walze vorhandenen
Nuten und Erhebungen sind also in Axialrichtung der Walze gleich breit und haben in
Radialrichtung die gleiche Tiefe. Gleiches gilt auch insbesondere für die Erhebungen.
Es ist ferner insbesondere vorgesehen, dass die Erhebungen der ersten Walze und die
Erhebungen der zweiten Walze in Radialrichtung unterschiedlich hoch sind. So können
die auf der einen Walze in den Nuten liegenden Streifen von den Erhebungen der anderen
Walze auf den Boden der Nuten gepresst werden. Durch diese Pressung kann die Förderung
der Flachbahn bewirkt werden. Die in den gegenüberliegenden Nuten vorhandenen Streifen
liegen hingegen frei auf den Stirnseiten der Erhebungen auf. Die beiden Walzen können
gleichartig und formkomplementär zueinander ausgestaltet sein. So ist eine optimale
Wechselwirkung zwischen den Walzen möglich.
[0010] Die Trennvorrichtung ist also insbesondere dazu eingerichtet, eine Vielzahl von Streifen
aus der Flachbahn herzustellen, wobei die hergestellten Streifen alle zumindest näherungsweise
die gleiche Breite haben. Ferner können die Walzen der Trennvorrichtung insbesondere
so eingerichtet sein, dass Streifen mit unterschiedlicher Breite hergestellt werden.
Dabei können sowohl regelmäßig unterschiedliche als auch unregelmäßig unterschiedliche
Streifenbreiten vorgesehen sein. Beispielsweise sind hierzu jede zweite Nut und die
mit dieser zusammenwirkenden Erhebung in Axialrichtung doppelt so breit ausgeführt
wie die benachbarten Nuten oder Erhebungen. So können regelmäßig unterschiedlich breite
Streifen hergestellt werden. Es ist also möglich unterschiedlich breite Streifen herzustellen
oder ein Muster vorzusehen. Die Breite der Streifen wird dabei quer zu einer Längserstreckungsrichtung
der Streifen und in einer Streifenebene gemessen. Die Streifenebene soll diejenige
Ebene sein, in der sich ein glatter und die Trennvorrichtung verlassender Streifen
aus rekonditioniertem Tabakmaterial erstreckt.
[0011] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Erhebungen und
die Nuten durch radial verlaufende Flanken miteinander verbunden sind und die Trennlinie
zwischen einer ersten Flanke der ersten Walze und einer zweiten Flanke der zweiten
Walze verläuft.
[0012] Es ist ferner insbesondere vorgesehen, dass die Erhebungen und die Nuten im Querschnitt
zumindest näherungsweise rechteckig sind. Dabei wird der Querschnitt der Erhebungen
und Nuten in einer Ebene betrachtet, in der die beiden Achsen der beiden Walzen liegen.
Unter einer ersten Flanke wird eine Flanke verstanden, die zwischen einer Erhebung
und einer Nut oder zwischen einer Nut und einer Erhebung auf der Oberfläche der ersten
Walze verläuft. Gleiches gilt für die zweite Flanke, entsprechend für die zweite Walze.
Unter einer radial verlaufenden Flanke ist eine Fläche zu verstehen, die in einer
vom Radius der Walze definierten Ebene liegt.
[0013] Durch die genannte Ausgestaltung der Nuten und der Erhebungen, nämlich durch eine
radial verlaufende Flanke zwischen Erhebung und Nut, kann ein besonders effizienter
Trennvorgang erreicht werden.
[0014] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung dadurch fortgebildet, dass
die Trennvorrichtung zum Trennen einer Flachbahn mit einer vorbestimmten Materialstärke
eingerichtet ist, wobei zwischen der ersten und der zweiten Flanke ein axiales Spaltmaß
vorhanden ist, welches das Ein- bis Dreifache eines Werts der vorgegebenen Materialstärke
der Flachbahn beträgt.
[0015] Dies bedeutet mit anderen Worten, dass in einer axialen Richtung zwischen den Erhebungen
der ersten Walze und den Erhebungen der zweiten Walze ein Abstand vorhanden ist. Mit
anderen Worten überlappen sich also die Nuten unterschiedlicher Walzen in Axialrichtung
um das axiale Spaltmaß. Das angegebene axiale Spaltmaß hat sich als besonders geeignet
erwiesen, um einen effizienten Trennvorgang benachbarter Streifen sicherzustellen.
[0016] Die Mantelfläche der Walzen kann beispielsweise so beschrieben werden, dass diese
eine Vielzahl von Scheiben umfasst, die voneinander beabstandet sind. Der Abstand
zwischen den Scheiben ist die jeweilige axiale Breite der Nut. Die in Axialrichtung
gemessene Breite der Scheiben entspricht der jeweiligen Breite der Erhebungen. Auf
den Walzen befindet sich eine periodische Anordnung von parallel zueinander ausgerichteten
Scheiben, deren Abstände alle gleich sind. Der Abstand der Erhebungen ist so eingerichtet,
dass aus der Flachbahn Streifen mit einer Streifenbreite von zumindest näherungsweise
0,8 mm bis 10 mm hergestellt werden können. Dieser Wert entspricht beispielsweise
auch dem axialen Abstand benachbarter Erhebungen.
[0017] Ferner ist die Vorrichtung insbesondere dadurch fortgebildet, dass die Trennvorrichtung
zum Trennen einer Flachbahn mit einer vorbestimmten Materialstärke eingerichtet ist,
wobei ein in radialer Richtung der Walzen gemessener Abstand zwischen einer Oberseite
der Erhebungen der ersten Walze und einer Oberseite der Erhebungen der zweiten Walze
das Fünf- bis Zehnfache eines Werts der vorgegebenen Materialstärke der Flachbahn
beträgt. Mit anderen Worten werden die beiden Walzen so zueinander ausgerichtet, dass
sie um den fünf- bis zehnfachen Wert der vorgegebenen Materialstärke der Flachbahn
ineinander eingreifen. So ist sichergestellt, dass die Flachbahn in einer Richtung
senkrecht zu ihrer Oberfläche um den fünf- bis zehnfachen Wert ihrer Materialstärke
überdehnt wird. Der angegebene Wert sorgt dafür, dass die Flachbahn über den Wert
für die Bruchdehnung hinaus überdehnt wird, so dass zuverlässig eine Trennung benachbarter
Streifen stattfindet.
[0018] Beispielsweise umfasst die Vorrichtung eine stromabwärts der Trennvorrichtung angeordnete
erste Prägevorrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Streifen eine in Längsrichtung,
beispielsweise periodisch, veränderliche Struktur einzuprägen, die sich aus der Streifenebene
erhebt.
[0019] Die periodisch veränderliche Struktur ist beispielsweise wellenförmig oder zickzackförmig.
Die erste Prägevorrichtung kann auch als "out of plane"-Prägevorrichtung bezeichnet
werden, da sich die eingeprägte Struktur aus der Streifenebene und somit in diesem
Sinne "out of plane" erhebt. Die eingeprägte Struktur sorgt dafür, dass sich die Streifen
im hergestellten Strang gegeneinander verhaken. Mit anderen Worten liegt also im Strang,
der eine Vielzahl von Streifen aus rekonditioniertem Tabakmaterial umfasst, eine Wechselwirkung
zwischen den einzelnen Streifen vor. Diese können sich in Axialrichtung des Strangs
gegeneinander nicht mehr allzu leicht verschieben, was unerwünschte Effekte wie beispielsweise
einen Kopfausfall verhindert.
[0020] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Nuten
und Erhebungen der Walzen, betrachtet in Umfangsrichtung, in Axialrichtung, insbesondere
periodisch, veränderlich ausgestaltet sind.
[0021] Durch diese Ausgestaltung der Walzen erhalten die hergestellten Streifen eine veränderliche
Struktur in der Streifenebene, in diesem Sinne also "in plane". Eine solche "in plane"-Struktur
hat eine ähnliche Wirkung wie die zuvor genannte "out of plane"-Struktur. Die Streifen
treten im hergestellten Strang in Wechselwirkung miteinander, so dass ihre Verschieblichkeit
in Längsaxialrichtung verringert ist. Diese Eigenschaft ist sowohl für das hergestellte
Produkt als auch für die Verarbeitung des Strangs vorteilhaft. Beispielsweise wird
die Wahrscheinlichkeit verringert, dass einzelne Streifen beim Schneiden des Strangs
aus diesem herausgezogen werden.
[0022] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Erhebungen der Walzen,
in ihren nach außen gerichteten Stirnseiten, eine in Umfangsrichtung umlaufende nutenförmige
Ausnehmung aufweisen. Mit anderen Worten sind die Erhebungen der Walzen, betrachtet
in einem Querschnitt, in welchem die Axialrichtung liegt, im Bereich ihrer Stirnseiten
abschnittsweise nach innen, also in Richtung eines kleineren Radius, zurückversetzt.
Die in den Stirnseiten der Erhebungen vorgesehene Nut ist beispielsweise V-förmig,
U-förmig, halbrund oder hat eine andere geeignete Form. Eine solche Ausgestaltung
der Stirnseiten der Erhebungen bewirkt, dass die Streifen nur eine geringe Kontaktfläche
mit der Stirnseite der Erhebungen aufweisen. Die radialumlaufenden Nuten erstrecken
sich beispielsweise auf einer Fläche zwischen 60 % und 80 % der gesamten Stirnfläche,
so dass eine verbleibende maximale Auflagefläche der Streifen zwischen 20 % und 40
% liegt. Die Verkleinerung der Auflagefläche wirkt vorteilhaft einer abhängig vom
Bahnmaterial vorhandenen Tendenz an den Stirnseiten der Erhebungen anzuhaften entgegen.
Beispielsweise ist auch vorgesehen, dass die Nuten sich auf nahezu der vollständigen
Stirnfläche der Erhebungen erstrecken. Sind die Nuten dann im Querschnitt beispielsweise
V-förmig ausgestaltet, so ergibt sich im Idealfall, lediglich eine Anlage der Streifen
entlang zweier Linien (im Querschnitt zweier Punkte). So kann eine minimale Auflagefläche
der Streifen auf den Stirnseiten der Erhebungen erreicht werden. Eine Verringerung
der Kontaktfläche und der damit abnehmenden Neigung des Materials an den Stirnflächen
der Erhebungen anzuhaften, ist vor allem für die Verarbeitung von rekonditioniertem
Tabakmaterial, welches einen hohen Glycerinanteil aufweist und daher teilweise eine
recht klebrige Konsistenz hat, vorteilhaft.
[0023] Das Prinzip, nach dem das Bahnmaterial in einzelne Streifen aufgetrennt wird, bleibt
von dieser Veränderung der Form der Erhebungen unberührt. Hierzu ist es insbesondere
vorgesehen, dass in den Randbereichen der Erhebungen stets ein kleiner sich parallel
zu der Axialrichtung erstreckender Bereich vorhanden ist, so dass die Erhebungen nicht
zu ihren Rändern spitz zu laufen. Eine solche Ausgestaltung hat außerdem den Vorteil,
dass die Standzeit der Walzen verbessert werden kann. Ähnlich wie bei einem Schneidmesser,
welches zur Bearbeitung von Papierbögen eingesetzt wird, hat dieser Abschnitt der
Erhebungen die Wirkung einer Vorfase zur eigentlichen Schneidfase. Die Vorfase nimmt
beim Schnitt hohe Widerstände auf und entlastet somit die Hauptfase, sodass die Standzeit
insgesamt verbessert werden kann.
[0024] Beispielsweise umfasst die Vorrichtung eine stromabwärts der Trennvorrichtung angeordnete
Biegevorrichtung, die dazu eingerichtet ist, die von der Trennvorrichtung mit einer,
insbesondere periodisch, in der Streifenebene vorhandenen Struktur hergestellten Streifen
im Bereich ihrer in der Streifenebene liegenden Extrema zumindest bereichsweise gegenüber
einem verbleibenden Flächenteil aus der Streifenebene heraus abzuknicken.
[0025] Die abgeknickten Extrema, bei denen es sich bei einem beispielhaften Wellenschnitt
um die Wellenspitzen oder bei einem Zickzackschnitt beispielsweise um die äußeren
Ecken der Zacken handelt, sorgen dafür, dass sich die Streifen im Strang noch stärker
gegeneinander verhaken. Beispielsweise können die Extrema um zumindest näherungsweise
90° gegenüber der Streifenebene abgekantet oder abgeknickt werden. Es ist ebenfalls
vorgesehen, dass aufeinanderfolgende Extrema beispielsweise abwechselnd nach oben
und nach unten aus der Streifenebene herausgebogen, abgeknickt oder abgekantet werden.
