DE2253096A1

DE2253096A1 - Maschine und verfahren zum herstellen von filterzigaretten

Info

Publication number: DE2253096A1
Application number: DE2253096A
Authority: DE
Inventors: Francis Auguste Maurice Labbe; Desmond Walter Molins
Original assignee: Molins Ltd
Current assignee: Mpac Group PLC
Priority date: 1971-10-29
Filing date: 1972-10-30
Publication date: 1973-05-03
Also published as: FR2159061A5; DE2253096B2; DE2253096C3; GB1396318A; IT975416B; US3854486A; JPS4861698A; JPS5539312B2

Description

Dr. Ing. H. Necsndank

DIpI. Ing. H ! ieuck - Dipl. Phys. W. Schmitz 2253096

Dipl. Ing. E. Grtslfs - Dipl. Ing. W. Wehnert 8 Mür.dicn 2_t ivlcaaristrafle 25 Telefon 538 0586

Molins Limited

2, Evelyn Street

Deptford,London,S.E.8 Anwaltsakte: M-2393

England

30. Oktober 1972

Maschine und Verfahren zum Herstellen von Filterzigaretten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine und ein Verfahren zum Herstellen von Filterzigaretten. Insbesondere sollen erfindungsgemäß Filterzigaretten dadurch hergestellt werden, daß ein durchgehender Zigarettenstrang gebildet wird, der aus einem durchgehenden, abwechselnd angeordnete Tabakabschnitte und Filterstücke enthaltenden Umhüllungsstreifen besteht, wogegen bei den üblichen Zigarettenmaschinen tabakgefüllte, von einem durchgehenden Zigarettenstrang abgetrennte Teilstücke mit getrennt hergestellten Filterstücken verbunden werden.

Die erfindungsgemäße Zigarettenmaschine zum Herstellen von Filterzigaretten ist gekennzeichnet durch einen luftdurchlässigen Förderer, an dem in regelmäßigen Abständen Stege angeordnet sind, eine Füllvorrichtung zum Einfüllen von Tabak in die Zwischenräume zwischen aufeinanderfolgenden Stegen,

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eine luftdruckeinrichtung zum Verdichten der zwischen den Stegen befindlichen Tabakabschnitte mit Hilfe eines Luftdruckunterschieds, einen zweiten Förderer zur Aufnahme der Tabakabschnitte und zu deren Transport zu einem durchgehenden Umhüllungsstreifen mit Hilfe von Saugdruck, eine Zufuhrvorrichtung zum Einsetzen von Filterstücken in den Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden Tabakabschnitten nach Verlassen des ersten Förderers und eine Strangformvorrichtung zum Einschließen der Tabakabschnitte und Filterstücke in den durchgehenden Umhüllungsstreifen zwecks Bildung eines durchgehenden, aufeinanderfolgend mit Tabakabschnitten und Filterstücken gefüllten Zigarettenstrangs.

Die Tabakabschnitte und Filterstücke sind vorzugsweise doppelt so lang wie in den endgültigen Filterzigaretten. In diesem Fall kann der durchgehende Zigarettenstrang in der Mitte der Tabakabschnitte und Filterstücke durchtrennt werden, so daß Filterzigaretten entstehen, die nacheinander in entgegengesetzte Richtungen weisen; vorzugsweise wird der durchgehende Zigarettenstrang jedoch lediglich in der Mitte der Filterstücke (oder lediglich in der Mitte der Tabakabschnitte) durchtrennt, so daß doppeltlange Filterzigaretten entstehen, die anschließend während einer seitlichen Verschiebung in der Mitte durchtrennt werden.

Vor dem Einschließen der Tabakabschnitte und Filterstücke kann der Umhüllungsstreifen auf seiner Außenfläche in den

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mit den Filter'stücken zusammenfallenden Bereichen "bedruckt werden, um das übliche, korkartige Aussehen zu erhalten.

Torzugsweise werden die Zwischenräume zwischen aufeinanderrfolgenden Stegen durch Aufschauern von Tabak auf den ersten Förderer gefüllt. Anschließend oder während des Aufschauerns wird jeglicher auf die Stege, auftreffender Tabak entfernt. Der die Stege aufweisende, erste Förderer kann "beispielsweise als Bandförderer ausgebildet sein, der nach der Aufnahme des Tabaks in der Schauerzone um eine Rolle läuft, so daß jeglicher auf den Stegen verbliebener Tabak durch die Zentrifugalkräfte abgeworfen wird, während die zwischen den Stegen liegenden Tabakabschnitte durch den über das Band zugeführten Saugdruck auf dem Band gehalten werden, längs der Außenseite des Förderbandes kann eine luftdurchströmte Kammer angeordnet sein, in der der von den Stegen abgeworfene Tabak getrennt vom Förderband transportiert wird; insoweit kann die Maschine von der in der Deutschen Patentanmeldung P 21 52 301.5 be-

1'" (· -ft schriebenen Bauart sein.

Wenn eine beispielsweise in der G-B-PS 916 141 beschriebene Maschine, bei der der Tabak mittels eines Luftstroms auf den ersten Förderer geschauert wird, auf die erfindungsgemäße Weise ausgebildet wird, sucht der nahe am Förderband vorhandene Luftstrom den größten Teil des auf die Stege auftreffenden Tabaks nach vorne oder hinten zu fegen; der auf

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diese Weise nach vorne oder hinten gefegte Tabak sammelt sich an den zwischen den Stegen liegenden Tabakabschnitten. Infolgedessen sind die Stege bei Beendigung des Schauervorganges verhältnismäßig sauber. Jegliche auf den Stegen verbliebene Tabakpartikel können unter dem Einfluß von Zentrifugalkräften abgeworfen oder nach dem Durchgang durch die Schauerzone abgeblasen werden.

In einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung ist der Kanal, über den Tabak auf das Förderband geschauert wird, etwa auf die beispielsweise in der genannten GB-PS 916 141 beschriebene Weise ausgebildet, wobei jedoch zum Fortblasen des Tabaks von den Stegen unmittelbar nach dessen Auftreffen auf die Stege beim Schauern folgende Anordnung getroffen ist: nahe dem am Förderband liegenden Kanalende sind eine oder mehrere Luftzufuhröffnungen angeordnet, über die seitliche Luftstrahlen quer zum Kanal eingeführt werden, durch die der Tabak von den Stegen fortgeblasen wird, wobei die Luftzufuhr zu den Öffnungen mittels eines Umlaufventils erfolgt, das vorzugsweise aus einem Rohr besteht, das mit einem schraubenförmigen Schlitz versehen ist, der schräg zu der oder den Öffnungen verläuft; bei Drehung des Rohrs bewegt sich der im Bereich der Öffnung (en) befindliche Abschnitt des schraubenförmigen Schlitzes in zeitlicher Abstimmung mit den Stegen in Längsrichtung des Förderbandes. Somit wird durch den aus der oder den Öffnungen austretenden Luftstrahl der Tabak von jedem oteg fort^eolaren, und zwar vorzugsweise über die gesamte Länge

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der Schauerζone. Auf der der oder den Luftzufuhröffnungen gegenüberliegenden Kanalseite ist ein Auslaß angeordnet, über den der von den Stegen entfernte Tabak mit Hilfe eines Luftstroms ausgefördert wird. Von diesem Auslaß kann der Tabak¹-einem Behälter zugeführt werden, von wo er in geeigneter Weise zur Aufgabeseite der Maschine zurückgeführt wird. Vorzugsweise ist der Auslaß.jedoch mit einem Rückführkanal verbunden, der eine in den Schauerkanal zurückführende Schleife bildet, so daß der von den Stegen entfernte Tabak über den Schauerkanal kontinuierlich zurückgeschauert wird.

Wahlweise kann die erfindungsgemäße Maschine von der in der GB-PS 1 083 249 beschriebenen Bauart sein. In diesem Fall sind auf dem Förderband 24» auf das der Tabak geschauert wird, Stege angeordnet, und die zwischen den Stegen befindlichen Tabakabschnitte können getrimmt werden, bevor sie an das Förderrad 8 übergeben werden; die Filterstücke können auf das obere Band 10 aufgesetzt werden, das zu diesem Zweck nach rückwärts verlängert sein kann, so daß die Filterstücke auf die Unterfläche des Bandes aufgesetzt werden können, bevor das Band das Förderrad 8 erreicht und die Tabakabßchnitte aufnimmt. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:

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Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer Ausführungsform der Erfindung;

Fign.2A bis 2C vergrößerte Teilansichten des Förderbandes im Bereich der jeweiligen Pfeile A bis C;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines unterschiedlich ausgebildeten Steges;

Fig. 4 den in Fig. 3 gezeigten Steg in verkleinertem Maßstab an der Stelle, wo der Tabakstrom vom Förderband an das Förderrad übergeben wird;

Fig. 5 einen vergrößerten senkrechten Schnitt einer andersartig ausgebildeten Maschine;

Fig. 6 die Aufsicht eines Teils der in Fig. 5 gezeigten Maschine;

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines unterschiedlich ausgebildeten Förderrades für die in Fig. 1 gezeigte Maschine;

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII der Fig. 7; Fig. 9 einen Teilschnitt einer weiteren Maschine;

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Pig. 10 die Aufsicht des bei der Maschine gemäß Fig. 9 verwendbaren Zeitgebers;

Pig. 11 eine ebene, geschnittene Abwicklung der Saug-

und Druckkanäle der in Fig. 9 gezeigten Maschine;

Fig. 12 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie XII-XII der Fig. 9.

Die in Fig. 1 gezeigte Maschine enthält einen senkrechten Schauerkanal 2, in dem Tabak auf ein Förderband 4 hochgeschauert wird, das in Pfeilrichtung um zwei Rollen 6 und 8 läuft. Der Tabak wird im Kanal 2 durch einen Luftstrom hochgefördert, der in erster Linie durch ein an einen Luftschlitz 10 angeschlossenes Gebläse und zum Teil durch die über das Band infolge des in der Saugkammer 12 im Förderband herrschenden Unterdrucks angesaugte Luft erzeugt wird.

Wie die Fign. 2A bis 2G zeigen, sind auf dem Förderband Stege 14 angeordnet. Zwischen den Stegen ist das Förderband luftdurchlässig, so daß der Tabak unter dem Einfluß des von der Saugkammer 12 erzeugten Saugdrucks auf dem Förderband gehalten wird. Somit werden die zwischen den Stegen aufgebauten Tabakabschnitte 16 durch Saugwirkung auf dem Förderband gehalten. Der Tabak wird außerdem gegen die Stege geschauert und sucht sich schichtweise auf den Stegen abzusetzen, wie dies in Pig. 2A gezeigt ist, in der das Band im Endbereich der Schauer-

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zone (d.h. unmittelbar vor Verlassen des Kanals 2) dargestellt ist. Da die Stege 14 nicht luftdurchlässig sind, sucht jedoch die an den Stegen umgelenkte Luft die sich den Stegen 14 nähernden oder tatsächlich auf sie auftreffenden Tabakpartikel nach vorne oder hinten mitzunehmen, wobei diese Tabakpartikel infolge der Trägheitswirkung des Tabaks vor allem relativ zum Band nach hinten zu wandern suchen. Infolgedessen verläßt das Förderband 4 den Schauerkanal 2 mit vollständig ausgebildeten Tabakabschnitten 16, die an ihren den Stegen 14 benachbarten Enden zusätzliche Extrahäufchen 16A aufweisen, und mit einer geringen Tabakmenge 16B, die möglicherweise noch auf den Stegen 14 vorgefördert wird. Während das Band 4 um die Rolle 6 läuft, wird die Tabakmenge 1$B unter dem Einfluß der Zentrifugalkräfte in einen längs des Förderbandes verlaufenden Innenraum 19 ,abgeworfen. Vom Innenraum 19 wird der Tabak mit Hilfe von Luft in ein Rohr 21 gefördert, das in ein Rohr 23 mündet, über das überschüssiger Tabak abgeführt wird, der mittels einer Überschuß-Abnahmevorrichtung 24 von dem auf dem Band befindlichen Tabakstrom entfernt wurde.

