Verfahren zur Herstellung eines ununterbrochenen Zigarettenstranges und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Mundstückzigaretten wird ein nichteingewickel ter Tabakstrang angeliefert und an seinem vordern Ende werden nacheinander bestimmte Längen abge schnitten. Jedes abgeschnittene Stück wird in Längs richtung in einen bestimmten Abstand von dem Strang gebracht und zwischen Strang und abge schnittenes Stück ein Stummel eingefügt. Dadurch entsteht ein fortlaufender, zusammengesetzter Füll strang, der abwechselnd aus Längen von Tabak und aus Stummeln zusammengesetzt ist.
Dieser zusam mengesetzte Strang wird in einen ununterbrochenen Zigarettenpapierstreifen gewickelt, um einen zusam menhängend verlaufenden, zusammengesetzten Ziga rettenstrang zu bilden, der an geeigneten Stellen durchgeschnitten wird, um die einzelnen Mundstück zigaretten zu bilden, von denen jede Zigarette einen Teil mit Tabak und einen Teil mit dem Mundstück enthält, die beide in einer gemeinsamen Hülle stecken. üblicherweise sind die Stummel, die zwi schen Strang und abgeschnittenes Stück kommen, doppelt so lang als ihr Anteil in einer Zigarette. Die Stummel werden beim Abschneiden der Ziga retten in der Mitte entzweigeschnitten.
Zum Zwecke der Vereinfachung der Ausdrucks weise soll nachfolgend unter Tabaklänge oder Länge von Tabak nicht nur eine vom Tabak strang abgetrennte Länge von Tabak, sondern auch, soweit dies der Text ohne missverständlich zu werden gestattet, das vordere nicht abgeschnittene Stück eines Tabakstranges verstanden werden.
Das Wort Stummel soll, soweit es hier ver wendet wird, ein für die Verwendung in Mundstück zigaretten geeignetes Stück Mundstückmaterial von der in der Zigarette verwendeten Länge oder vom Doppelten dieser Länge bezeichnen und kann aus einem Stück Filtermaterial oder einer Hohlröhre oder einem beliebigen andern geeigneten Stück eines Materials, beispielsweise auch Tabak, bestehen, wo bei das Material sich von dem im übrigen Teil der Zigarette enthaltenen Tabak unterscheidet. Solche Stummel sind z. B. die bekannten Filtermundstücke. Die Stummel sind häufig watteartig gebauschte Pfropfen in eine Hülle eingeschlossenen gefalteten Papiers.
Bei der angegebenen Herstellung des zusammen gesetzten Zigarettenstranges ist es oftmals schwierig, das Auftreten von Lücken oder weniger gefüllten Stellen zwischen dem Ende des Stummels und dem Ende des Teils mit Tabak zu verhindern. Auch kommt es vor, dass der Tabak an einem Ende einer Länge von Tabak dichter wird als am andern Ende, wodurch von zwei aus einer solchen Tabaklänge her gestellten Zigaretten die eine schwerer ausfällt als die andere.
Die beiden genannten Schwierigkeiten ergeben sich vor allen Dingen in Fällen, bei denen die Stummel in Lücken zwischen Tabaklängen ein gesetzt werden, die bereits auf dem ununterbrochen laufenden Papierband liegen, das um den zusammen gesetzten Füllstrang gewickelt werden soll; denn es ist in solchem Falle nicht immer zweckmässig oder wünschenswert, die Tabaklänge relativ zu < dem Pa pier als Ganzes zu verschieben, um so die Lücke zu beseitigen.
Ein weiteres Problem ergibt sich beim Versuch, sicherzustellen, dass die Stummel im zusammenge setzten Zigarettenstrang in Längsrichtung in die richtige Lage gelangen, das heisst, dass Doppellängen der Stummel, und solche werden normalerweise ver arbeitet, in solche Lage kommen, dass sie beim Schneiden des Zigarettenstranges in Einzelzigaretten in gleiche oder mindestens angenähert gleiche Teile geschnitten werden. Letzteres ist deswegen wichtig, weil die fertigen Zigarettenstummeln möglichst glei che Länge enthalten sollen. Es wurde jedoch fest gestellt, dass der an der richtigen Stelle auf die Papierbahn gelegte Stummel in der Zeit vom Auf legen auf die Papierbahn bis zum Umlegen des Pa piers um den Stummel die Tendenz hat, auf der Papierbahn rückwärts zu gleiten.
Um dieser Ten denz entgegenzuwirken ist z. B. schon ein Element vorgeschlagen worden, das in die Durchlaufbahn der Tabaklängen und Stummel hinter einen Stum mel greift und sich rascher vorwärts bewegt als Tabaklängen, Stummel und Papierbahn, um so einen Stummel, der hinter seiner Sollage zurückbleibt, zu erfassen und vorwärts zu schieben. Es ist auch vor geschlagen worden, ein weiteres Element vorzu sehen, um die Tabaklänge hinter dem Stummel auf der Papierbahn zu verschieben, um die Tabaklänge an den Stummel heranzuschieben und die Lücke zu schliessen.
In all diesen bisherigen Vorschlägen ging man davon aus, dass der Stummel zunächst in der längs gerichteten Lage, die er gegenüber der Papierbahn einnehmen soll, auf diese gesetzt werden und dann, solange dies nötig ist, in dieser Lage gehalten bzw. in die Sollage hingeschoben werden sollte.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines ununterbrochenen Zigaretten stranges bei der Fabrikation von Mundstückziga- retten durch Einfügen von Stummeln zwischen Län gen aus Tabak auf einer Papierbahn und darauf folgendes Wickeln und Festmachen des Papiers um Tabak und Stummeln, so dass ein ununterbrochen verlaufender, zusammengesetzter Zigarettenstrang entsteht. Das Verfahren nach dieser Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Stummeln an Stellen der Papierbahn eingefügt werden, die vor den Stel len liegen, die sie schliesslich auf der Papierbahn in dem Zigarettenstrang einnehmen -sollen, und dann bewirkt wird, dass sie sich gegenüber der Papierbahn rückwärts bewegen.
