DE2300757A1

DE2300757A1 - Verfahren und vorrichtung zum formen einer fuellung fuer eine ununterbrochene zigarettenfilterstange

Info

Publication number: DE2300757A1
Application number: DE2300757A
Authority: DE
Inventors: Auguste Maurice Labbe; Desmond Walter Molins
Original assignee: Molins Ltd
Current assignee: Mpac Group PLC
Priority date: 1972-01-07
Filing date: 1973-01-08
Publication date: 1973-07-12
Also published as: GB1424664A; DE2300757B2; US3855765A; DE2300757C3; IT977577B; CA1003721A

Description

Dr. Inn. H. Mögender*

^Dlpl· t^S- ^G/^aa|f3 - KP»'· Ing. VV. V/ehn·«

Telefon 5 38 058(5

j Molins Limited

2, Evelyn Street, 6. Januar 1973

Deptford,London,S.E.8,England Anwaltsakte M-2476

Verfahren und Vorrichtung zum Formen einer Füllung für eine ununterbrochene Zigarettenfilterstange

' Die Erfindung betrifft Herstellungsmaschinen für ununterbrochene j Zigarettenfilterstangen.

Bei derartigen Maschinen wird das Filtermaterial in Form eines Bands oder eines Strangs aus einem Bündel von gekräuseltem Fadenmaterial, etwa Zelluloseazetat, einer ununterbrochenen Umhüllung ' zugeführt. Diese Umhüllung wird mittels eines Garniturbands durch j eine Garnitur getragen. In dieserGarnitur wird die Umhüllung um j das Filtermaterial gefaltet und an ihren Kanten überlappt und aneinander geklebt zur Bildung einer ununterbrochenen Filterstange. Diese Filterstange wird in Filterstangenlängen von einem Vielfachen der Länge eines mit einer Zigarette zu vereinigenden Filters getrennt zur Bildung einer Filterzigarette. Vor der Beförderung in den Faltmechanismus bewegt sich der Strang durch eine Zunge, wo er seitlich zusammengedrückt wird. -2-

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Eine der Schwierigkeiten bei der Herstellung einer ununterbrochenen Filterstange ist das genügend dichte Packen der Filterstange mit

j dem Strangmaterial, d.h. im Hinblick auf eine vorgegebene Quer- \ Schnittsfläche, um die gewünschte Masse je Längeneinheit zu er-

zielen.

Nach der vorliegenden Erfindung sind die Schritte eines Verfahrens zum Formen einer Füllung für eine ununterbrochene Zigarettenfilterstange gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Zuführen eines breiten Bands von Fäden aus Filtermaterial zu einer sich be-

wegenden Fläche, auf die eine Saugwirkung ausgeübt wird, Bewegen j der Saugfläche in Bewegungsrichtung des Bands, jedoch mit einer

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j niedrigeren Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit, mit der das Band zugeführt wird, so daß das Band axial schrumpft, um die Feder zu kräuseln, während das axial geschrumpfte Band gegen die Saug-

fläche gehalten wird, und Verschmälern des Bands zur Bildung einer. Füllung, während die durch das axiale Schrumpfen erzeugte Krause- j lung in den.Fäden erhalten bleibt.

Die Kräuselung im Faden kann fixiert werden durch Aufbringen eines Weichmachers zum Erweichen der Fäden und durch anschließendes Erhitzen des erweichten Bands zum Fixieren der Fäden im gekräuselten Zustand.

Nach der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung vorgesehen zum Formen einer Füllung für eine ununterbrochene Zigarettenfilterstange, gekennzeichnet durch eine erste bewegbare Fläche mit einer Einrichtung zum Ausüben einer Saugwirkung darauf, durch eine Ein-

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jnsphcted

richtung zum äführen eines breiten Bands von Fäden aus Filtermaterial auf die Fläche mit einer Geschwindigkeit, die größer ist als die Geschwindigkeit der Bewegung der Fläche, so daß das Band zum Kräuseln der Fäden axial schrumpft, und durch eine Einrichtung zum Verschmälern des Bands auf die gewünschte Breite der Füllung, während die durch das axiale Schrumpfen erzeugte Kräuselung in den Fäden erhalten bleibt.