[0026] Die zuvor genannten Maßnahmen führen nicht nur zu einer erhöhten Wechselwirkung der
Streifen im hergestellten Strang, so dass beispielsweise unerwünschte Phänomene, wie
Kopfausfall oder dergleichen, verringert werden können, sie erhöhen auch gleichzeitig
die Füllkraft der Streifen. Dies ist für kurze Tabakstöcke, wie sie beispielsweise
in "Heat-not-burn"-Produkten zum Einsatz kommen, besonders vorteilhaft.
[0027] Gemäß einem weiteren Beispiel umfasst die Vorrichtung zwischen der ersten Prägevorrichtung
und/oder der Biegevorrichtung und der Strangformungseinheit eine selektive Verzögerungsvorrichtung,
die zumindest eine Transportstrecke und eine Verzögerungsstrecke mit einem gegenüber
der Transportstrecke längeren Förderweg bereitstellt, wobei ferner eine Gruppiervorrichtung
vorhanden ist, die dazu eingerichtet ist, die Vielzahl von Streifen in zumindest eine
erste Gruppe und eine zweite Gruppe aufzuteilen, wobei in der Verzögerungsvorrichtung
die erste Gruppe entlang der Transportstrecke und die zweite Gruppe entlang der Verzögerungsstrecke
geführt ist, und wobei die Verzögerungsvorrichtung ferner dazu eingerichtet ist, die
erste und die zweite Gruppe stromabwärts der Transport- und Verzögerungsstrecke wieder
zu einem gemeinsamen Strang zusammenzuführen und diesen gemeinsamen Strang der Strangformungseinheit
bereitzustellen.
[0028] Durch den Längenunterschied zwischen der Transportstrecke und der Verzögerungsstrecke
kann eine Phasenverschiebung zwischen den beiden Gruppen von Streifen erreicht werden.
Beispielsweise werden die Streifen unterschiedlicher Gruppen über Rollen oder Bolzen
mit unterschiedlichem Durchmesser gezogen, so dass die vorgesehene Wegdifferenz eingestellt
werden kann. Die so erreichte Phasenverschiebung beträgt beispielsweise eine halbe
Periode der eingeprägten "out of plane"-Struktur oder der infolge des Trennvorgangs
vorhandenen "in plane"-Struktur. So trifft ein Extremum eines Streifens der ersten
Gruppe auf ein gleiches Extremum des Streifens der zweiten Gruppe, wodurch sich ein
besonders großer Volumengewinn und somit eine erhöhte Füllkraft realisieren lässt.
[0029] Dabei ist die Vorrichtung beispielsweise derart ausgestaltet, dass benachbarte Streifen
abwechselnd der ersten und der zweiten Gruppe zugeordnet werden. Es ist ferner beispielsweise
vorgesehen, dass die Vorrichtung derart eingerichtet ist, dass eine Vielzahl von Gruppen
vorgesehen ist, wobei ab einer Anzahl von drei Gruppen auch zwei und mehr Verzögerungsstrecken
unterschiedlicher Länge bereitgestellt werden. Indem unterschiedliche Phasenverschiebungen
zwischen den einzelnen Gruppen vorgesehen werden, kann die Füllkraft und der damit
einhergehende Volumengewinn weiter verbessert werden.
[0030] Gemäß einem weiteren Beispiel umfasst die Vorrichtung eine stromabwärts der Trennvorrichtung
angeordnete zweite Prägevorrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Streifen eine
quer zu ihrer Längsrichtung veränderliche Struktur einzuprägen, die sich aus der Streifenebene
erhebt.
[0031] Beispielsweise wird den Streifen in Längsrichtung eine V-förmige, W-förmige, rinnenförmige
oder ähnliche Struktur eingeprägt, die sich aus der Streifenebene erhebt. Zwar sorgt
eine solche in quer zur Längsrichtung der Streifen veränderliche Struktur nicht dafür,
dass sich die Streifen in Längsrichtung des hergestellten Strangs gegeneinander verhaken,
es kommt jedoch zu einer verbesserten Füllkraftwirkung.
[0032] Vor allen Dingen in Kombination mit einem beispielsweise "in plane" veränderlichen
Trennvorgang, also Streifen, die in ihrer Ebene periodisch veränderlich, beispielsweise
wellig, sind, können solche Mittel- oder Längsfalten ein erheblich vergrößertes Volumen
und somit eine verbesserte Füllkraft aufweisen. Gleichzeitig tritt durch die "in plane"-Struktur
auch eine Verhakung der Streifen in Längsrichtung auf.
[0033] Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung fortgebildet durch eine Zugvorrichtung,
insbesondere ein Zugwalzenpaar, welche in einem Transportweg der Vielzahl von Streifen
stromabwärts der Trennvorrichtung und stromaufwärts der Strangformungseinheit integriert
ist.
[0034] Eine Zugvorrichtung ist vor allem dann vorteilhaft, wenn als Bahnmaterial rekonditioniertes
Tabakmaterial verwendet wird. Rekonditioniertes Tabakmaterial ist von seinen Eigenschaften
recht unterschiedlich, viele Flachbahnen aus rekonditioniertem Tabakmaterial sind
jedoch eher klebrig. Nachdem ein solches Bahnmaterial in einzelne Streifen getrennt
wurde, ist es teilweise schwierig, die Einzelstreifen von den Walzen abzuziehen. Eine
Zugvorrichtung sorgt dafür, dass die einzelnen Streifen kontinuierlich von den Walzen
der Trennvorrichtung abgezogen werden. Dabei kann einerseits vermieden werden, dass
durch zu starke Zugkräfte es zu einem Abreißen der Streifen kommt und andererseits
durch zu geringe Zugkräfte die einzelnen Streifen an den Walzen anhaften. So ist eine
Zugvorrichtung das Mittel der Wahl, um die Streifen kontinuierlich einzeln von den
Walzen abzuziehen, jedoch nicht zu starke Kräfte auf das Material auszuüben, so dass
es zu negativen Dehnungseffekten kommen könnte.
[0035] In diesem Zusammenhang ist insbesondere vorgesehen, dass die Zugvorrichtung einen
Sensor umfasst und die Vorrichtung zum Herstellen des Strangs eine entsprechende Steuerung/Regelung
aufweist, so dass über eine Kraftmessung in der Zugvorrichtung die auf die einzelnen
Streifen wirkende Kraft gemessen und gegebenenfalls geregelt werden kann.
[0036] Gemäß einer weiteren Ausführungsform zeichnet sich die Vorrichtung aus durch eine
insbesondere unmittelbar stromaufwärts der Strangformungseinheit vorhandene Zugentkopplungsvorrichtung,
die dazu eingerichtet ist, die Streifen von einer Zugspannung in Längsrichtung zu
entkoppeln, so dass die Streifen zugspannungsfrei der Strangformungseinheit bereitstellbar
sind.
[0037] Vorteilhaft wird eine Entkopplung vor dem Einzug in die Strangformungseinheit vorgenommen,
so dass die Streifen zugspannungsfrei in den Formateinlauf der Strangformungseinheit
eingezogen werden können. Beispielsweise wird eine solche Zugentkopplungsvorrichtung
durch einen Schlaufenkasten oder dergleichen realisiert.
[0038] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Vorrichtung dadurch fortgebildet,
dass die Strangformungseinheit eine Injektionsvorrichtung mit einem Injektor umfasst,
der zumindest näherungsweise zentral in einem Formatkanal der Strangformungseinheit
angeordnet ist, wobei der Injektor zum Zuführen von flüssigen Additiven, Druckluft,
eines Flavourfadens, eines Metallfadens und/oder eines Metallstreifens zentral in
den Strang aus rekonditioniertem Tabakmaterial eingerichtet ist.
[0039] Der vorgesehene Injektor wirkt sich in verschiedenen Aspekten positiv auf die Strangbildung
aus. Beispielsweise unterstützt zentral in den Strang zugeführte Druckluft die Strangbildung
und gegebenenfalls die Adhäsion der Streifen an einem Umhüllungsmaterial. Wird ein
flüssiges Additiv zentral in den Strang zugeführt, so verbleibt die Flüssigkeit im
Strang und wird von den umgebenen Streifen ad- oder absorbiert. Vielfach führen flüssige
Additive zu unerwünschten optischen Veränderungen wie Flecken, Verfärbungen oder dergleichen
auf einem Umhüllungsmaterial. Wird das flüssige Additiv zentral dem Strang zugeführt,
so ist die Wahrscheinlichkeit, dass dieses bis zum Umhüllungsmaterial vordringt, äußerst
gering. Die beschriebenen unerwünschten Effekte können somit nahezu vollständig vermieden
werden. Durch Zuführen eines Flavourfadens, eines Metallfadens oder Metallstreifens
werden der Einsatzbereich und die Variabilität des hergestellten Strangs aus rekonditioniertem
Tabakmaterial verbessert.
[0040] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform zeichnet sich die Vorrichtung
aus durch eine zwischen der Trennvorrichtung und der Strangformungseinheit vorhandene
Applikationsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Streifen mit flüssigen und/oder
festen Additiven zu versehen, wobei, sofern die Applikationsvorrichtung dazu eingerichtet
ist, die Streifen mit festen Additiven zu versehen, die Applikationsvorrichtung ferner
eine Benetzungsvorrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, die Streifen stromaufwärts
des Auftrags der festen Additive mit einer Flüssigkeit zu benetzen, wobei die festen
Additive insbesondere trockene, granulare und/oder staubförmige Additive sind.
[0041] Die Behandlung der einzelnen Streifen mit flüssigen oder festen Additiven wirkt sich
im Vergleich zu einer Behandlung der Flachbahn mit den entsprechenden Additiven nicht
negativ auf den Trennvorgang aus. Dieser findet an der unbehandelten Flachbahn statt
und wird nicht negativ durch die zugefügten Additive beeinflusst. Die flüssigen Additive
können beispielsweise in einer Zerstäubungskammer oder Wirbelkammer aufgebracht werden.
Flüssige und/oder feste Additive können ebenso durch mechanische Kontaktierung, beispielsweise
einen schleifenden Kontakt, auf die Streifen aufgebracht werden. Bei den staubförmigen
Additiven handelt es sich beispielsweise um Tabakstaub. Als flüssige Additive sind
beispielsweise geschmackstragende Substanzen, nikotinenthaltende Substanzen oder Substanzen
zur Stabverfestigung vorgesehen. Dies gilt vorteilhaft für alle genannten Ausführungsformen.
[0042] Gemäß einem weiteren Beispiel umfasst die Vorrichtung ein Führungselement, welches
beispielsweise unmittelbar stromaufwärts der Strangformungseinheit angeordnet ist
und zur Führung von zumindest zwei Streifenbündeln in einer strangähnlichen geometrischen
Anordnung eine erste und eine zweite Führung umfasst, wobei das Führungselement insbesondere
ferner eine zentrale Führung zur Führung eines Fadens umfasst, welche von der ersten
und/oder der zweiten Führung zumindest abschnittsweise umgeben ist.
[0043] Gemäß einem weiteren Beispiel ist vorgesehen, dass die Vorrichtung derart ausgestaltet
ist, dass der Trennvorrichtung eine erste Flachbahn und eine davon separate zweite
Flachbahn zugeführt werden. Die aus der ersten Flachbahn hergestellten Streifen werden
in der ersten Führung geführt, die aus der zweiten Flachbahn hergestellten Streifen
werden in der zweiten Führung geführt. Bei der strangähnlichen geometrischen Anordnung
handelt es sich beispielsweise um eine Anordnung, bei der die Kanäle einen Kreissektor
beschreiben. Die zentrale Führung ist dabei beispielsweise im Mittelpunkt des Kreises
angeordnet. In diesem Fall handelt es sich bei den Führungen nicht exakt um einen
Kreissektor, sondern um einen Kreisausschnitt, in welchem zentral der für die zentrale
Führung vorgesehene Bereich ausgelassen ist.
[0044] Es ist ferner beispielsweise vorgesehen, dass die aus unterschiedlichen Flachbahnen
hergestellten Streifen mehreren Führungen zugeordnet werden. So kann eine in Umfangsrichtung
des Strangs betrachtete abwechselnde Anordnung der Streifen der ersten und der zweiten
Flachbahn vorgesehen werden. Dies trägt zur Homogenisierung des Strangs bei. Die einzelnen
Kreissektoren können beispielsweise 180°, 120° oder 90° eines Kreiswinkels betragen,
je nachdem, ob zwei, drei oder vier Einzelbündel in den Strangeinlauf geführt werden
sollen. Auch andere Aufteilungen sind je nach Anzahl der gewünschten miteinander zu
homogenisierenden Stränge vorgesehen.
