DE4437631A1 - Vorrichtung zum Erwärmen der Klebnaht eines Stranges der tabakverarbeitenden Industrie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen der Klebnaht eines in längsaxialer Richtung bewegten Stranges der tabakverarbeitenden Industrie, dessen Füllung von einem Umhüllungsmaterialstreifen umgeben ist, dessen äußere Kante und der daran angrenzende Bereich einen inneren Bereich des Streifens überlappt, wobei sich im Überlappungsbereich, der Klebnaht, Klebstoff befindet.

Bei der Herstellung von Strängen der tabakverarbeitenden Industrie in sogenannten Strangmaschinen wird eine Füllung, die aus Rauchmaterial wie Tabak oder aus Filtermaterial be­ stehen kann, mit einem Umhüllungsstreifen wie Zigarettenpa­ pier bzw. Filterpapier kontinuierlich derart umhüllt, daß die äußere Kante und der daran angrenzende Bereich einen inneren Bereich des Streifens überlappt. Beide Bereiche wer­ den durch Klebstoff miteinander verklebt, wodurch die soge­ nannte Klebnaht entsteht, die die Umhüllung am Aufgehen hin­ dert. Danach werden Zigaretten oder Filterstäbe von dem so umhüllten Strang abgeschnitten. Der Klebstoff kann aus wäs­ serigen Substanzen bestehen wie pastöser Stärke, dispergier­ ten Polyvinylacetatteilchen oder Gelatine, die zum Verkleben von Zigarettenpapier Verwendung finden. Hierzu wird meist eine dünne Leimschicht auf den der Kante benachbarten Be­ reich des Zigarettenpapierstreifens aufgetragen, dieser Be­ reich zum Bilden einer Klebnaht auf einen Innenbereich des Streifens gedrückt und erwärmt, wodurch der Klebstoff verfe­ stigt. Zum Verkleben von Filtermaterial umhüllenden Filter­ papierstreifen wird zumeist Heißschmelzkleber benutzt, der durch Kühlung verfestigt. Gemäß einer weitverbreiteten Tech­ nik wird der mit Heißschmelzkleber beaufschlagte Randstreifen aber vor der Kühlung erwärmt, um den Heißschmelzkleber zu aktivieren, bevor er dann durch Kühlung verfestigt wird. Eine Vorrichtung zum Beleimen eines Zigarettenpapierstrei­ fens und zum Erwärmen der gebildeten Klebnaht eines Zigaret­ tenstranges zwecks Verfestigung des Klebstoffes ist aus der US-A-3 507 288 bekannt. Eine Vorrichtung zum Auftragen von Heißschmelzkleber auf einen Filterpapierstreifen, zum Akti­ vieren des Klebstoffes und anschließenden Kühlen der Kleb­ naht eines Filterstranges ist der FR-A-120 842 zu entnehmen. Bei dem Erwärmen der Klebnaht eines Zigarettenstranges wird meist eine von einer Heizpatrone erhitzte Leiste verwendet, die sich mit der bewegten Klebnaht in direktem Kontakt be­ findet und diese zum Verfestigen des Klebstoffes erwärmt. Hierzu muß die Leiste nach längeren Betriebspausen zunächst aufgeheizt (erhitzt) werden, was Zeit benötigt, in der keine Zigarettenproduktion möglich ist. Während des Betriebes ei­ ner entsprechenden Maschine muß dafür gesorgt werden, daß die Erwärmung der Klebnaht bei Abweichungen vom stationären Betriebszustand, d. h. insbesondere bei langsameren Geschwin­ digkeiten des Zigarettenstranges, nicht zu intensiv wird, was zu Überhitzungserscheinungen an dem Strang führen würde. Diese Gefahr besteht insbesondere deswegen, weil die Heizpa­ trone und Leiste eine recht große Wärmekapazität haben, so daß erforderliche Regelvorgänge zur Anpassung an Abweichun­ gen von stationären Betriebszuständen infolge der thermi­ schen Trägheit nur langsam vonstatten gehen und daher die Gefahr von Beschädigungen der Klebnaht besteht.

Ähnliche Probleme bestehen beim Aktivieren von Heißschmelz­ kleber an Filtersträngen mittels Heizleisten.

