DE2902913A1

DE2902913A1 - Verfahren zur regelung des ventilationsgrades einer filtercigarette

Info

Publication number: DE2902913A1
Application number: DE19792902913
Authority: DE
Inventors: Rolf Tabel; Lothar Zaehter
Original assignee: BAT Cigarettenfabriken GmbH
Current assignee: British American Tobacco Germany GmbH
Priority date: 1979-01-26
Filing date: 1979-01-26
Publication date: 1980-07-31
Also published as: DE2902913C2; ATA41180A; CH644999A5; GR69882B; AT371317B; DD148716A5

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Ventilationsgrades einer Filtercigarette, bestehend aus einem Tabakstrang, einem den Tabakstrang einhüllenden CiÉ-rettenpapier, einem üblichen Filterkern sowie einer luftdurchlässigen Umhüllung oder mehreren aus Papier, die den Filterkern umgibt, wobei die Umhüllung, insbesondere ein luftdurchlässiges Mundstückbelagpapier, mit dem Filterkern verleimt und ggfs. mehrere vorhandene Umhüllungen miteinander verleimt werden.
F ist bekannt, daß die Verwendung von luftdurchlässigem Mundstückbelagpapier bei Filtercigaretten zu einer Verbesserung der Raucheigenschafte-l, insbesondere bezüglich der niedermolekularen Gasphasenbestandteile des Tabakrauchs, führt. Die Cigarettenhersteller waren daher in den letzten Jahren bemüht, immer stärker luftdurchlässige Mundstückbelagpapiere für ventilierte Filtercigaretten einzusetzen.
Dabei wurde u.a. versucht, die Luftdurchlässigkeit des Mundstückbelagpapiers auch nach der Verleimung mit dem Filterkern dadurch zu erhalten, daß nur Teile des Mundstüekbelagpapiers mit Leim versehen wurden; vgl. DE-OS 22 51 903 und 24 46 565.
Seit kurzer Zeit bieten die Hersteller von Mundstückbe lagspapieren hochluftdurchlässige Papiersorten an, die sich infolge ihrer großen Luftdurchlässigkeit besonders gut für die Herstellung von ventilierten Filtercigaretten eignen. Es hat sich jedoch rasch sezeigti daß diese Papiersorten auf den üblichen Cigarettenmaschinen nicht verarbeitet werden können, da aus fertigungstechnischen Gründen ihre Luftdurchlässigkeit sehr starken Schwankungen unterworfen ist. So kann die Luftdurchlässigkeit eines derartigen Papiers bereits innerhalb eines nur wenige Zentimeter langen stockes der Papierbahn zwischen 30 und 2 80 l/h (gemessen mit einem 2,25 cm großem Meßkopf und 100 mm WS-Meßdruck) schwallken. Mit diesem Papier hergestellte Filtercigaretten weisen unvertretbar hohe Schwankungen bezüglich ihres Ventilationsgrades auf.
Die Erfindung ist auf ein Verfahren der eingangs genannten Art gerichtet, gemäß dem auf üblichen bzw. geringiügig modifizierten Cigarettenmaschinen Filtercigaretten hergestellt werden können, die trotz des verwendeten hochdurchlässigen Mundstückbelagpapiers eine bisher nicht erreichte Konstanz ihres Ventilationsgrades aufweisen.
Diese Ausgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man in einer Cigarettenmaschine Filtercigaretten herstellt, kontinuierlich deren Ventilationsgrad millt und Abweichungen des Ventilationsgrades von einem vorbestimmten Sollwert durch einen vergrößerten bzw. verringerten Leimauftrag zur Verleimung der Umhüllung mit dem Filterkern bzw. der Umhüllung untereinander ausgleicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der Eriindung kann man den Leimaultrag durch kontinuierliche Veränderung des Umschlingungswinkels des Mundstückbelagpapiers an einer üblichen Leimübertragungswalze regeln.
Alternativ kann man gemäß einer weiteren bevorzugten Auslührungsform der Erfindung den Leimauitrag durch Änderung der Relativgeschwindigkeit zwischen der Leimübertragungswalze und dem Mundstückbelagpapier regeln.
