DE2335179A1

DE2335179A1 - Traenkung einer durchlaufenden bahn

Info

Publication number: DE2335179A1
Application number: DE19732335179
Authority: DE
Inventors: Julian Thomas Scales
Original assignee: Imperial Group Ltd
Current assignee: Anglemaster Ltd
Priority date: 1972-07-12
Filing date: 1973-07-11
Publication date: 1974-02-14
Also published as: IE37837L; BE802226A; DK139057C; DE2335179B2; DK139057B; GB1390409A; IT991960B; DE2335179C3; CA990949A; IE37837B1; US3906893A; FR2192468A5

Description

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IMPERIAL GROUP LIMITED, Imperial House, 1 Grosvenor Place, ; London SVlX 7HB, England

Tränkung; einer durchlaufenden Bahn

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Tränken einer durchlaufenden Materialbahn, die eine absorbierende Oberfläche aufweist.

Es ist bekannt, eine beschichtete Bahn aus Aluminiumfolie und Seidenpapier mit einem Geruchs- bzw. Geschmacksmittel zu tränken, das eine Lösung von Menthol in Alkohol^v ist. Die getränkte Bahn wird verwendet, um abgeteilte Mengen von Zigaretten zu umhüllen, die dann verpackt werden. Auf diese Weise kann den umhüllten Zigaretten ein Mertholgeruch bzw. -geschmack gegeben werden.

Die Tränkung einer Bahn mit Geschmacks- bzw. Geruchsmittel wird dadurch erreicht, daß die Bahn über Scheiben aus korrosionsbeständigem Stahl geführt werden, die in ein Bad von Geschmacksbzw. Geruchsmitteln eintauchen. Bei einer derartigen Anordnung ist es schwierig, ein Absetzen von Geruchs- bzw. Geschmacksmitteln

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innerhalb enger Grenzen zu erreichen.Mit vorliegender Erfindung läßt sich eine derartige exakte Steuerung in Hinblick auf die Menge an abgesetzten Geruchs- bzw. Geschmacksmitteln auf der Bahn erzielen.

Gemäß vorliegender Erfindung wird bei einem Verfahren zum Tränken einer absorbierenden Oberfläche einer durchlaufenden Materialbahn mit einer Flüssigkeit vorgeschlagen, daß die Bahn an einer Düse vorbeigeführt wird, daß die Düse mit einer Flüssigkeit gespeist wird und daß die Düße quer zur Bewegungsrichtung der Bahn hin- und herbewegt wird, so daß die Flüssigkeit aus der Düse in einer sinusförmigen Linie auf die absorbierende Oberfläche der Bahn aufgebracht wird.

Vorzugsweise werden Luftstrahlen auf die höchsten Stellen der sinusförmigen Linie der Flüssigkeit gerichtet, so daß die Flüssigkeit auf die absorbierende Oberfläche gesprüht wird.

Ferner wird gemäß der Erfindung eine Einrichtung zum Tränken einer absorbierenden Oberfläche einer durchlaufenden Materialbahn mit einer Flüssigkeit vorgeschlagen, die eine Düse zur Abgabe einer Flüssigkeit, eine Vorrichtung, die eine Materialbahn an der Düse entlangführt, sowie eine Vorrichtung zur Hin- und Herbewegung der Düse quer zur Bewegungsrichtung der Bahn an der Düse vorbei aufweist, derart, daß die Flüssigkeit auf der absorbierenden Oberfläche in einer sinusförmigen Linie aufgebracht wird.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 eine achematische Darstellung der Einrichtung zum Trän''rc:c einer durchlaufenden Bahn,

. 2 und 3 Aufsichten auf einen Teil einer Bahn mit einer sinusförmigen Linie abgesetzten Geruchs- bsw. Gesch»ac>emittals,

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?±j£, iiüi Aufsicht auf einen Teil einer Bahn mit einem Paar sinusförmiger Linien abgesetzten Geruchs- bzw. Geschmacksmittels ,

Fig. 5 eine Endansicht eines Paares oszillierender Düsen, die zum Absetzen des Geruchs- bzw. Geschmacksmjiittels nach Fig."4 verwendet werden, und

Fig. 6 eine Endansicht eines weiteren Paares von oszillierenden Düsen, die eine andere Ausführungsform der Düsenbefestigung zeigen.