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht darin, bei Strängen der tabakverarbeitenden Industrie eine schnel­ lere Anpassung des auf die Klebnähte übertragenen Wärmestro­ mes einer Heizvorrichtung an unterschiedliche Betriebszu­ stände zu ermöglichen.

Die Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, daß im Abstand von der Klebnaht eine Strahlungsquelle angeordnet ist, deren Strahlung die Klebnaht indirekt oder direkt erwärmt. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin­ dung sind den untergeordneten Ansprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß die Strahlungsquel­ len, z. B. Infrarotstrahler, sehr geringe thermische Träg­ heiten aufweisen, was eine schnelle Beeinflussung des der Klebnaht eines Stranges zugeführten Wärmestromes ermöglicht. Diese Eigenschaft von Strahlungsquellen wirkt sich ganz be­ sonders vorteilhaft aus, wenn die Strahlung der Strahlungs­ quelle durch einen strahlungsdurchlässigen Körper direkt auf die Klebnaht gerichtet wird, weil die thermische Trägheit dann sehr gering ist.

Die Erfindung wird anhand eines einen Schnitt durch eine Erwärmungsvorrichtung für die Klebnaht eines bewegten Ziga­ rettenstranges senkrecht zur Strangachse zeigenden Ausfüh­ rungsbeispiels näher erläutert.

Der senkrecht zur Zeichenebene bewegte Zigarettenstrang 1 besteht aus einer Füllung 2 aus Tabak oder anderem rauchfä­ higem Material und aus einem gerundeten Umhüllungsmaterial­ streifen in Form eines Zigarettenpapierstreifens 3. Eine Kante 4 des Zigarettenpapierstreifens und die Unterseite des angrenzenden Bereichs ist mit Klebstoff versehen worden und wird überlappend derart auf den inneren Bereich 6 des Strei­ fens 3 gedrückt, daß eine Klebnaht 7 entsteht. Das Aufbrin­ gen des Klebstoffes und eine konventionelle Erwärmung der Klebnaht zeigt zum Beispiel die US-A-3 507 288 für einen Zi­ garettenstrang und die FR-A-2 120 842 für einen Filter­ strang.

Die Klebnaht 7 muß zum schnellen Verfestigen des Klebstoffes intensiv erwärmt werden. Hierzu dient ein Wärmeübertragungs­ körper 8, der aus einem geeigneten Metall wie Aluminium oder einem anderen geeigneten gut wärmeleitenden Material beste­ hen kann. Seine Unterseite 9 ist verschleißfest ausgebildet und kann bei Verwendung von Aluminium eloxiert sein. Der Wärmeübertragungskörper 8 ist ortsfest angeordnet und in me­ chanischen Kontakt mit der Oberseite des an die Kante 4 an­ grenzenden Bereichs des Zigarettenpapierstreifens 3 des be­ wegten Zigarettenstranges 1. Zum Beheizen des Wärmeübertra­ gungskörpers 8 und damit der Oberseite des an die Kante 4 angrenzenden Bereiches des Zigarettenpapierstreifens 3 und somit der Klebnaht 7 dient eine Strahlungsquelle 11 in Form eines stabförmigen Infrarotstrahlers 12, z. B. in der Form IRK, Typ X der Firma PHILIPS, 54750 Point-A-Mousson, FR. Der Infrarotstrahler 12 befindet sich im Inneren eines Gehäuses 13, dessen oberer Teil 13a an der Innenwand 14 verspiegelt ist. Im dargestellten Querschnitt des Gehäuses hat die In­ nenwand 14 die Form einer Ellipse, in deren einem Brennpunkt 16 sich der Infrarotstrahler 12 befindet. Die von dem Strah­ ler nach oben, nach den Seiten und schräg nach unten ausge­ henden Wärmestrahlen, von denen einige strichpunktiert ange­ deutet und mit 17 bezeichnet sind, werden von der ellipsen­ förmigen verspiegelten Innenwand 14 auf den Wärmeübertra­ gungskörper 8 geleitet und erwärmen diesen relativ schnell, so daß Änderungen der Strahlungsleistung sich auch schnell an der Unterseite 9 des Wärmeübertragungskörpers 8 und damit der Klebnaht 7 bemerkbar machen.

