DE3044931A1

DE3044931A1 - Ventilationsregelung fuer zigaretten

Info

Publication number: DE3044931A1
Application number: DE19803044931
Authority: DE
Inventors: Francis Auguste Maurice Neuilly-Sur-Seine Labbe; Edward George London Preston
Original assignee: Molins Ltd
Current assignee: Mpac Group PLC
Priority date: 1979-11-29
Filing date: 1980-11-28
Publication date: 1981-09-03
Also published as: US4390032A; JPS5678582A; IT8026201A0; IT1151459B

Description

Beschreibung;

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Die Erfindung betrifft die Fertigung ventilierter Zigaretten, d.h. Zigaretten, die mit einer Einrichtung versehen sind, welche Luft durch die Umhüllung einläßt, um den vom Raucher inhalierten Rauch zu verdünnen.

Ein allgemein verwandtes Verfahren für die Zuführung von Luft besteht darin, Perforationen im Filtermundstück der Zigarette vorzusehen. Dies kann entweder durch Verwendung von vorperforiertem Mundstückpapier erfolgen, wobei das Mundstück am Zigarettenstrang befestigt wird und eine entsprechende "Steckumhüllung" das Mundstück umschließt oder dadurch, daß die gesamte Zigarette nach der Fertigung beispielsweise mit Stahlstiften perforiert wird. Bei diesen Einrichtungen ist es schwierig, eine Feineinstellung des Verdünnungsgrades zu erzielen, da dies normalerweise nur durch Veränderung der Anzahl der mit der Zigarette oder dem Mundstückpapier in Wirkverbindung tretenden Stifte erreicht werden kann, wobei die Zahl der Perforationslöcher verändert wird, oder durch eine Veränderung der Größe der Löcher, d.h. durch Einsatz von Perforationsstiften verschiedener Größe. Alle diese Verfahren sind in mechanischer Hinsicht schwerfällig und können in jedem Fall nur verhältnismäßig grob abgestufte Veränderungen der 'Verdünnung erbringen .

Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung zur Perforierung von Zigaretten, Zigarettenpapier oder Zigarettenmundstückpapier mit einer Vorrichtung zur Justierung der Lage der Perforationslöcher am Zigarettenende oder an der Kante des Mundstückpapiers vorgesehen.

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Die Einrichtung kann verschiedene Ausführungsformen annehmen, beispielsweise kann sie ein mechanisches Gerät mit Perforationsstiften oder auch ein elektrisches sein, bei welchem eine hohe Spannung an Elektroden angelegt wird, um das Papier mit Funken zu perforieren, und schließlich kann sie auch Strahlungsenergie, beispielsweise in der Form eines Laser- oder Elektronenstrahls verwenden. Die Justierung kann entweder dadurch erfolgen, daß ein Teil der Perforationseinrichtung selbst neu positioniert wird oder dadurch, daß die an der Perforationseinrichtung vorbeilaufende Bahn des Papiers oder der Zigaretten verschoben wird.

Insbesondere im Falle einer mechanischen Perforationseinrichtung weist die Erfindung den Vorteil auf, daß der Grad der Verdünnung sehr fein justiert werden kann, wobei eine Anlage mit einem großen Verdünnungsbereich durch Änderung der Anzahl der mit der Zigarette (oder dem Papier) in Eingriff kommenden Stifte verändert wird, während kleine Änderungen im Gesamtbereich dadurch möglich sind, daß die relativen Stellungen der Stifte und der Zigarette (oder des Papiers) zueinander verändert werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Einrichtung zur Herstellung ventilierter Zigaretten mit einer Perforationsvorrichtung für Zigaretten, Zigarettenpapier oder Mundstückpapier sowie mit einer Vorrichtung zur Messung der Verdünnung bei den gefertigten Zigaretten vorgesehen, wobei die Lage der Perforationslöcher gegenüber dem Mundstückende der fertiggestellten Zigaretten gesteuert wird, beispielsweise durch Veränderung der Relativstellung zwischen der Perforationseinrichtung und den Zigaretten, dem Zigarettenpapier oder dem zu perforierenden Mundstückpapier, um den

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Sollpegel der Verdünnung zu erreichen» Die Verdünnung kann beispielsweise mit dem in der GB-Patentanmeldung Nr. 7 915 325 beschriebenen Zigarettenprüfgerät gemessen werden, während eine Perforation mit Hilfe eines Gerätes vorgenommen werden kann, wie es in den GB-Patentanmeldungen Nr. 13 690/78 (veröffentlicht unter Nr. 2 018 568 A) oder 7 927 004 beschrieben ist.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäß gefertigte Bahn aus "Kork"-

oder Mundstückpapier.