Vorzugsweise wird die Rückwärtsbewegung des Stummels durch Druck bewirkt, der durch unmittel bar ihm vorausgehenden Tabak auf ihn ausgeübt wird, wenn der Tabak durch eine Zusammenpress- zunge läuft, die durch ihre Zusammendrückwirkung auf den Tabak bewirkt, dass dieser sich gegenüber der Papierbahn rückwärts bewegt.
Diese Zunge kann die üblicherweise in Maschi nen zur .Herstellung von Zigaretten aus einem zu sammenhängenden Tabakstrang angewandte Form besitzen. Eine Zunge dieser Art wird gewöhnlich so angeordnet, dass sie über die Zigarettenpapier bahn abwärts schleift und von oben die Oberfläche des Füllstranges, der unter ihr durchtritt, berührt und diesen seitlich zusammendrückt, während das Wickeln der Papierbahn um den Tabak beginnt. Solch eine Zunge hat das Bestreben, den Tabak relativ zur Papierbahn rückwärts zu drängen.
Wenn nun eine solche Zunge bei der Herstellung von Mundstückzigaretten in der oben allgemein beschrie benen Weise verwendet wird, dann zeigte sich die Rückwärtsbewegung des Tabaks als eine der Haupt ursachen der Rückwärtsverschiebung der Stummeln. Bisher wurden, wie oben schon angegeben, die Stummeln von Anfang an in Längsrichtung der Papierbahn in die Stellung auf diese aufgesetzt, die sie in dem zusammengesetzten Zigarettenstrang ein nehmen sollen, und es wurde versucht, ein Rück wärtsverschieben der Stummeln aus dieser Stellung zu verhindern oder wieder rückgängig zu machen.
Bei dem oben angegebenen Beispiel eines Ver fahrens nach dieser Erfindung kann ein Stummel anfangs in solche Stellung auf die Papierbahn ge bracht werden, dass der Druck des unter der Zunge durchgeführten Tabaks nach hinten den Stummel rückwärts in die Stellung in Längsrichtung der Pa pierbahn schiebt, die der Stummel schliesslich ein nehmen soll. Mit andern Worten wird beim Auf setzen des Stummels auf die Papierbahn für den Druck, den der unmittelbar einem Stummel voraus gehende Tabak auf diesen Stummel ausübt, eine gewisse Verschiebungstoleranz geschaffen.
Solche Verfahrensbeispiele können auch Mass nahmen umfassen, durch die der vordere Teil einer Tabaklänge unmittelbar hinter einem Stummel er fasst wird, um die Bewegung dieses Tabaks zu sichern und dadurch die relativ zur Papierbahn rückwärts gerichtete Bewegung des Stummels zu begrenzen. Das kann dadurch erreicht werden, dass ein Element zum Erfassen des Tabaks in die Bewe gungsbahn von Tabak und Stummeln bewegt wird, so dass es den Tabak hinter einem Stummel erfasst, und während der Zeit des Kontaktes mit dem Tabak in gleicher Geschwindigkeit wie die Papierbahn vor wärts bewegt und dann wieder aus der genannten Bewegungsbahn abgezogen wird.
Auf diese Weise kann der Druck, der nach rückwärts auf den Stum mel durch den Tabak vor dem Stummel ausgeübt wird, bis zu einem gewissen Grad durch den Druck des Tabaks hinter dem Stummel ausgeglichen wer den. Und es ist anzunehmen, dass der Druck des Tabaks unmittelbar vor einem Stummel, der in der angegebenen Weise frei zwischen zwei Tabaklängen verschoben werden kann, mehr oder minder gleich dem vom Tabak hinter dem Stummel in entgegen gesetzter Richtung ausgeübten Druck werden kann und dass als Folge davon die Dichte der zwei Tabak mengen an den einander entgegengesetzten Enden des Stummels gleich werden kann.
Die Erfindung umfasst auch eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Einrichtung nach dieser Erfindung ist gekennzeichnet durch Mittel zur Lieferung von Längen nicht umwickelten Tabaks in Längsrichtung und mit Lücken zwischen ihren Enden auf eine Papierbahn, Stummelzuführ- mittel zur Lieferung eines Stummels in jede der Lücken zwischen den Tabaklängen in eine Stelle vor derjenigen, die sie im Zigarettenstrang einneh men sollen, Mittel zum Verzögern des Stummels gegenüber der Papierbahn und Mittel,
um den Tabak beim vordern Ende einer jeden Tabaklänge unmittelbar hinter dem Stummel zu erfassen und seine Bewegung zu sichern und dadurch die Ver zögerung des Stummels zu begrenzen. Die letztge nannten Mittel können z. B. ein Element zum Er fassen des Tabaks aufweisen, das so angeordnet ist, dass es sich in die Bewegungsbahn für Tabak und Stummeln hineinbewegt, den Tabak hinter einem Stummel erfasst und sich während der Zeit des Kon taktes mit dem Tabak mit gleicher Geschwindigkeit vorwärts bewegt wie die Papierbahn.
Die Stummelzuführmittel können z. B. einen drehbaren Teil mit einem oder mehr Schiebeelemen ten am Umfang besitzen und Mittel aufweisen, um diesen Teil mit veränderlicher Geschwindigkeit so zu drehen, dass ein Stummel durch ein Schiebe element in eine Lücke zwischen zwei Tabaklängen mit grösserer Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung geschoben wird, als die Tabaklängen sich bewegen, und dass unmittelbar daran anschliessend die Dreh zahl so vermindert wird, dass das Schiebeelement den Stummel nicht mehr mit der erhöhten Geschwin digkeit schiebt.
In der angegebenen Weise ist es möglich, einen Stummel mit genügend grosser Ge schwindigkeit der Papierbahn zuzuführen, ohne dass das Schiebeelement alsdann zurückgezogen werden rnuss, so dass dieses an dem drehbaren Teil, z. B. an einem Stummelrad, fest angebracht sein kann.