Vorliegende Erfindung wird in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel erläutert, bei dem eine Bahn aus beschichteter Aluminiumfolie und Seidenpapier mit einem Menthol-Geruchs- bzw. -geschmacksmittel getränkt werden soll; die Bahn dient zur Herstellung von Umhüllungen für abgeteilte Mengen von Zigaretten, die in Kartons oder anderen Außenbehältern verpackt werden sollen. Der Teil der Bahn, der getränkt werden soll, ist das Seidenpapier, das teil- · weise das flüchtige Meitiiol, das auf ihm abgesetzt ist, absorbiert.

Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung /weist im wesentlichen ein Speisesystem zur Einführung von erwärmtem, flüssigem Kesfchol in wenigstens eine oszillierer^J3 Düse auf, ferner ein Fördersystem, das eine BaVji an der DuLe mit konstanter Geschwindigkeit vorbeiführt, ein die Düse betätigendes System, das bewirkt, daß die Düse Mäthol in sinusförmiger Linie auf der durchlaufenden Bahn absetzt und ein Luftdüsensystr"*, das Luftstrahlen an den höchsten Stellen der Sinuslinie, längs der das Menthol aufgebracht wird, richtet, um das neu aufgebrachte Menthol zu versprühen und zu kühlen.

Im einzelnen ist in Fig. 4 das Fördersystem mit einer freilaufenden Zuführrolle 10, Führungswalζen 11, einem Paar konstanter Antriebswalzen 12 und einer Aufnahmerolle 13, die über die

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Rutsch-kupplung 14 mit einem -auf die Walzen 12 antreibenden Antriebsmotor 15 verbunden ist, versehen. Eine Bahn 16 läuft in horizontaler Richtung mit dem Seidenpapier nach oben in einer geraden Linie an der oszillierenden Schiene 17 vorbei, die unmittelbar oberhalb des Bewegungspfades der Bahn angeordnet ist. Wenn die imprägnierte Bahn 16 auf der Rolle 13 aufgewickelt wird, wird die Zunahme des Durchmessers der aufgewickelten Bahn durch einen Fühler 18 festgestellt, die der Rutschkupplung 14 Steuersignale übermittelt, damit eine Abnahme der Drehzahl der angetriebenen Rolle 13 und damit eine konstante Spannung in der aufzuwickelnden Bahn 16 gewährleistet ist. Der getrennte Antrieb der Antriebswalzen 12 bleibt unbeeinflußt, so daß der Walzenantrieb 12 seine Umdrehungszahl beibehält, damit die Geschwindigkeit, mit der die Bahn 16 an der Düse 17 vorbeigeführt wird, konstant gehalten wird.

Das Mentholzuführsystem weist ein beheiztes Reservoir 20 für Menthol auf, das über eine Pumpe 21 und eine flexible Zuführ-Leigtung 22mit einer Heizkammer im oberen Teil der Düse 17 verbunden ist. Die Pumpe 21 besitzt eine Abgabesteuerung, um die Durchflußrate zur Düse 17 zu ändern. Das ganze System vom Reservoir zum Behälter ist thermisch isoliert und das Menthol wird an die Düse in flüssiger Form mit einer Temperatur von etwa 50° C abgegeben. Bei dem Düsenbetätigungseystem ist die einzelne Düse 17, die nach abwärts gerichtet ist, schwenkbar um eine horizontale Achse angeordnet und liegt in ihrer Ruhestellung in einer vertikalen Ebene, die die Längsmittenlinie der Bahn schneidet. Die Düse ist so angeordnet, daß sie quer zur Bahn 16 in einer einfachen harmonischen Bewegung hin- und heroszilliert, und die harmonische Bewegung erfolgt vorzugsweise rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung der Bahn, kann jedoch bis zu 45° geneigt sein. Die Düsenbewegung wird mit Hilfe einer entsprechenden Antriebsvorrichtung, z.B. einer vertikalen

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Antriebswelle, die auf einem mit einem Kurbelarm verbundenen Exzenter befestigt ist, gesteuert; der Kurbelarm treibt eine Schubstange an, die an ihrem freien Ende eine Mitnehmerrolle aufweist, die in Kontakt mit der Seite der Düse gehalten wird.