Die Überschuß-Abnahmevorrichtung 24 ist beispielsweise von der in der GB-PS 881 024 beschriebenen Bauart. Somit enthält die Abnahmevorrichtung zwei miteinander zusammenwirkende Scheiben, die von der Hauptmasse des auf dem Band befindlichen Tabakstroms eine äußere Schicht abtrennen, die mittels einer

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Bürste entfernt wird; an ihrem Außenumfang sind die Scheiben an in Umfangsrichtung auf Abstand gehaltenen Stellen mit Ausnehmungen versehen, so daß an einer jeder Ausnehmung entsprechenden Stelle eine zusätzliche Tabakmenge verbleibt, wobei die Lage dieser zusätzlichen Tabakmengen derart abgestimmt ist, daß sie dort liegen, wo der Zigarettenstrang schließlich durchschnitten wird, so daß die Zigarettenfüllung an ihrem Ende eine höhere Dichte als an anderen Stellen aufweist. Die in Fig. 1 gezeigte Überschuß-Abnahmevorrichtung 24 ist von ähnlicher Bauweise und entfernt einen Teil der Tabakabschnitte zwischen den Stegen 14, wobei jedoch kleine zusätzliche Tabakmengen 16C stehenbleiben, wie dies in Fig. 20 gezeigt ist (die das Förderband stromabwärts der Abnahmevorrichtung 24 zeigt). Diese Extramengen 16G (die etwas übertrieben dargestellt· sind) helfen sicherzustellen, daß die' 'an den Filterstücken angrenzenden Enden der Tabakabschnitte in den endgültigen Zigaretten ausreichend mit Tabak gefüllt sind. Die Abnahmevorrichtung kann derart ausgebildet sein, daß unmittelbar hinter jedem Steg 14 eine besonders große Überschußmenge verbleibt, um die auf den Tabak im Formkanal der Strari%ormvorrichtung ausgeübte Rückschubwirkung auszugleichen, wie dies weiter unten beschrieben wird.

Die Fign. 2A bis 2G zeigen die Stellen 18, an denen der endgültige Zigarettenstrang schließlich durchtrennt wird,■so daß doppeltlange Filterzigaretten entstehen.

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Die in Pig. 2C gezeigten Tabakabschnitte werden vom Förderband 4 an ein Saugförderrad 20 übertragen, das die Tabakabschnitte einem durchgehenden Umhüllungsstreifen 22 zuführt. Bevor der Umhüllungsstreifen 22 sein Horizontaltrum erreicht, wird durch eine nicht-geas igte Auftragvorrichtung in regelmäßigen Abständen ein Klebstofftupfer an Stellen aufgebracht, wo doppeltlange Filterstücke 23 mittels eines um eine vertikale Achse umlaufenden Zufuhrrades 25 auf den Umhüllungsstreifen 22 aufgesetzt werden. Das Zufuhrrad 2·5 kann im wesentlichen von der in der GB-PS 876 732 beschriebenen Bauweise sein.

Die auf den Umhüllungsstreifen 22 aufgesetzten, doppeltlangen Pilterstücke können einen geringfügig größeren Durchmesser als die endgültigen Filter haben und im Formkanal einer Strangformvorrichtung 26 zusammengepreßt werden, in welchem die endgültige Verdichtung des Tabaks stattfindet und die Tabakabschnitte und Pilterstücke in den Umhüllungsstreifen 22 eingeschlossen werden; vorzugsweise ist der Querschnitt des Formkanals an im wesentlichen sämtlichen, längs des Formkanals verteilten Stellen vollständig durch die Filterstücke ausgefüllt. Dies hilft sicherstellen, daß die hinteren Enden der Tabakabschnitte nicht über die vorderen Enden der Filterstücke zurückgestrichen werden, und kann ferner dazu beitragen, den Rückschub an den vorderen Enden der Tabakabschnitte im Pormkanal zu verringern.

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Statt daß die Filterstücke auf den Umliüllungsstreifen aufgesetzt werden, können sie auch an das Saugförderrad 20 übergeben werden, beispielsweise an einer Zufuhrstation, wo das Saugförderrad bereits die Tabakabschnitte trägt.

Die Stege 14 sollten hoch genug sein (d.h. ausreichend weit vom Förderband hochstehen), um die Tabakabschnitte an ihrem Enden zu begrenzen. Die Höhe der Stege kann beispielsweise etwa 13 nun betragen und die Höhe der Tabakabschnitte nach dem Zurichten.(abgesehen von den Enden der Tabakabschnitte) bei etwa 9,5 mm liegen} die Höhe an den Enden der Tabakabschnitte kann etwa 12 mm betragen. Der Spalt zwischen dem Förderband und dem Förderrad 20 kann jedoch geringfügig kleiner, beispielsweise 8 mm,sein, so daß der Tabak während der Übergabe vom Förderband zum Förderrad geringfügig zusammengepreßt wird. In diesem Fall kann das Förderrad mit Ausnehmungen versehen sein, in die die Stege 14 einführbar sind. Wahlweise können die Stege kompressibel oder flexibel ausge-.bildet sein, so dalben engen Spalt zwischen dem Förderband und dem Förderrad durchwandern können. Fig. 3 zeigt eine mögliche Ausführungsförm der Stege.

