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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von mit Hülsen versehenen Filterpfropfen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von mit einer Hülse aus Papier od. dgl. versehenen Filterpfropfen für Zigaretten, wobei ein von einer Filtermaterialbahn abgetrennter Streifen in einer Formkammer zusammengestaucht oder-gefaltet wird. Eine solche Materialbahn kann z. B. aus Kreppapier mit oder ohne Zwisehenlagen aus Filter-oder Absorptionsstoffen bestehen.
Gegenüber einem bekannten Verfahren, bei dem das Zusammenstauchen des Materialstreifens in der Kammer ausschliesslich durch besondere Presswerkzeuge erfolgt, wird gemäss der Erfindung der Materialstreifen seiner Länge nach unter dem Einfluss der seinen Vorschub bewirkenden Kräfte in eine Formkammer, deren Abmessung in der Streifenvorschubrichtung geringer ist als die Streifenlänge, eingeführt und in dieser Kammer mehr oder weniger zickzackförmig zum Pfropfenquerschnitt zusammengestaucht oder-gefaltet. Hiedurch wird die Formung des Pfropfens auf überaus einfache, rasche und wirksame Weise erzielt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. 1 (bestehend aus den beiden Teilen 1 a und 1 b, die längs der strichpunktierten Linie zusammenzusetzen sind) ist eine Seitenansicht der Vorrichtung, Fig. 2 (bestehend aus 2 a und 2 b) eine der Fig. 1 entsprechende Draufsieht, Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende teilweise Seitenansicht, Fig. 4 ist eine teilweise Seitenansicht im Schnitt einer abgeänderten Ausführungsform. Die Fig. 5 und 6 zeigen im Schnitt bzw. in Ansicht das Verdichten der lose gefalteten Streifen, Fig. 7 zeigt in Stirnansicht einen eingehüllten Pfropfenstab, Fig. 8 ist eine der Fig. 7 entsprechende Seitenansicht. Fig. 9 ist eine Seitenansicht einer Hilfsvorrichtung und Fig. 10 ist ein Querschnitt nach der Linie x-x der Fig. 9.
Wie Fig. 1 zeigt, wird ein Stück 1 eines Materialstreifens zwischen einem Paar angetriebener genuteter Vorschubwalzen 2,3 vorgeschoben, die untereinander durch Zahntriebe verbunden sind. Auf diese Weise wird der Streifen 1 in der Richtung eines Durchmessers in eine zylindrische Aufnahmekammer 4 eingeführt, die an einer Seite mit einem Schlitz 5 für den Eintritt des Streifens und ferner mit Schlitzen 5 b (Fig. 2) zur Aufnahme der Rollen 2, 3 versehen ist, so dass letztere nahe an der Kammer 4 angeordnetseinkönnen, wobeiihrUmfangteilweiseindie Kammerhineinragt.
Wennderindie Kammer eingeführte Streifen- ! die innere Wand derselben berührt, wird derselbe abgelenkt und während des fortgesetzten Vorschubes auf sich selbst, ungefähr in einer mehr oder weniger regelmässigen Zickzackform gefaltet oder zusammengebündelt, so dass er die Kammer 4 ausfüllt. Erforderlichenfalls kann das Hinterende des Streifens 1 vor Ausstossung des von ihm gebildeten Pfropfens mittels einer Klinge verdichtet werden, die zwischen den Walzen hindurchgeht und auf den freiliegenden Teil des Streifens 1 wirkt, nachdem die Kammer 4 von den Vorschubwalzen 2, 3 wegbewegt und in Deckung mit einem Ausstosskolben 6 gebracht worden ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform finden zwei gegenüberliegend angeordnete Vorschubvorrichtungen in Verbindung mit gemeinsamen Ausstosseinrichtungen Anwendung. Es ist daher gegen- über den Walzen 2,3 ein zweites Walzenpaar 2 a, 3 a angeordnet, das mit einer Kammer 4 a, die mit einem Schlitz 5 a für den Eintritt des Streifens 1 a versehen ist, zusammenarbeitet. Die Kammern 4, 4 a werden von einem Schwinghebel 7 getragen, der derart betätigt wird, dass jede Kammer abwechselnd von einer Stellung, in der sie mit den benachbarten Vorschubwalzen zusammenarbeitet, in eine Stellung bewegt wird, in der sie in Deckung mit dem gemeinsamen Ausstosskolben 6 steht.