Die Vorrichtung ist ferner gekennzeichnet durch eine mit geringem Abstand zur ersten Fläche angeordnete zweite Fläche zur Erzeugung eines breiten, flachen Zwischenraums dazwischen, dem das Band zugeführt wird.

Die beiden Flächen sind vorzugsweise erste und zweite entgegengesetzt rotierende Trommeln in der Art, daß sich ihre benachbarten j Flächen in der gleichen Richtung mit einer Geschwindigkeit bewe- ; gen, die geringer ist als die Geschwindigkeit, mit der das Band idem Spalt zwischen den Trommeln zugeführt wird, wobei die erste ί

Trommel zum Abschneiden der Saugwirkung ein Strahlabblendglied !hat, so daß das Band nach dem Passieren des Zwischenraums auf 'die zweite Trommel übertragen wird.

Mit einem breiten Band ist gemeint, daß die Breite des Bands weitgehend größer als die Dicke des Bands ist. Zum Beispiel kann die JBreite des Bands und der Zwischenraum 250 mm und die Dicke des jBands und die entsprechende Bemessung des Zwischenraums 2 mm be-

!tragen. ι

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j Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben S sich aus der folgenden Beschreibung von drei Ausführungsbeispielen !anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

j Fig. 1 eine Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Ετι
i findung;

j Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1;

I Fig. 3 eine Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der

ι Erfindung;

j Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3,

Fig. 5 eine Seitenansicht im Schnitt eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

In Fig. 1 und 2 ist die obere Bahn eines perforierten Förderers I 110 gezeigt. Auf die Unterseite des sich in Fig. 1 in Pfeilrichtung bewegenden Förderers wird durch eine Saugkammer mit Wänden 16 und 17 eine Saugwirkung ausgeübt. Ein breites Band 11 aus Fäden aus Filtermaterial, etwa Zelluloseazetat, wird links vom Förderer 110 in Pfeilrichtung mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als derjenigen des Förderers zugeführt, so daß die einzelnen Fäden oder Fasern gekräuselt und am Förderer 110 in diesem gekräuselten Zustand gehalten werden. Eine Deckplatte 12 paßt sich eng an den Förderer an und ist an ihrer stromaufwärts angeordneten Kante umgekantet zur Bildung einer zum Teil konischen Ablenkfläche

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oder eines Tunnels 13, in dem die Füllung geformt werden soll.Wenn die gekräuselten Fäden die Wand 14 des Tunnels 13 treffen,bewegen sie sich wie in Fig. 2 gezeigt im Uhrzeigersinn um den Tunnel. Die Fäden bewegen sich entlang der Linie der Wand 14 und von deren kleineren Ende am oberen Teil der Fig. 1 und an der linken Seite von Fig. 2 zu deren größeren Ende, während sie sich die ganze Zeit über im Uhrzeigersinn drehen. Wenn sie sich entlang des Tunnels :14 weiter bewegen, werden sie fortschreitend durch weitere Lagen von die Wand 14 treffenden Fäden eingewickelt. Wie in Fig. 2 gezeigt, endet die Saugkammer an der Wand 16 an der Kante des Tunnels 13. Um die Rollwirkung bei der Bildung einer Füllung zu unterstützen, ist tangential zum Tunnel 13 in der Wand 16 ein Kanal 15 ausgebildet, um die gekräuselten Fäden vom Saugförderer 110 abzunehmen und sie im Uhrzeigersinn zu drehen. Am Ende mit größerem !Durchmesser des Tunnels 13 ist die vollständige Füllung ausgebildet, wird dann am Saugförderer 110 gehalten und axial weggelleitet zur Zuführung in die Zunge der die Stange formenden Majschine.