Der in Fig. 3 gezeigte Steg 28 besteht aus einem Streifen rostfreien Federstahls, der zu einem geschlossenen Bügel verformt ist, welcher aus einem ebenen Außenabschnitt 28A, Endabschnitten 28B und 28C, die sich durch Schlitze im Förder-

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band 4 erstrecken, und Abschnitten 28D und 28E besteht, die auf der entgegengesetzten Seite des Förderbandes (d.h. der dem Tabak gegenüberliegenden Pörderbandseite) liegen und sich etwa in·der Mitte treffen, wo sie beide am Förderband befestigt sind, beispielsweise durch Nieten oder bei Verwendung eines Metallbandes durch Punktschweißen. Die Endabschnitte 28B und 28C sind beide etwa teilzylindrisch ausgebildet, wobei ihr Krümmungsmittelpunkt an den zugehörigen Enden der Abschnitte 28D bzw. 28E liegt. Wenn somit die Höhe des Steges verringert werden muß, verschieben sich die Endabschnitte 28B und 28C durch die Schlitze im Förderband und die Abschnitte 28A, 28D und 28E verbiegen sich auf die in Fig. 4 gezeigte Weise. Der vom Metallstreifen umschlossene Raum ist durch ein Einsatzstück 30 aus flexiblem, schwammartigem Material, beispielsweise Schaumgummi, gefüllt. Wenn sich ein Steg dem Förderrad nähert, wird seine Höhe zunehmend durch eine feststehende Zunge 32 verringert, die aus einem reibungsarmen Material, beispielsweise Tufnel, besteht.

Statt daß der auf den Stegen befindliche Tabak mit Hilfe der Zentrifugalkraft abgeworfen wird, kann er auch mittels der in den Fign. 5 und 6 gezeigten Vorrichtung kontinuierlich fortgeblasen werden. Fig. 5 ist ein senkrechter Schnitt durch den gesamten in Fig. 1 gezeigten Kanal 2. Wie gezeigt, wird der Kanal teilweise durch eine Vorderwand 34 und eine Rück-

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wand 36 gebildet, welche einen Luftschlitz 38 enthält, über den Luft durch ein nicht-gezeigtes Gebläse angesaugt wird. Die. Luft strömt somit im Kanal hoch und trägt den Tabak auf ein Förderband 40, auf dem in regelmäßigen Abständen Stege 42 angeordnet sind. Die auf dem Band zwischen den Stegen 42 sich aufbauenden Tabakabschnitte sind seitlich durch Schienen 44 und 46- begrenzt, zwischen denen die Stege 42 laufen.

Die rückwärtige Schiene 44 begrenzt gemeinsam mit einem Gehäuseteil 51 eine Reihe von Lufteinlassen 48, die sich am oberen Ende der Rückwand 36 über deren gesamte Länge erstrecken und durch senkrechte, am Gehäuseteil 51 angeordnete Schaufeln 50 voneinander getrennt sind (Pig. 6). Luftstrahlen von einem rotierenden Ventilrohr 52 werden über die Einlasse 48 gelenkt und verschieben sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Förderband und in fluchtender Ausrichtung zu den Stegen 42, um den Tabak seitlich von den Stegen fortzublasen. Die Schaufeln 50 liegen nahe nebeneinander und stellen sicher, daß die Luftstrahlen quer über die Stege 42 gerichtet sind und im wesentlichen keine Bewegungskomponente in Bewegungsrichtung der' Stege aufweisen. Der von den Stegen fortgeblasene Tabak -gelangt zu einem Au=LaB 54» der am oberen Ende des Kanals 2 über dessen gesamte Länge, d.h. parallel zum Förderband 40 verläuft. Der Auslaß 54 mündet in einen Kanal 56, der eine zum Kanal 2 zurückführende Schleife bildet. Infolge der Ablenkung der Luft über den Luftschlitz 38 ist der Saugdruck im Bereich 2 A des

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Kanals 2 größer als am oberen Ende des Kanals, so daß aufgrund dieser Druckdifferenz die Luftansaugung über den Kanal 56 unterstützt/Wird. Zusätzlich kann ein Lufteinlaß 58 in der gezeigten Weise vorgesehen sein. Die Länge des Kanals 56 und die Luft- und Tabakgeschwindigkeit im Kanal 56 sind derart gewählt, daß der von den Stegen fortgeblasene Tabak das Förderband 4 etwa im Bereich zwischen den Stegen erneut erreicht. Diese ZeitabStimmung läßt sich verändern, beispielsweise indem die Luft- und TabaJcgeschwindigkeit im Kanal 56 verstellt wird; so kann ein Luftzufuhrschlitz zwischen dem Einlaß 58 und dem am Kanal 2 liegenden Ende des Kanals 56 vorgesehen sein, und die über diesen Luftzufuhrschlitz eintretende Luftmenge kann mittels eines Ventils regelbar sein, so daß die Bewegungsenergie des vom Kanal 56 in den Kanal 2 eingeführten Tabaks veränderlich ist.

Das Yentilrohr 52 enthält drei teilzylindrische Streifen 52A, die gemeinsam einen Zylinder mit schraubengangförmigen Schlitzen 52B bilden, welche durch die Ränder der Streifen 52A begrenzt werden. Aus jedem Schlitz entströmt Luft in einem Bereich, wo der Schlitz über dem Spalt zwischen einer Kante 60 eines stationären Gehäuseteils 61 und einer Kante 62A eines Schiebers 62 liegt, welcher auf der Achse des Rohres 52 verstellbar ist, um den Spalt zwischen der Kante 60 und der Kante 62A zu verändern. Die Kante 60 des Gehäuseteils 61 ist in Fig. 6 in gestrichelten Linien gezeigt, da gemäß Fig. 6 das Gehäuseteil

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61 und die Schienen entfernt sind. Wie Mg. 6 zeigt, hat der die Einlasse 48 durchsetzende luftstrahl die länge 1; diese entspricht der länge jedes Steges 42. Beim Umlauf des Ventilrohres 52 bewegt sich der luftstrahl längs der Einlasse 58 mit der gleichen Geschwindigkeit wie die und in fluchtender Ausrichtung zu den Stegen 42, so daß der auf die Stege gelangende Tabak kontinuierlich von den Stegen fort und in den Kanal 56 hineingeblasen wird.