Die Vorschubwalzenpaare 2,3 und 2 a, 3 a können mit Hilfe von Zahnrädern 10 a, 11 a bzw. 10, 11 angetrieben werden, die mit Zahnrädern 9 a, 9 b auf einer Hauptwelle 9 im Eingriff stehen.
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Die Vorrichtung ist derart eingerichtet, dass sie Pfropfenstäbe erzeugt, deren Länge ein Vielfaches der gewünschten Länge eines Filterpfropfens einfacher oder doppelter Länge ist. Um einen genauen Vorschub des Streifens zu den Vorschubwalzen 2, 3 bzw. 2 a, 3 a und damit eine im Wesen gleichartige Faltung oder Bündelung des Materials über die ganze Breite des Streifens 1 zu sichern, wird der Streifen 1 durch die nachstehend beschriebenen Einrichtungen gefördert, abgeschnitten und den vorerwähnten Vorschubwalzen 2,2 a und 3,3 a zugeführt.
Der Streifen 1, dessen Breite ein Vielfaches der gewünschten Länge eines Filterpfropfens beträgt, wird von einer Vorratsspule zugeleitet und durch ein Paar von zusammenarbeitenden Vorschubwalzen 12J 12 a (Fig. 1 b) vorwärts bewegt, die durch Verzahnungen miteinander gekuppelt und durch das Zusammenarbeiten eines Zahnrades 12 b auf der Welle der unteren Walze 12 a mit einem Zahnrad 9 c auf der Welle 9 ständig angetrieben werden.
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an ihrem Umfang genutet, um ein feststehendes Führungsstück 12 c (Fig. 1 b) aufzunehmen, das den Durchgang des Materials unter dem Messer 13 sichert.
Die Walzen 16, 16 a sind mit segmentförmigen Schlitzen 16 c versehen, die so angeordnet sind, dass, während der Streifen 1 durch die Wirkung der Walzen 12, 12 a zwischen die Walzen 16, 16 a eingeführt wird, letztere keinen Einfluss auf den Streifen ausüben. Nachdem eine genügende Streifenlänge unter das Messer 13 vorgeschoben worden ist, wird dieses betätigt, um die vor ihm befindliche Länge abzuschneiden, Unmittelbar nach dem Abschneidvorgang ergreifen die vorstehenden Segmente der Walzen 16, 16 a, die vorzugsweise glatte Oberfläche aufweisen, den nachfolgenden Streifen 1 in solcher Weise, dass sie glättend bzw. ausrichtend auf ihn wirken.
Die Walzen 16, 16 a sind untereinander durch Verzahnungen verbunden und werden durch Zahnräder 16 b, 15 c und 15 d von einem Zahnrad 9 e auf der Welle 9 angetrieben. Der abgeschnittene und auf die Tischplatte 12 d gelegte Streifen wird im geeigneten Augenblick vorwärts gefördert und mit den entsprechenden Vorschubrollen 2, 3 oder 2 a, 3 a mittels der Klinge 14 in Eingriff gebracht, die von einem Arm 14 a getragen wird, der zwischen einem Paar von Armen 14 b schwenkbar gelagert ist, die um einen Drehzapfen 14 c geschwenkt werden, indem eine Rolle 14 d mit einer Nocke 15 a (Fig. 1 b) in Eingriff gelangt.
Der Eingriff der Klinge 14 mit dem Streifen 1 wird durch einen Arm 14 c gesteuert, der mit dem Arm 14 a verbunden und mit einer Rolle 14 f versehen ist, die mit einer Nocke 15 b (Fig.] b) auf der Welle 15 zusammenarbeitet. Die Nocken 15 a, 15 b sind derart angeordnet, dass die Klinge 14 sich nach unten bewegt, mit dem Streifen in der Nähe seiner Vorderkante in Eingriff gelangt und dann nach vorwärts bewegt wird, um die erwähnte Vorderkante genau zwischen die Vorschubwalzen 2,3 zu bringen. Die Vorderkante der Klinge 14 ist mit Schlitzen 14 g versehen, um die vorstehenden Teile der Vorschubwalzen 2, 3 aufzunehmen. Beim Rückgang wird die Klinge 14 über den Streifen gehoben und berührt diesen nicht.