JBeim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 5 wird das breite Band !aus Fäden aus Filtermaterial wieder einem ähnlichen Saugförderer 1110 mit einer niedrigen Geschwindigkeit zugeführt, so daß die Fäden gekräuselt werden.Die Füllung wird wieder gebildet durch ^Aufnahme der Fäden diagonal über dem Saugförderer 110. Bei diejsem Ausführungsbeispiel wird ein zweiter endloser Saugförderer ^!mit einer unteren Bahn 120A und einer Rückführungsbahn 120B in einem Teil 121 getragen, das im wesentlichen die Form eines um-

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gekehrten V hat, das in Querrichtung um eine Achse 123 hin- und herbewegt wird. Die untere Bahn 12OA bewegt sich in Richtung des : Pfeils F in Fig. 3. Oberhalb der unteren Bahn 12OA des Förderers ist eine Saugkammer 123 vorgesehen, die in nicht gezeigter Weise

; mit der Unterdruckquelle in Verbindung steht. Unterhalb des Förde-

i -

Irers 110 endet eine eine Saugwirkung auf den Förderer ausübende j Saugkammer 114 an einer Endwand 115, die mit dem Teil 121 in

j einer Linie liegt. Ein senkrechter Luftkanal ist zwischen der ! Wand 115 und einer weiteren Wand 116 ausgebildet zur Aufnahme

eines Luftstroms, den dieser senkrecht durch den Förderer 110 ■leitet. Wenn sich das Teil 121 um die Achse 122 von der mit ausi gezogenen Linien dargestellten Stellung in die strichtpunktierte . dargestellte Stellung in Fig. 4 bewegt und wenn sich die untere ι Bahn 120A des Förderers in Fig. 3 von links oben nach'recht un-

j ten bewegt, werden die gekräuselten Fäden am Förderer 110 vom

j Luftstrom durch den Kanal 116 auf die Unterseite der Bahn 120A übertragen.

I Beim dritten, in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbexspxel sind zwei ' Saugtrommeln 210 und 213 vorgesehen. Die Trommel 210 hat ein

perforiertes, zylindrisches Teil 211, das sich in Pfeilrichtung ; um ein Strahlabblendglied 212 bewegt. Das Strahlabblendglied ', endet an einer· Fläche 212A, so daß an diesem Punkt eine Saug-

I.

wirkung auf den Umfang 211 der Trommel ausgeübt wird. Die Trommel 213 ist in geringem Abstand von der Trommel 210 angeordnet und besteht aus einem perforierten, zylindrischen Teil 214, das sich in Pfeilrichtung um ein Strahlabblendglied 215 bewegt. Durch die ; Mitte der Trommel wird eine Saugwirkung auf einen im allgemeinen ■_.__ _ __ _. ........ . .. -7- !

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radialen Kanal 216 im Strahlabblendglied 215 ausgeübt, so daß die Saugwirkung auf den Umfang 214 der Trommel über der Umfangserstreckung dieses Kanals ausgeübt wird. Die beiden Trommeln drehen sich mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit in der gleichen Richtung. Der Filterstrang in Form eines breiten Bands aus Fäden wird dem Zwischenraum zwischen den beiden Trommeln durch einen Kanal mit glatten, oberen und unteren Wänden 218 bzw. 219 zugeführt. Die Breite der Trommeln und somit des Bands 11 beträgt ungefähr 250mm und der Zwischenraum zwischen den beiden Trommeln und somit die Dicke des Bands 11 ungefährt 2 mm. Das Band 11 ist bereits gekräuselt, wenn es sich zum Zwischenraum zwischen den beiden Saugkammern.210 und 213 vorwärts bewegt und es wird in größerem axialen Ausmaß zugeführt als die Umfangsgeschwindigkeit der Trommeln, so daß das Band 11 im Zwischenraum zwischen den Trommeln zur Vergrößerung der Kräuselung axial geschrumpft oder verdichtet wird» Wenn das Band den Zwischenraum verläßt, wird es in einer stärker gekräuselten Form vom Umfang der Saugtrommel 210 aufgrund der Saugwirkung gehalten, während es vom Umfang der Trommel 213 abgenommen wird. Im Strahlabblendglied 215befindet sich ein ausgeschnittener Abschnitt 215A, der es ermöglicht, daß Luft durch den Umfang der Trommel 214, durch das gekräuselte Band 11 und durch den Umfang der Trommel 210 gezogen wird.