Die Änderung der Drehzahl des drehbaren Teils kann bei einem Ausführungsbeispiel mittels eines verzahnten Antriebselements erfolgen, das mit einer konstanten Drehzahl umläuft und den drehbaren Teil über ein gezahntes Zwischenelement antreibt, das so angeordnet ist, dass es um die Achse des Antriebselementes hin und her schwingen kann und dabei die Drehzahl des drehbaren Teils erhöht oder vermindert. Vorzugsweise umfasst das gezahnte Zwi schenelement ein Antriebskettenrad und ein getrie benes mitdrehbares Zahnrad.
Das Antriebselement kann ein Antriebsrad umfassen, das mit dem ge triebenen Zahnrad kämmt und der Antrieb kann mittels einer Kette erfolgen, die über das Kettenrad und ein weiteres Kettenrad an dem drehbaren Teil läuft, wobei das getriebene Zahnrad und das An triebskettenrad um die Achse des Antriebszahnrades schwingbar angeordnet sind. Beispielsweise können das getriebene Zahnrad und das treibende Kettenrad an einem schwingbaren Teil so angeordnet sein, dass sie durch eine Nockenscheibe schwingend um ihren Lagerpunkt bewegt werden.
Verfahren und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dieser Erfindung sind mit Be zug auf die beigefügte Zeichnung nachfolgend bei spielsweise beschrieben.
Die Figur zeigt teilweise im Schnitt, wobei ge wisse Teile weggebrochen sind, einen Seitenriss der Einrichtung, durch die ein Tabakstrang längsseitig herangeführt und in Abständen abgeschnitten wird, die abgeschnittenen Stücke auseinandergeschoben werden, so dass zwischen ihren Enden eine Lücke von einer gewissen Länge entsteht, und in jede Lücke zwischen den Tabaklängen ein Stummel ein gesetzt wird.
Die gezeichnete Einrichtung weist ein Tabak transportband 1 auf, das so angeordnet ist, dass es unter einem (nicht gezeigten) Zuführtrichter mit ver änderlicher Geschwindigkeit durch eine Rinne la bewegt werden kann. Ein Führungsrohr 2 und ein weiteres Führungsrohr 3 sind vorgesehen, um den Tabakstrang vom Band 1 abzunehmen und zu einer Papierbahn 4 zu führen, die vom Transportband 5 getragen wird. Eine Schneidvorrichtung ist zwischen den Röhren 2 und 3 vorgesehen, um den Tabak strang in gewissen Abständen durchzuschneiden.
Die Änderung der Geschwindigkeit des Trans portbandes 1 wird in bekannter Weise bewirkt. Die Anderung der Geschwindigkeit ist derart, dass die Geschwindigkeit des Transportbandes 1 unmittelbar nach der Ausführung eines Schnittes bedeutend ver ringert wird, so dass zwischen der abgeschnittenen Tabaklänge, die von der Papierbahn vorwärts mit geführt wird, und dem vordern Ende des ungeschnit- tenen Stranges eine Lücke entsteht.
Darauf wird die Geschwindigkeit des Transportbandes 1 wieder so erhöht, dass es den ungeschnittenen Strang mit der Geschwindigkeit, die auch die Papierbahn 4 besitzt, auf diese liefern kann, und der Strang wird mit dieser Geschwindigkeit bis zum nächsten Schneid gang auf die Papierbahn geliefert.
Der bekannte Schneidmechanismus besitzt einen drehbaren Messerhalter 6, in dem eine dünne, schmale Schneidklinge 7 festgemacht ist, die bei jeder Umdrehung des Messerhalters 6 mit grosser Geschwindigkeit durch den zwischen den Röhren 2 und 3 belassenen Abstand hindurchtritt.
Ein Stummelrad 23 ist oberhalb der Papierbahn 4 angeordnet und so montiert, dass es in Richtung des angegebenen Pfeils drehbar ist. Das Stummelrad 23 ist als Scheibe mit konkav geformtem Rand (siehe bei 25) ausgebildet und mit Schiebeelementen in Gestalt von drei vorstehenden Schiebestiften 26 versehen. Oberhalb des Rades 23 ist eine (nicht ge zeigte) Stummelzuführvorrichtung angebracht, die eine geriefte Trommel besitzt, durch die Stummeln von der doppelten Länge der Stummeln in der fer tigen Zigarette laufend nacheinander in eine Stellung zugeführt werden, in der sie einer nach dem andern je durch einen Schiebestift 26 erfasst werden.
Die Stummelzuführvorrichtung ist von bekannter Bauart. Eine bogenförmig ausgebildete Führungsleiste 27 ist vorgesehen, um die Stummeln zu führen und vor dem Herausfallen aus der Rinne am Rand des Rades 23 zu schützen, bis die Stummeln eine Stel lung erreichen, in der sie auf die Papierbahn 4 ab gegeben werden.
Das Rad 23 wird durch eine Kette 28 ange trieben, die über ein am Rad 23 befestigtes Ketten- rad 29 läuft. Die Kette 28 wird durch ein angetrie benes Kettenrad 30" in Bewegung gesetzt, an dem ein angetriebenes Zahnrad 31 befestigt ist, das mit einem Treibrad 32 kämmt. Das Rad 32 sitzt auf einer Antriebswelle 33, die in der durch den Pfeil angegebenen Richtung umläuft. Das Kettenrad 30 und das Zahnrad 31 sind auf der Lagerstütze 34 angebracht, die um eine Welle 33 frei drehbar ange ordnet ist. Auf der Lagerstütze 34 ist auch eine Nockenabtastrolle 35 angeordnet, die auf einem Nocken, der von einem umlaufenden Nockenrad 36 gebildet ist, abrollen kann.
Eine an der Lagerstütze 34 angebrachte Feder 37 dreht die Lagerstütze so um ihren Lagerungspunkt, dass die Nockenabtast- rolle 35 gegen den Rand des Nockenrades 36 ge drückt wird. Es soll hier vermerkt werden, dass der Hub durch das Nockenrad 36 sehr klein ist, seine Nockenkurve fast die Form eines Kreises hat und diese Kurve in der Zeichnung als Kreis erscheint.