Wenn die Düse I7, die mit Menthol gespeist wird, quer zu der sich bewegenden Bahn 16 oszilliert, setzt sie auf dem Bahnpapier 16a eine vorbestimrate/Menthol in Form einer sinusförmigen oder angenähert sinusförmigen Linie 24-ab, wie in Fig. 2 gezeigt. Aufgrund der Düsenbewegung wird jedoch an den höchsten Stellen 25 der sinusförmigen Linie, an denen die Düsengeschwindigkeit am geringsten ist, mehr Menthol abgesetzt als an den zwischenliegenden Teilen, an denen die Düsengeschwindigkeit höher ist. Dies wirft ein Problem bei Hochgeschwindigkeitsmaschinen auf, weil das abgesetzte heiße Menthol trocken und kristallisiert sein muß, bevor es die Aufnahmerolle I3 erreicht. Entsprechend ist die Einrichtung mit einem Luftdüsensystem versehen.

Das Luftdüsensystem weist eine starr angeordnete Luftdüse 28 auf, die oberhalb der Bahn 16 stromabwärts in bezug auf die Mentholdüse 17 befestigt ist, und vorzugsweise auch eine zweite starr angeordnete Luftdüse 29, die oberhalb der Bahn 16 stromabwärts in bezug auf die Luftdüse 28 angeordnet ist. Die Luftdüsen sind in einer Vorwärts- und Abwärtsstellung geneigt, können jedoch auch in vertikaler Richtung nach unten oder sogar nach hinten und unten orientiert sein. Die Luftdüsen 28, 29 werden mit komprimierter Luft aus einer Speisequelle 3Ogespeist. Jede Luftdüse kann eine V-förmige Zwischenwand am Auslaß aufweisen, die die Düsenabgabe unterteilt und Luftstrahlen auf die beiden Reihen von aufeinanderfolgenden höchsten (Teilen 25 richtet, die unterhalb auf der durchlaufenden Bahn passieren. Der Hauptzweck der Strahlen aus der Luftdüse 28 besteht darin, das abgesetzte Menthol wie bei 31 in Fig. 3 dargestellt zu versprühen, wodurch die Trocknung und Rekristallisation des Menthols unterstützt wird. Der Hauptzweck der Straften aus der Luftdüse 29 besteht darin, das neu versprühte heiße Menthol zu kühlen

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und damit die Rekristallisation zu unterstützen. Damit wird die Gefahr der Übertragung von Menthol aus dem Papier in die Folie während des Aufwickeins der Bahn auf der Rolle 13 vermieden oder zumindest außerordentlich stakherabgesetzt.

Nachstehend werden entsprechende Daten für einen speziellen Anwendungsfall einer Einrichtung mit einer einzigen Mentholdüse angegeben:

1. Lineare Bahngeschwindigkeit 18 bis 48 m/min

2. Breite der Bahn 80 bis 150 mm 3- Mentholdüsenauslaßdurchmesser 0,375 mm

4. Anzahl .von Düsenoszillationen pro

Minute 50 bis 500

5. Bogen, der von der Mentholdüse

überstrichen wird 15 bis 30

6. Strömungsrate von Menthol zur Düse 4 bis 27 cnr/min

7- Absetzung von Menthol pro linearer:

Meterbahn 0,25 - 1,00 gm

Die Mentholmenge, die auf die Bahn aufgebracht wird, hängt von der Bahngeschwindigkeit und der Strömungsrate aus der Reservoirpumpe ab. .Durch einfache "Verstellung der entsprechenden Steuerungen für diese Bedingungen kann die Menge an abgesetztem Menthol rasch verändert werden.

Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Einrichtung anstelle einer einzigen Düse ein jraar oszillierender Düsen 17 auf, die in den Figuren 5 und. 6 dargestellt sind. Jede Düse 17 enthält eine Heizkammer 17a, die mit heißem, flüssigem Menthol über die Leistung 22 gespeist wird. In Fig. 5 schwenken die Düsen um eine Achse 30 unter Steuerung eines drehbaren Nockens 31 j ihre Seiten werden in Kontakt mit gegenüberliegenden Teilen des Nockens mit Hilfe einer Feder 32 gehalten. Im Betrieb setzen die -oszillierenden Düsen Menthol 24 in Form eines Paares sinusförmiger Linien auf dem Papier 16a der Bahn 16 ab, die unterhall der Düsen hindurchläuft; die Linien 24 bilden zusammen die Form

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eines kontinuierlichen Balkens, wie in Figur 4 gezeigt. Jede Düse 17 wird über eine Hälfte der behandelten Breite der Bahn hin und her bewegt, so dass die maximale Geschwindigkeit halbiert und die Frequenz der sinusförmigen Linien 24 verdoppelt werden kann. Diese Erhöhung der Frequenz ergibt eine .verbesserte Verteilung des 'abgesetzten Menthols.

In Figur 6, die eine abgeänderte Befestigung der Doppeldüsen zeigt, sind die beiden Düsen auf nach innen verlaufenden Stützen 33 aufgenommen und schwenken um eine Achse 34 unter Steuerung eines drehbaren Nockens 35? ihre Seiten werden in Kontakt mit entgegengesetzten Teilen des Nockens mit Hilfe einer Feder 36 gehalten, die auf der anderen Seite der Achse in Bezug auf den Nocken angeordnet ist.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, sind zwei Düsen an dem unteren Ende einer oszillierenden, beheizten Kammer vorgesehen, die Menthol auf der Bahn in zwei Linien absetzt. Wenn die Düsen in geeigneter Weise versetzt und im Winkel angeordnet sind, ü der Abstand zwischen den beiden abgesetzten Linien äquivalent der Hälfte einer Oszillation, und die beiden Menthollinien sind 180 Grad pbasenver schob en, wodv h eine Reihe von ovalen Figuren gebildet werden. Dieses Zweili: „ usystem ist für hohe Bandgeschwindigkeiten geeignet.

Verfahren und Einrichtung \ x'liegp jr Erfindung sind auf das Absetzen anderer Flüssigkeiten, die Geruchs- oder Geschmacksstoffe sein können, anwendbar. Werden ^-wei Flüssigkeitsdüsen verwendet, kann jede von beiden eine andere Flüssigkeit absetzen.

An Stelle einer Oszillationsbewegung kann die Flüssigkeitsdüse oder können die Flüssigkeitsdüsen eine hin- und hergehende Bewegung ausführen.

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Claims

26.6.1973 - 8 - Ι/ρ 7688 Patentansprüche

1. Verfahren zum Tränken einer absorbierenden Oberfläche einer durchlaufenden Materialbahn mit einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet , dass die Bahn an einer Düse vorbeibewegt wird, dass die Düse mit einer Flüssigkeit gespeist wird, und dass die Düse quer zur Bewegungsrichtung der Bahn hin und her bewegt wird, so dass die Flüssigkeit aus der Düse in einer sinusförmigen Linie auf der absorbierenden Oberfläche der Bahn abgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Luftstrahl an die höchsten Stellen der sinusförmigen Linie der Flüssigkeit gerichtet wird, so dass die Flüssigkeit auf die absorbierende Oberfläche versprüht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit vor dem Absetzen auf der absorbierenden Oberfläche beheizt wird, und dass ein weiterer Luftstrahl stromabwärts in Bezug auf den ersterwähnten Luftstrahl auf die versprühten höchsten Teile der sinusförmigen Linie gerichtet wird, um die Flüssigkeit zu kühlen.

4·. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn an einem Düsenpaar vorbeigeführt wird, dass jede Düse dieses Düsenpaares mit Flüssigkeit gespeist wird, und dass die Düsen in einer gemeinsamen Ebene hin und her bewegt werden, wobei jeder Düsenauslass quer über weniger als die Hälfte der behandelten Breite der Bahn bewegt wird.

5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn einen absorbierenden Belag aus Seidenpapier aufweist, der mit Aluminiumfolie beschichtet ist, und dass als Flüssigkeit ein Geruchs- bzw. Geschmacksmittel verwendet wird.