Hierzu kann die Mundstückbelagpapierbahn mittels zwei in Transportrichtung vor bzw. hinter tjer Leimübertragungswalze angeordneten Führungsrollen an die Leimübertragungs -walze angedrückt werden, wobei die Führungsrolle und die Leimübertragung'walze parallele Drehachsen aufweisen und mindestens eine der Führungsrollen oder die Leimwalze im wesentlichen senkrecht zu einer Ebene, die von dem zwischen den Führungsrollen gehaltenen, zu beleimenden Abschnitt der Mundstückbelagpapierbahn gebildet ist, stufenlos bewegbar ist. Weiterhin kann man eine Leimübertragungswalze mit stufenlos regelbarer Rotationsges'chwindigkeit verwenden.
Häufig weisen die von den Papierherstellern gelielerten Nundstückbelagpapiere so starke Luftdurchlässigkeitsschwankungen auf, so daß man auch bei Einsatz der vorgenannten Beleimungsverfahren der Erfindung diese Schwankungen nicht mehr ausgleichen kann; für besonders stark lultdurchlässige Papierabschnitte könnte z B. ein so grosser Leimauftrag erforderlich werden, daß hierdurch in den nachfolgenden Stationen der Cigarettenmaschine zusätzliche fertigunstechnische Probleme entstehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs1'orm des Verfahrens der Erwindung kann man daher die Luftdurchlässigkeit des Mundstückbelagpapiers vor der Beleimung kontinuierlich messen und Schwankungen der Papierdurchlässigkeit in an sich bekanntel Weise erforderlichenfalls durch Anbringung zusatzlicher Perforierungen ausgleichen. Vorzugsweise verwendet man für die zusätzliche Perlorierung elektrostatische Entladungen, Laserstrahlen oder dergleichen; derartige Verfahren sind an sich bekannt, vgl. DE-OS 27 34 643.
Selbstverständlich geht man bei dem zuletztgenannten Verfahren von einem Mundstückbelagpapier aus. dessen Bereiche größter Luftdurchlässigkeit kleiner oder gleich dem gewünschten Sollwert sind und dessen Durchlässigkeitsmittelwert unterhalb des gewünschten Sollwerts liegt.
Insgesamt wird somit ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung gestellt, gemäß dem Schwankungen der Luftdurchlässigkeit des Mundstückbelagpapiers durch Regelung des Leimauftrags in Abhängigkeit von dem Ventilationsgrad der fertigen Filtercigaretten ausgeglichen werden. Dabei kann die Menge des aufgetragenen Leims durch Änderung des Umschlingungswinkels des Mundstückbelagpapiers an einer Leimübertragunsswalze und/oder durch Anderung der Relativgeschwindigkeit zwischen Leimübertragungswalze und Mundstückbelagpapier erfolgen. Zusätzlich können schwankungen der Luftdurchlässigkeit des Mundstückbelagpapiers dadurch ausgeglichen werden, daß in Abhängigkeit von der gemessenen Durchlässigkeit erforderlichenfalls zusätzliche Perforationen in dem Mundstückbelagpapier vor der Beleimung angebracht werden.
Die Erfindung wird im folgenden näher erläutert, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird.
Auf eine eingehende Beschreibung der Funktion üblicher Cigarettenmaschinpn kann hier verzichtet werden; eine detaillierte Beschreibung ist z.B. in der DE-OS 27 34 643, Figur 1, sowie der dazugehcrigen Beschreibung, enthalten.
Aus Figur 1 der vorliegenden Anmeldung ist eine Mundstückbelagpapierbahn 1 ersichtlich, die an einer Leimübertragungswalze 2 mit Leim 3 versehen werden kann. Hierzu wird das Mundstückbelagpapier 1 zwischen zwei Führungsrollen 4 und 5 gehalten und kann z.B. durch Absenken der Führungsrolle 4 in Berührung mit der Oberfläche der Leimübertragungswalze gebracht werden.
Anschließend wird die beleimte Mundstückbelagpapierbahn 1 einer Saugwalze 6 zugeführt. Daran schließen sich nicht gezeigte weitere Beart>eitungsstufen an, in denen das an der Saugwalze geschnittene, beleimte Mundstückbelagpapier mit Cigaretten und Filterstäben zu Doppelfiltercigaretten verleimt werden. Die Doppelfiltercigaretten werden schließlich zu Cigaretten 7 zerschnitten.
Der Ventilationsgrad der Cigaretten 7 wird mittels eines Meß- und Regelgerätes 8 bestimmt. Ein Stellglied 9 regelt in Abhängigkeit des Ventilationsgrads der Cigaretten Jlas Ausmaß des Absenkens der stufenlos bewegbaren Fuhrungsrolle 4 auf die Leimübertragungswalze 2 und somit den Umschlingungswinkel 10 und das Ausmaß des Leimauftrags.