[0045] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Vorrichtung dadurch fortgebildet,
dass die Applikationsvorrichtung dazu eingerichtet ist, die zumindest zwei Streifenbündel
durch unterschiedliche Zugabe und/oder durch Zugabe unterschiedlicher Additive zu
behandeln.
[0046] Eine solche Ausführungsform ist beispielsweise für den Fall vorgesehen, dass eine
einzige Flachbahn zu Streifen verarbeitet wird. Die Aufteilung der aus dieser einzigen
Flachbahn hergestellten Streifen in zwei unterschiedliche Streifenbündel und die anschließend
unterschiedliche Zugabe von Additiven erlaubt eine breite Variation des hergestellten
Strangs. Dabei kann sich die unterschiedliche Zugabe sowohl auf die Menge der Additive
(bei gleicher Sorte der verwendeten Additive) als auch auf die Applikation unterschiedlicher
Additive (also unterschiedlicher Sorten, beispielsweise Geschmacksrichtungen) beziehen.
Bei den unterschiedlichen Additiven kann es sich also um Additive handeln, welche
sich nach Art und/oder Menge voneinander unterscheiden.
[0047] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Vorrichtung dadurch fortgebildet,
dass die Strangformungseinheit eine Beleimungsvorrichtung umfasst, die dazu eingerichtet
ist, einen Umhüllungsmaterialstreifen innenseitig, insbesondere vollflächig, und/oder
einen zentral dem Strang zugeführten Faden zu beleimen, bevor die Strangformungseinheit
aus der Vielzahl von Streifen den Strang formt.
[0048] Der innenseitige flächenmäßige Auftrag eines Leims auf dem Umhüllungsmaterial, beispielsweise
auf ein Umhüllungspapier, erlaubt die Befestigung der außen im Strang liegenden Streifen
am Umhüllungsmaterial und verbessert somit die Verankerung der Streifen im Stab. Außerdem
kann eine verbesserte mechanische Festigkeit des Strangs erreicht werden. Durch das
Einbringen von Druckluft über den zumindest näherungsweise zentral im Formatkanal
vorhandenen Injektor kann der Kontakt mit dem beleimten Umhüllungsmaterial unterstützt
werden. Durch die Beleimung des zentral dem Strang zugeführten Fadens kann außerdem
verhindert werden, dass dieser, beispielsweise beim Schneidvorgang des Strangs, aus
dem hergestellten stabförmigen Artikel herausgezogen wird.
[0049] Mit der Vorrichtung gemäß Aspekten der Erfindung kann rekonditioniertes Tabakmaterial
verarbeitet werden, welches nach dem Papierverfahren oder nach dem Slurry-Verfahren
hergestellt ist. Es ist ebenso vorgesehen, dass ein rekonditioniertes Tabakmaterial
verarbeitet wird, welches nach einem Hybridverfahren hergestellt ist. Die Vorrichtung
umfasst bevorzugt eine Zuführvorrichtung, in welcher beispielsweise eine Bobine aufgenommen
ist, von der das rekonditionierte Tabakmaterial abgerollt wird. Dabei ist ferner insbesondere
vorgesehen, dass mehr als eine Bobine vorhanden ist, so dass zwei und mehr Flachbahnen
aus rekonditioniertem Tabakmaterial der Trennvorrichtung zugeführt werden können.
[0050] Es ist ferner insbesondere vorgesehen, dass das rekonditionierte Tabakmaterial der
Trennvorrichtung so zugeführt wird, dass die in der Flachbahn vorhandenen Fasern parallel
zu der vorgesehenen Trennlinie ausgerichtet sind. So kann eine besonders effiziente
Auftrennung der Flachbahn in die einzelnen Streifen erfolgen.
[0051] Die Vorrichtung gemäß Aspekten der Erfindung ist ferner insbesondere modular aufgebaut.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Trennvorrichtung, die Strangformungseinheit,
die erste Prägevorrichtung, die Biegevorrichtung, die Verzögerungsvorrichtung, die
Gruppiervorrichtung, die zweite Prägevorrichtung, die Zugentkopplungsvorrichtung,
die Injektionsvorrichtung, die Applikationsvorrichtung, eine Vorrichtung umfassend
das Führungselement und/oder die Beleimungsvorrichtung als separate Module oder Einheiten
ausgestaltet sind, die flexibel miteinander kombiniert und zu einer geeigneten Vorrichtung
zum Herstellen eines Strangs aus rekonditioniertem Tabakmaterial zusammengestellt
werden können.
[0052] Wie bereits weiter oben erwähnt, ist die Vorrichtung ebenso dazu vorgesehen, dass
Bahnmaterial verarbeitet wird, bei dem es sich um PLA-Folie oder um eine Papierbahn
handelt.
[0053] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung als Zweistrangmaschine ausgebildet.
Dies betrifft alle ihre funktionellen Einheiten, insbesondere ist die Strangformungseinheit
als Zweistrangmaschine ausgestaltet.
[0054] Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Strangs
aus Bahnmaterial, bei dem eine Flachbahn mit einer Trennvorrichtung in eine Vielzahl
von Streifen aufgetrennt wird, wobei das Verfahren dadurch fortgebildet ist, dass
die Trennvorrichtung eine erste und eine mit dieser zusammenwirkende zweite Walze
umfasst, wobei die Mantelflächen der Walzen in Axialrichtung abwechselnd in Umfangsrichtung
geschlossen umlaufende Nuten und Erhebungen aufweisen und in einem Wirkbereich die
Erhebungen der ersten Walze in die Nuten der zweiten Walze und die Erhebungen der
zweiten Walze in die Nuten der ersten Walze eingreifen, wobei unmittelbar benachbarte
Streifen entlang einer vorbestimmten Trennlinie im Wirkbereich voneinander getrennt
werden, indem die Flachbahn quer zu der Trennlinie so stark gedehnt wird, dass sie
entlang der Trennlinie auseinanderreißt, wobei aus der Vielzahl von Streifen in einer
Strangformungseinheit ein Strang gebildet wird.
[0055] Auf das Verfahren zum Herstellen des Strangs aus rekonditioniertem Tabakmaterial
treffen gleiche oder ähnliche Vorteile zu, wie sie bereits zuvor im Hinblick auf die
Vorrichtung erwähnt wurden, so dass auf Wiederholungen verzichtet werden soll. Es
wird ein hocheffizientes Verfahren angegeben, welches verschleißarm arbeitet und Streifen
bereitstellt, deren an der Trennkante vorhandene offene Struktur eine verbesserte
Aufnahme oder Abgabe von Zusatz- oder Geschmacksstoffen ermöglicht.
[0056] Wie bereits im Kontext der Vorrichtung erwähnt, ist die Flachbahn beispielsweise
flaches rekonditioniertes Tabakmaterial, eine PLA-Folie oder eine Papierbahn. Das
Verfahren dient somit beispielsweise der Herstellung von Rauchprodukten, sofern es
sich bei der Flachbahn um rekonditioniertes Tabakmaterial handelt. Sofern als Material
für die Flachbahn PLA-Folie eingesetzt wird, kann mittels des Verfahrens beispielsweise
ein Kühlelement oder dergleichen hergestellt werden. Ähnlich verhält es sich, sofern
die Flachbahn eine Papierbahn ist. Aus ihr kann beispielsweise ein Filterelement oder
auch ein Abstandselement hergestellt werden.
[0057] Das Verfahren ist bevorzugt dadurch fortgebildet, dass eine Flachbahn mit einer vorbestimmten
Materialstärke verarbeitet wird, wobei die Erhebungen und die Nuten der Walzen durch
radial verlaufende Flanken miteinander verbunden sind und die Trennlinie zwischen
einer ersten Flanke der ersten Walze und einer zweiten Flanke der zweiten Walze verläuft,
wobei zwischen der ersten und der zweiten Flanke ein axiales Spaltmaß vorgesehen wird,
welches das Ein- bis Dreifache eines Werts der vorgegebenen Materialstärke der Flachbahn
beträgt.
[0058] Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass eine Flachbahn mit einer vorbestimmten Materialstärke
verarbeitet wird, wobei ein in Radialrichtung der Walzen gemessener Abstand zwischen
einer Oberseite der Erhebungen der ersten Walze und einer Oberseite der zweiten Walze
das Fünfbis Zehnfache eines Werts der vorgegebenen Materialstärke der Flachbahn beträgt.
[0059] Mit dem Verfahren werden beispielsweise Streifen mit einer Streifenbreite zwischen
0,8 mm und 10 mm hergestellt. Die beiden Walzen stehen nicht im Kontakt miteinander.
Es handelt sich bei dem Verfahren also um ein Verfahren zum Auftrennen der Flachbahn
in einzelne Streifen, wobei die in einem Wirkbereich miteinander in Wechselwirkung
tretenden Oberflächen der Walzen nicht in mechanischem Kontakt miteinander stehen.
[0060] Gemäß einem Beispiel umfasst das Verfahren, dass den Streifen mit einer stromabwärts
der Trennvorrichtung angeordneten ersten Prägevorrichtung eine in Längsrichtung, insbesondere
periodisch, veränderliche Struktur eingeprägt wird, die sich aus der Streifenebene
erhebt.
[0061] Ferner ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die Nuten und Erhebungen
der Walzen, betrachtet in Umfangsrichtung, in Axialrichtung, insbesondere periodisch,
veränderlich ausgestaltet sind und mit der Trennvorrichtung Streifen mit einer in
der Streifenebene veränderlichen Struktur hergestellt werden.
[0062] Das Verfahren ist also mit anderen Worten zur Herstellung von Streifen geeignet,
welche eine veränderliche Struktur "out of plane" und/oder "in plane" aufweisen. Vorteilhaft
verhaken sich die einzelnen Streifen im gebildeten Strang miteinander, so dass unerwünschte
Phänomene, wie beispielsweise Kopfausfall oder dergleichen, verringert werden können.
[0063] Dieser Effekt kann noch dadurch verbessert werden, dass gemäß einem weiteren Beispiel
das Verfahren umfasst, dass die Streifen mit einer stromabwärts der Trennvorrichtung
angeordneten Biegevorrichtung im Bereich ihrer in der Streifenebene liegenden Extrema
zumindest bereichsweise gegenüber einem verbleibenden Flächenteil aus der Streifenebene
heraus abgeknickt werden.
[0064] In diesem Zusammenhang ist beispielsweise vorgesehen, dass aufeinanderfolgende Extrema
in unterschiedliche Richtungen aus der Streifenebene heraus abgeknickt oder abgekantet
werden. Ein Winkel zwischen dem abgeknickten Bereich und dem verbleibenden Flächenbereich
beträgt beispielsweise, zumindest näherungsweise, 90°. Durch die genannten Maßnahmen
kann die Füllkraft des hergestellten Strangs verbessert werden.
[0065] Gemäß einem weiteren Beispiel ist vorgesehen, dass zwischen der ersten Prägevorrichtung
und/oder der Biegevorrichtung und der Strangformungseinheit eine selektive Verzögerungsvorrichtung
vorhanden ist, die zumindest eine Transportstrecke und eine Verzögerungsstrecke mit
einem gegenüber der Transportstrecke längeren Förderweg bereitstellt, wobei ferner
eine Gruppiervorrichtung vorhanden ist, mit der die Vielzahl von Streifen in zumindest
eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe aufgeteilt werden, wobei in der Verzögerungsvorrichtung
die erste Gruppe entlang der Transportstrecke und die zweite Gruppe entlang der Verzögerungsstrecke
geführt wird, und die erste und die zweite Gruppe stromabwärts der Transport- und
Verzögerungsstrecke wieder zu einem gemeinsamen Strang zusammengeführt und dieser
gemeinsame Strang der Strangformungseinheit bereitgestellt wird.
[0066] Die Streifen der unterschiedlichen Gruppen werden also gegeneinander verzögert. Diese
Verzögerung beträgt beispielsweise 180° der Periode der veränderlichen Struktur der
Streifen. Auf diese Weise wird die Füllkraft der Streifen weiter verbessert.
[0067] Eine ebenfalls die Füllkraft verbessernde Maßnahme besteht gemäß einem weiteren Beispiel
darin, dass den Streifen mit einer stromabwärts der Trennvorrichtung angeordneten
zweiten Prägevorrichtung eine quer zu ihrer Längsrichtung veränderliche Struktur eingeprägt
wird, die sich aus der Streifenebene erhebt.
[0068] Ferner ist das Verfahren dadurch fortgebildet, dass die Streifen stromabwärts der
Trennvorrichtung und stromaufwärts der Strangformungseinheit von einer Zugvorrichtung,
insbesondere einem Zugwalzenpaar, in einer Transportrichtung von der Trennvorrichtung
weg und in Richtung der Strangformungseinheit gezogen werden.
