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Vorrichtung zum Auftragen eines Zusatzstoffes auf ein Bündel gekräuselter Fäden
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen eines strömungsfähigen Zusatzstoffes auf ein sich fortbewegendes Bündel in Längsrichtung fortlaufend nebeneinanderliegender, gekräuselter Fäden bei der Herstellung von Tabakrauchfiltern.
Das in der brit. Patentschrift Nr. 765, 963 beschriebene und unter Schutz gestellte Verfahren zur Herstellung von Filterelementen für Tabakrauch wird in der Industrie bereits in grossem Umfang angewendet. In diesem Verfahren wird das Fadenbündel durch mechanische Behandlung zu einem Band ausgebreitet oder geöffnet. Das auf diese Weise geöffnete Fadenbündel wird durch eine eigene Vorrichtung geführt, die als Spritz- oder Weichmacherkoje bezeichnet wird, und in der bestimmte Zusatzstoffe auf das geöffnete Fadenbündel aufgebracht werden. Das so behandelte Fadenbündel wird dann zu der gewünschten Form des Filters verdichtet.
Es ist eines der Ziele der Erfindung, eine Vorrichtung zum Auftragen fliessfähiger Zusatzstoffe auf ein sich fortbewegendes Fadenbündel zu schaffen, die keine Spritzkojen od. dgl. benötigt und trotzdem die Luft des Arbeitsraumes nicht verunreinigt.
Demgemäss schafft die Erfindung eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art, die gekennzeichnet ist durch mehrere schwenkbar gelagerte, hohle, rohrförmige Auftragelemente, von denen jedes mit einer Austrittsöffnung in Form eines schmalen Längsschlitzes zur Abgabe von Zusatzstoff auf das Fadenbündel versehen und über biegsame Leitungen, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Pumpen, mit einem Vorratsbehälter für den Zusatzstoff verbunden ist, und durch eine Einrichtung zur Bewegung der Auftragselemente von einer Stellung, in der sie an dem Fadenbündel anliegen, in eine Stellung, in der sie nicht an dem Fadenbündel anliegen.
Dergestalt bietet die Erfindung eine sehr einfache und wirkungsvolle Art des Auftragens eines Weichmachers oder andern Zusatzstoffes in flüssiger Form auf ein laufendes Fadenbündel. Dadurch, dass dabei in der erfindungsgemässen Vorrichtung praktisch nichts von diesem Zusatzstoff in die Luft des Arbeitsraumes austritt, entfällt die Notwendigkeit von Spritzkojen oder Absaugehauben samt deren Absaugvorrichtungen und Motoren. Dadurch kann beträchtlich an Platzbedarf und an Anschaffungs- und Betriebskosten gespart werden.
Weiters ist es bei der Herstellung von Filtern für Zigaretten wesentlich, dass der Vorgang ununterbrochen läuft. weil diese Filter in Millionen Stücke hergestellt werden. Die maschinelle Einrichtung muss daher so einfach als möglich sein, um Ausfall zu vermeiden und wirtschaftliches Arbeiten zu gewährleisten. Die Auftragelemente gemäss der Erfindung erfüllen diese Aufgaben und gewährleisten dadurch, dass sie zum Fadenbündel hin und von diesem weg schwenkbar sind, zusätzlich, dass auch bei Stillstand des Fadenbündels aus irgendeinem Grunde an keiner Stelle des Fadenbündels ein Übermass an
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Weichmacher aufgetragen wird.
Eine solche Stelle des Fadenbündels würde nach der darauffolgenden
Weiterbehandlung einen so harten Block bilden, dass ein nachfolgender Teil der Einrichtung verstopft werden könnte und vielleicht nicht wieder gutzumachender Schaden entstehen würde. Die Auftragselemente gemäss der Erfindung bringen den Zusatzstoff auf das Fadenbündel in schonender Weise und gleichmässig auf und die ganze Vorrichtung ergibt ausserdem einen äusserst einfachen und wirtschaftlichen Weg dafür.
Die Zeichnungen zeigen schematisch in Fig. l in Schrägansicht eine ganze, aus mehreren Vorrichtungen bestehende Einrichtung zur Herstellung von Tabakrauchfiltern, innerhalb welcher die erfindungsgemässe Auftragvorrichtung vorzugsweise zur Anwendung kommt, und in Fig. 2 diese Auftragvorrichtung selbst sowie die auf diese folgende Auflockerungsdüse als die zwei wichtigsten Elemente für die Zurichtung des Fadenbündels für die Filterherstellung.