Da von der aufgetragenen Leimmenge die Luftdurchlässigkeit des verleimten Mundstückbelagpapiers abhängt, kann man somit einen konstanten Ventilationsgrad der Cigaretten 7 erhalten.
In der Zeichnung gemäß Figur 1 ist die stufenlos auf- und abbewegbare Führungsrolle 4 soweit angehoben, daß der Abschnitt der Mundstückbelagpapierbahn 1, der sich zwischen den Führungsrollen 4 und 5 befindet und für die folgende Beschreibung der Bewegung von Führungsrollen bzw. der Leimwalze als Bezugsebene 11 dient, nicht mehr die Leimwalze 2 berührt. Figur 1 gibt somit gewissermaßen eine Ruhestellung der Maschine an, in der eine Beleimung nicht stattfindet.
In der aus Figur 2 ersichtlichen Weise kann nun die iiihrungsrolle 4 im wesentlichen senkrecht zu der Bezugsebene 11 in Richtung auf die Leimwalze 2 abgesenkt werden, bis es zu einer Berührung mit der Leimwalze 2 kommt. Das Ausmaß des Absenkens der Führungsrolle 4 bestimmt den Umschlingungswinkel 10 des Mundstückbelagpapiers 1 an der Leimwalze und somit die aufgetragene Leimmenge.
Wenn nun das Meß- und Regelgerät d einen zu hohen Ventilationsgrad der Cigaretten 7 meldet, veranlaßt das Stellglied 9 ein verstärktes Absenken der Leimwalze 2, somit einen stärkeren Leimauftrag und schließlich einen verringerten Ventilationsgrad der fertigen Cigaretten.
Selbstverständlich stehen auch andere Möglichkeiten für die Veränderung des Leimauftrags zur Verfügung. So können beispielsweise auch die Führungsrollen 4 und 5 gemeinsam auf die Leimübertragungswalze 2 abgesenkt werden; weiterhin ist es möglich, die Führungsrollen 4 und 5 festzuhalten und die Leimübertragungswalze 2 auzuheben.
Bei dem Verfahren gemäß Figur 3 wird wie bei den Figuren 1 und 2 das bahnförmige Mundstückbelagpapier 1 an der Leimübertragungswalze 2 beleimt zu Stücken 12 geschnitten und mit Cigaretten und Filterstäben zu Doppelliltercigaretten 13 verleimt (Pieilrichtung).
Anstelle der Regelung der Beleimung übe den Umschlingungswinkel 10 kann man auch eine Beleimungswalze 2 mit stufenlos einstellbarer Drehzahl vorsehen, wobei die Drehzahl von dem Meß- und RegeLgerät 8 geregelt wird.
Nach dem Zerschneiden der Doppelfiltercigaretten 13 zu den Cigaretten 7 wird deren Ventilationsgrad an dem Meß-und Regelgerät 8 bestimmt. Der ermittelte Ventilationsgrad wird in der bereits erläuterten Weise zur Regelung des Umschlingungswinkels 10 und somit des Ventilationsgrads der Cigaretten 7 verwendet.
Zusätzlich wird bei einer Anordnung gemäß Figur 3 vor der Beleimung die Luftdurchlässigkeit des Mundstückbelagpapiers 1 mittels einer geeigneten Vorrichtung 14 gemessen und mit einem vorbestimmten Soll wert verglichen. Der Abweichungswert bestimmt an einem nicht gezeigten Fresuenzgenerator die entsprechende Frequenz, die ihrerseits die in dem Mundstückbelagpapier zu erzeugende Zahl der Perfor'.ionen bestimmt. Die Perforationen werden durch die 1unken einer nicht gezeigten Hochspannungsendstufe mittels Elektroden 15 erzeugt Bei dieser Verfahrensvariante stellt die Regelung der Beleimung eine Langzeitregelung dar Über die Regelung der Rotationsgeschwindigkeit der Beleimun;swalze ist ein Stellbereich von # 3 Vo des Filterventilationsgrades möglich; der Stellbereich über den Umschlingungswinkel 12 beträgt # 2 % des Filterventilationsgrades. Eine Korrektur von Ventilationsschwankungen kann auf diese Weise nach etwa 7 Sekunden erfolgen Die Korrektur der Luftdurchlässigkeit des Mundstückbelagpapiers durch elektrostatische Perioration stellt dagegen eine Kurzzeitregelung dar. Eine Korrektur von Durchlässigkeitsschwankungen durch Vergrößerung der Luftdurchlässigkeit auf einen konstanten Wert kann in der gezeigten Anordnung nach ca 16 msec erfolgen.