[0069] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass
die Streifen mit einer, insbesondere unmittelbar, stromaufwärts der Strangformungseinheit
vorhandenen Zugentkopplungsvorrichtung von einer Zugspannung in Längsrichtung entkoppelt
werden, so dass die Streifen zugspannungsfrei der Strangformungseinheit bereitgestellt
werden. Vorteilhaft wird ein zugspannungsfreier Formateinlauf gewährleistet. Zu diesem
Zweck ist beispielsweise vorgesehen, dass vor dem Formateinlauf eine Schlaufe gebildet
wird.
[0070] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Verfahren dadurch fortgebildet, dass
die Strangformungseinheit eine Injektionsvorrichtung mit einem Injektor umfasst, der
zumindest näherungsweise zentral in einem Formatkanal der Strangformungseinheit angeordnet
ist, wobei mit dem Injektor flüssige Additive, Druckluft, ein Flavourfaden, ein Metallfaden
und/oder ein Metallstreifen zentral in den Strang aus rekonditioniertem Tabakmaterial
zugeführt wird.
[0071] Die Zufuhr von flüssigen Additiven zentral in den Strang vermeidet optisch unerwünschte
Fleckenbildung auf der Außenseite des Umhüllungsmaterials und durch die Zufuhr von
Druckluft kann eine Adhäsion der Streifen an dem Umhüllungsmaterial verbessert werden,
insbesondere, wenn dieses beleimt ist.
[0072] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Verfahren dadurch fortgebildet, dass
die mit einer zwischen der Trennvorrichtung und der Formateinheit vorhandenen Applikationsvorrichtung
mit flüssigen und/oder festen Additiven versehen werden, wobei, sofern die Streifen
mit festen Additiven versehen werden, die Streifen stromaufwärts des Auftrags der
festen Additive mit einer Flüssigkeit benetzt werden, wobei als feste Additive insbesondere
trockene, granulare und/oder staubförmige Additive verwendet werden. Die Zufuhr verschiedener
Additive erlaubt es, einen äußerst flexiblen Herstellungsprozess anzugeben.
[0073] Gemäß einem weiteren Beispiel umfasst das Verfahren , dass die Streifen in zumindest
zwei Streifenbündel aufgeteilt werden und mit einem Führungselement geführt werden,
welches, insbesondere unmittelbar, stromaufwärts der Strangformungseinheit angeordnet
ist und welches zur Führung der zumindest zwei Streifenbündel in einer strangähnlichen
geometrischen Anordnung eine erste Führung zum Führen des ersten Streifenbündels und
eine zweite Führung zum Führen des zweiten Streifenbündels umfasst, wobei das Führungselement
insbesondere ferner eine zentrale Führung umfasst, in der ein Faden geführt wird,
wobei die zentrale Führung von der ersten und/oder der zweiten Führung zumindest abschnittsweise
umgeben ist.
[0074] Das genannte Beispiel ist vor allen Dingen dann vorteilhaft, wenn das Verfahren beispielsweise
so ausgestaltet ist, dass der Trennvorrichtung zwei unterschiedliche Flachbahnen aus,
insbesondere unterschiedlichem, rekonditioniertem Tabakmaterial zugeführt werden.
Die Streifen der ersten Flachbahn werden in einer ersten Führung geführt, die Streifen
der zweiten Flachbahn werden in einer zweiten Führung geführt. Dabei ist ferner insbesondere
vorgesehen, dass die Streifen der ersten Flachbahn aufgetrennt werden und in zwei
ersten Führungen geführt werden. Gleiches gilt für die Streifen der zweiten Flachbahn,
welche in zwei zweiten Führungen geführt werden. Die beiden Führungen können beispielsweise
abwechselnd entlang des Umfangs der strangähnlichen geometrischen Anordnung angeordnet
sein. Handelt es sich beispielsweise um eine erste Flachbahn des Typs A und um eine
zweite Flachbahn des Typs B, so können die Führungen abwechselnd A-B-A-B entlang des
Umfangs des Führungselements angeordnet sein.
[0075] Gemäß einem weiteren Beispiel ist vorgesehen, dass die zumindest zwei Streifenbündel
mit der Applikationsvorrichtung durch unterschiedliche Zugabe und/oder durch Zugabe
unterschiedlicher Additive behandelt werden. Ein solches Beispiel ist vor allen Dingen
dann vorteilhaft, wenn eine einzige Flachbahn aus einem einzigen Bahnmaterial verarbeitet
wird.
[0076] Die hergestellten Streifen werden in zumindest zwei Streifenbündel aufgeteilt und
durch unterschiedliche Zugabe von Additiven behandelt. Dabei ist vorgesehen, dass
sowohl unterschiedliche Additive als auch unterschiedliche Mengen des gleichen Additivs
zugegeben werden können. So ist eine einfache Veränderung des Typs des hergestellten
Strangs, beispielsweise einer Geschmacksrichtung oder einer Marke, möglich.
[0077] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Verfahren dadurch fortgebildet, dass
ein Umhüllungsmaterialstreifen innenseitig, insbesondere vollflächig, und/oder ein
zentral dem Strang zugeführter Faden mit einer, von der Strangformungseinheit umfassten
Beleimungsvorrichtung beleimt wird, bevor in der Strangformungseinheit aus der Vielzahl
von Streifen ein Strang geformt wird.
[0078] Durch die insbesondere vollflächige Beleimung des Umhüllungsmaterials kann ein mechanisch
stabiler Strang angegeben werden, bei dem unerwünschte Effekte, wie Kopfausfall oder
dergleichen, wesentlich verringert oder vermieden sind.
[0079] Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen
zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße
Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale
erfüllen.
[0080] Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens
anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben,
wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten
ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs aus Bahnmaterial in schematisch vereinfachter
Darstellung,
- Fig. 2
- eine schematisch vereinfachte Detailansicht der Walzen einer Trennvorrichtung der
Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs, dargestellt im Wirkbereich der beiden Walzen
und in einer Schnittebene, in der die Achsen der Walzen liegen,
- Fig. 3
- eine weitere Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs mit einer ersten Prägevorrichtung,
dargestellt in schematisch vereinfachter Darstellung,
- Fig. 4
- eine weitere Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs mit einer Zugentkopplungsvorrichtung,
dargestellt in schematisch vereinfachter Darstellung,
- Fig. 5
- eine schematisch vereinfachte Draufsicht auf eine Walze, deren Nuten und Erhebungen,
betrachtet in Umfangsrichtung, in axialer Richtung periodisch veränderlich ausgestaltet
sind,
- Fig. 6
- eine weitere Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs mit einer Biegevorrichtung,
dargestellt in schematisch vereinfachter Darstellung,
- Fig. 7
- eine schematisch vereinfachte Draufsicht auf einen Streifen aus Bahnmaterial bei dem
die von der Biegevorrichtung abzuknickenden Extrema angedeutet sind,
- Fig. 8
- eine weitere Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs mit einer Verzögerungsvorrichtung,
dargestellt in schematisch vereinfachter Darstellung,
- Fig. 9
- eine weitere Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs mit einer Applikationsvorrichtung,
dargestellt in schematisch vereinfachter Darstellung,
- Fig. 10
- eine weitere Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs aus zwei verschiedenen Bahnmaterialien,
dargestellt in schematisch vereinfachter Darstellung,
- Fig. 11
- ein Führungselement einer solchen Vorrichtung in schematisch vereinfachter Draufsicht,
- Fig. 12
- eine weitere Vorrichtung zum Herstellen eines Strangs mit einer Zugvorrichtung, dargestellt
in schematisch vereinfachter Ansicht,
- Fig. 13a)
- eine erste schematisch vereinfachte Querschnittsansicht durch eine Erhebung einer
Walze, wobei die Erhebung in ihrer äußeren Stirnseite eine Nut aufweist und
- Fig. 13b)
- eine schematisch vereinfachte Querschnittsansicht durch eine weitere Erhebung einer
Walze, deren Erhebung eine anders geformte Nut aufweist.
[0081] In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile
mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils
abgesehen wird.
[0082] Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 2 zum Herstellen eines Strangs 4 aus Bahnmaterial.
Das Bahnmaterial wird als Flachbahn 6 von einer Bobine 8 abgerollt. Zu diesem Zweck
ist eine Abspuleinheit 10 vorgesehen. Bei dem Bahnmaterial handelt es sich beispielsweise
um rekonditioniertes Tabakmaterial, PLA-Folie oder Papier. Die Flachbahn 6 wird einer
von der Vorrichtung 2 umfassten Trennvorrichtung 12 zugeführt. Die Trennvorrichtung
12 ist dazu eingerichtet, die Flachbahn 6 in eine Vielzahl von Streifen 14 aufzutrennen.
Die Streifen erstrecken sich in einer Streifenebene und liegen in der Darstellung
von Fig. 1 senkrecht zur Papierebene hintereinander. Auch die Streifenebenen E liegen
senkrecht zur Papierebene.
[0083] In Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht auf die Vielzahl hergestellter Streifen
14 dargestellt, die die nebeneinander angeordneten Streifen 14 zeigt. Die längs aufgetrennte
Flachbahn 6, welche nun aus parallel zueinander verlaufenden Streifen 14 besteht,
wird über Transportwalzen 16, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich
einige mit Bezugszeichen versehen sind, in Richtung eines Einlauf- und Bündelungstrichters
18 einer Strangformungseinheit 20 der Vorrichtung 2 zum Herstellen des Strangs 4 transportiert.
In der Strangformungseinheit 20 wird aus der Vielzahl von Streifen 14 der Strang 4
gebildet. Die Strangbildung erfolgt beispielsweise in einem Formatkanal 22, der lediglich
schematisch angedeutet ist. Nach der Strangbildung kann der Strang 4 in einzelne stabförmige
Segmente 24 einer gewünschten Länge abgelängt werden.
[0084] Die Trennvorrichtung 12 umfasst eine erste Walze 26 und eine zweite Walze 28, die
zusammenwirken. Die beiden Walzen 26, 28 stehen nicht in mechanischem Kontakt miteinander.
Die erste Walze 26 rotiert um eine erste Achse 27, die zweite Walze 28 rotiert um
eine zweite Achse 29.
[0085] Fig. 2 zeigt eine schematisch vereinfachte Detailansicht der beiden Walzen 26, 28
der Trennvorrichtung 12 in einem Wirkbereich der beiden Walzen 26, 28. Die in Fig.
2 gezeigte Darstellung ist eine Schnittebene, in der die Achsen 27, 29 der Walzen
26, 28 liegen.
[0086] Die erste Walze 26 umfasst eine erste Mantelfläche 30 und die zweite Walze 28 umfasst
eine zweite Mantelfläche 32. Die Mantelflächen 30, 32 der Walzen 26, 28 weisen in
Axialrichtung A, die parallel zu der ersten und der zweiten Achse 27, 29 verläuft,
abwechselnd in Umfangsrichtung geschlossen umlaufende Nuten 34 und Erhebungen 36 auf.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind lediglich einige der Nuten 34 und Erhebungen
36 mit Bezugszeichen versehen. Im Wirkbereich der beiden Walzen 26, 28 greifen die
Erhebungen 36 der ersten Walze 26 in die Nuten 34 der zweiten Walze 28 und die Erhebungen
36 der zweiten Walze 28 greifen in die Nuten 34 der ersten Walze 26. Die Flachbahn
6 wird, wenn sie in den Wirkbereich zwischen den beiden Walzen 26, 28 eingeführt wird,
lokal und quer zu einer Trennlinie so stark überdehnt, dass die Flachbahn 6 entlang
der Trennlinie auseinanderreißt. Die Lage der Trennlinie ist in Fig. 2 durch die in
punktierter Linie dargestellte Trennebene T angedeutet. Die Trennlinie verläuft in
der Trennebene T und senkrecht zur Papierebene der Darstellung von Fig. 2.
