DE1907458A1

DE1907458A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Filtern fuer Zigaretten oder dergleichen Rauchgegenstaende

Info

Publication number: DE1907458A1
Application number: DE19691907458
Authority: DE
Inventors: Jackson Norman Walter
Original assignee: Molins Machine Co Ltd
Current assignee: Molins Machine Co Ltd
Priority date: 1968-02-16
Filing date: 1969-02-14
Publication date: 1970-11-26
Also published as: FR2002013A1; US3625118A; GB1231271A; CH507668A; DE1907458B2; DE1907458C3

Description

EKNST RUIBENSAHM

RECHTSANWALT
VD KARLQRUHtS 1
POSTFACH 5Π4Θ

- 102c. -

Vorfahren und Vorrichtung zura Herstellen von Filtern für Zigaretten od.dgl. Rauchgegenstände

Di ο Erfindung betrifft die Herstellung von Filtern für Zigaretten od. dgl. Kaucbgogenständo und insbesondere die Herstellung von Filtern tnit kleinteiligea Filtermaterial, d.h. Material, das aus Teilchen besteht, die von verschiedener Grosse sein können, ζ.Ώ. innerhalb eines Bereichs von feinen staubförmigen Teilchen bis zu relativ grossen, deren Durchmesser ungefähr 1 mn betragt. Der Ausdruck "Zigarette" schliesst hier Zigarren und andere Rauchgegenstände ein.

In letzter Zeit hat man den V/e:.'t von kleinteiligem Material zum Filtern von Tabakrauch zwecks Beseitigung unerwünschter Substanzen aus diesem erkannt. Solche Ilatorialien worden in den Filter einer Zigarette eingeschlossen, und zwar io allgemeinen in einen Raua zwischen zwei Stopfen üblicher Art aus rauchdurcblässigera Filtermaterial. Um die Wirksamkeit üoa Filtere au. sichern, ist oa erforderlich, dase das kleintoilige Material den Raum zwischen den Stopfen in oolchor Weise fUllt,

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BAD OFItOINAL

dass durch den Filter gesaugter Rauch durch das Material Strumen raues, d.h. es ist wünschenswert_y dasa das kleintoiligo Material don Raum zwischen den Filtorstopfen möglichst vollständig füllt und möglichst keinen leeren Raum lässt, durch den hindurch der Raucbjam Filtermaterial vorbeiströmen kann.

Bei einem bekannten Vorfahren zum Herstellen solcher Filter wird eine fortlaufende Bahn aus Einhlillpapier su einer Trogforra - mit zur Länge der Papierbahn parallel verlaufender £rogachse - umgelegt, Stopfen aus porösem Filtermaterial worden in Abständen entlang der so geformten Bahn angeordnet, Portionen von kleinteiligem Filtermaterial werden in die Räume zwischen den Stopfen eingeführt und dann wird die Papierumhüllung vollständig umgelegt und um die Stopfen und das Filtermaterial herum geschlossen, um einen fortlaufenden Strang zu bilden, der dann durch die Stopfen hindurch unterteilt wird. Beim Ausführen dieses Verfahrens ist es schwierig, ausreichend viel kleinteiliges Material in die Räume zwischen den Stopfen einzuführen, um möglichst zu verhindern, dasa in den so hergestellten Filtern der Rauch am Filtermaterial vorbeiströmen kann, ohne da3s aber dieses Material, solang die Papierbahn noch in Trogform ist, an Stellen gelangt, an denen es unerwünscht i3t, also z.B. zwischen die Stopfen und das Uinhüllpapier oberhalb der linie, bi3 zu der die Stopfen an der Papierbahn anliegen.

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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der beschriebenen A*rt zum Ilerotollon von Piltorn £Ur Zigaretten od. dgl. Rauchgogenstlaido zu schaffen, bei det.i dio Hohlräume zwischen den Pilterstopfon besser mit kleinteiligera Filtermaterial gefüllt werden können als bei dea bekannten Verfahren.