Fig. 2 schematisch eine Ausführungsform der Einrichtung

zur Herstellung des Mundstückpapiers der Fig. Fig. 3 einen Querschnitt und

Fig. 3A einen teilweisen Grundriß einer Ausführungsform

der Justier- oder Regelvorrichtung für die Einrichtung der Fig. 2.

Fig. 4 schematisch eine andere Ausführungsform der Ein

richtung zur Erzeugung des Mundstückpapiers der Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Bahn 2 aus Mundstückpapier, dessen Breite das Doppelte der für die Fertigung einer Zigarette erforderlichen Breite beträgt, so daß in bekannter Weise Zigaretten von doppelter Länge gefertigt werden können. Die Standpunkte, bei welchen die einzelnen Abschnitte der Bahn zerschnitten werden, sind durch die gestrichelten Linien 4 dargestellt. Wenn die Bahn in eine Fertigungsmaschine für Filterzigaretten eingeführt wird, läuft sie un-

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ter zwei Rollen 6 (Fig. 2) durch, auf welchen Perforationsstifte 8 gruppenweise so angeordnet sind, daß im Papier die Perforationsstellen oder -flecken 10 ausgeformt werden.

Zwei Gegenrollen 7 mit dem gleichen Durchmesser wie die Rollen 6 sind unter der Bahn angeordnet; in ihnen sind Einkerbungen 9 ausgeformt, die den Stiften 8 entsprechen. Um die Ausbildung dieser Einkerbungen zu erleichtern, besteht die Oberfläche der Rolle 7 vorzugsweise aus einem thermoplastischen Werkstoff, während die Stifte aus Stahl sind. Die Einkerbungen können dann zunächst durch Erwärmung der Rollen 7 sowie durch Abrollen der beiden Rollenpaare 6 und 7 aneinander ausgeformt werden. Im Einsatz sind die Rollen 6 und 7 zusammengekuppelt, so daß ihre Drehung synchronisiert ist.

Die einzelnen Perforationsstellen bilden eine Ventilationsfläche für eine einzelene Zigarette, wobei die Rollen 6 und 7 in Abwärtsrichtung der Bahn mit einer Schneidvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden sind, so daß die Perforationen an den richtigen Stellen angebracht werden. Eine weitere Rolle 12 trägt Klebstoff 14 auf die Bahn auf, bevor diese abgeschnitten wird, wobei "Fenster" 15 um die perforierten Flächen herum ausgespart bleiben und auch die Rolle 12 entsprechend mit der Schneidvorrichtung gekuppelt ist.

Inzwischen werden abgelängte Zigarettenstränge und Filtermundstücke durch entsprechende Fördereinrichtungen (nicht gezeigt) einer Konfektionierungseinrichtung zugeführt, wo sie unter Verwendung der abgeschnittenen Stücke des Mundstückpapiers konfektioniert werden.

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Um eine Möglichkeit zur Einstellung der Ventilations- oder Durchzugsstärke der fertigen Zigaretten unter Veränderung der Axialstellung der Perforationslöcher in den Filtermundstücken zu schaffen, können die Rollenpaare 6 und 7 auch axial auf ihren jeweiligen Wellen 16 und 18 verstellt werden. Beispielsweise können sie gleitend in Keilnuten an den Wellen angeordnet werden. Nimmt man an, daß die Mundenden der fertigen Zigaretten im Mittelpunkt des Mundstückpapiers von doppelter Breite liegen, dann erfolgt die Einstellung so, daß jedes Rollenpaar auseinanderbewegt wird, um die Stärke der Ventilation dadurch zu verringern, daß die Perforationslöcher weiter vom Mundende der Zigarette verschoben werden, oder, daß die Rollen näher zusammengeführt werden, um die Ventilation dadurch zu verstärken, daß die Löcher näher am Mundende der Zigaretten angeordnet werden. Bei dieser Einrichtung sind die Fenster 15 etwas breiter ausgelegt als die Fläche der Stifte 10, so daß eine Relativbewegung der Stifte gegenüber der Bahn die perforierte Fläche nicht außerhalb des Fensters 15 versetzt. Die Rolle 12 könnte auch zwei Teile umfassen, die so angeordnet sind, daß sie synchron mit den Rollen 6 und 7 axial auseinanderlaufen.