[0087] Die Erhebungen 36 der Walzen 26, 28 umfassen jeweils eine Oberseite 38, die ein Teil
der jeweiligen Mantelfläche 30, 32 der zugehörigen Walze 26, 28 ist. Die Nuten 34
umfassen jeweils einen Boden 40, der ebenfalls ein Teil der Mantelfläche 30, 32 der
zugehörigen Walze 26, 28 ist. Die Erhebungen 36 und die Nuten 34, genauer die Oberseite
38 der Erhebung 36 und der Boden 40 der benachbarten Nut 34, sind jeweils durch Flanken
42, 44 miteinander verbunden. Je nachdem, ob die Nuten 34 oder die Erhebungen 36 der
ersten oder der zweiten Walze 26, 28 zuzuordnen sind, sollen diese Flanken als erste
Flanken 42, sofern es sich um die erste Walze 26 handelt, und als zweite Flanken 44,
sofern es sich um die zweite Walze 28 handelt, bezeichnet werden. Die Flanken 42,
44 verlaufen radial, also in einer radialen Richtung R, welche senkrecht auf der Axialrichtung
A steht. Die Radialrichtung R verläuft in Richtung eines Radius der jeweiligen Walze
26, 28. Die Trennlinien, entlang derer die Flachbahn 6 in Streifen 14 aufgetrennt
wird, verläuft jeweils zwischen den ersten Flanken 42 der ersten Walze 26 und den
zweiten Flanken 44 der zweiten Walze 28.
[0088] Die Trennvorrichtung 12 ist zum Trennen einer Flachbahn 6 mit einer vorbestimmten
Materialstärke eingerichtet. Zwischen den Flanken 42, 44 entgegengesetzter Walzen
26, 28, also zwischen der ersten Flanke 42 und der zweiten Flanke 44, ist ein axiales
Spaltmaß 46 vorgesehen, welches das Ein- bis Dreifache des Werts der vorgegebenen
Materialstärke der Flachbahn 6 beträgt. Ein in Radialrichtung R der Walzen 26, 28
gemessener Abstand D zwischen der Oberseite 38 der Erhebungen 36 der ersten Walze
26 und der Oberseite 38 der Erhebungen 36 der zweiten Walze 28 beträgt das Fünf- bis
Zehnfache des Werts der vorgegebenen Materialstärke der Flachbahn 6.
[0089] Die lokale Überdehnung der Flachbahn 6 führt dazu, dass in den Nuten 34 der Walzen
26, 28 die einzelnen Streifen 14, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit wiederum
lediglich einige mit Bezugszeichen versehen sind, getrennt voneinander vorliegen.
Die Streifen 14 weisen an ihren Kanten 48 eine offene Struktur auf, da sie nicht durch
einen Schnitt getrennt, sondern durch Überdehnung definiert auseinandergerissen werden.
[0090] Fig. 3 zeigt eine weitere Vorrichtung 2 zum Herstellen eines Strangs 4. Diese Vorrichtung
2 umfasst ebenfalls eine Abspuleinheit 10, eine Trennvorrichtung 12 sowie eine Strangformungseinheit
20, die stark schematisch dargestellt sind. Ferner umfasst die Vorrichtung 2 eine
stromabwärts der Trennvorrichtung 12 angeordnete erste Prägevorrichtung 50. Die erste
Prägevorrichtung 50 ist dazu eingerichtet, den Streifen 14 eine in Längsrichtung L
der Streifen 14 veränderliche Struktur einzuprägen, die sich aus der Streifenebene
E, die in Fig. 3 mit gepunkteter Linie angedeutet ist, erhebt. Die eingeprägte Struktur
ist in der Richtung senkrecht zur Streifenebene E aus Gründen der Verdeutlichung stark
überhöht dargestellt. Insbesondere handelt es sich bei der eingeprägten Struktur um
eine periodische Struktur.
[0091] Es kann ferner eine nicht dargestellte zweite Prägevorrichtung vorhanden sein, die
alternativ oder zusätzlich zu der ersten Prägevorrichtung 50 von der Vorrichtung 2
umfasst ist, welche so ausgestaltet ist, dass sie den Streifen 14 eine quer zu ihrer
Längsrichtung L veränderliche Struktur einprägt, die sich ebenfalls aus der Streifenebene
E erhebt. Beispielsweise wird den Streifen 14 ein V-förmige Struktur eingeprägt, die
sich rinnenähnlich in Längsrichtung L erstreckt.
[0092] Fig. 4 zeigt eine weitere Vorrichtung 2, die ebenfalls eine Abspuleinheit 10 und
eine Trennvorrichtung 12 sowie eine Strangformungseinheit 20 umfasst. Die dargestellte
Vorrichtung 2 umfasst eine, insbesondere unmittelbar, stromaufwärts der Strangformungseinheit
20 angeordnete Zugentkopplungsvorrichtung 52. Bei der Zugentkopplungsvorrichtung 52
handelt es sich beispielsweise um einen Schlaufenkasten, in dem die Vielzahl der hergestellten
Streifen 14 in einer Schlaufe geführt ist.
[0093] Die Zugentkopplungsvorrichtung 52 sorgt dafür, dass die Streifen 14 von einer Zugspannung
in Längsrichtung L entkoppelt werden, so dass die Streifen 14 zugspannungsfrei der
Strangformungseinheit 20 bereitstellbar sind.
[0094] Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 2 derart ausgestaltet,
dass die Nuten 34 und die Erhebungen 36 der Walzen 26, 28, betrachtet in Umfangsrichtung,
in einer Axialrichtung A veränderlich ausgestaltet sind. Dies illustriert die Darstellung
in Fig. 5.
[0095] Diese Figur zeigt beispielhaft eine schematisch vereinfachte Draufsicht auf die erste
Walze 26. Deren Nuten 34 und Erhebungen 36 sind wellenförmig periodisch entlang des
Umfangs der Walze 26 ausgestaltet. Die in Fig. 5 nicht sichtbare zweite Walze 28 ist
formkomplementär zu der ersten Walze 26 ausgestaltet, so dass wiederum sichergestellt
ist, dass die jeweiligen Erhebungen 36 der unterschiedlichen Walzen 26, 28 in die
dazu passenden Nuten 34 der jeweils gegenüberliegenden Walze 26, 28 eingreifen. Die
Walzen 26, 28 sind nicht exakt formkomplementär, denn es muss nach wie vor sichergestellt
sein, dass sich die Mantelflächen 30, 32 der Walzen 26, 28 nicht berühren. Mit Hilfe
eines entsprechend ausgestalteten Walzenpaars 26, 28 ist es möglich, die Flachbahn
6 in Streifen 14 zu trennen, deren Struktur in der Streifenebene E variiert. Die Streifenebene
E liegt in Fig. 5 in der Zeichenebene.
[0096] Fig. 6 zeigt eine weitere Vorrichtung 2, die eine Trennvorrichtung 12 umfasst, deren
Walzen 26, 28 so, wie im Zusammenhang mit Fig. 5 erläutert, ausgestaltet sind. Dementsprechend
verlassen die Trennvorrichtung 12 Streifen 14, die eine in der Streifenebene E gelegene
veränderliche Struktur aufweisen. Die Vorrichtung 2 umfasst ferner eine Biegevorrichtung
54, die stromabwärts der Trennvorrichtung 12 angeordnet ist, und die dazu eingerichtet
ist, die Struktur der hergestellten Streifen 14 im Bereich ihrer in der Ebene liegenden
Extrema 56 bereichsweise gegenüber einem verbleibenden Flächenteil aus der Streifenebene
E heraus abzuknicken.
[0097] Fig. 7 zeigt beispielhaft eine schematisch vereinfachte Draufsicht auf einen einzelnen
Streifen 14 aus Bahnmaterial, der eine in der Streifenebene E gelegene veränderliche
Struktur aufweist. Beispielhaft ist eine Zickzack-Struktur dargestellt.
[0098] Die Biegevorrichtung 54 ist dazu eingerichtet, die Extrema 56 dieser Struktur, beispielhaft
sind dies die äußeren Spitzen der dargestellten Zickzack-Struktur, gegenüber einem
verbleibenden Flächenteil 58 aus der Streifenebene E heraus abzuknicken. Dabei ist
es beispielhaft möglich, dass alle Extrema 56 in die gleiche Richtung abgeknickt werden.
Alternativ können die Extrema 56 auch in unterschiedliche Richtungen aus der Streifenebene
E heraus abgeknickt werden. Beispielsweise werden diese abwechselnd nach oben und
nach unten aus der Streifenebene E heraus abgeknickt, so wie schematisch und stark
überhöht in Fig. 6 angedeutet.
[0099] Fig. 8 zeigt eine weitere Vorrichtung 2 zum Herstellen eines Strangs 4. Die Vorrichtung
2 umfasst wiederum eine Abspuleinheit 10 und eine Strangformungseinheit 20. Ferner
ist bei der Vorrichtung 2 beispielsweise eine Trennvorrichtung 12 vorgesehen, welche
in Umfangsrichtung nicht veränderlich ausgestaltete Nuten 34 und Erhebungen 36 in
ihren Walzen 26, 28 aufweist. In diesem Fall ist der Trennvorrichtung 12 eine erste
Prägevorrichtung 50 nachgelagert, die den hergestellten Streifen 14 eine veränderliche
Struktur einprägt, die sich aus der Streifenebene E heraus erhebt (vgl. Fig. 3).
[0100] Alternativ handelt es sich bei der Trennvorrichtung 12 um eine Trennvorrichtung,
wie sie im Zusammenhang mit den Fig. 5 und 6 beschrieben wurde, deren Walzen 26, 28
Nuten 34 und Erhebungen 36 aufweisen, die in Umfangsrichtung veränderlich ausgestaltet
sind. Entsprechend wird von einer solchen Trennvorrichtung 12 eine Vielzahl von Streifen
14 bereitgestellt, die in der Streifenebene E veränderlich sind (vgl. Fig. 5). In
diesem Fall kann die erste Prägevorrichtung 50 entfallen. Stattdessen umfasst die
Vorrichtung 2 an der Position der ersten Prägevorrichtung 50 eine Biegevorrichtung
54, wie sie im Zusammenhang mit den Fig. 6 und 7 erläutert wurde.
[0101] Zwischen der ersten Prägevorrichtung 50 oder der Biegevorrichtung 54 und der Strangformungseinheit
20 umfasst die Vorrichtung 2 eine selektive Verzögerungsvorrichtung 60. Diese stellt
eine Transportstrecke 62, die mit durchgezogener Linie dargestellt ist, und eine Verzögerungsstrecke
64, die mit gestrichelter Linie dargestellt ist, zur Verfügung. Die Verzögerungsstrecke
64 weist einen gegenüber der Transportstrecke 62 längeren Förderweg auf. Die Verzögerungsvorrichtung
60 umfasst ferner eine Gruppiervorrichtung 66, die stark schematisch und vereinfacht
dargestellt ist, und die dazu eingerichtet ist, die Vielzahl von Streifen 14, die
die Trennvorrichtung 12 verlassen, in eine erste Gruppe und in eine zweite Gruppe
aufzuteilen. Die erste Gruppe von Streifen 14 wird entlang der Transportstrecke 62
geführt und die zweite Gruppe wird entlang der Verzögerungsstrecke 64 geführt. Dies
hat den Effekt, dass die auf der Transportstrecke 62 geführte erste Gruppe gegenüber
der auf der Verzögerungsstrecke 64 geführten zweiten Gruppe von Streifen 14 eine Phasenverschiebung
in Längsrichtung L der Streifen 14 erfährt. Am Ende der Verzögerungsvorrichtung 60
werden die erste und die zweite Gruppe stromabwärts der Transport- und Verzögerungsstrecke
62, 64 in einer Zusammenführungseinheit 68 wieder zu einem gemeinsamen Strang 4 zusammengeführt.
Dieser gemeinsame Strang 4 wird dann der Strangformungseinheit 20 bereitgestellt.
Die Zusammenführungseinheit 68 ist optional. Ihre Funktion kann auch allein durch
den Einlauftrichter 18 bereitgestellt werden.
[0102] Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die Strangformungseinheit 20, so
wie in Fig. 1 schematisch angedeutet, eine Injektionseinheit 70. Diese umfasst einen
Injektor 72, der zumindest näherungsweise zentral im Formatkanal 22 der Strangformungseinheit
20 angeordnet ist. Der Injektor 72 ist dazu eingerichtet, dem im Formatkanal 22 geformten
Strang 4 flüssige Additive, Druckluft, einen Flavourfaden, einen Metallfaden und/oder
einen Metallstreifen zuzuführen. Die Fäden werden zentral im Strang 4 platziert, gleiches
gilt für die Additive.