Bei einem Verfahren sum Herstellen von Filtern, bei dem eine fortlaufende Bahn aus Einhüllmaterial kontinuierlich zugeführt und die Bahn zu einem mit parallel zur Länge der Bahn verlaufender Längsachse geformt wird, Filtoratopi'en in Abständen auf die Bahn aufgelegt worden, kleinteiliges Filtermaterial zwischen benachbarte Stopfen in die trog- · fürmige Bahn eingefüllt vnd die Bahn schlieBslich um die Stopfon und das kleinteilige Filtermaterial unter Bildung eines kreisförmigen Querschnitts herumgelegt wird und_< die Ränder der Bahn miteinander verklebt v/erden, wird gemäss der Erfindung voi/üera Einfüllen des kleinteiligen Filtermaterial durch Ändern des Querschnitts der Bahn und der darauf befindlichen Stopfen dessen Fläche vergrossert und so ein Aufnahmeraura für das kleinteilige Filtermaterial geschaffen, der grosser ist als der Aufnahmeraum vor der Querschnittsänderung.

Auf diese Weise ist es möglich, mehr kleinteiliges Filtermaterial in die lläuce svischon benachbarten Stopfen einzufüllen, ohne da33 aber solches Naterial oberhalb der Linie, bis zu der die Stopfen an der trogförrcigen Bahn anliegen,

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zwischen Stopfen und Bahn gelangen und beim anschliessenden vollständigen Umlegen der Bahn zwischen dieser und den Utopien einc'cschlofjsen worden und die glätte Oberfläche des Stranges beeinträchtigen können.

Vorteilhaft wird der Querschnitt der Filterstopfen geändert, indem einander gegenüberliegende Seiten der Filterstopfen abgeflacht werden.

Vorzugsweise ist vor der Änderung dee Querschnitts die Querschnittsfläche der Stopfen gröGser und ihre Dichte geringer als im fertigen Filterstrang und die Stopfen werden während der Herstellung des Filterstranges auf die gewünschte Querschnittsfläche und Dichte zusammengedrückt.

Auf diese !.'eise kann erreicht werden, dass die Räume zwischen benachbarten Stopfen im fertigen Strang praktisch vollständig mit kleinteiligem leitermaterial gefüllt sind, da die Querachnittsflache, die begrenzt wird von der Linie, die Punkte vorbindet, bis zu deneii die Stopfen an der '■^..iuZWx!.r."''^AC.T. ar.liogor., scv:i9 voa darunter liegender.: !LOiI der Urahüllungsbahn, go gewählt v/erden kann, üaos sie mindestens so gross ist wie oder auch grosser als die mit kleinteiligeci Filtermaterial zu füllende Quorsohnittsfläche des fertigen Filterstranges.

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Zweckraässig wird in diesem Falle zusätzlich der untere Umfangsteil der Stopfen abgeflacht, so dass die Seiten der Stopfen einen angenähert rechteckigen Querschnitt "bilden.

Eine Vorrichtung zum Ausfuhren dieses Verfahrens mit Mitteln, die eine JL ortlauf ende Bahn aus Ein h immaterial zuführen, Mitteln, die die Bahn in die Gestalt eines Troges mit sich parallel zur länge der Bahn erstreckender Ach3e a formen, Zuführmitteln, die Filtermaterial-Stopfen auf die Bahn in Abständen entlang des Troges auflegen, Mitteln, die kleinteiliges Filtermaterial auf die trogfb'rmige Bahn zwischen benachbarte Stopfen einfüllen, und Mitteln, die die Bahn um die Stopfen und das lcleinteilige Filtermaterial unter Bildung eines kreisförmigen Strangquerschnitts und unter Verkleben der Ränder der Bahn miteinander heruralegen, weist nach der Erfindung Mittel auf, die den Querschnitt der Bahn und dor darauf befindliche« Stopfen ändern, um Aufnahcieräumo für kloiirfceiliges Filtermaterial zwischen benachbarten Stopfen zu schaffen, die grosser sind al3 die Aufnahmerüurae vor der Querschnittsänderung.

Woitere Merkmale dor Erfindung ergeben sich aus den Unücranaprüohon.

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Die Erfindung erstreckt sich auch auf Filtorstopfen und Zigaretten, die nach dow oben beschriebenen Vorfahren hergestellt sind, auf die Vorrichtung zum Ausfuhren des Verfahrens und auch auf das Herstellen von Filterzigaretten nach dom Verfahren.

Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung wird anhand dqr Zeichnungen beschrieben, und zwar Btellen dar:

Figur 1 eine Schnittanaicht eines Teiles einer Vorrichtung aura Herstellen von Filterzigaretten, und die

Figuren 2 bis 8 Schnitte entlang der Linien II-II bis VIII-VIII in Figur 1.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, entspricht die dargestollte Vorrichtung im wesentlichen einem Teil derjenigen, die in der deutschen Patentschrift (P 14 32 720.9) offenbart ist, und wei3t eine Garnitur auf, in der ein Garniturband 1 eine Bahn aus Einhüllpapier durch aufeinanderfolgende Führungen und unter einem Granulateinfübrrad 3 vorbei tragt. Da3 Garniturband 1 ist ein endloses Band, das quer zu seiner Breite biegsam ist und das durch ein Garniturbott 4- läuft, dessen Gestalt sich entlang seiner Länge zunehmend in der in den Figuren 2 bio 8 dargestellten Weise ändert. Am Garniturbett 4 i3t eine xleihe von Führungen 5, 6 und 7 befestigt, deren jeweilige Gestalten aus den Figuren 2 bis O ersichtlich aind und die mit dem Bett zusammen verschiedene Querachnittsgestalten begrenzen. Au stroraaufwärtigen Ende doa

"bettes 4 werden Filterstopfen O von der doppelten der flir die Zigaretten erforderlichen länge mittels eines endlosen liandoo 10 unlor eine Führung 9 eingeführt. Die Filtorotopfen 6 sind von grüsseren Querschnitt und geringerer Dichte als iu fertigen Pilteratrong, so daos sie auf die Querachnittagrösse und die Dichte, die in den Zigaretten erforderlich ist, zusammengedrückt werden können. Zwischen den Führungen 5 und über dem Gamiturbett 4 ist das Granulateinflihrrad 3 angeordnet, das an seinem Umfang mit einer Reihe von 'iaschen 11 verschen ist, die dazu dienen, abgemessene Mengen von f Ideinteillgea Filtermaterial 12 aus einem oberhalb des -{ados angeordneten, nicht dargestellten Vorratobohälter in die Kuuno zwischen den Stopfen 8 einzuführen. Führungen 13 erstrecken sich um das Rad 3 herum und halten das kleinteilige Material in den Taschen.

Stromabwärts des GranulateinfUhrrades 3 ist in bekannter Weise eine sich um eine vertikale Achse drehende Scheibe 14 angeordnet, die Klebstoff auf einen hochstehenden Rand der , Papierbahn 2 aufträgt, so dass dieser nach dem Umlegen unter der vereinigten' Wirkung der Führungen 6 und 7 auf den anderen Rand der Bahn an diesem festklebt. Eine weitere Führung 15 stützt die Bahn 2, während der Klebstoff aufgetragen wird.

Wenn die Papierbahn 2 auf dem Garniturband 1 in das Garniturbett 4 getragen wird, so ■ sind die Stopfen 8 mittels des

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Förderbandes 10 in Abständen auf der Papierbahn angeordnet und die Führungen 5 verformen das Garniturband 1 und' die Papierbahn 2 aus der in Figur 2 dargestellten in die in Figur 3 dargestellte Gestalt, bei der die Stopfen Ü bereits etwas Eusamr.iengedrückt sind, so dass sie eine etwa3 abgeflachte Unterseite und abgeflachte Seiten aufweisen. Dies verringert die Breite der Stopfen auf nicht weniger als ihren endgültigen Durchmesser (d.h. denjenigen, den sie na"ch der endgültigen Zusamtnendrückung auf die erforderliche Gröose haben werden); die Gesamthöhe des Stopfenquerschnitts wird dadurch jedoch nicht verändert. Die abgeflachten Seiten der Stopfen liegen dicht an der Papierbahn über einen erheblichen Teil von deren Höhe an. Dies ist insbesondere aus Figur 4 ersichtlich, die die Ebene zeigt, bis zu der kleinteiliges Material mittels des Granulateinführrades 3 in die Raune zwischen den Stopfen eingefüllt wird; diese Höhe ist bestimmt durch die Höhe, oberhalb deren die Stopfen 8 nicht mehr an der Papierbahn 2 anliegen, da kleinteiliges Material, das über diese Höhe hinaus eingefüllt würde, leicht zwischen einen Stopfen und die Papierbahn 2 gelangen kann, wo es das nachfolgende vollständige Umlegen der Papierbahn behindern und die glaste Oberfläche des fertigen Filterstranges beeinträchtigen würde. liachdem die Räume zwischen den Stopfen 3 mit kleinteiligeci Material 12 gefüllt sind, bewegen sich das Garniturband 1 und die Papierbahn 2 unter die Führung 0, die das Utalcgen der Papierbahn 2 um die Stopfen und das kleinteilige Material fortsetzt und die Stopfen O auf ihre