Da drei Schlitze vorhanden sind, ist die Drehgeschwindigkeit des Rohres "bei einer Zigarettenmaschine mit einer leistung von beispielsweise 4000 Zigaretten je Minute 1/6 χ 4000 TJpm. Wahlweise kann auch eine unterschiedliche Schlitzzahl im Ventilrohr vorhanden sein, und in diesem Fall muß die Drehgeschwindigkeit entsprechend geändert werden.

Der Anstellwinkel der Schlitze bezüglich der Rohrachse (d.h. der Winkel A gemäß Fig. 6) hängt von der länge der Zigaretten ab. Für einen Bereich von Zigarettenlängen zwischen 60 und 100 mm können zwei Rohre vorgesehen sein, von denen das eine für den Bereich zwischen 60 und 75 mm und das andere für den Bereich zwischen 75 und 100 mm geeignet ist. Der Winkel A des Rohres ist jeweils verstellbar, indem ein Rohrende relativ zum anderen verdreht wird. Zu diesem Zweck können die Streifen 52A beispielsweise aus Kunststoff, wie etwa Tufnel, bestehen.

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Die Streifen können auf einer Anzahl von dünnen Scheiben 64 angeordnet sein, die längs des Rohres axial auf Abstand gehalten sind, wobei jede Scheibe mit kleinen Ansätzen 64A versehen ist,.die zwischen benachbarte Kanten der Streifen eingreifen. Sämtliche Scheiben können auf einer nicht-gezeigten Mittelwelle angeordnet sein, und die Endscheiben (jedoch nicht die Zwischenscheiben) können mit der Mittelwelle verriegelbar sein, so daß der Winkel A geändert werden kann, indem eine der Endscheiben gelöst, geringfügig verdreht und dann erneut fest mit der Mittelwelle verbunden wird.

Beispielsweise kann ein Ventilrohr, das für eine Zigarettenlänge von 75 mm verwendbar ist, einen Winkel von 15° 35' haben. Bei einer Zigarettenlänge von 60 mm muß der Winkel A auf 19 15' verändert werden. Umgekehrt muß bei längeren Zigaretten mit einer Länge von 85 mm der Winkel A 13 50' betragen.

Die Breite der Schlitze verändert sich geringfügig, wenn der Winkel A geändert wird. Bei dem obigen Beispiel beträgt die Schlitzbreite beispielsweise für 60 mm-Zigaretten 2,55 nun und für 85 mm-Zigaretten 2 mm. Für den Fall, daß bei 60 mm-Zigaretten das Verhältnis der Filterlänge zur Zigarettengesamtlänge 0,2 beträgt, muß die Breite des Spalts zwischen der Kante 60 und der Verschlußkante 62A 8,44 mm betragen; andererseits muß bei 85 mm-Zigaretten und einem Verhältnis

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der Filterlänge zur Zigarettengesamtlänge von 0,25 die Breite des Schlitzes 10,5 nun betragen.

Die Fign. 7 und 8 zeigen, wie das Förderrad '20 gemäß Pig. ausgebildet werden kann, um Ausnehmungen zum Einschieben der Stege 14 zu bilden. In der gezeigten Ausführungsform ist das Förderrad auf seinem Außenumfang in vier Segmente zum Transport von vier Tabakabschnitten 16 unterteilt.

Wie Pig. 7 zeigt, erhält das Förderrad 20 die Tabakabschnitte 16 vom Förderband 4 und übergibt diese Tabakabschnitte an einen Umhüllungsstreifen 22, der auf Abstand gehaltene, doppeltlange Filterstücke 24 trägt.. Im Förderrad 20 sind zwei diametral verlaufende Schieber 70 und 72 angeordnet, die im rechten Winkel zueinander verlaufen. Jeder Schieber ist an seinen Enden mit einem Kopfstück 7OA,7OB bzw. 72A, 72B versehen, das gleitend zwischen parallelen Führungsflächen 74 im Förderrad geführt ist.

Während des Betriebs verstellt sich jedes Kopfstück radial nach innen, so daß eine Ausnehmung 76 zur Aufnahme eines Steges entsteht. Gemäß Fig. 7 befinden sich das Kopfstück 70A und ebenso das Kopfstück 72A in der eingeschobenen Lage. Die Länge jedes Schiebers ist derart bemessen, daß· in der Einschublage des einen Kopfstücks sich das am anderen Ende des Schiebers befindliche Kopfstück in der Ausfal\rlage befindet,

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in der seine Außenfläche eine glattflächige Fortsetzung des Außenumfangs des Förderrades bildet. Die erforderliche Verstellung der Schieber wird mit Hilfe von Druckluft erreicht, die über einen Kanal 78 einer bogenförmigen Kammer 80 zugeführt wird, welche auf der Oberseite des Förderrades 20 liegt. Infolge der Druckbeaufschlagung der Kammer 80 befindet sich das Kopfstück 72B in seiner Ausfahrlage; in dieser Lage ist daher keine Ausnehmung im Förderrad vorhanden, in der sich möglicherweise das sich vorschiebende Filterstück 24 unbeabsichtigt fangen könnte. Jedes Kopfstück wird somit nach innen verstellt, wenn es die gebogene Kammer 80 überwandert, so daß eine Ausnehmung 76 entsteht, die einen der Stege 14 des Förderbandes aufzunehmen vermag, und anschließend bewegt sich jedes Kopfstück in seine Ausfahrlage, wenn es sich dem Umhüllungsstreifen 22 nähert.

Die Ein- und Ausfahrlagen der Kopfstücke werden durch einstellbare Anschläge 82 festgelegt.