[0103] Fig. 9 zeigt eine weitere Vorrichtung 2 zum Herstellen eines Strangs 4, die eine
Applikationsvorrichtung 74 umfasst. Ferner umfasst die Vorrichtung 2 eine Abspuleinheit
10, eine Trennvorrichtung 12 sowie eine Strangformungseinheit 20. Die zwischen der
Trennvorrichtung 12 und der Formateinheit 20 vorhandene Applikationsvorrichtung 74
ist dazu eingerichtet, die Streifen 14 mit flüssigen und/oder festen Additiven zu
versehen. Wenn die Applikationsvorrichtung 74 dazu eingerichtet ist, die Streifen
14 mit festen Additiven, wie beispielsweise Tabakstaub oder dergleichen, zu versehen,
so umfasst diese ferner eine in Fig. 9 nicht dargestellte Benetzungsvorrichtung. Mit
dieser werden die Streifen 14 benetzt, damit die festen Additive besser an den Streifen
14 anhaften. Ferner kann die Applikationsvorrichtung 74 dazu eingerichtet sein, die
Streifen 14 mit einem flüssigen Additiv zu versehen. In diesem Fall werden die Streifen
14 beispielsweise besprüht oder durch eine Nebelkammer geführt.
[0104] Gemäß einem weiteren in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung
2 zwei Abspuleinheiten 10 und 10'. In jeder Abspuleinheit ist eine Bobine 8, 8' angeordnet,
auf denen Bahnmaterial vorhanden ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Bobinen
8 und 8' unterschiedliches Bahnmaterial umfassen. Insofern wird eine erste Flachbahn
6 und eine zweite Flachbahn 6' der Trennvorrichtung 12 bereitgestellt. Die Trennvorrichtung
12 stellt dementsprechend zwei unterschiedliche Streifenbündel bereit, wobei das erste
Streifenbündel aus dem Bahnmaterial der ersten Abspuleinheit 10 hergestellt ist und
das zweite Streifenbündel aus dem Bahnmaterial der zweiten Abspuleinheit 10' hergestellt
ist. Um die beiden Materialien, bei denen es sich beispielsweise um Tabakmaterialien
handelt, zu homogenisieren, ist ein unmittelbar stromaufwärts der Strangformungseinheit
20 vorhandenes Führungselement 76 vorgesehen.
[0105] Das Führungselement 76 ist in Fig. 11 in einer schematisch vereinfachten Draufsicht
in Längsrichtung L dargestellt. Das Führungselement 76 ist beispielhaft zur Führung
von vier Streifenbündeln ausgelegt. Hierzu umfasst es vier Führungen 78, die in zwei
Gruppen unterteilt sind. Es sind zwei erste Führungen 78A und zwei zweite Führungen
78B vorhanden, die in der Figur mit A und B gekennzeichnet sind. Beispielsweise wird
das erste Streifenbündel in den Führungen 78A geführt, während das zweite Streifenbündel
in den Führungen 78B geführt wird. So kann eine Homogenisierung zwischen den beiden
Streifenbündeln in dem der Strangformungseinheit 20 zugeführten Strang gewährleistet
werden. Das Führungselement 76 ist beispielsweise nach der Art einer Hülse oder eines
Rings ausgestaltet.
[0106] Das Führungselement 76 umfasst ferner eine zentrale Führung 80, welche beispielsweise
zum Führen eines Fadens, beispielsweise eines Flavourfadens, eines Metallfadens oder
Metallstreifens geeignet ist. Diese zentrale Führung 80 ist von den übrigen Führungen
78 umgeben, so dass der Faden dem Strang zentral zugeführt wird.
[0107] Das Führungselement 76 kann auch dazu eingesetzt werden, bei einer Vorrichtung 2,
welche lediglich eine einzige Abspuleinheit 10 umfasst, die Vielzahl der hergestellten
Streifen 14 in verschiedene Gruppen aufzutrennen. Die einzelnen Gruppen von Streifen
14 können dann separat geführt werden, und insbesondere kann die Applikationsvorrichtung
74 derart ausgestaltet sein, dass die unterschiedlichen Gruppen durch unterschiedliche
Zugabe von Additiven behandelt werden. Dabei kann sich die Additivzugabe sowohl nach
der Menge als auch nach der Art unterscheiden. Wiederum können am Schluss dieser Behandlung
die unterschiedlichen Gruppen von Bündeln, so wie beispielsweise im Zusammenhang mit
Fig. 11 erläutert, zusammengeführt und homogenisiert werden.
[0108] Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Formateinheit 20 eine Beleimungsvorrichtung,
die dazu eingerichtet ist, einen beispielsweise dem Formatkanal 22 (vgl. Fig. 1) zugeführten
Umhüllungsmaterialstreifen, beispielsweise einen Papierstreifen, insbesondere vollflächig,
zu beleimen. Ferner kann vorgesehen sein, einen zentral dem Strang 4 zugeführten Faden
ebenfalls zu beleimen, bevor in dem Formatkanal 22 aus der Vielzahl von Streifen 14
der Strang 4 geformt wird.
[0109] Es ist ferner insbesondere vorgesehen, dass die Abspuleinheit 10, 10' dazu eingerichtet
ist eine mehrfachbreite, beispielsweise doppeltbreite Bobine 8, 8' aufzunehmen. Entsprechend
erfolgt die weitere Verarbeitung in einer Mehrfachstrangmaschine, beispielsweise einer
Doppelstrangmaschine. Die stromabwärts der Abspuleinheit vorhandenen Komponenten der
Vorrichtung 2 sind in einem solchen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel mehrfach,
beispielsweise doppelt, ausgeführt.
[0110] Fig. 12 zeigt in schematisch vereinfachter Ansicht eine weitere Vorrichtung 2 zum
Herstellen eines Strangs 4, welche eine Zugvorrichtung 82 umfasst. Die Zugvorrichtung
82, bei der es sich beispielsweise um ein Zugwalzenpaar 84 handelt, ist im Transportweg
der Vielzahl von Streifen 14 stromabwärts der Trennvorrichtung 12 angeordnet. Die
Zugvorrichtung 82 ist stromaufwärts der Strangformungseinheit 20 in den Materialfluss
integriert. Die Zugvorrichtung 82 wird vor allem bei Vorrichtungen 2 eingesetzt, in
denen Bahnmaterial verarbeitet wird, bei dem es sich um rekonditioniertes Tabakmaterial
handelt. Rekonditioniertes Tabakmaterial ist vielfach eher klebrig, so dass es teilweise
schwierig ist, die Einzelstreifen 14 von den Walzen der Trennvorrichtung 12 abzuziehen.
Die Zugvorrichtung 82 sorgt nun dafür, dass die einzelnen Streifen 14 mit definierter
Kraft von den Walzen 26, 28 abgezogen werden, wobei die ausgeübte Kraft weder zu hoch
noch zu gering ist.
[0111] Die Zugvorrichtung 82 umfasst ferner insbesondere eine Zug-Steuerung und/oder Regelung
86, mit der eine auf die Streifen 14 ausgeübte Zugkraft gemessen werden kann. Hierzu
kann beispielsweise zur Prozessoptimierung eine Kraftmessrolle oder ein Tänzer in
die Zugvorrichtung 82 integriert werden.
[0112] Fig. 13a) zeigt eine erste schematisch vereinfachte Querschnittsansicht durch eine
Erhebung 36 einer Walze 26, 28. Dargestellt ist lediglich ein Teilbereich der Erhebung
36 im Bereich einer äußeren Stirnseite 88. In die Stirnseite 88 der Erhebung 36 ist
eine umlaufende nutenförmige Ausnehmung 90 eingelassen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist diese V-förmig. Der Streifen 14 tritt lediglich in einem linken und einem rechten
Randbereich 92, 94 mit der Stirnseite 88 der Erhebung 36 in Kontakt. So ist die Kontaktfläche
zwischen dem Streifen 14 und der Stirnfläche 88 der Erhebung 36 wesentlich verringert.
Die Tendenz des Streifens 14, an der Stirnseite 88 der Erhebung 36 anzuhaften, ist
deswegen wesentlich vermindert.
[0113] Das gleiche gilt für das in Fig. 13b) gezeigte Ausführungsbeispiel. Die Figur zeigt
wiederum in schematisch vereinfachter Querschnittsansicht einen Endbereich der Erhebung
36. In die Stirnseite 88 der Erhebung 36 ist eine U-förmige Nut 90 eingelassen. Der
in dieser Darstellung nicht gezeigte Streifen 14 tritt lediglich in dem linken Randbereich
92 und in dem rechten Randbereich 94 mit der Stirnseite 88 der Erhebung 36 in Kontakt.
Aus diesem Grund ist auch bei einer solchen Ausgestaltung der Stirnseite 88 der Erhebung
36 die Tendenz des Streifens 14 an der Stirnseite 88 anzuhaften wesentlich verringert.
[0114] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung 2 als Zweistrangmaschine
ausgebildet. Dies betrifft alle ihre funktionellen Einheiten, insbesondere ist die
Strangformungseinheit 20 als Zweistrangmaschine ausgestaltet.
Weitere Ausführungsbeispiele:
[0115] Beispiel 1: Vorrichtung (2) zum Herstellen eines Strangs (4) aus rekonditioniertem
Tabakmaterial, umfassend eine Trennvorrichtung (12), die dazu eingerichtet ist, eine
Flachbahn (6) aus rekonditioniertem Tabakmaterial in eine Vielzahl von Streifen (14)
aufzutrennen, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (12) eine erste und
eine mit dieser zusammenwirkende zweite Walze (26, 28) umfasst, wobei die Mantelflächen
(30, 32) der Walzen (26, 28) in Axialrichtung (A) abwechselnd in Umfangsrichtung geschlossen
umlaufende Nuten (34) und Erhebungen (36) aufweisen und in einem Wirkbereich die Erhebungen
(36) der ersten Walze (26) in die Nuten (34) der zweiten Walze (28) und die Erhebungen
(36) der zweiten Walze (28) in die Nuten (34) der ersten Walze (26) eingreifen, wobei
die Trennvorrichtung (12) dazu eingerichtet ist, unmittelbar benachbarte Streifen
(14) entlang einer vorbestimmten Trennlinie im Wirkbereich voneinander zu trennen,
indem die Flachbahn (6) quer zu der Trennlinie so stark gedehnt wird, dass sie entlang
der Trennlinie auseinanderreißt, wobei die Vorrichtung (2) ferner eine Strangformungseinheit
(20) umfasst, die dazu eingerichtet ist, aus der Vielzahl von Streifen (14) einen
Strang (4) aus rekonditioniertem Tabakmaterial zu bilden.
[0116] Beispiel 2: Vorrichtung (2) nach Beispiel 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen
(36) und die Nuten (34) durch radial verlaufende Flanken (42, 44) miteinander verbunden
sind und die Trennlinie zwischen einer ersten Flanke (42) der ersten Walze (26) und
einer zweiten Flanke (44) der zweiten Walze (28) verläuft.
[0117] Beispiel 3: Vorrichtung (2) nach Beispiel 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung
(12) zum Trennen einer Flachbahn (6) mit einer vorbestimmten Materialstärke eingerichtet
ist, wobei zwischen der ersten und der zweiten Flanke (42, 44) ein axiales Spaltmaß
(46) vorhanden ist, welches das Ein- bis Dreifache eines Werts der vorgegebenen Materialstärke
der Flachbahn (6) beträgt.
[0118] Beispiel 4: Vorrichtung (2) nach einem der Beispiele 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Trennvorrichtung (12) zum Trennen einer Flachbahn (6) mit einer vorbestimmten
Materialstärke eingerichtet ist, wobei ein in radialer Richtung (R) der Walzen (26,
28) gemessener Abstand (D) zwischen einer Oberseite (38) der Erhebungen (36) der ersten
Walze (26) und einer Oberseite (38) der Erhebungen (36) der zweiten Walze (28) das
Fünf- bis Zehnfache eines Werts der vorgegebenen Materialstärke der Flachbahn (6)
beträgt.
[0119] Beispiel 5: Vorrichtung (2) nach einem der Beispiele 1 bis 4, gekennzeichnet durch
eine stromabwärts der Trennvorrichtung (12) angeordnete erste Prägevorrichtung (50),
die dazu eingerichtet ist, den Streifen (14) eine in Längsrichtung (L), insbesondere
periodisch, veränderliche Struktur einzuprägen, die sich aus der Streifenebene (E)
erhebt.
[0120] Beispiel 6: Vorrichtung (2) nach einem der Beispiele 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die Nuten (34) und Erhebungen (36) der Walzen (26, 28), betrachtet in Umfangsrichtung,
in Axialrichtung, insbesondere periodisch, veränderlich ausgestaltet sind.
[0121] Beispiel 7: Vorrichtung (2) nach Beispiel 6, gekennzeichnet durch eine stromabwärts
der Trennvorrichtung (12) angeordnete Biegevorrichtung (54), die dazu eingerichtet
ist, die von der Trennvorrichtung (12) mit einer, insbesondere periodisch, in der
Streifenebene (E) vorhandenen Struktur hergestellten Streifen (14) im Bereich ihrer
in der Streifenebene (E) liegenden Extrema (56) zumindest bereichsweise gegenüber
einem verbleibenden Flächenteil (58) aus der Streifenebene (E) heraus abzuknicken.