Fig. 3 zeigt ein Verfahren zur Durchführung der Axialverstellung der Rollenpaare, und Fig. 3A zeigt einen Teilgrundriß der Vorrichtung der Fig. 3. Die beiden Rollen 6 werden auf der Welle 16 mit Hilfe eines Keiles 20 gehalten, dessen Axialstellung an der Welle feststeht. Der Keil greift in einen Schlitz 22 in der Rolle ein, der länger ist als er selbst, damit sich die Rolle axial bewegen kann. Die Rollen werden nach innen, d.h. zueinander durch Federn 24 gedrückt, die in Ausnehmungen 26 in den Enden der Rollen und entsprechende Ausnehmungen 28 in Endanschlägen 30 eingelassen sind.

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Die Anschläge 30 sind an der Welle befestigt und können sich nicht in axialer Richtung bewegen.

Auf der Innenseite einer jeden Rolle 6 ist ein Lagerschild 32 drehbar auf der Welle 16 angeordnet, und ein Axiallager 34 ist auf der Welle 16 zwischen dem Schild 32 und dem Ende der Rolle 6 montiert, so daß sich die Welle ohne die Schilde 32 drehen kann. Zwei elliptische Kurven 36 sind zwischen den beiden Schilden 32 auf sich gegenüberliegenden Seiten der Welle angeordnet (Fig. 3A). Die die Kurven tragenden Wellen 38 sind drehbar in feststehenden Montagevorrichtungen 40 gelagert, und die gesamte Anordnung bewirkt, daß sich bei einer Drehung der Kurven die Schilde 32 und damit die Rollen 6 auseinander- oder zusammenbewegen und damit die Lage der Perforationslöcher in der Bahn des Mundstückpapiers verschieben. Man erkennt, daß die Rollen 7 genau in der gleichen Weise montiert und angeordnet sind, so daß ihre Axialbewegung mit der der Rollen 6 synchronisiert werden kann. Die Bewegung der Rollen wird vorzugsweise durch eine Verdünnungsmeßvorrichtung geregelt, welche die Ventilation der konfektionierten Zigaretten mißt und ein Regelsignal zur Anzeige dafür erzeugt, daß die Verdünnung erhöht oder vermindert werden soll.

Im allgemeinen müssen die Rollen 6 von der Papieroberfläche abgehoben werden, wenn ihre Axialstellung verändert werden soll, da sonst das Papier zerrissen werden würde. Bei hohen Maschinendrehzahlen würde dies darauf hinauslaufen, daß mindestens ein Abschnitt 4 des Papiers nicht perforiert werden würde. In diesem Fall wäre vorzugsweise ein Speicher einzusetzen, der die Stellung des nichtperforierten Abschnittes oder der nichtperforierten Ab-

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schnitte speichert und sie oder die entsprechende konfektionierte Zigarette in einem späteren Stadium als Ausschuß auswirft.

Anstelle der Ausformung der Perforationslöcher durch Stifte auf einer Rolle können sie auch dadurch gebildet werden, daß die Bahn an einer stationären Rollenplatte mit Stiften auf ihrer Oberfläche abgerollt wird. Sie können auch durch Ausfunken der Bahn auf bestimmten Flächen oder durch einen durchdringenden Energiestrahl wie einen Laser- oder Elektronenstrahl ausgebildet werden. Es sei bemerkt, daß in diesem Fall die zu perforierenden Flächen leichter und wirtschaftlicher durch elektrische oder optische Auslenkung der Strahlen gewählt werden können, anstatt die Perforationsvorrichtung mechanisch zu bewegen.

Fig. 4 zeigt eine durch einen Elektronenstrahl perforierte Bahn aus Mundstückpapier. Eine Elektronenschleuder 41 gibt einen gepulsten Elektronenstrahl 42 ab, der auf die Bahn 2 auftrifft und die Perforationsstellen 10 ausformt. Der Strahl 42 wird senkrecht zur Bahn 2 durch Elektromagnete 43 und 44 ausgelenkt. Natürlich können verschiedene Anordnungen von Magneten zur Ablenkung des Strahles 42 in anderen möglicherweise erforderlichen Richtungen verwendet werden, wobei beispielsweise ein Magnetring oder ein Ring von Magneten den Strahl umschließen kann. Ebenso kann eine elektrostatische Auslenkeinrichtung verwendet werden.