Die Kette 28 läuft auch über ein Führungs- kettenrad 38, das an einem drehbar gelagerten Arm 39 sitzt, der durch eine Feder 40 im Uhrzeigersinne um seine Lagerungsachse gedreht wird, so dass die Kette immer gespannt gehalten wird.
Das Nockenrad 36 ist so angeordnet, dass die Lagerstütze 34 um die Weile 33 dreimal bei jeder Umdrehung des Rades 23 ein wenig hin und her bewegt wird. Wenn die Lagerstütze 34 im Uhrzeiger schwingt, so bewegt sich das Kettenrad 30 in der Figur nach links und erteilt zusätzlich zu der Ge schwindigkeit, die vom Rad auf die Kette durch die Umdrehung des Kettenrades erteilt wird, eine kleine Geschwindigkeitszunahme. Beim Rückwärtsschwin- gen im Gegenuhrzeigersinne wird entsprechend die Geschwindigkeit etwas verringert.
Diese Schwing bewegungen sind zeitlich so abgestimmt, dass das Rad 23 mit grösserer Geschwindigkeit bewegt wird, wenn ein Stift 26 sich der Papierbahn 4 nähert und einen Stummel in die Lücke zwischen einer abge schnittenen Tabaklänge und dem restlichen Tabak- Strang schiebt. Anschliessend daran bewirkt das Rückwärtsschwingen der Lagerstütze 34, dass das Rad 23 wieder langsamer läuft und der Stift 26 sich mit gleicher Geschwindigkeit vorwärts bewegt wie die Papierbahn.
Das angetriebene Zahnrad 31 läuft mit zwei Drittel der Winkelgeschwindigkeit des treibenden Zahnrades 32 um und mit doppelter Winkelge schwindigkeit gegenüber dem Zahnrad 29 und dem Rad 23. Das Rad 23 macht also während je drei Umdrehungen der Antriebswelle 33 ein Umdrehung.
Das Element 40 zum Erfassen des Tabaks mit einem sägenartig gezackten Ende 41 ist bei 42 auf dem Arm 43 drehbar gelagert und besitzt eine zweite Lagerung bei 44 auf der Kurbelscheibe 45, durch die das gezackte Ende in die Bewegungsbahn der Tabaklängen und Stummel auf der Papierbahn be wegt wird, wobei es der durch strichpunktierte Linien in der Figur angegebenen Bahn folgend auf o dem untern Teil dieser Bahn sich nach links ver- schiebt, und alsdann wieder aus der Bewegungsbahn von Tabak und Stummeln zurückgezogen wird.
Das Element 40 vollzieht diese Bewegung dreimal wäh rend einer Umdrehung des Stummelrades 23 und ist so angeordnet und abgestimmt, dass es den Tabak unmittelbar hinter jedem Stummel, der durch das Stummelrad eingefügt wird, erfasst und sich während der Zeit des Kontaktes mit dem Tabak mit der glei chen Geschwindigkeit bewegt wie die Papierbahn 4. Um an den Tabak zu gelangen, greift das Element 40 durch einen Schlitz 46 in einer Zunge 47.
Die Einrichtung als Ganzes arbeitet nun folgen dermassen: Das Transportband 1 liefert einen un unterbrochen verlaufenden Tabakstrang an und gibt ihn durch die Führungsröhre 2 und 3 an die Papier bahn 4 ab. Die Geschwindigkeit der Bandbewegung wird in regelmässiger Wiederkehr für eine gewisse Zeit stark vermindert, gerade vor solcher Geschwin digkeitsverminderung jedoch das Messer 7 durch den Abstand zwischen den zwei Führungsröhren hindurchgeführt, so dass der Tabakstrang durch schnitten wird. Die abgeschnittene Tabaklänge be wegt sich mit der Papierbahn weiter, während der ungeschnittene Strang langsamer folgt, bis die Ge schwindigkeit des Bandes 1 wieder erhöht wird.
In der Zwischenzeit hat sich aber zwischen der abge schnittenen Tabaklänge und dem vordern Ende des Tabakstranges selbst eine Lücke gebildet. In diese Lücke wird durch den Schiebestift 26 an dem Stummelrad 23 ein Stummel der doppelten Länge des Stummels der einzelnen Zigarette eingesetzt, wobei das Stummelrad sich mit verschiedenen Ge schwindigkeiten bewegt, so dass der Stummel von dem Schiebestift 26 mit grösserer Geschwindigkeit in die Lücke geschoben wird, als die Papierbahn und der von dieser mitgeführte Tabak sich bewegen, unmittelbar darnach aber das Rad so verzögert wird, dass der Schiebestift sich mit einer Geschwin digkeit vorwärts bewegt, die gleich der Geschwindig keit der Papierbahn ist.
Beim Durchgang von Tabak und Stummeln unter der Zunge 47 greift das Ele ment 40 unmittelbar hinter dem Stummel an den Tabak und bewegt sich mit der Geschwindigkeit der Papierbahn mit dem Tabak vorwärts, wodurch die Geschwindigkeit des Tabaks vor dem Nachhinken gegenüber der Geschwindigkeit des Stummels oder vor dem Zurückgeschobenwerden durch den Stum mel geschützt wird.
Alsdann wird die Papierbahn 4 um Tabak und Stummeln geschlagen und verklebt, so dass sich ein ununterbrochen verlaufender zusammengesetzter Zi garettenstrang ergibt, der dann in geeigneten Abstän den durchschnitten wird, um Mundstückzigaretten herzustellen. Die (nicht gezeigte) Abschneidevorrich- tung, die von bekannter zweckentsprechender Art sein kann, so z.
B. wie sie in den Maschinen für die Herstellung von Zigaretten aus einem zusammen hängend verlaufenden Zigarettenstrang verwendet werden, ist zeitlich in ihrer Bewegung so abgestimmt, dass sie jeden Stummel und jede Tabaklänge in dem zusammengesetzten Zigarettenstrang in der Mitte durchschneidet, wobei die Stummeln und Tabak längen im Strang doppelt so lang sein müssen, wie sie in der fertigen Zigarette sein sollen.