[0122] Beispiel 8: Vorrichtung (2) nach einem der Beispiele 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der ersten Prägevorrichtung (50) und/oder der Biegevorrichtung (54)
und der Strangformungseinheit (20) eine selektive Verzögerungsvorrichtung (60) vorhanden
ist, die zumindest eine Transportstrecke (62) und eine Verzögerungsstrecke (64) mit
einem gegenüber der Transportstrecke (62) längeren Förderweg bereitstellt, wobei ferner
eine Gruppiervorrichtung (66) vorhanden ist, die dazu eingerichtet ist, die Vielzahl
von Streifen (14) in zumindest eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe aufzuteilen,
wobei in der Verzögerungsvorrichtung (60) die erste Gruppe entlang der Transportstrecke
(62) und die zweite Gruppe entlang der Verzögerungsstrecke (64) geführt ist und wobei
die Verzögerungsvorrichtung (60) ferner dazu eingerichtet ist, die erste und die zweite
Gruppe stromabwärts der Transport- und Verzögerungsstrecke (62, 64) wieder zu einem
gemeinsamen Strang zusammenzuführen und diesen gemeinsamen Strang der Strangformungseinheit
(20) bereitzustellen.
[0123] Beispiel 9: Vorrichtung (2) nach einem der Beispiele 1 bis 8, gekennzeichnet durch
eine stromabwärts der Trennvorrichtung (12) angeordnete zweite Prägevorrichtung, die
dazu eingerichtet ist, den Streifen eine quer zu ihrer Längsrichtung veränderliche
Struktur einzuprägen, die sich aus der Streifenebene erhebt.
[0124] Beispiel 10: Vorrichtung (2) nach einem der Beispiele 1 bis 9, gekennzeichnet durch
eine insbesondere unmittelbar stromaufwärts der Strangformungseinheit (20) vorhandene
Zugentkopplungsvorrichtung (52), die dazu eingerichtet ist, die Streifen (14) von
einer Zugspannung in Längsrichtung (L) zu entkoppeln, so dass die Streifen (14) zugspannungsfrei
der Strangformungseinheit (20) bereitstellbar sind.
[0125] Beispiel 11: Vorrichtung (2) nach einem der Beispiele 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass die Strangformungseinheit (20) eine Injektionsvorrichtung (70) mit einem Injektor
(72) umfasst, der zumindest näherungsweise zentral in einem Formatkanal (22) der Strangformungseinheit
(20) angeordnet ist, wobei der Injektor (72) zum Zuführen von flüssigen Additiven,
Druckluft, eines Flavourfadens, eines Metallfadens und/oder eines Metallstreifens
zentral in den Strang (4) aus rekonditioniertem Tabakmaterial eingerichtet ist.
[0126] Beispiel 12: Vorrichtung (2) nach einem der Beispiele 1 bis 11, gekennzeichnet durch
eine zwischen der Trennvorrichtung (12) und der Strangformungseinheit (20) vorhandene
Applikationsvorrichtung (74), die dazu eingerichtet ist, die Streifen (14) mit flüssigen
und/oder festen Additiven zu versehen, wobei, sofern die Applikationsvorrichtung (74)
dazu eingerichtet ist, die Streifen mit festen Additiven zu versehen, die Applikationsvorrichtung
(74) ferner eine Benetzungsvorrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, die Streifen
(14) stromaufwärts des Auftrags der festen Additive mit einer Flüssigkeit zu benetzen,
wobei die festen Additive insbesondere trockene, granulare und/oder staubförmige Additive
sind.
[0127] Beispiel 13: Vorrichtung (2) nach einem der Beispiele 1 bis 12, gekennzeichnet durch
ein Führungselement (76), welches insbesondere unmittelbar stromaufwärts der Strangformungseinheit
(2) angeordnet ist und zur Führung von zumindest zwei Streifenbündeln in einer strangähnlichen
geometrischen Anordnung eine erste und eine zweite Führung (78A, 78B) umfasst, wobei
das Führungselement (76) insbesondere ferner eine zentrale Führung (80) zur Führung
eines Fadens umfasst, welche von der ersten und/oder der zweiten Führung (78A, 78B)
zumindest abschnittsweise umgeben ist.
[0128] Beispiel 14: Vorrichtung (2) nach Beispiel 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass
die Applikationsvorrichtung (74) dazu eingerichtet ist, die zumindest zwei Streifenbündel
durch unterschiedliche Zugabe und/oder durch Zugabe unterschiedlicher Additive zu
behandeln.
[0129] Beispiel 15: Vorrichtung (2) nach einem der Beispiele 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
dass die Strangformungseinheit (20) eine Beleimungsvorrichtung umfasst, die dazu eingerichtet
ist, einen Umhüllungsmaterialstreifen innenseitig, insbesondere vollflächig, und/oder
einen zentral dem Strang (4) aus rekonditioniertem Tabakmaterial zugeführten Faden
zu beleimen, bevor die Strangformungseinheit (20) aus der Vielzahl von Streifen (14)
den Strang (4) aus rekonditioniertem Tabakmaterial formt.
[0130] Beispiel 16: Verfahren zum Herstellen eines Strangs (4) aus rekonditioniertem Tabakmaterial,
bei dem eine Flachbahn (6) aus rekonditioniertem Tabakmaterial mit einer Trennvorrichtung
(12) in eine Vielzahl von Streifen aufgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
die Trennvorrichtung (12) eine erste und eine mit dieser zusammenwirkende zweite Walze
(26, 28) umfasst, wobei die Mantelflächen (30, 32) der Walzen (26, 28) in Axialrichtung
(A) abwechselnd in Umfangsrichtung geschlossen umlaufende Nuten (34) und Erhebungen
(36) aufweisen und in einem Wirkbereich die Erhebungen (36) der ersten Walze (26)
in die Nuten (34) der zweiten Walze (28) und die Erhebungen (36) der zweiten Walze
(28) in die Nuten (34) der ersten Walze (26) eingreifen, wobei unmittelbar benachbarte
Streifen (14) entlang einer vorbestimmten Trennlinie im Wirkbereich voneinander getrennt
werden, indem die Flachbahn (6) quer zu der Trennlinie so stark gedehnt wird, dass
sie entlang der Trennlinie auseinanderreißt, wobei aus der Vielzahl von Streifen (14)
in einer Strangformungseinheit (20) ein Strang (4) aus rekonditioniertem Tabakmaterial
gebildet wird.
[0131] Beispiel 17: Verfahren nach Beispiel 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flachbahn
(6) mit einer vorbestimmten Materialstärke verarbeitet wird, wobei die Erhebungen
(36) und die Nuten (34) der Walzen (26, 28) durch radial verlaufende Flanken (42,
44) miteinander verbunden sind und die Trennlinie zwischen einer ersten Flanke (42)
der ersten Walze (26) und einer zweiten Flanke (44) der zweiten Walze (28) verläuft,
wobei zwischen der ersten und der zweiten Flanke (42, 44) ein axiales Spaltmaß (46)
vorgesehen wird, welches das Ein- bis Dreifache eines Werts der vorgegebenen Materialstärke
der Flachbahn (6) beträgt.
[0132] Beispiel 18: Verfahren nach Beispiel 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flachbahn
(6) mit einer vorbestimmten Materialstärke verarbeitet wird, wobei ein in Radialrichtung
(R) der Walzen (26, 28) gemessener Abstand (D) zwischen einer Oberseite (38) der Erhebungen
(36) der ersten Walze (26) und einer Oberseite (38) der Erhebungen (36) der zweiten
Walze (28) das Fünf- bis Zehnfache eines Werts der vorgegebenen Materialstärke der
Flachbahn (6) beträgt.
[0133] Beispiel 19: Verfahren nach einem der Beispiele 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
dass den Streifen (14) mit einer stromabwärts der Trennvorrichtung (12) angeordneten
ersten Prägevorrichtung (50) eine in Längsrichtung (L), insbesondere periodisch, veränderliche
Struktur eingeprägt wird, die sich aus der Streifenebene (E) erhebt.
[0134] Beispiel 20: Verfahren nach einem der Beispiele 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
dass die Nuten (34) und Erhebungen (36) der Walzen (26, 28), betrachtet in Umfangsrichtung,
in Axialrichtung (A), insbesondere periodisch, veränderlich ausgestaltet sind und
mit der Trennvorrichtung (12) Streifen (14) mit einer in der Streifenebene (E) veränderlichen
Struktur hergestellt werden.
[0135] Beispiel 21: Verfahren nach Beispiel 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen
(14) mit einer stromabwärts der Trennvorrichtung (12) angeordneten Biegevorrichtung
(54) im Bereich ihrer in der Streifenebene (E) liegenden Extrema (56) zumindest bereichsweise
gegenüber einem verbleibenden Flächenteil (58) aus der Streifenebene (E) heraus abgeknickt
werden.
[0136] Beispiel 22: Verfahren nach einem der Beispiele 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der ersten Prägevorrichtung (50) und/oder der Biegevorrichtung (54)
und der Strangformungseinheit (20) eine selektive Verzögerungsvorrichtung (60) vorhanden
ist, die zumindest eine Transportstrecke (62) und eine Verzögerungsstrecke (64) mit
einem gegenüber der Transportstrecke (62) längeren Förderweg bereitstellt, wobei ferner
eine Gruppiervorrichtung (66) vorhanden ist, mit der die Vielzahl von Streifen (14)
in zumindest eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe aufgeteilt werden, wobei in
der Verzögerungsvorrichtung (60) die erste Gruppe entlang der Transportstrecke (62)
und die zweite Gruppe entlang der Verzögerungsstrecke (64) geführt wird und die erste
und die zweite Gruppe stromabwärts der Transport- und Verzögerungsstrecke (62, 64)
wieder zu einem gemeinsamen Strang zusammengeführt und dieser gemeinsame Strang der
Strangformungseinheit (20) bereitgestellt wird.
[0137] Beispiel 23: Verfahren nach einem der Beispiele 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet,
dass den Streifen mit einer stromabwärts der Trennvorrichtung angeordneten zweiten
Prägevorrichtung eine quer zu ihrer Längsrichtung veränderliche Struktur eingeprägt
wird, die sich aus der Streifenebene erhebt.
[0138] Beispiel 24: Verfahren nach einem der Beispiele 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet,
dass die Streifen (14) mit einer insbesondere unmittelbar stromaufwärts der Strangformungseinheit
(20) vorhandenen Zugentkopplungsvorrichtung (68) von einer Zugspannung in Längsrichtung
(L) entkoppelt werden, so dass die Streifen (14) zugspannungsfrei der Strangformungseinheit
(20) bereitgestellt werden.
[0139] Beispiel 25: Verfahren nach einem der Beispiele 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet,
dass die Strangformungseinheit (20) eine Injektionsvorrichtung (70) mit einem Injektor
(72) umfasst, der zumindest näherungsweise zentral in einem Formatkanal (22) der Strangformungseinheit
(20) angeordnet ist, wobei mit dem Injektor (72) flüssige Additive, Druckluft, ein
Flavourfaden, ein Metallfaden und/oder ein Metallstreifen zentral in den Strang (4)
aus rekonditioniertem Tabakmaterial zugeführt wird.
[0140] Beispiel 26: Verfahren nach einem der Beispiele 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet,
dass die Streifen (14) mit einer zwischen der Trennvorrichtung (12) und der Formateinheit
(20) vorhandenen Applikationsvorrichtung (74) mit flüssigen und/oder festen Additiven
versehen werden, wobei, sofern die Streifen (14) mit festen Additiven versehen werden,
die Streifen (14) stromaufwärts des Auftrags der festen Additive mit einer Flüssigkeit
benetzt werden, wobei als feste Additive insbesondere trockene, granulare und/oder
staubförmige Additive verwendet werden.
[0141] Beispiel 27: Verfahren nach einem der Beispiele 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet,
dass die Streifen (14) in zumindest zwei Streifenbündel aufgeteilt werden und mit
einem Führungselement (76) geführt werden, welches insbesondere unmittelbar stromaufwärts
der Strangformungseinheit (20) angeordnet ist und welches zur Führung der zumindest
zwei Streifenbündel in einer strangähnlichen geometrischen Anordnung eine erste Führung
(78A) zum Führen des ersten Streifenbündels und eine zweite Führung (78B) zum Führen
des zweiten Streifenbündels umfasst, wobei das Führungselement (76) insbesondere ferner
eine zentrale Führung (80) umfasst, in der ein Faden geführt wird, wobei die zentrale
Führung (80) von der ersten und/oder der zweiten Führung (78A, 78B) zumindest abschnittsweise
umgeben ist.