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6. Einrichtung zum Tränken einer absorbierenden Oberfläche einer durchlaufenden Materialbahn mit einer Flüssigkeit, gekennzeichnet durch eine Düse (17) zur Abgabe einer Flüssigkeit, eine Vorrichtung (15)» clie eine Materialbahn an der Düse (17) vorbeiführt, und eine Vorrichtung zur Hin- und Herbewegung der Düse quer zur Bewegungsrichtung der Bahn (16) an der Düse (17) vorbei, damit die Flüssigkeit aus der Düse in einer sinusförmigen Linie (24) auf der absorbierenden Oberfläche (16) aufgebracht wird.

7· Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Luftdüse (28) in der Nähe und stromabwärts in Bezug auf die Flüssigkeitsdüse (17) vorgesehen ist, und dass die Luftdüso so orientiert ist, dass sie komprimierte Luft an den höchsten Stellen der sinusßrmigen Linie der aufgebrachten Flüssigkeit so richtet, dass die Flüssigkeit auf die absorbierende Oberfläche versprüht wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 7> gekennzeichnet durch eine Heizvorrichtung zum Aufheizen der Flüssigkeit vor dem Absetzen auf der absorbierenden Oberfläche, und eine weitere Luftdüse (29) in der Nähe und stromabwärts in Bezug auf die Luftdüse (28), wobei die Luftdüse (29) so orientiert ist, dass sie komprimierte Luft auf die versprühten höchsten Stellen der sinusförmigen Linie der Flüssigkeit richtet, um die Flüssigkeit zu kühlen.

9. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (17) schwenkbar oberhalb des Bewegungspfades der Bahn (16) befestigt ist, dass sie so angeordnet ist, dass sie rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Bahn (16) oszilliert, und dass sie in der Ruhestellung in einer vertikalen Ebene liegt, die die Längsmittenlinie der Bahn (16) schneidet.

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10. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar nach abwärts gerichteter, geneigter Düsen (17) zur Abgabe von Flüssigkeit vorgesehen sind, die oberhalb des Bewegungspfades der Bahn (16) befestigt und so angeordnet sind, dass sie in einer gemeinsamen Ebene rechtwinklig zum Bewegungspfad der Bahn oszillieren.

11. Einrichtung nach Anspruch 1Oj dadurch gekennzeichnet, dass jeder Düsenauslass über weniger als die Hälfte der behandelten Breite der Bahn verschiebbar ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillation der Düsen (16) von einem drehbaren Nocken (35) steuerbar ist, der dazwischen angeordnet und so ausgelegt ist, dass er auf Seitenteile der Düsen (17) wirkt, und dass eine Vorrichtung (36) vorgesehen ist, die die Seitenteile der Düsen gegen den Nocken drückt.

13. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von Antriebswalzen (12) für die Bahn (16) stromaufwärts in Bezug auf die Düse (17) vorgesehen sind, dass ein Motor (15) die Antriebswalzen (12) mit konstanter Geschwindigkeit in Drehung versetzt, dass eine Rolle (13) die getränkte Bahn (16) aufnimmt, nachdem die Flüssigkeit auf der Bahn getrocknet worden ist, dass der Motor so ausgelegt ist, dass er die Rolle (13) getrennt von den Antriebswalzen (12) in Drehung versetzt, und dass eine Vorrichtung (14-) vorgesehen ist, die die Drehzahl der Rolle (13) so reduziert, dass eine konstante Spannung auf die Bahn (16) stromabwärts in Bezug auf die Antriebswalzen (12) ausgeübt wird, wobei die Vorrichtung (14) von einem Fühler (18) gesteuert wird, der so angeordnet ist, dass er den auf der Rolle (13) aufgewickelten Teil der getränkten Bahn (16) abfühlt.

14. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, adurch gekennzeichnet,

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dass die oder jede Luftdüse (28, 29) eine Leitwand an ihrem Auslass aufweist, die die Abgabe in zwei Luftstrahlen teilt, die auf die beiden Reihen von.höchsten Stellen (25) der sinusförmigen Linie (24·) der abgesetzten Flüssigkeit rieht et. sind.

15· Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsdüse (17) eine Heizkammer (17-A-) aufweist, die die Flüssigkeit durchlaufen muss, bevor sie von der Düse abgegeben wird.

16. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede Düse so ausgelegt ist, dass sie mit unterschiedlicher Flüssigkeit gespeist werden kann.

17· Bahnmaterial mit einer absorbierenden Oberfläche, die nach dem Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5 oder mit einer Einrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 16 getränkt ist.

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