Das gekräuselte Band wird am Umfang 214 der Trommel 210 auf etwa 3/4 der Umfangserstreckung gehalten bis die Saugwirkung durch die Wand 212B des Ablenkglieds 212 abgeschnitten wirdw Das Band wird zwischen den Wänden 212A und 212B eng an der Trommel 214 gehalten.

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ORIGINAL iNSPECTEO

Zum Erweichen der Fäden wird eine Weichmacherflüssigkeit auf das Band durch eine nicht dargestellte Einrichtung aufgetragen. Das erweichte Band wird dann zum Verdampfen des Weichmachers erhitzt, so daß die Kräuselungen im wesentlichen fixiert sind, wenn sich j das gekräuselte Band der Wand 212B nähert. Bei der Wand 212B ! wird das Band auf eine weitere, ähnliche Saugtrommel 220 über-' tragen, die ein Strahlabblendglied 22OA enthält. Unmittelbar vori her, während oder nach der Übertragung wird das Band zwischen zwei j Ablenkgliedern 212 gefördert, die in Bewegungsrichtung des Bands '■ konvergieren, so daß das breite Band mit seinen fixferten Kräuselungen im wesentlichen in die Form der endgültigen Füllung umge- \ wandelt wird, um in die Zunge der Stangenformmaschine zugeführt zu

; werden.

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Claims

Patentanwälte Dr. Ing. R Nsgcndank Dipl. Ing. H. H3Ud; - Die) Phys. VV Schmitt Dipl. Ing^E. GrcEifä - &;;.-|. Ing. W. Wehnert μ ι- ' τ · ' »♦ j Telefon 5530586 Mol ms Limited 2, Evelyn Street 6. Januar 1973 Peptford,London,S.E.8,England Anwaltsakte M-2476 Patentansprüche

1. Verfahren zum Formen einer Füllung für eine ununterbrochene Zigarettenfilterstange, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Zuführen eines breiten Bands von Fäden aus Filtermaterial zu einer sich bewegenden Fläche, auf die eine Saugwirkung ausgeübt wird, Bewegen der Saugfläche in Bewegungsrichtung des Bands, jedoch mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit, mit der das Band zugeführt wird, so daß das Band axial schrumpft, um die Fäden zu kräuseln, während das axial geschrumpfte Band gegen die Saugfläche gehalten wird, und Verschmälern des Bands zur Bildung einer Füllung,während die durch das axiale Schrumpfen erzeugte Kräuselung in den Fäden bleibt.

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2. Verfahren nach Anspruch 1^ gekennzeichnet durch den Verfah-

en

] rensschritt des Fixierens der Fadenkräuselung, so daß die Saugwirkung vom Band ohne Lösen der Kräuselung weggenommen werden kann.

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3» Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung der Fadenkräuselungen ausgeführt wird durch Aufbringen eines Weichmachers zum Erweichen der Fäden und durch anschließendes Erhitzen des erweichten Bands zum Fixieren der Fäden im gekräuselten Zustand.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band durch Aufnahme auf einem diagonal darüber angeordneten Förderer verschmälert wird, der sich im allgemeinen in Richtung der Saugfläche bewegt und auf den auch eine Saugwirkung ausgeübt wird, und daß der Förderer quer zu seiner Bewegungsrichtung hin- und herbewegt wird, so daß das Band abwechselnd von der einen auf die andere Seite des Förderers gelegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt der Zuführung von Luft durch die Saugfläche entlang der Obertragungslinie des Bands und entgegengesetzt zum Saugstrom zur Unterstützung der Übertragung des Bands auf äen Förderer.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band verschmälert wird durch Aufnahme auf einer diagonal über deT Saugfläche angeordneten Ablenkfläche zum Rollen des Bands, zum Formen einer zunehmend fortschreitenden, schraubenförmigen Füllung und zum Verschieben der Füllung entlang der Ablenkfläche.