Die Zunge 47 ist ähnlich einer Zusammenpress- zunge wie sie häufig in gewöhnlichen Maschinen für Herstellung von Zigaretten aus einem ununterbro chen fortlaufenden Strang verwendet werden, und ist, wie in der Zeichnung ersichtlich ist, von den Kanal verjüngender Form, so dass sie beim Durch gang des Tabaks diesen buchstäblich zusammen presst. Auf Grund dieses allmählichen seitlichen Zusammendrückens wird der Tabak beim Durch gang durch die Zunge zusammengedrückt und rück wärts gedrängt, so dass er sich gegenüber der Papier bahn teilweise rückwärts verschiebt.
Tabak, der in dieser Weise rückwärts gedrängt wird, übt auf den ihm unmittelbar folgenden Stummel einen rück wärts gerichteten Druck aus und drängt auch den Stummel relativ zur Papierbahn rückwärts.
Die Bewegungen des Stummelrades, des Schneid mechanismus für den Tabakstrang und des Mecha nismus zum Ändern der Geschwindigkeit des Trans portbandes 1 sind zeitlich auf den Betriebsablauf der Abschneidevorrichtung für den Zigarettenstrang so abgestimmt, dass ein Stummel durch ein Schiebe element 26 vor der Stellung, die dieser in Längs richtung der Papierbahn im fertigen, zusammenge setzten Zigarettenstrang einnehmen soll, auf die Papierbahn gesetzt wird. Als geeigneter Abstand vor der schliesslich einzunehmenden Stellung wurde für eine Zigarette einer bestimmten Grösse und eines bestimmten Gewichtes ein Abstand von 2 mm ge funden. Dieser Abstand gibt genügend Spielraum für die Rückwärtsbewegung des Stummels durch Tabak, der beim Durchgang unter der Zunge 47 rückwärts gedrängt wird.
Das Ausmass der oben angegebenen Abstimmung hängt natürlich von den verschiedensten Bedingun gen ab, wie Feuchtigkeitsgehalt, Dichte durch Zu sammenpressen und Länge der einzelnen Tabakab schnitte, so dass bei jedem neuen Fall die Abstim mung neu getätigt werden müsste, um in dem hier betrachteten Sinne ein einwandfreies Produkt zu er halten.
Auch der Abstand, um den ein Stummel durch den vor ihm liegenden Tabak rückwärts geschoben wird, kann bei verschiedenen Stummeln ganz ver schieden sein. Doch hat sich herausgestellt, dass ein Stummel in allen Fällen sich ein wenig relativ zur Papierbahn rückwärts verschiebt, wenn er dazu die Möglichkeit hat. Deswegen wird der Stummel auf der Papierbahn anfangs in solche Stellung gebracht, dass er sich um dieses Minimum rückwärts verschie ben kann.
Das Element 40 zum Erfassen des Tabaks ist so angeordnet, dass es den Tabak hinter einem Stum mel mit seinem gezackten Ende 41 erfasst und dass es sich mit der Geschwindigkeit der Papierbahn vor wärts bewegt, um zu verhindern, dass der Tabak unmittelbar hinter dem Stummel durch die Zunge rückwärts gedrängt wird. Dieser Betriebsablauf ist zeitlich so abgestimmt, dass die Rückwärtsbewegung des Stummels begrenzt ist, wenn er um den zugelas senen kleinen Abstand rückwärts bewegt worden ist, denn der Stummel wird durch den unmittelbar hinter ihm folgenden Tabak daran gehindert, weiter als bis zur vorgesehenen Stellung gegenüber der Papierbahn in Längsrichtung zu dieser sich zu ver schieben.
Auf diese Weise kann der Rückwärtsdruck des Tabaks vor einem Stummel mehr oder weniger durch den Vorwärtsdruck des Tabaks hinter diesem Stummel ausgeglichen werden und die Dichte des Tabaks kann vor und hinter dem Stummel bei dessen Enden mehr oder weniger genau gleich sein. Da ausserdem der Teil am vordern Ende einer Tabak länge, wie eben beschrieben wurde, sich nicht rück wärts bewegen kann, während der Restteil der Tabaklänge durch die Zunge rückwärts gedrängt und gedrückt wird, hat jede Tabaklänge als Ganzes das Bestreben, länger zu werden, was natürlich für ein gutes Aneinanderliegen von Tabak und Stummeln günstig ist.
Natürlich wird der Tabak in Längsrichtung etwas zusammengepresst, wenn ein Stummel in eine Lücke zwischen zwei Tabaklängen mit einer Geschwindig keit eingeführt wird, die grösser ist als die Geschwin digkeit der Tabaklänge, da der Stummel dann gegen das Hinterende der vorausgehenden Tabaklänge drückt. Dadurch aber, dass der Tabak sich beim Durchgang unter der Zunge rückwärts bewegen kann, ist es möglich, dass der zusammengedrückte Teil des Tabaks sich in Längsrichtung wieder ausdehnen kann und so weniger dicht ausfällt, als das sonst der Fall wäre.
Es ergibt sich also, dass an Hand des beschrie benen Verfahrens Stummel in dem zusammengesetz ten Zigarettenstrang in Abständen von guter Gleich mässigkeit angeordnet werden können und dass in folgedessen Mundstückzigaretten mit Stummeln her gestellt werden können, die eine Gleichmässigkeit aufweisen, wie mit Vernunft gerade noch gefordert werden kann. Weiter ist es durch dieses Verfahren möglich, ein gutes Anliegen zwischen Stummeln und Tabaklängen zu erreichen, denn beim Durchgang unter der Zunge zeigen die Enden zweier aufein anderfolgender Tabaklängen das Bestreben, gegen die Enden des Stummels anzuliegen.
Da ausserdem der Stummel durch Tabak bis zu einem gewissen Grade rückwärts verschoben werden kann, während der Tabak hinter dem Stummel gegen Rückwärts bewegung festgehalten wird, ist es möglich, zwi schen den zwei Tabakteilen die gegen den gleichen Stummel anliegen, eine möglichst weitgehende Gleichheit zu erreichen.