Das Messer 13 kann mittels einer Nocke 9 d betätigt werden, die auf eine Rolle 13 a (Fig. 3) an einem Arm 13 b einwirkt, der mit einem Zapfen 13 c versehen ist, welcher seinerseits mit einem Schlitz 13 d in einem nach abwärts reichenden Teil 13 e des Messers 18 oder Messerträgers im Eingriff steht.
Ähnliche Einrichtungen sind vorgesehen, um das Streifenmaterial1 jedem Paar von Vorschubwalzen 2, 3 bzw. 2 a, 3 a zuzuführen. Die in den Kammern 4, 4 a gebildeten Pfropfenstäbe 1 b werden mittels des Kolbens 6 ausgestossen und später unterteilt, um Filterpfropfen von einfacher oder doppelter Länge zu bilden.
Weiter sind Einrichtungen vorgesehen, um stabförmige Pfropfen in bekannter Weise in Papier- röhrchen einzuschliessen. Zu diesem Zweck wird ein durch irgendwelche geeignete Einrichtungen ge-
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ende des Papierschlauches 17 wird auf einen der Löffel 18 a aufgeschoben, die von einer Scheibe 18 vorstehen. Die Scheibe 18 wird absatzweise gedreht, z. B. durch Eingriff einer Nockenscheibe 19 a mit geeigneten Zähnen 18 b am Umfang der Scheibe 18. Die Nockenscheibe 19 a ist auf einer mit der Welle 9 durch Zahnräder in geeigneter Weise gekuppelten Welle 19 angeordnet. Die abgeschnittene Länge des Papierschlauches wird durch Eingriff mit einer Reibrolle 20 dem Löffel 18 a zugeführt und zum Ausstossen an die Scheibe 18 zum Anschlag gebracht.
Die Rolle 20 wird von einem Arm 21 getragen und von einer Welle 20 a über Zahnräder 20 b, 20 c, Kettenrad 20 d und Kette 22 angetrieben. Die Löffel 18 a samt den daraufliegenden Papierröhrchen bewegen sich nacheinander in Deckung mit dem Kolben 6 und in dieser Stellung gelangt eine Pressbacke 23 (Fig. 1 und 3) zur Wirkung, der auf einem Arm : 23 a befestigt ist und das Papierröhrchen auf dem Löffel festhalten kann, während die Ausstossbewegung des Kolbens 6 vor sich geht. Die Pressbaeke 23 wird zweckmässig durch einen Arm 23 b und eine Nocke 23 c betätigt.
Vorzugsweise ist der Ausstosskolben 6 derart angeordnet, dass er bei seiner Bewegung den Pfropfenstab 1 b aus der entsprechenden Kammer 4 bzw. 4 a völlig herausstösst, aber nicht so weit, dass das Hinterende des Stabes 1 b mit dem entsprechenden Ende des Papierröhrchens 17 bündig wäre.
Der Stab 1 b wird in einer andern Arbeitsstellung in die endgültige Lage gegenüber dem Papierröhrchen gebracht, u. zw. mittels eines Ausrichtkolbens 24 (Fig. 3), der durch einen Hebel 24 a und eine nicht dargestellte Nocke betätigt wird und unter dem Einfluss einer Rückzugfeder 24 b steht. Hier ist eine
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zu verhindern, während die Übereinstimmung der Lage von Pfropfenstab und Röhrchen hergestellt wird. Die Backe 25 kann auf einer Stange 25 a gelagert sein, die z. B. mittels eines Armes 25 b (Fig. 3) über irgendeinen geeigneten (nicht dargestellten) Nockenmechanismus betätigt wird.
Das schliesslich Ausstossen des vom Papierröhrehen 17 umschlossenen Pfropfenstabes kann durch einen Kolben 26 erfolgen, der den Stab 1 b und das Papierröhrehen 17 vom Löffel 18 a entfernt, so dass ein eingehüllter Stab 27 (Fig. 2) erzeugt wird, der auf einen geeigneten Förderer oder in einen Behälter fallen oder entleert werden kann.