Wie Fig. l zeigt, wird ein beliebig langesBündel-1-in Längsrichtung fortlaufend nebeneinanderliegender, gekräuselter Fäden von einem Vorratswickel--2-- mittels eines Einzugswalzenpaares--4-- über eine Führung --3-- abgezogen. Unter einer Spannung, die durch den Sog einer Auflockerungs- düse --6-- erzeugt wird, gelangt das Fadenbündel über die erfindungsgemässe Vorrichtung --5-- zum Auftragen von Weichmachern in die Düse --6--. in der es in einer besonders ausgebildeten Venturidüse einer explosiven Expansion von Druckluft ausgesetzt wird.
In der Düse wird das Fadenbündel, während es geöffnet wird, einem Sprühnebel ausgesetzt, der aus einer in der Vorrichtung --5-- aufgetragenen, in der Düse --6-- zerstäubten Flüssigkeit besteht, die ein Weichmacher für das Material des zu verarbeitenden Fadenbiindels ist. Das mit dem Weichmacher versehene Fadenbündel tritt unter der Wirkung der expandierenden Luftströmung aus der Düse aus und gelangt zu Abzugswalzen --7--, die mit etwas langsamerer Geschwindigkeit angetrieben werden als das Walzenpaar --4--, so dass das Fadenbündel zwischen der Düse --6-- und den Walzen --7-- keine oder eine äusserst minimale Spannung hat. Dann gelangt das Fadenbündel zu einer Stopfdüse --8-- und anschliessend zu einer Maschine --9-- zur Herstellung von Filterstangen.
Jetzt sei die Fig. 2 betrachtet, die die bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung darstellt. Gemäss Fig. 2 sind zwei als Zahnradpumpen ausgebildete Dosierpumpen-56 und 56'-- an einen Vorratsbehälter --55-- für Weichmacher angeschlossen. Die Druckseite dieser Pumpen ist mittels je eines biegsamen Schlauches --50 und 50'-an die geschlitzten Auftragrohre--51 und 51'-angeschlossen. Diese Auftragrohre bestehen aus korrosionsbeständigem Material und haben längs einer Seite einen schmalen Schlitz von 0, 25 bis 1, 5 mm. An beiden Enden sind die Auftragrohre mit Endscheiben verschlossen. Die eine Endscheibe ist mit dem biegsamen Schlauch --50 bzw. 50'-ver- schraubt.
Die Schlitze können mit dünnem Filz und/oder einem feinmaschigen Sieb bedeckt sein, um die gleichmässige Verteilung der Strömung des Weichmachers über die Länge der Schlitze zu unterstützen. Die Auftragrohre sind starr mit einem um die Achse --63-- schwenkbaren Arm --62-- ver- bunden. Ein Gelenkzapfen verbindet das eine Ende des Armes --62-- mit der Kolbenstange eines pneumatischen Zylinders --64-- oder Solenoids. Der Zylinder ist mittels eines Gelenkzapfens bei --65-- an jem Maschinengestell verankert. Die Auftragrohre sind so angeordnet, dass ein Schlitz allgemein ab-
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gekehrt ist. DasFadenbündel-l-läuft unter- hinweg, wobei es jedes geschlitzte Auftragrohr in einem Bereich von 5 bis 300 berührt.
Beim Vorbeistreichen des Fadenbündels an den geschlitzten Auftragrohren wird eine geregelte, dosierte Menge Weichmacher auf das Fadenbündel abgegeben. Der pneumatische Zylinder oder das Solenoid --64-steht mit einer Einrichtung zum An und Abstellen der Vorrichtung zum Öffnen des Fadenbündels derart in Wirkungsverbindung, dass beim Abstellen der Maschine die geschlitzten Auftragrohre durch Drehung im Gegensinn des Uhrzeigers von dem Fadenbündel weg bewegt und beim Anstellen der Maschine durch Drehung im Uhrzeigersinn mit dem Fadenbündel in Berührung gebracht werden. Dadurch wird ein Aufsaugen einer zu grossen Weichmachermenge an Stellen des Fadenbündels bei stillstehender Maschine verhindert.
Das Fadenbündel läuft in Form eines etwa 50 - 150 mm breiten Bandes über die Auftragrohre und wird beim Eintritt in die Düse --6-- zu einem zylindrischen Strang verdichtet. Selbst wenn nicht jeder Faden von den Auftragrohren mit dem Weichmacher versehen wurde, hat auf jeden Fall jeder Querschnitt des Fadenbündels Weichmacher erhalten. Die auf den Fäden befindliche Weichmachermenge ist im allgemeinen grösser als zum genügenden Verbinden dieser Fäden miteinander erorderlich. Da das Fadenbündel in der Düse einem schnellen, explosiven Luftstrom ausgesetzt wird, wird der auf den Fäden befindliche Weichmacherüberschuss abgeblasen und trifft auf jenen Fäden auf, die beim Vorbeigang an den Auftragsschlitzen keinen Weichmacher erhalten haben.
In der Düse wird
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