Method for producing an uninterrupted cigarette rod and device for carrying out the method In a known method for producing mouthpiece cigarettes, a non-wrapped rod of tobacco is delivered and certain lengths are successively cut off at its front end. Each cut piece is brought into the longitudinal direction at a certain distance from the strand and a stub is inserted between the strand and the cut piece. This creates a continuous, composite filling strand, which is composed alternately of lengths of tobacco and stubs.
This composite strand is wrapped in an uninterrupted strip of cigarette paper to form a cohesive, composite cigarette strand that is cut at suitable points to form the individual mouthpiece cigarettes, each cigarette with a part with tobacco and a part with the mouthpiece contains, both of which are in a common sheath. Usually the stubs that come between the strand and the cut piece are twice as long as their part in a cigarette. The stubs are cut in half when the cigarette is cut.
For the purpose of simplifying the expression, the term tobacco length or length of tobacco should be understood below not only as a length of tobacco separated from the tobacco rod, but also, as far as the text allows it without being misunderstood, the front piece of a tobacco rod that is not cut off.
The word stub is intended, as far as it is used here, to denote a piece of mouthpiece material suitable for use in mouthpiece cigarettes of the length used in the cigarette or twice this length and can be made from a piece of filter material or a hollow tube or any other suitable piece a material, for example tobacco, exist, where the material differs from the tobacco contained in the rest of the cigarette. Such stubs are z. B. the known filter mouthpieces. The stubs are often wad-like bulging plugs wrapped in folded paper enclosed in an envelope.
In the stated manufacture of the assembled cigarette rod, it is often difficult to prevent the occurrence of gaps or less-filled areas between the end of the stub and the end of the part with tobacco. It also happens that the tobacco becomes denser at one end of a length of tobacco than at the other end, as a result of which one of two cigarettes made from such a length of tobacco is heavier than the other.
The two difficulties mentioned arise above all in cases where the stubs are set in gaps between tobacco lengths that are already on the continuously running paper tape that is to be wrapped around the assembled filling strand; because in such a case it is not always expedient or desirable to move the tobacco length relative to <the paper as a whole in order to eliminate the gap.
Another problem arises when trying to ensure that the stubs in the assembled cigarette rod get into the correct position in the longitudinal direction, that is, double lengths of the stubs, and those are usually processed, come in such a position that they are cut when the Cigarette rods in individual cigarettes are cut into equal or at least approximately equal parts. The latter is important because the finished cigarette butts should contain the same length as possible. It was found, however, that the stub placed in the right place on the paper web has a tendency to slide backwards on the paper web in the time from placing it on the paper web until the paper is folded around the stub.
To counteract this tendency z. B. has already been proposed an element that engages in the path of the tobacco lengths and stumps behind a stum mel and moves faster than tobacco lengths, stubs and paper web, so as to grasp and push forward a stub that lags behind its target position . It has also been proposed to provide a further element in order to shift the length of tobacco behind the stub on the paper web in order to push the length of tobacco towards the stub and close the gap.
In all of these previous proposals, it was assumed that the stub should first be placed on the paper web in the longitudinally oriented position it is supposed to assume and then, as long as this is necessary, held in this position or pushed into the desired position should be.
The present invention relates to a method for the production of an uninterrupted cigarette rod in the manufacture of mouthpiece cigarettes by inserting stubs between lengths of tobacco on a paper web and then wrapping and fastening the paper around tobacco and stubs, so that a continuously running, composite cigarette rod is created. The method according to this invention is characterized in that stubs are inserted at points on the paper web which are in front of the positions they are ultimately supposed to occupy on the paper web in the cigarette rod, and then caused to reverse the paper web move.
The backward movement of the stub is preferably brought about by pressure exerted on it by the tobacco immediately preceding it when the tobacco passes through a compression tongue which, through its compressive action on the tobacco, causes it to move backward relative to the paper web.
This tongue can have the shape usually used in machines for producing cigarettes from a cohesive tobacco rod. A tongue of this type is usually arranged to drag down the web of cigarette paper and from above the surface of the filler rod which passes under it, and to compress it laterally as the paper web begins to be wrapped around the tobacco. Such a tongue tends to urge the tobacco backwards relative to the paper web.
If such a tongue is used in the manufacture of mouthpiece cigarettes in the manner generally described above, then the backward movement of the tobacco was found to be one of the main causes of the backward displacement of the stubs. So far, as already stated above, the stubs were placed from the beginning in the longitudinal direction of the paper web in the position they should take in the assembled cigarette rod, and attempts have been made to prevent or move the stumps backwards from this position to undo it.
In the above example of a method according to this invention, a stub can initially be brought into such a position on the paper web that the pressure of the tobacco passed under the tongue backwards pushes the stub backward into the position in the longitudinal direction of the paper web, which the stub should eventually take. In other words, when the stub is placed on the paper web, a certain displacement tolerance is created for the pressure that the tobacco immediately preceding a stub exerts on this stub.
Such examples of the method can also include measures by which the front part of a length of tobacco is grasped immediately behind a stub in order to secure the movement of this tobacco and thereby limit the backward movement of the stub relative to the paper web. This can be achieved in that an element for detecting the tobacco is moved in the movement path of tobacco and stumps, so that it grasps the tobacco behind a stub, and during the time of contact with the tobacco at the same speed as the paper web in front is moved downwards and then withdrawn from the mentioned trajectory.
In this way, the pressure exerted backwards on the stub by the tobacco in front of the stub can be offset to a certain extent by the pressure of the tobacco behind the stub. And it can be assumed that the pressure of the tobacco directly in front of a stub, which can be freely shifted between two lengths of tobacco in the specified manner, can be more or less equal to the pressure exerted by the tobacco behind the stub in the opposite direction and that as a result of which the density of the two quantities of tobacco at the opposite ends of the stub can become equal.