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7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt der Zuführung von Luft unterhalb der Leitfläche durch die Saugfläche entgegengesetzt zum Saugstrom zur Unterstützung beim Rollen des Bands für die Bildung der Füllung.

8. Vorrichtung zum Formen einer Füllung für eine ununterbrochene Zigarettenfilterstange, gekennzeichnet durch eine erste bewegbare Fläche mit einer Einrichtung zum Ausüben einer Saugwirkung darauf, durch eine Einrichtung zum Zuführen eines breiten Bands von Fäden aus Filtermaterial auf die Fläche mit einer Geschwindigkeit, die größer ist als die Geschwindigkeit der Bewegung der Fläche, so daß das Band zum Kräuseln der Fäden axial schrumpft, und durch eine Einrichtung zum Verschmälern des Bands auf die gewünschte Breite der Füllung, währenddie durch das axiale Schrumpfen erzeugte Kräuselung in den Fäden erhalten bleibt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine mit ^; geringem Abstand zur ersten Fläche angeordnete zweite Fläche zur Erzeugung eines breiten, flachen. Zwischenraums dazwischen, dem das Band zugeführt wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die , beiden Flächen vorzugsweise erste und zweite entgegengesetzt ^l· rotierende Trommeln (213J 210} in der Art sind, daß sich ihre I benachbarten Flächen in der gleichen Richtung mit einer Geschwindigkeit bewegen, die geringer ist als die Geschwindigkeit, mit der das Band (11) dem Spalt zwischen den Trommeln j

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zugeführt wird, und daß die erste Trommel zum Abschneiden der Saugwirkung ein Strahlabblendglied (215) hat, so daß das Band nach dem Passieren des Zwischenraums auf die zweite Trommel übertragen wird.

.Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verschmälern des Bands unter Beibehaltung der Kräuselung zur Aufnahme des Bands auf einer zweiten Trommel eine dritte Trommel (220) aufweist, daß ein konvergierendes Ablenkglied (221) zwischen der zweiten und dritten Trommel angeordnet ist, und daß stromaufwärts des Ablenkglieds eine Einrichtung vorgesehen ist, die zum Fixieren der Kräuselungen einen Weichmacher auf das Band aufträgt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fläche ein Förderer (110) ist, und daß ferner eine diagonal über dem Förderer angeordnete Ablenkfläche (13) vorgesehen ist, die das Band aufnimmt und es zur Bildung einer zunehmend fortschreitenden, schraubenförmigen Füllung rollt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (15,16) zum Abblenden eines Abschnitts des Fördereis unterhalb der Ablenlcfläche und dureh eine Einrichtung zum Fördern von Luft hierzu in der zum Saugstrom entgegengesetzten Richtung, um das Rollen des Bands zur Bildung der Füllung zu unterstützen.

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14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fläche ein erster Förderer (110) ist, daß ferner ein diagonal über dem ersten Förderer angeordneter zweiter Förderer (12ΟΛ,12ΟΒ) zum Aufnehmen und Verschmälern des Bands (11) vorgesehen ist, daß der zweite Förderer sich im allgemeinen in Richtung des ersten Förderers bewegt und auch eine Einrichtung zum Ausüben einer Saugwirkung hierauf aufweist,und daß eine Einrichtung den zweiten Förderer quer zu seiner Bewegungsrichtung so hin- und herbewegt, daß das Band abwechselnd von der einen auf die andere Seite des zweiten Förderers gelegt wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (115,116) zum Abblenden eines Abschnitts des ersten Förderers unterhalb des zweiten Förderers und durch eine Einrichtung zum Fördern von Luft hierzu in der ,zum Saugstrom entgegengesetzten Richtung, um das Obertragen des Bands auf den zweiten Förderer zu unterstützen.

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