[0142] Beispiel 28: Verfahren nach Beispiel 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, dass die
zumindest zwei Streifenbündel mit der Applikationsvorrichtung (74) durch unterschiedliche
Zugabe und/oder durch Zugabe unterschiedlicher Additive behandelt werden.
[0143] Beispiel 29: Verfahren nach einem der Beispiele 16 bis 28, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Umhüllungsmaterialstreifen innenseitig, insbesondere vollflächig, und/oder
ein zentral dem Strang (4) aus rekonditioniertem Tabakmaterial zugeführter Faden mit
einer von der Strangformungseinheit (20) umfassten Beleimungsvorrichtung beleimt wird,
bevor in der Strangformungseinheit (20) aus der Vielzahl von Streifen (14) ein Strang
(4) aus rekonditioniertem Tabakmaterial geformt wird.
[0144] Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch
einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden
allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen
können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.
Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit "insbesondere" oder "vorzugsweise"
gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.
Bezuqszeichenliste
[0145]
- 2
- Vorrichtung
- 4
- Strang
- 6, 6'
- Flachbahn
- 8, 8'
- Bobine
- 10, 10'
- Abspuleinheit
- 12
- Trennvorrichtung
- 14
- Streifen
- 16
- Transportwalze
- 18
- Einlauftrichter
- 20
- Strangformungseinheit
- 22
- Formatkanal
- 24
- stabförmige Segmente
- 26
- erste Walze
- 27
- erste Achse
- 28
- zweite Walze
- 29
- zweite Achse
- 30
- erste Mantelfläche
- 32
- zweite Mantelfläche
- 34
- Nuten
- 36
- Erhebungen
- 38
- Oberseite
- 40
- Boden
- 42
- erste Flanken
- 44
- zweite Flanken
- 46
- axiales Spaltmaß
- 48
- Kanten
- 50
- erste Prägevorrichtung
- 52
- Zugentkopplungsvorrichtung
- 54
- Biegevorrichtung
- 56
- Extrema
- 58
- verbleibender Flächenteil
- 60
- Verzögerungsvorrichtung
- 62
- Transportstrecke
- 64
- Verzögerungsstrecke
- 66
- Gruppiervorrichtung
- 68
- Zusammenfassungseinheit
- 70
- Injektionseinheit
- 72
- Injektor
- 74
- Applikationsvorrichtung
- 76
- Führungselement
- 78
- Führungen
- 78A
- erste Führungen
- 78B
- zweite Führungen
- 80
- zentrale Führung
- 82
- Zugvorrichtung
- 84
- Zugwalzenpaar
- 86
- Zug-Steuerung
- 88
- Stirnseite
- 90
- Ausnehmung
- 92
- linker Randbereich
- 94
- rechter Randbereich
- A
- Axialrichtung
- T
- Trennebene
- R
- Radialrichtung
- D
- Abstand
- L
- Längsrichtung
- E
- Streifenebene
1. Vorrichtung (2) zum Herstellen eines Strangs (4) aus Bahnmaterial, umfassend eine
Trennvorrichtung (12), die dazu eingerichtet ist, eine Flachbahn (6) in eine Vielzahl
von Streifen (14) aufzutrennen, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (12) eine erste und eine mit dieser zusammenwirkende zweite
Walze (26, 28) umfasst, wobei die Mantelflächen (30, 32) der Walzen (26, 28) in Axialrichtung
(A) abwechselnd in Umfangsrichtung geschlossen umlaufende Nuten (34) und Erhebungen
(36) aufweisen und in einem Wirkbereich die Erhebungen (36) der ersten Walze (26)
in die Nuten (34) der zweiten Walze (28) und die Erhebungen (36) der zweiten Walze
(28) in die Nuten (34) der ersten Walze (26) eingreifen, wobei die Trennvorrichtung
(12) dazu eingerichtet ist, unmittelbar benachbarte Streifen (14) entlang einer vorbestimmten
Trennlinie im Wirkbereich voneinander zu trennen, indem die Flachbahn (6) quer zu
der Trennlinie so stark gedehnt wird, dass sie entlang der Trennlinie auseinanderreißt,
wobei die Vorrichtung (2) ferner eine Strangformungseinheit (20) umfasst, die dazu
eingerichtet ist, aus der Vielzahl von Streifen (14) einen Strang (4) zu bilden.
2. Vorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (36) und die Nuten (34) durch radial verlaufende Flanken (42, 44)
miteinander verbunden sind und die Trennlinie zwischen einer ersten Flanke (42) der
ersten Walze (26) und einer zweiten Flanke (44) der zweiten Walze (28) verläuft.
3. Vorrichtung (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (12) zum Trennen einer Flachbahn (6) mit einer vorbestimmten
Materialstärke eingerichtet ist, wobei zwischen der ersten und der zweiten Flanke
(42, 44) ein axiales Spaltmaß (46) vorhanden ist, welches das Ein- bis Dreifache eines
Werts der vorgegebenen Materialstärke der Flachbahn (6) beträgt.
4. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (12) zum Trennen einer Flachbahn (6) mit einer vorbestimmten
Materialstärke eingerichtet ist, wobei ein in radialer Richtung (R) der Walzen (26,
28) gemessener Abstand (D) zwischen einer Oberseite (38) der Erhebungen (36) der ersten
Walze (26) und einer Oberseite (38) der Erhebungen (36) der zweiten Walze (28) das
Fünf- bis Zehnfache eines Werts der vorgegebenen Materialstärke der Flachbahn (6)
beträgt.
5. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (34) und Erhebungen (36) der Walzen (26, 28), betrachtet in Umfangsrichtung,
in Axialrichtung, insbesondere periodisch, veränderlich ausgestaltet sind.
6. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Zugvorrichtung, insbesondere ein Zugwalzenpaar, welche in einem Transportweg
der Vielzahl von Streifen (14) stromabwärts der Trennvorrichtung (12) und stromaufwärts
der Strangformungseinheit (20) integriert ist, ferner insbesondere umfassend eine
insbesondere unmittelbar stromaufwärts der Strangformungseinheit (20) vorhandene Zugentkopplungsvorrichtung
(52), die dazu eingerichtet ist, die Streifen (14) von einer Zugspannung in Längsrichtung
(L) zu entkoppeln, so dass die Streifen (14) zugspannungsfrei der Strangformungseinheit
(20) bereitstellbar sind.
7. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangformungseinheit (20) eine Injektionsvorrichtung (70) mit einem Injektor
(72) umfasst, der zumindest näherungsweise zentral in einem Formatkanal (22) der Strangformungseinheit
(20) angeordnet ist, wobei der Injektor (72) zum Zuführen von flüssigen Additiven,
Druckluft, eines Flavourfadens, eines Metallfadens und/oder eines Metallstreifens
zentral in den Strang (4) aus rekonditioniertem Tabakmaterial eingerichtet ist.
8. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine zwischen der Trennvorrichtung (12) und der Strangformungseinheit (20) vorhandene
Applikationsvorrichtung (74), die dazu eingerichtet ist, die Streifen (14) mit flüssigen
und/oder festen Additiven zu versehen, wobei, sofern die Applikationsvorrichtung (74)
dazu eingerichtet ist, die Streifen mit festen Additiven zu versehen, die Applikationsvorrichtung
(74) ferner eine Benetzungsvorrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, die Streifen
(14) stromaufwärts des Auftrags der festen Additive mit einer Flüssigkeit zu benetzen,
wobei die festen Additive insbesondere trockene, granulare und/oder staubförmige Additive
sind.
9. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangformungseinheit (20) eine Beleimungsvorrichtung umfasst, die dazu eingerichtet
ist, einen Umhüllungsmaterialstreifen innenseitig, insbesondere vollflächig, und/oder
einen zentral dem Strang (4) zugeführten Faden zu beleimen, bevor die Strangformungseinheit
(20) aus der Vielzahl von Streifen (14) den Strang (4) formt.
10. Verfahren zum Herstellen eines Strangs (4) aus Bahnmaterial, bei dem eine Flachbahn
(6) mit einer Trennvorrichtung (12) in eine Vielzahl von Streifen aufgetrennt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (12) eine erste und eine mit dieser zusammenwirkende zweite
Walze (26, 28) umfasst, wobei die Mantelflächen (30, 32) der Walzen (26, 28) in Axialrichtung
(A) abwechselnd in Umfangsrichtung geschlossen umlaufende Nuten (34) und Erhebungen
(36) aufweisen und in einem Wirkbereich die Erhebungen (36) der ersten Walze (26)
in die Nuten (34) der zweiten Walze (28) und die Erhebungen (36) der zweiten Walze
(28) in die Nuten (34) der ersten Walze (26) eingreifen, wobei unmittelbar benachbarte
Streifen (14) entlang einer vorbestimmten Trennlinie im Wirkbereich voneinander getrennt
werden, indem die Flachbahn (6) quer zu der Trennlinie so stark gedehnt wird, dass
sie entlang der Trennlinie auseinanderreißt, wobei aus der Vielzahl von Streifen (14)
in einer Strangformungseinheit (20) ein Strang (4) gebildet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flachbahn (6) mit einer vorbestimmten Materialstärke verarbeitet wird, wobei
die Erhebungen (36) und die Nuten (34) der Walzen (26, 28) durch radial verlaufende
Flanken (42, 44) miteinander verbunden sind und die Trennlinie zwischen einer ersten
Flanke (42) der ersten Walze (26) und einer zweiten Flanke (44) der zweiten Walze
(28) verläuft, wobei zwischen der ersten und der zweiten Flanke (42, 44) ein axiales
Spaltmaß (46) vorgesehen wird, welches das Ein- bis Dreifache eines Werts der vorgegebenen
Materialstärke der Flachbahn (6) beträgt.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flachbahn (6) mit einer vorbestimmten Materialstärke verarbeitet wird, wobei
ein in Radialrichtung (R) der Walzen (26, 28) gemessener Abstand (D) zwischen einer
Oberseite (38) der Erhebungen (36) der ersten Walze (26) und einer Oberseite (38)
der Erhebungen (36) der zweiten Walze (28) das Fünf- bis Zehnfache eines Werts der
vorgegebenen Materialstärke der Flachbahn (6) beträgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (34) und Erhebungen (36) der Walzen (26, 28), betrachtet in Umfangsrichtung,
in Axialrichtung (A), insbesondere periodisch, veränderlich ausgestaltet sind und
mit der Trennvorrichtung (12) Streifen (14) mit einer in der Streifenebene (E) veränderlichen
Struktur hergestellt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (14) stromabwärts der Trennvorrichtung (12) und stromaufwärts der Strangformungseinheit
(20) von einer Zugvorrichtung, insbesondere einem Zugwalzenpaar, in einer Transportrichtung
von der Trennvorrichtung (12) weg und in Richtung der Strangformungseinheit (20) gezogen
werden, wobei ferner insbesondere die Streifen (14) mit einer insbesondere unmittelbar
stromaufwärts der Strangformungseinheit (20) vorhandenen Zugentkopplungsvorrichtung
(68) von einer Zugspannung in Längsrichtung (L) entkoppelt werden, so dass die Streifen
(14) zugspannungsfrei der Strangformungseinheit (20) bereitgestellt werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangformungseinheit (20) eine Injektionsvorrichtung (70) mit einem Injektor
(72) umfasst, der zumindest näherungsweise zentral in einem Formatkanal (22) der Strangformungseinheit
(20) angeordnet ist, wobei mit dem Injektor (72) flüssige Additive, Druckluft, ein
Flavourfaden, ein Metallfaden und/oder ein Metallstreifen zentral in den Strang (4)
aus rekonditioniertem Tabakmaterial zugeführt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (14) mit einer zwischen der Trennvorrichtung (12) und der Formateinheit
(20) vorhandenen Applikationsvorrichtung (74) mit flüssigen und/oder festen Additiven
versehen werden, wobei, sofern die Streifen (14) mit festen Additiven versehen werden,
die Streifen (14) stromaufwärts des Auftrags der festen Additive mit einer Flüssigkeit
benetzt werden, wobei als feste Additive insbesondere trockene, granulare und/oder
staubförmige Additive verwendet werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umhüllungsmaterialstreifen innenseitig, insbesondere vollflächig, und/oder ein
zentral dem Strang (4) zugeführter Faden mit einer von der Strangformungseinheit (20)
umfassten Beleimungsvorrichtung beleimt wird, bevor in der Strangformungseinheit (20)
aus der Vielzahl von Streifen (14) ein Strang (4) geformt wird.