Die Segmente des Förderrades zwischen den Kopfstücken der Schieber sind durch im wesentlichen radial verlaufende Schaufeln 84 unterteilt. Am inneren Ende jedes zwischen benachbarten Schaufeln liegenden Hohlraums befindet sich eine Öffnung 86, die in Axialrichtung zu einer Stirnfläche des Förderrades verläuft. An dieser Stirnfläche des Förderrades liegt ein feststehender Kanal, der durch einen bogenförmigen Schlitz 88 gebildet wird, durch den über die Öffnungen 86 ein Saug-

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druck an die Hohlräume zwischen den Schaufeln 84 angelegt wird,

Pig. 8 zeigt in gestrichelten Linien zwei feststehende Seitenschienen 2OA und 2OB, die die Tabakabschnitte auf dem Förderrad 20 seitlich begrenzen.

Die Fign. 9 bis 12 zeigen eine weitere Ausführungsform, "bei der die Stege auf dem Förderband durch Saugwirkung gehalten werden. Die Maschine entspricht in ihrem allgemeinen Aufbau der in Fig. 1 gezeigten, wobei der Tabak in einem Schauerkanal 90 .hochgefördert wird und einen Tabakstrom auf einem Förderband 92 bildet, auf dem auf Abstand gehaltene Stege angeordnet sind. Die Stege 94 sind jedoch mit dem Förderband nicht fest verbunden, sonder^yauY diesem durch Saugwirkung gehalten. Zwischen den Stegen werden auf die an Hand der Fig. 1 oder der Fign. 5 und 6 erläuterte Weise Tabakabschnitte 95 ausgebildet, und diese Tabakabschnitte werden mittels eines Förderrades 98 einem durchgehenden Umhüllungsstreifen 96 zugeführt. Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 trägt der Umhüllungsstreifen 96 auf Abstand gehaltene, doppelt lange Filterstücke 100, die zwischen die Tabakabschnitte eingesetzt werden. Fig. 9 zeigt ferner schematisch einen Abschnitt einer Formstückzunge 101, die die Tabakabschnitte und Filterstücke auf den Querschnitt der fertigen Zigarette zusammendrückt.

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Durch das Transportrad 98 und die benachbarte Rolle 102 strömt Luft in Richtung der parallelen Pfeile.

Innerhalb der Rolle 102 und unmittelbar stromabwärts des Punktes (der Stelle B), an dem die Tabakabschnitte an das Förderrad 98 übergeben werden, befindet sich ein Rohr 104» das ständig mit einem geringfügigen Überdruck beaufschlagt ist, um die Übergabe der Tabakabschnitte auf das Förderrad zu unterstützen. Innerhalb des Rohres 104 liegt jedoch ein kleineres Rohr 106, das mit starken, zeitlich gesteuerten Saugdruckimpulsen beaufschlagt ist, um die Stege 94 auf dem Förderband 92 zu halten; hierzu trägt auch der Luftstrom bei, der aus dem Förderrad im Bereich der Stege ausgeblasen wird. Somit bewegen sich die Stege gemeinsam mit dem Förderband Aus einem kleinen Zwischenstück 108 wird Luft nach oben geblasen, um die Stege gegen das Förderband 92 zu drücken, bis sie ein luftdurchlässiges Zwischenband 110 erreichen. Über eine Öffnung 112 wird eine unterhalb des oberen Trums des Zwischenbandes 110 gelegene Saugkammer 114 mit Saugdruck beaufschlagt, so daß die Stege auf das Zwischenband 110 gesaugt werden. Die Geschwindigkeit des Zwischenbandes 110 ist fein einstellbar, jedoch kann das Zwischenband 110 normalerweise mit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit als das Förderband 92 umlaufen. Am Ende des Zwischenbandes 110 liegt eine Zeitgebervorrichtung 116 (die in Fig. 10 etwa in der Aufsicht gezeigt ist), durch die die Stege wieder

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auf das Förderband 92 in zeitlich gesteuerten, regelmäßigen Zeitabständen mit Hilfe eines Luftstroms aufgesetzt werden, der nach oben aus einer der Zeitgebervorrichtung benachbarten Kammer 118 ausbläst.

Mit Hilfe der Zeitgebervorrichtung 116 und des geschwindigkeitsveränderlichen Zwischenbandes 110 kann der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Stegen 94 auf dem Förderband 92 stromabwärts der Zeitgebervorrichtung eingestellt werden. Bei einer auf diese Weise vorgenommenen Verstellung kann erforderlichenfalls gleichzeitig die Länge der Stege 94 verändert werden. Somit muß die Länge des Förderbandes 92 nicht genau ein ganzzahliges Vielfaches der Länge der doppeltlangen Zigaretten sein. Falls beispielsweise die Länge eines Tabakabschnitts oder die Länge eines Filterstücks geringfügig verringert werden muß, kann dies durch entsprechende Einstellung der Zeit'gebervorrichtung 116 (zwecks Verringerung des Abstands der Stege) und durch geringfügige Erhöhung der Geschwindigkeit des Zwischenbandes 110 bei gleicher Anzahl von Stegen 94 erreicht werden; somit beschleunigt das Zwischenband 110 die Stege derart, daß sie ihre erwünschte Lage auf dem Förderband 92 erreichen können. Falls jedoch die gewünschte Verringerung der Tabakabschnittlänge oder . der FiIterstücklänge ausreichend groß ist, kann möglicherweise ein weiterer Steg 94 hinzugefügt werden, und in diesem Fall kann sich die genaue Zeitsteuerung der Stege durch eine

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Verringerung der Laufgeschwindigkeit des Zwischenbandes ergeben. Allgemein gesagt kann das Zwischenband 110 entweder rascher oder langsamer als das Förderband 92 umlaufen, um die erforderliche Zeitsteuerung der Stege 94 zu erhalten.

Wie Fig. 10 zeigt, besteht die Zeitgebervorrichtung 116 aus einem Rad, das auf einer senkrecht zum Förderband 92 verlaufenden Antriebswelle 116A angebracht und mit einem Haltefinger 116B versehen ist, der es dem jeweiligen Steg nur in dem erforderlichen Zeitpunkt gestattet, sich gemeinsam mit dem Förderband 92 nach vorne zu bewegen. Die Drehgeschwindigkeit des Rades ist veränderbar, um den Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Stegen stromabwärts der Zeitgebervorrichtung einzustellen.