Im Folgenden werden die charakteristischen Daten je eines Mundstückbelagpapiers und eines Belagpapierleimes wiedergegeben.
Mundsückbelagpapier: Grundmaterial: geglättetes Papier Flächengewicht :31,5 - 2,5 gr/m Dicke :52,0 9 5,0 µm Bruchlast in Längsrichtung:2,8 t 0,4 kp Dehnung in Längsrichtung :1,6 ß # 0,4 % Füllstoffgehalt (Asche) :4,5 - 1,0 % Leimung : 0,25 - 0,5 Luftdurchlässigkeit : bei 2,25 cm² großem Meßkopf und 100 mm WS Meßdruck Mittelwert=721 l/h Streubereich d.Mittelwerts=64-80 l/h Streubereich d.Einzelwerte=54-90 l/h Bedrucktes Papier: Farbauftragsgewicht : 2,5 # 1,0 gr/m² 2 Luftdurchlässigkeit bei 2,25 cm großem Meßkopf und 100 mm WS Meßdruck Mittelwerte=52,5l/h Streubereich d.Mittelwerts=40-65 l/h Streubereich d.Einzelwerte=30-75 l/h Belagpapierleim: Klebstoffart : PVAc-Dispersion pTI-Wert : ca. 5 Dichte : ca. 1,1 Festkörpergehalt : ca.45 % Viskosität Epprecht Rheometer : ca. 6000 mPa' o Struktur : gut fließend Verdünnbarkei t : mit Wasser je nach liedari Yarbe : weiß Film : : larblos, transparent, elastisch thermoplastisch, alterungsbeständig Filmlöslichkeit in Wasser. reemulgierbar Abbindung : besonders schnell Kältebeständigkeit : bis -d C Mindesttemperatur für Filmbildung : o° C Verwendungszweck : Cigarettenfiltereinklebung in schnell laut enden Maschinen von mehr als 4000 pro Minute

Claims

Verfahren zur Regelung des Ventilationsgrades einer Filtercigarette Patentansprüche Verfahren zur Regelung des Ventilationsgrades einer Filtercigarette, bestehend aus einem Tabakstrang, einem den Tabakstrang einhüllenden Cigarettenpapier, einem üblichen Filterkern sowie einer luftdurchlässigen Umhüllung oder mehreren aus Papier, die den Fil terkern umgibt, wobei die Umhüllung, insbesondere ein hoohluftdurchlässiges Mundstückbelagpapier, mit dem Filterkern verleimt und ggfs. mehrere vorhandene Umfüllungen untereinander verleimt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man auf einer Cigarettenmåschine Filtercigaretten herstellt, kontinuierlich deren Ventilationsgrad mißt und Abweichungen des Ventilationsgrades von einem vorbestimmten Sollwert durch einen vergrößerten bzw. verringerten Leimauftrag zur Verleimung der Umhüllung (1) mit dem Filterkern bzw. der Umhüllungen untereinander ausgleicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Leimauftrag durch kontinuierliche Änderung des Umschlingungswinkels (10) des Flundstückbelagpapiers an einer an sich bekannten Leimübertragungswalze (2) regelt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Leimauftrag durch Änderung der Relativgeschwindigkeit zwischen der Leimübertragungswalze (?) und dem Mundstückbelagpapier (1) regelt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mundstückbelagpapierbahn (1) mittels zwei in Transportrichtung vor bzw. hinter der Leimübertragungswalze (2) angeordneten Führungsrollen (4,5) an die Leimübertragungswalze andrückbar ist, wobei die Führungsrollen (4,5) und die Leimübertragungswalze (2) parallele Drehachsen aufweisen und mindestens eine der Führungs rollen (4,5) oder die Leimübertragungswalze (2) im vesentlichen senkrecht zu einer Ebene (11), die von dem zwischen den Führungsrollen gehaltenen, zu beleimenden Abschnitt der Mundstückbelagpapierbahn (1) gebildet ist, stufenlos bewegbar ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsgeschwindigkeit der Leimübertragungswalze (2) stufenlos regelbar ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Luftdurchlässigkeit des Mundstückbelagpapiers vor der Beleimung kontinuierlich mißt und Schwankungen der Luftdurchlässigkeit durch Anbringung an sich bekannter Perforierungen ausgleicht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die zusätzlichen Perforierungen durch elektrostatische Entladungen, Laserstrahlen oder dergleichen erzeugt.