The invention also includes a device for performing the method. The apparatus of this invention is characterized by means for delivering lengths of unwrapped tobacco lengthwise and with gaps between their ends onto a paper web, stub feed means for delivering a stub in each of the gaps between the tobacco lengths to a position in front of those who receive them should take in the cigarette rod, means for retarding the stub towards the paper web and means,
to grasp the tobacco at the front end of each tobacco length immediately behind the stub and to secure its movement and thereby limit the delay of the stub. The last mentioned means can, for. B. have an element for he grasp the tobacco, which is arranged so that it moves into the path of movement for tobacco and stubs, the tobacco detected behind a stub and moves forward during the time of contact with the tobacco at the same speed like the paper web.
The stub feeding means can e.g. B. have a rotatable part with one or more Schiebelemen th on the circumference and have means to rotate this part at variable speed so that a stub is pushed by a sliding element in a gap between two lengths of tobacco at greater speed in the forward direction than the tobacco lengths move, and that immediately afterwards the speed is reduced so that the sliding element no longer pushes the stub at the increased speed.
In the manner indicated, it is possible to feed a stub at a sufficiently high speed to the paper web without the sliding element then having to be withdrawn so that it is attached to the rotatable part, e.g. B. on a stub wheel, can be firmly attached.
In one embodiment, the speed of the rotatable part can be changed by means of a toothed drive element which rotates at a constant speed and drives the rotatable part via a toothed intermediate element which is arranged so that it can oscillate back and forth about the axis of the drive element and thereby increasing or decreasing the speed of rotation of the rotatable part. Preferably, the toothed intermediate element comprises a drive sprocket and a geared gear that can rotate with it.
The drive element can comprise a drive wheel that meshes with the driven gear and the drive can take place by means of a chain that runs over the sprocket and another sprocket on the rotatable part, the driven gear and the drive sprocket around the axis of the drive gear are arranged to oscillate. For example, the driven gear wheel and the driving chain wheel can be arranged on a swingable part in such a way that they are moved swinging around their bearing point by a cam disk.
The method and device for performing the method according to this invention are described below for example with Be reference to the accompanying drawings.
The figure shows partially in section, with certain parts broken away, a side elevation of the device through which a tobacco rod is fed in along the length and cut off at intervals, the cut pieces are pushed apart so that a gap of a certain length is created between their ends, and a stub is placed in each gap between the tobacco lengths.
The device shown has a tobacco conveyor belt 1, which is arranged so that it can be moved under a feed hopper (not shown) at a variable speed through a channel la. A guide tube 2 and a further guide tube 3 are provided in order to remove the tobacco rod from the belt 1 and to guide it to a paper web 4 which is carried by the conveyor belt 5. A cutting device is provided between the tubes 2 and 3 to cut through the tobacco rod at certain intervals.
The change in the speed of the trans port belt 1 is effected in a known manner. The change in speed is such that the speed of the conveyor belt 1 is significantly reduced immediately after the execution of a cut, so that between the cut length of tobacco, which is carried forward by the paper web, and the front end of the uncut strand one Gap arises.
The speed of the conveyor belt 1 is then increased again so that it can deliver the uncut strand to it at the same speed as the paper web 4, and the strand is delivered to the paper web at this speed until the next cutting run.
The known cutting mechanism has a rotatable knife holder 6 in which a thin, narrow cutting blade 7 is fastened, which passes through the distance left between the tubes 2 and 3 at high speed with each revolution of the knife holder 6.
A stub wheel 23 is arranged above the paper web 4 and is mounted so that it can be rotated in the direction of the indicated arrow. The stub wheel 23 is designed as a disc with a concave edge (see at 25) and is provided with sliding elements in the form of three protruding sliding pins 26. Above the wheel 23 a (not ge shown) stub feeder is attached, which has a grooved drum through which stubs twice the length of the stubs in the fer term cigarette are continuously fed into a position in which they are one after the other can be detected by a slide pin 26.
The stub feeder is of known type. An arcuate guide bar 27 is provided to guide the stumps and to protect them from falling out of the channel at the edge of the wheel 23 until the stubs reach a stel ment in which they are given onto the paper web 4 from.
The wheel 23 is driven by a chain 28 which runs over a chain wheel 29 attached to the wheel 23. The chain 28 is set in motion by a driven chain wheel 30 ″ to which a driven toothed wheel 31 is attached, which meshes with a drive wheel 32. The wheel 32 sits on a drive shaft 33 which rotates in the direction indicated by the arrow. The chain wheel 30 and the gear wheel 31 are mounted on the bearing support 34, which is arranged freely rotatable about a shaft 33. A cam follower roller 35 is also arranged on the bearing support 34, which is on a cam which is formed by a revolving cam wheel 36, can roll off.
A spring 37 attached to the bearing support 34 rotates the bearing support about its bearing point in such a way that the cam follower roller 35 is pressed against the edge of the cam wheel 36. It should be noted here that the stroke through the cam wheel 36 is very small, its cam curve has almost the shape of a circle and this curve appears as a circle in the drawing.
The chain 28 also runs over a guide sprocket 38 which is seated on a rotatably mounted arm 39 which is rotated clockwise about its mounting axis by a spring 40 so that the chain is always kept taut.
The cam wheel 36 is arranged so that the bearing bracket 34 is moved a little back and forth about the shaft 33 three times for each revolution of the wheel 23. When the bearing bracket 34 swings clockwise, the sprocket 30 moves to the left in the figure and gives a small increase in speed in addition to the speed that is given by the wheel to the chain by the rotation of the sprocket. When swinging backwards in a counterclockwise direction, the speed is reduced accordingly.
These oscillating movements are timed so that the wheel 23 is moved at greater speed when a pin 26 approaches the paper web 4 and pushes a stub into the gap between a cut length of tobacco and the remaining tobacco rod. The backward swinging of the bearing support 34 then causes the wheel 23 to run more slowly again and the pin 26 to move forward at the same speed as the paper web.
The driven gear 31 runs at two thirds of the angular speed of the driving gear 32 and at twice the speed Winkelge compared to the gear 29 and the wheel 23. The wheel 23 thus makes one revolution for every three revolutions of the drive shaft 33.