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endgültige Querschnittsgrösse zusammendrückt. Beispielsweise kann die ursprüngliche Grösao der Stopfen O im Umfang 27 mra botragen und nach dem Zunammendrücken etwa 24,5 om. Das Zusammendrücken von verschieden crossen Stopfen geschähe im Verhältnis zu ihrer Grosse. Der fertige Strang weist einen kreisförmigen Querschnitt auf.

Eine nachfolgende, nicht dargestellte, bekannte Vorrichtung schneidet den so gebildeten Strang durch die Mitte jedes zweiton Stopfens, so dass man doppeltlango Filterstopfon A erhält, die dann an jedem Ende mit einem Zigarettenstrangstiick vereinigt werden und die schliesslich noch einmal durchschnitten werden, um zwei Filterzigaretten zu bilden.

Es hat sich herausgestellt, dass bei so hergestellten Filtern das kleinteilige Material gut gepackt ist und die Räume zwischen den Stopfen gut gefüllt sind, so dass ein Filter erzeugt wird, der allen hindurchgesaugten Tabakrauch der Filterwirkung des kleinteiligen Materials unterwirft, wenn man Filterstopfen verwendet, deren Querschnittsflache zunächst grosser and deren Dichte zunächst geringer ist als im fertigen Filterstrang. Bei sorgfältigem Abmessen der einzufüllenden Kengen kleinteiligen Filtermaterials kann so eine praktisch vollständige Füllung der Räume zwischen den Stopfen erreicht werden.

Man kann jedooh frei dem soeben beschriebenen Ausführun^aboi- epiel auch Filtoratopfen verwenden, äeren ursprüngliche

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Quorschnittsgrösse und Dichte derjenigen in fertigen FiI-■borotrand mohr oder woniffor gleichen. In diooenj Pail wird raittola in ihrer Gestalt abgewandelt&r Führungen für das For&iatband die Papierbahn zu einen engeren Trog geformt, so dass wiederum eine Abflachung der Seitenflächen der auf der Papierbahn befindlichen Filterstopfen und damit derjenigen ümfangsflache der Stopfen, die an der trogförmigen Papierbahn anliegt, ersielt wird. Ein Abflachen des unteren ieils der Papierbahn und der anliegenden Urafangsflücho ^er Stopfen ist hier, bei Stopfen von .ursprünglich normaler Grosso, nicht erforderlich; eine Abflachung der Seiten der Stopfen reicht vielmehr aus. Auf diese Weise wird wiederum der Raum zwischen je zwei benachbarten Stopfen erheblich vergrössert, in den klointeiliges Filtermaterial eingefüllt werden kann, ohne da3s die Gefahr besteht, dass solches Katerial zwischen Stopfen und Papierbahn oberhalb der Linie gelangt, bis zu der jeder Stopfen an der Papierbahn anliegt. Beim anschliessenden vollständigen Umlegen der Papierbahn um die Stopfen und das kleinteilige Katerial erlauben dann die Führungen, dass die Filterstopfen eich wieder auf den gewünschten kreisrunden Sollquerschnitt des Filterstranges ausdehnen. So erhält man erheblich besser gefüllte Stopfen als nach dem bekannten Verfahren auch bei Verwendung von Stopfen üblicher Grosse, die also ursprünglich nicht von grösaerea Querschnitt und geringerer Dichte als im fertigen Strang sind, wenn auch '.eine vollständige PUllung der Räume

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mit kleinteiligem Ilaterial eo nicht erreicht werden kann. Insbesondere ißt die Anwendung dos Verfahrens mit diesor Art von Stopfen von Vorteil, wenn ein Pilterstrane hergestellt wird, vjio er etwa in der deutschen Patentschrift (P 15 32 224.4) ■beschrieben ist und bei dem die llotwendigkeit einer vollständigen Füllung der Räume zwischen den Filterstopfen entfällt, indem zwischen den Stopfen und dem kleinteiligen Filtermaterial jeweils.für den Rauch nicht oder nur begrenzt durchlässige Elemente angeordnet sind, die den freien Querschnitt der Filterstopfen verringern.