Bei der in den Fig. 4,5 und 6 dargestellten abgeänderten Ausführungsform ist eine Kammer 4 b von länglicher Querschnittsform vorgesehen, die mit zugehörigen Vorschubwalzen 2,3 versehen ist, welche den Streifen 1 durch einen Längsschlitz 5 c in die Kammer 4 b fördern, so dass das Material etwa die dargestellte lose gefaltete oder gebündelte Form-annimmt. Ein derartiges lose gefaltetes oder gebündeltes Gebilde wird aus der Kammer 4b in eine Kammer 4c gestossen, welche durch eine Fortsetzung der Kammer 4 b gebildet ist. In der Kammer 4 c wirkt auf den lose gefalteten oder gebündelten Streifen 1 ein Pressstempel 4 d, wodurch dieser, wie Fig. 6 zeigt, zu einer im wesentlichen kreisrunden Querschnittsform verdichtet wird.
Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen das Erzeugnis. Dieses besteht aus einem Pfropfenstab 27 von vielfacher Länge eines Filterpfropfens. Der Stab besteht aus einem zu einem kreisförmigen Querschnitt gefalteten bzw. gebündelten Streifen 1 b und einem denselben einschliessenden Papierröhrehen 1'1. Der Stab 27 wird nach den strichpunktierten Linien der Fig. 8 unterteilt, um eine entsprechende Zahl von Filterpfropfen zu bilden.
Bei Verwendung von Pfropfenstäben von vielfacher Länge für die darauffolgende Erzeugung von mit Filterpfropfen versehenen Zigaretten kann es von Wichtigkeit sein, dass die Länge des Vielfachstabes mit Sicherheit stets ein genaues Vielfaches der gewünschten Filterpfropfenlänge ist. Zu diesem Zweck können die von dem Kolben 26 ausgestossenen eingehüllten Stäbe auf einen Förderer 28 (Fig. 9 und 10) geführt werden, der über eine Scheibe 28 a läuft. Auf diese Weise werden die Stäbe über eine geneigte Fläche 29 den Querkanälen 30 a im Umfang einer Trommel 30 zugeführt, deren Breite kleiner ist als die Länge der Stäbe.
Die Trommel. 30 führt die eingehüllten Stäbe zwischen ein Paar von Schleifscheiben 31, 31 a, die auf einer Welle 32 sitzen, welche mittels eines an der Riemenscheibe 32 a angreifenden Riemens in rasche Umdrehung versetzt werden kann. Durch eine feste Führung 33 wird eine Bewegung der Stäbe aus den Kanälen 30 a heraus während des Schleifens vermieden. Die Trommel 30 kann durch Eingriff eines Zahnrades 30 b auf der die Trommel 30 tragenden Welle 30 c mit einem Ritzel 34 angetrieben werden.
Nachdem die Stäbe zwischen den Schleifscheiben 31, 31 a hindurchgegangen sind, werden sie auf einen Förderer 35 abgelegt, der über die Scheibe 35 a läuft. Die Kanäle 30 a sind, wie in der Zeichnung dargestellt, ausgebildet, um das Festhalten der Stäbe in den Kanälen entgegen der Wirkung der Schleifscheiben 31, 31 a und ferner das Ausleeren der Stäbe auf den Förderer zu erleichtern.
Die Erfindung lässt sich für die Erzeugung von Filterpfropfen aus Streifenmaterial beliebiger Art anwenden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von mit Hillse versehenen Filterpfropfen, bei dem ein von einer Filtermaterialbahn abgetrennter Streifen in einer Formkammer zusammengestaucht oder-gefaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstreifen seiner Länge nach unter dem Einfluss der seinen Vorschub bewirkenden Kräfte in eine Formkammer (4 bzw. 4 a), deren Abmessung in der Streifenvorschubrichtung geringer ist als die Streifenlänge, eingeführt und in dieser Kammer mehr oder weniger zickzackförmig zum Pfropfenquerschnitt zusammengestaucht oder-gefaltet wird.