The element 40 for gripping the tobacco with a saw-like serrated end 41 is rotatably mounted at 42 on the arm 43 and has a second bearing at 44 on the crank disk 45, through which the serrated end in the path of movement of the tobacco lengths and stubs on the paper web is moved away, following the path indicated by dash-dotted lines in the figure, shifting to the left on the lower part of this path, and then being withdrawn again from the path of movement of tobacco and stumps.
The element 40 completes this movement three times during one revolution of the stub wheel 23 and is arranged and coordinated so that it grips the tobacco immediately behind each stub inserted by the stub wheel and during the time of contact with the tobacco with the Moves at the same speed as the paper web 4. In order to get to the tobacco, the element 40 engages through a slot 46 in a tongue 47.
The device as a whole now works as follows: The conveyor belt 1 delivers an uninterrupted rod of tobacco and passes it through the guide tube 2 and 3 to the paper web 4. The speed of the tape movement is regularly reduced for a certain time, but just before such speed reduction, the knife 7 passed through the distance between the two guide tubes, so that the tobacco rod is cut through. The cut length of tobacco moves along with the paper web, while the uncut strand follows more slowly until the speed of the tape 1 is increased again.
In the meantime, however, a gap has formed between the length of tobacco cut off and the front end of the tobacco rod itself. A stub twice the length of the stub of the individual cigarette is inserted into this gap by the sliding pin 26 on the stub wheel 23, the stub wheel moving at different speeds so that the stub is pushed into the gap by the sliding pin 26 at greater speed when the paper web and the tobacco carried along by it move, but immediately afterwards the wheel is decelerated so that the slide pin moves forward at a speed equal to the speed of the paper web.
When tobacco and stumps pass under the tongue 47, the element 40 engages the tobacco immediately behind the stub and moves forward at the speed of the paper web with the tobacco, thereby reducing the speed of the tobacco before the lagging compared to the speed of the stub or ahead is protected from being pushed back by the stub.
Then the paper web 4 is beaten around tobacco and stumps and glued, so that a continuously running composite Zi garettenstrang results, which is then cut through at suitable Abstän to produce mouthpiece cigarettes. The cutting device (not shown), which may be of a known appropriate type, e.g.
B. as they are used in the machines for the production of cigarettes from a hanging cigarette rod, is timed in their movement so that it cuts through each stub and each length of tobacco in the assembled cigarette rod in the middle, with the stubs and tobacco lengths in the strand must be twice as long as they should be in the finished cigarette.
The tongue 47 is similar to a compression tongue as they are often used in ordinary machines for the production of cigarettes from an uninterrupted continuous strand and, as can be seen in the drawing, is tapered by the channel so that it is in passage of tobacco literally compresses it. Due to this gradual lateral compression, the tobacco is compressed as it passes through the tongue and pushed backwards, so that it moves partially backwards with respect to the paper web.
Tobacco, which is pushed backwards in this way, exerts a backward pressure on the stub immediately following it and also pushes the stub backwards relative to the paper web.
The movements of the stub wheel, the cutting mechanism for the tobacco rod and the mechanism for changing the speed of the trans port belt 1 are timed to the operating sequence of the cutting device for the cigarette rod so that a stub by a sliding element 26 in front of the position that this should take in the longitudinal direction of the paper web in the finished, put together cigarette rod, is placed on the paper web. A distance of 2 mm was found to be a suitable distance in front of the position to be finally taken for a cigarette of a certain size and weight. This distance gives sufficient leeway for the backward movement of the stub by tobacco, which is urged backward as it passes under the tongue 47.
The extent of the coordination given above naturally depends on a wide variety of conditions, such as moisture content, density due to compression and length of the individual tobacco sections, so that the vote would have to be made anew for each new case in order to achieve a to get a perfect product.
The distance by which a stub is pushed backwards by the tobacco lying in front of it can be very different for different stubs. But it has been found that a stub in all cases shifts a little backwards relative to the paper web if it has the opportunity. Therefore, the stub is initially placed on the paper web in such a position that it can move backwards by this minimum.
The element 40 for grasping the tobacco is arranged so that it grasps the tobacco behind a stub with its serrated end 41 and that it moves forward at the speed of the paper web in order to prevent the tobacco from immediately behind the stub the tongue is pushed backwards. This operating sequence is timed so that the backward movement of the stub is limited when it has been moved backwards by the permitted small distance, because the stub is prevented by the tobacco immediately behind it from further than the intended position opposite the Paper web in the longitudinal direction to push this ver.
In this way the back pressure of the tobacco in front of a stub can be more or less balanced by the forward pressure of the tobacco behind this stub and the density of the tobacco can be more or less exactly the same in front of and behind the stub at its ends. In addition, since the part at the front end of a tobacco length, as just described, cannot move backwards while the remaining part of the tobacco length is pushed backwards and pressed by the tongue, each tobacco length as a whole tends to become longer, which is of course favorable for a good contact between tobacco and stumps.
Of course, if a stub is inserted into a gap between two lengths of tobacco at a speed that is greater than the speed of the tobacco length, the tobacco is compressed somewhat in the longitudinal direction, since the stub then presses against the rear end of the preceding length of tobacco. However, because the tobacco can move backwards when passing under the tongue, it is possible that the compressed part of the tobacco can expand again in the longitudinal direction and thus turn out to be less dense than would otherwise be the case.
The result is that, on the basis of the method described, stubs can be arranged in the assembled cigarette rod at intervals of good uniformity and that, as a result, mouthpiece cigarettes with stubs can be produced that have a regularity, as reason just required can be. Furthermore, this method makes it possible to achieve a good fit between stumps and tobacco lengths, because when passing under the tongue, the ends of two consecutive tobacco lengths show the tendency to rest against the ends of the stub.
In addition, since the stub can be moved backwards to a certain extent by tobacco, while the tobacco is held behind the stub against backward movement, it is possible to achieve the greatest possible equality between the two tobacco parts that rest against the same stub .