Die Strahlungsleistung des Infrarotstrahlers 12 wird von einer Steueranordnung 18 gesteuert, die einen Temperatur­ meßfühler 19 aufweist, dessen Ausgangssignal zusammen mit einem von einem Sollwertgeber 21 abgegebenen Signal einem Vergleichsglied 22 zugeführt ist. Das Ausgangssignal von Vergleichsglied 22 steuert über einen Regelverstärker 23 die dem Infrarotstrahler 12 zugeführte elektrische Leistung und damit dessen Strahlungsleistung (Intensität), z. B. auf kon­ stante Temperatur an der Unterseite 9.

Anstelle eines von den Wärmestrahlen 17 aufheizbaren Wärme­ übertragungskörpers, z. B. aus Metall, kann auch ein Füh­ rungskörper vorgesehen sein, der aus einem für die Strahlung der Strahlungsquelle 11 zumindest teilweise durchlässigen Material besteht. Für Infrarotstrahler eignen sich hierzu z. B. Quarzglas oder Keramik. Die Unterseite eines solchen Führungskörpers, der etwa die Form des Wärmeübertragungskör­ pers 8 aufweisen aber auch abweichend ausgebildet sein kann, steht ebenfalls in Kontakt mit der Oberseite des an die Kan­ te 4 angrenzenden Bereichs des Zigarettenpapierstreifens und damit der bewegten Klebnaht 7. Die Temperatur kann dann mit­ tels einer optischen Temperatursonde, die die Temperatur der Klebnaht oder des Zigarettenpapiers erfaßt, abgegriffen wer­ den. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß die Wärmestrahlung, die man sich auf den Nahtbereich verlän­ gert vorstellen kann, die Klebnaht unmittelbar erwärmen kann, so daß die Wärmeträgheit des Systems noch geringer ist.

In beiden vorbeschriebenen Varianten der indirekten oder direkten Erwärmung der Klebnaht kann der Strahler 11 anstatt durch einen Wärmefühler 19 in Abhängigkeit von der Geschwin­ digkeit des Zigarettenstranges 1 gesteuert werden.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Erwärmen der Klebnaht eines in längs­ axialer Richtung bewegten Stranges der tabakverarbeitenden Industrie, dessen Füllung von einem Umhüllungsmaterialstrei­ fen umgeben ist, dessen äußere Kante und der daran angren­ zende Bereich einen inneren Bereich des Streifens überlappt, wobei sich im Überlappungsbereich, der Klebnaht, Klebstoff befindet, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand von der Klebnaht (7) eine Strahlungsquelle (11) angeordnet ist, de­ ren Strahlung die Klebnaht indirekt oder direkt erwärmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle als langgestreckter Infrarotstrahler (12) ausgebildet ist, der im wesentlichen parallel zur Kleb­ naht (7) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Strahlung der Strahlungsquelle (11) auf einen Wärmeübertragungskörper (8) gerichtet ist, von dem eine Begrenzungsfläche (9) in Kontakt mit der Oberseite des an die Kante (4) angrenzenden Bereichs des Zigarettenpapier­ streifens (3) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertragungskörper (8) aus Metall mit einer ver­ schleißfesten Begrenzungsfläche (9) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß angrenzend an die Klebnaht (7) ein für Strah­ lung durchlässiger Leitkörper angeordnet ist, von dem eine Begrenzungsfläche in Kontakt mit der Oberseite des an die Kante (4) angrenzenden Bereiches des Zigarettenpapierstrei­ fens (3) steht.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine die Strahlung (17) zur Klebnaht (7) leitende Lichtleitvorrichtung (14).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (11) über der Klebnaht (7) angeordnet und von einer verspiegelten Fläche (14) umgeben ist, die die Strahlung in Richtung auf die Klebnaht lenkt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die verspiegelte Fläche (14) in einem Schnitt senkrecht zum Strang (1) die Form einer Ellipse hat, in deren einem Brenn­ punkt (16) die Strahlungsquelle (11) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Temperaturmeßvorrich­ tung (19), die mit einer Steueranordnung (18) zur Beeinflus­ sung der Strahlungsleistung der Strahlungsquelle (11) ver­ bunden ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Steuerungsanordnung zur Beeinflussung der Strahlungsleistung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Klebnaht (7)