An der Übergabestelle B zwischen der Rolle 102 und dem Förderrad 98 befindet sich ein Spalt, der kleiner als die Höhe der Stege 94 ist. Dies dient dazu, die Tabakabschnitte während der Übergabe zusammenzudrücken. Aus Gründen der Kompressibilität und eines geringen Gewichts können die Stege 94 aus einem weichen, kompressiblen Kunststoff hergestellt sein, beispielsweise mit einer Beschichtung aus einem abriebfesten Kunststoff.

Um die selektive Luftausblasung und -ansaugung am Umfang des Förderrades 98 zu erreichen, ist der Innenraum des Förderrades

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im Bereich, des Außenumfangs durch regelmäßig auf Abstand gehaltene Radialschaufeln 98A unterteilt, wie dies schematisch insbesondere in Fig. 11 gezeigt ist, in der eine flache, geschnittene Abwicklung eines Teils des Äußenumfangs des Vorderrades 98 dargestellt ist. Fig. 11 zeigt ferner schematisch, wie die erforderliche Über- und Saug- · druckbeaufschlagung an den verschiedenen Stellen, beispielsweise den in 3?ig. 9 gezeigten Stellen A, B, C und 0 er-, folgt.

An der Yorderfläche des Vorderrades befindet sich eine. Kammer 118, die über eine Leitung 120 kontinuierlich mit einem mittelstarken Luftdruck beaufschlagt ist. Somit strömt Luft vom Innenraum 118A der Kammer in die Abschnitte 124 des Umfangs des Vorderrades, welche in ihrer Länge den Stegen 94 auf dem Förderband 92 entsprechen. Das Förderrad dreht sich relativ zur Kammer in Richtung des Pfeiles 122.

An der Hinterfläche des Förderrades befindet sich eine Doppelkammer 126, die einen über eine Leitung 128 mit Saugdruclobeaufschlagten Innenraum 126A und eine.n über eine Leitung mit einem niedrigen LuftdrucMbeaufschlagten Innenraum 126B aufweist. Die Räume 126A und 126B stehen mit Abschnitten des Förderrades in Verbindung, die die Tabakabschnitte transportieren. Das Ausblasen von Luft aus dem Förderrad von der Stelle A zur Stelle B über den Innenraum 126B erfolgt aus

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Gründen einer glatten Übertragung der Tabakabschnitte vom Förderband 92 auf das Förderrad. _i(1

Wie Fig. 12 zeigt, sind die Tabakabschnitte seitlich durch feststehende Schienen 134 und 136 begrenzt, die um das Förderrad verlaufen. Fig. 12 zeigt ferner, wie der Saug- oder Überdruck aus den Kammern über Öffnungen 98C, die auf der einen oder anderen Seite des Förderrades und zwischen den Schaufeln 98A liegen, zu dem luftdurchlässigen Rand 98B des Förderrades gelangt.

Die Abstände zwischen benachbarten Tabakabschnitten sind geringfügig größer als die Doppelfilterstücke 100, um die Filterstücke mit Spiel einsetzen zu können. Die Länge der Doppelfilterstücke kann erforderlichenfalls geringfügig geändert werden. Auf diese Weise können geringfügige Änderungen im Verhältnis der Zigarettenlänge zur Filterlänge bei einem betrachteten Förderrad vorgenommen werden. Weiterreichende Änderungen erfordern jedoch die Verwendung eines unterschiedlichen Förderrades, und die Maschine ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß das Förderrad einfach auszuwechseln ist.

Um zu verhindern, daß sich die Enden der Tabakabschnitte über die Enden der Doppelfilterstücke im FormkaiaL verteilen, haben die auf den Umhüllungsstreifen aufgelegten Filterstücke vorzugsweise einen größeren Durchmesser und eine geringere Dichte

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als in der fertigen Zigarette, so daß die·FiIterstücke den Formkanal vollständig ausfüllen und somit den Tabak gegen eine an den Enden auftretende Verschiebung über die !Filterstücke abdichten. Wahlweise oder zusätzlich kann für den Fall, daß Filterstücke verwendet werden, .die aus einem von einem Hüllzylinder umschlossenen Filtermaterial (beispielsweise Zelluloseazetat) bestehen, mindestens ein Ende des Hüllzylinders jedes Doppelfilterstückes mit mehreren in Umfangsrichtung auf Abstand gehaltenen Schlitzen versehen werden, die sich vom Ende des Filterstückes nach innen erstrecken, so daß sich das Filtermaterial ausdehnen und somit den Formkanal füllen kann.

Anstelle der in Fig. 9 gezeigten Anordnung können die Stege 94 auch gemeinsam mit den Tabakabschnitten an das Förderrad 98 übergeben und anschließend nach beispielsweise einer Vierteldrehung des Förderrades entfernt und dann von dieser Stelle mit Hilfe eines weiteren Saugförderrades zum Förderband 92 zurückgeführt werden.

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Claims

Anwaltsakte: M-2393

Patentansprüche

Zigarettenmaschine zum Herstellen von Filterzigaretten, gekennzeichnet durch einen luftdurchlässigen Förderer (4,40,92), an dem in regelmäßigen Abständen Stege (14, 42,94) angeordnet sind, eine Füllvorrichtung (2,10,38, 90) zum Einfüllen von Tabak in die Zwischenräume zwischen aufeinanderfolgenden Stegen, eine Luftdruckeinrichtung (12) zum Verdichten der zwischen den Stegen befindlichen Tabakabschnitte mit Hilfe eines Luftdruckunterschieds, einem zweiten Förderer (20,98) zur Aufnahme der Tabakabschnitte und zu deren Transport zu einem durchgehenden Umhüllungsstreifen (22,96) mit Hilfe von Saugdruck, eine Zufuhrvorrichtung (25) zum Einsetzen von Filterstücken (23,100) in den Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden Tabakabschnitten nach Verlassen des ersten Förderers (4,40,92) und eine Strangformvorrichtung (26) zum Einschließen der Tabakabschnitte und Filterstücke in den durchgehenden Umhüllungsstreifen (22,96) zwecks Bildung eines durchgehenden, aufeinanderfolgend mit Tabakabschnitten und Filterstücken gefüllten Zigarettenstranges.