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Claims

4X I9Ü/458

Patentansprüche

T. Verfahren zum Herstellen von Filtern für Zigaretten od.dgl. Rauchgecenstände, bestehend aus folgenden Schritten:

a) kontinuierliches Zuführen einer fortlaufenden Bahn aus Einhüllmaterial,

"b) Formen der Bahn· zu einem Trog,·dessen Längsachse parallel zur Longe der Bahn verläuft,

c) Auflegen von Filterstopfen auf die Bahn in Abständen entlang des Troges,

d) Einfüllen von kleinteiligea Filtermaterial zwischen benachbarte Stopfen in die trogförmigo Bahn,

ö) vollständiges Herualegen der Bahn um die Stopfen und das kleinteilige Filtermaterial unter Bildung eines kreisförmigen Strangquerschnittes und Verkleben der Ränder der Eahn miteinander,

dadurch gekennzeichnet, dass

f) vor dem Schrift (d) durch Änderung des Querschnitts der Bahn (2) und der darauf befindlichen Stopfen (8) dessen Fläche vergrössert wird und so ein Aufnahmeraum für das kleinteilige Filtermaterial (12) geschaffen v/ird, der ■ grosser ist als der Aufnahmeraura vor der Querschnittsänderung.

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BAD ORfQINAt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Filterstopfen (8) geändert wird, indem einander gegenüberliegende Seiten der Filterstopfen abgeflacht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Änderung des Querschnitts die Querschnittsflache der Filterstopfen grosser und ihre Dichto geringer ist als im fertigen Filterstrang und dass die Stopfen während der Herstellung des Filterstranges auf die gewünschte Querschnittsfläche und Dichte zusanmengedrückt werden·
4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3» dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich der untere Umfangsteil der Stopfen (8) abgeflacht wird, so dass drei Seiten der Stopfen einen angenähert rechteckigen Querschnitt bilden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung de3 Querschnitts und das Zusammendrücken der Stopfen gleichzeitig erfolgen.
6. Verfahren zum Herstellen von Mundstückzigaretten, dadurch gekennzeichnet, dass die Mundstücke in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellt werden.
7. Vorrichtung zum 'Ausfuhr e*j des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bia 6 mit

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-a) Mitteln, die ein© fortlaufende Bahn aus BinhUllmaterial zuführen, .

b) Mitteln, die die Bahn in die Gestalt -eines !ßroges mit sich parallel zur Länge der Bahn erstreckender Achse formen, ' ■

c) Zuführmittel^, die Filteraaterial-Stopfen auf die Bahn in Abständen entlang des Troges auflegen, ,

d) Mitteln, die kleinteiliges Filtermaterial auf die trogförmige Bahn zwischen benachbarte· Stopfen einfüllen, und

e) Mitteln, die die Bahn um die Stopfen und das'^akleinteilige Filtermaterial unter Bildung eines kreisförmigen Strangquerschnitts und unter Verkleben der bänder der Bahn niiteinander herumlegen,

gekennzeichnet durch Kittel (5, 6, 7), die den Querschnitt

der Bahn (2) und der darauf befindlichen Stopfen (8) ändern, um Aufnahmeräume für kleinteiliges Filtermaterial (12) zwischen benachbarten Stopfen z\x schaffen, die grosser sind als die Aufnahmeräume vor der Querschnittsänderung.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel, die den Querschnitt ändern, eine kanalförmige Führung (4)" von zunehmend sich änderndem Querschnitt dient·.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder Ö, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel, die kleinteiliges Filtermaterial (12) in

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die Aufnahneraune zwischen den Sto-nien (8) einführen, ein in einer vortilcalen Ebene drehbares,' oberhalb der Papierbahn angeordnetes Rad (3) dient, das in Abstünden um seinen UnianG herum verteilte Taschen (11) zur Aufnahme kleinteiligen Filtermaterial aus einen oberhalb des Rades angeordneten Vorratsbehälter und Abgabe desselben in die Raune zwischen den ÜPilterstopfen aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel, die Papierbahn (2) vollständig um die Stopfen (0.) herumsulegen, eine weitere Plihrung (15) dient, (j die annähernd die Oberseite eines 'feiles der kanalförmigen FUhrung (4) abdeckt*

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