Die Elektromagnete 43 und 44 in Fig. 4 werden durch eine Regelschaltung 45 erregt, um so die Trennung der Perforationsstellen 10 von den Kanten oder Rändern des Mundstückpapiers zu regeln. Die Regelschaltung 45 spricht auf ein Rückführungssignal vom Ver-

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dünnungsmeßgerät an und steuert die Elektronenschleuder 41, um die Impulsgabe mit der Auslenkung des Strahles zu synchronisieren.

Die Lage bzw. die Größe der Perforationslöcher kann von Zeit zu Zeit kurzzeitig verändert werden, um die Zigarettenprüfeinrichtung nach dem GB-Patent Nr. 1 541 425 zu überprüfen. Signale für absichtlich fehlerhaft konfektionierte Zigaretten können dann gespeichert werden und dienen für den Ausschuß solcher Zigaretten, wenn das Prüfgerät dies nicht durchführt und vorzugsweise an einer anderen Auswurfstelle für den Ausschuß, um eine Sichtanzeige für die Anzahl der fehlerhaften Zigaretten zu bieten, die von der Prüfeinrichtung nicht erkannt wurden.

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Leerseite

Claims

Patentan Sprüche

1. Einrichtung zur Perforation von Zigaretten, Zigarettenpapier oder Zigarettenmundstückpapier, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (26,24) die Stellung der endgültigen Perforationslöcher (10) gegenüber dem Ende der Zigaretten oder der Kante des Mundstückpapiers einstellt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Perforationsstifte (8) aufweist, um die Zigaretten, das Zigarettenpapier oder das Zigarettenmundstückpapier mechanisch zu perforieren.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2 zur Perforierung von Zigarettenmundstückpapier von doppelter Breite, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (8) auf zwei Rollen (6) montiert sind und, daß

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eine Vorrichtung (36) die relative Axialstellung der beiden Rollen (6) in Abhängigkeit von der Sollage der Perforationslöcher einstellt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (24) die beiden Rollen (6) in axialer Richtung zusammendrückt und, daß eine in einer zur Achsen der Rollen (6) parallelen Ebene drehbare Kurve (36) eine veränderliche mechanische Trennung zwischen den Rollen (6) bewirkt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an mehrere Elektrode eine Hochspannung angelegt wird, um die Perforation durch Funkenentladung durchzuführen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (41) einen Strahl aus Strahlungsenergie (42) erzeugt, welcher die Perforation bewirkt und, daß Einrichtungen (43,44) den Strahl (42) ablenken, um die Lage der entstehenden Perforationslöcher (10) zu justieren.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsenergie durch einen Laser erzeugt wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsenergie ein Elektronenstrahl ist.

9. Einrichtung zur Herstellung von ventilierten Zigaretten mit einer Perforationsvorrichtung für Zigaretten, Zigarettenpapier oder Mundstückpapier sowie einer Vorrichtung zum Messen der

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Verdünnung der fertigen Zigaretten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (32,36;43 ,44) die Lage der Perforationslöcher (10) gegenüber dem Ende der Zigarette oder der Kante des Mundstückpapiers regelt, um die Sollstärke der Verdünnung zu erzielen.

10.Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Änderung der Lage der Perforationslöcher (10) eine Vorrichtung zur Justierung der Relativstellungen der Perforationseinrichtungen (6,7;43,44) und der zu perforierenden Zigaretten, des Zigarettenpapiers oder des Mundstückpapiers regelt.

11.Verfahren zur Herstellung ventilierter Zigaretten durch Perforation der Zigaretten oder des Zigarettenpapiers vor der
Konfektionierung der Zigaretten, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdünnungsgrad der konfektionierten Zigaretten gemessen wird, und, daß die Perforationseinrichtung geregelt wird, um die Lage der entstehenden Perforationslöcher gegenüber dem
Mundende der nachfolgend konfektionierten Zigaretten zu verändern, um dadurch die Sollstärke der Verdünnung zu erzielen.

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