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2. Zigarettenmaschine nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Füllvorrichtung (2,10,38,90) Tabak auf den ersten, als -Bandförderer ausgebildeten Förderer, (4,40,92) schauerbar ist.
3. Zigarettenmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Trennvorrichtung (21,52) zum Entfernen von auf den Stegen befindlichem Tabak nach Beendigung des Aufschauerns.
4. Zigarettenmaschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak von den Stegen mit Hilfe von Zentrifugalkräften beim Durchgang des ersten Förderers (4,40,92) durch eine gekrümmte Bewegungsbahn entfernbar -ist.
5. Zigarettenmaschine nach Anspruch 2,' gekennzeichnet durch ein nahe dem ersten Förderer (40) in der Schauerzone angeordnetes Umlaufventil (52), durch das die Ober-

ί -fläche jedes Steges (42) mit, einem Luftstrahl zum Fortblasen des Tabaks beaufschlagbar ist.
6. Zigarettenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufventil (52) sich im wesentlichen über die gesamte Breite der Schauerzone längs des Förderers (40) erstreckt und daß durch das Umlaufventil (52) sämtliche in der Schauerzone befindliche Stege (42) ständig

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mit Luftstrahlen beaufschlagbar sind und somit der Tabak unmittelbar nach dem Auftreffen auf die Stege entfernbar ist. «f, ,
7. Zigarettenmaschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen auf der dem Ventil (52) gegenüberliegenden Seite der Schauerzone angeordneten Rückführkanal_s-<(56) zur Aufnahme des von den Stegen (42) fortgeblasenen Tabaks und zu dessen Rückführung in die Schauerzone.
8. Zigarettenmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Rückführkanal (56) eine zeitlich abgestimmte Tabakrückführung vorgesehen oder einstellbar und dadurch der zurückgeführte Tabak in die Zwischenräume zwischen den Stegen (42) schauerbar ist.
9. Zigarettenmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufventil (52) ein Rohr (52A) mit einer parallel zur Laufrichtung des ersten Förderers (40) liegenden Achse enthält und das Rohr mit schraubenförmig verlaufenden Schlitzen (52B) versehen ist, über die Luftstrahlen vom Rohrinneren durch eine von feststehenden Kanten (60,62A) begrenzte, parallel längs des Förderers (40) verlaufende Öffnung ausblasbar sind.

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10. Zigarettenmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (52A) mit an mindestens zwei an den Rohrenden gelegenen Scheiben (640 angeordneten Streifen versehen ist und die Scheiben (64) um die Rohrachse relativ zueinander geringfügig verstellbar sind und dadurch der Anstellwinkel der zwischen den Streifen liegenden Schlitze (52B) veränderbar ist.
11. Zigarettenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daiS die Stege (14,42) fest mit dem ersten Förderer (4,40) verbunden sind.
12. Zigarettenmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Förderer (20) mit Ausnehmungen (76) zum Einführen der Stege (4,40) versehen ist.
13. Zigarettenmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ausnehmungen (76) des zweiten Förderers (20) radial verschiebbare Einsätze (70A,70B,72A, 72B) angeordnet sind, die nach außen verstellbar sind und die Ausnehmungen (76) im Bereich des durchgehenden Umhüllungsstreifens (22) ausfüllen.
14· Zigarettenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch -gekennzeichnet, daß die Stege (94) als vom ersten Förderer (92) getrennte Bauteile ausgebildet und auf diesem mit Hilfe von Saugdruck festhaltbar sind.

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15. Zigarettenmaschine nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen Zwischenförderer (110) mit veränderbarer Fördergeschwindigkeit, an den die Stege (94) vom ersten Förderer (92) an einer stromabwärts der Übergabestelle der Tabakabschnitte (95) an den zweiten Förderer (98) liegenden Stelle überführbar sind und durch den die Stege (94) längs des ersten Förderers (92) zu einer weiter stromabwärts gelegenen Stelle transportierbar sind, an welcher ein einstellbarer Zeitgeber (116) angeordnet ist, durch den die Stege (94) in regelmäßigen Abständen wieder auf den ersten Förderer (92) aufsetzbar sind.
16. Zigarettenmaschine nach einem der vorhergehenden An-

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sprüche, dadurch gekennzeichnet, daBTale Zuführrichtung

(25) Filterstücke (23,100) mit einem zum vollständigen Ausfüllen des die Tabakabschnitte mechanisch auf den Enddurchmesser verdichtenden Formstücks der Strangformvorrichtung (26) ausreichend großen DurchmesseiTfeuführbar sind und dadurch ein Abstreifen von Tabak über die Filterstücke verhindert ist.
17. Zigarettenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterstücke (23,100) durch die Zufuhrvorrichtung (25) an ihren Enden geschlitzt und. dadurch aufweitbar sind und das die Tabak-

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absclm.it;te mechanisch auf den Enddurchniesser verdichtende Formstück der Strangformvorrichtung (26) vollständig ausfüllen und dadurch ein Abstreifen von Tabak über die Filterstücke (23,1QO) verhindert ist.
18. Verfahren zum Herstellen von Filterzigaretten, dadurch gekennzeichnet, daß Tabak in die Zwischenräume zwischen regelmäßig auf Abstand gehaltenen Stegen eines ersten Saugförderers eingeführt wird, die zwischen den Stegen gebildeten Tabakabschnitte mittels eines zweiten Saugförderers einem durchgehenden Umhüllungsstreifen zugeführt und in die Zwischenräume zwischen aufeinanderfolgenden. Tabakabschnitten Filterstücke eingesetzt werden.

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