Wegwerffilter und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Wegwerffilter in der Form einer konusförmig zusammengeklebten Spitztüte, deren Abwicklung als Zuschnitt etwa die Form einer Kreisscheibe mit sektorförmigem Ausschnitt aufweist, aus biegsamem Material ausgeschnitten und mit durch einen Filterstreifen abgedeckten Öffnungen versehen ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Wegwerffilters, bei dem die Zuschnitte aus einer Materialbahn absatzweise ausgestanzt werden.
In der Praxis sind die meisten Farben und Lacke, wie sie in der Fabrik hergestellt und verpackt werden, nicht immer ganz frei von Fremdstoffen, die unbeabsichtigterweise darin enthalten sind und die Schwierigkeiten verursachen können, wenn die Farben oder Lacke in Farbspritzapparaten verwendet werden. Aus diesem Grund werden alle in solchen Apparaten verwendeten Farben vorher gefiltert oder durchgeseiht. Es sind bereits konische oder trichterförmige Wegwerf Farbenfilter im Gebrauch, die aus fibrösem Material, beispielsweise Papier, bestehen und mit gazeüberzogenen Öffnungen versehen sind, durch die die Farbe geseiht wird.
In der Produktion der konischen Filter werden die Zuschnitte aus einer Bahn dicken Papiers oder eines anderen Faserstoffes ausgestanzt; die Öffnungen werden mit einem Gaze überzug versehen, und die Zuschnitte werden dann in eine konische Gestalt gebracht und mit überlappenden seitlichen Saumrändern aufeinandergeklebt, um das Filter fertigzustellen.
Bei der Herstellung bisheriger konischer Filter war die Form des ausgestanzten Zuschnittes, aus dem der Konus geformt wurde, solcher Art, dass aufeinanderfolgende Exemplare, die aus einer Materialbahn ausgeschnitten wurden, in Längsrichtung und auch von den Rändern der Bahn einen Abstand haben mussten, und dieser Abstand stellte Abfall dar, der die Herstellungskosten beträchtlich erhöhte.
Ferner war bisher der Zuschnitt der Gaze für das Abdecken der Öffnungen, durch die die Farbe geseiht wird, derart, dass die Vorder- und Hinterränder voneinander beabstandet waren, wenn die Gazestücke aus einem Gazestreifen ausgeschnitten wurden, was Fabrikationsabfälle ergab.
Bei den bisherigen konischen Farbenfiltern hat sich im Gebrauch herausgestellt, dass die überlappende Klebekante von Acryllacken und Verdünnungsmitteln angegriffen wurde, so dass beim Aufnehmen des Filters nach dem Gebrauch, um es wegzuwerfen, das Filter an der seitlichen Klebestelle auseinanderfiel. Diese bekannten konischen Filter hatten einen verhältnismässig schmalen überlappenden Klebesaum.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues und verbessertes Wegwerffilter zu schaffen, das sich durch Steifigkeit auszeichnet, handlich im Gebrauch ist und sich speziell zum Filtrieren von Farben oder anderen flüssigen Stoffen eignet.
Weiter ist die Erfindung auf ein neues und verbessertes Herstellungsverfahren für ein Wegwerffilter der oben genannten Art gerichtet, in dem das Filter sich rasch und wirtschaftlich mit einem Minimum an Materialabfall produzieren lässt.
Das erfindungsgemässe Wegwerffilter ist dadurch gekennzeichnet, dass der sektorförmige Ausschnitt des Zuschnittes die gleiche Randkrümmung aufweist wie der gegenüberliegende Umfangsteil und dass die aussenliegenden Ränder des Ausschnittsteils derart ausgebuchtet sind, dass beim Zusammenkleben eine verbreitete Überlappungszone entsteht.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines Wegwerffilters, bei dem die Zuschnitte aus einer Materialbahn absatzweise ausgestanzt werden, ist dadurch gekennzeichnet, dass an einer ersten Station in beide Seiten der Materialbahn am Rand Ausrichtlöcher eingestanzt werden, dass an einer zweiten Station während einer Stillstandperiode der Vorderrand, die Filteröffnungen und die Seiten des Zuschnittes ausgeschnitten oder ausgestanzt werden, während der Hinterrand des Zuschnittes teilweise unbeschnitten bleibt, dass in einer dritten Station der Hinterrand bis auf schmale Stege ausgeschnitten und die Ausrichtlöcher über Stifte geschoben werden, die an Fortbewegungsketten sitzen, und dass in einer vierten Station die Materialbahn um eine Strecke transportiert wird, die um einen solchen Betrag grösser ist als die Länge des Zuschnittes, dass die unbeschnitten gebliebenen Stege reissen,
dass an einer weiteren Station über den Filter öffnungen ein Gazestück festgeklebt wird und dass darauf der Zuschnitt derart um einen Dorn gewickelt wird, dass sich die seitlichen Ausbuchtungen überlappen, und dass diese miteinander verklebt werden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Abwicklung eines Zuschnittes, aus dem ein Filter geformt wird,
Fig. 2 eine Ansicht von oben auf das Filter im zusammengefügten Zustand,
Fig. 3 eine Seitenansicht des in Fig. 2 gezeigten Filters,
Fig. 4 eine Ansicht von oben, die schematisch die ersten Verfahrensschritte des Ausschneidens und Trennens aufeinanderfolgender Zuschnitte bei der Herstellung des Filters veranschaulicht,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht, die mehr oder weniger die verschiedenen Verfahrensschritte bei der Herstellung des Filters veranschaulicht,
Fig. 6 eine schematische Seitenansicht, die eine Vorrichtung für die abschliessenden Verfahrensschritte gemäss der Erfindung zeigt,
Fig. 7 einen Schnitt durch einen konusformenden Dorn, gesehen von der Linie 7¯7 der Fig.
6,
Fig. 8 eine Ansicht eines Dorns zum Formen eines Konus von der Linie 8-8 der Fig. 6 aus, die einen Zuschnitt zeigt, wie er gerade herumgewickelt wird,
Fig. 9 eine der Fig. 8 ähnliche Ansicht, bei der jedoch der Zuschnitt bereits ganz um den Dorn herumgewickelt ist.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Herstellungsverfahrens näher beschrieben.
Wie aus den Zeichnungen und insbesondere den Fig. 1 bis 3 hervorgeht, besteht das Filter aus einem konischen Körper 10 aus einem Faserstoff, etwa dickem Papier. Der Konus 10 ist aus einem ausgestanzten Zuschnitt 12 geformt, der mit Öffnungen 14 versehen ist, die mit einem filternden Material, etwa einer groben Gaze 16, abgedeckt sind, die an den Ränder4 der Öffnungen festgeklebt ist. Der Konus 10 hat einen verhältnismässig breiten überlappenden seitlichen Klebesaum 18. Weiter ist der Zuschnitt 12 mit Vorsprüngen 20 versehen, die an dem Zuschnitt angeformt sind und beim zusammengefügten Filter sich gegenüberstehende Handgriffe bilden. Die Handgriffe 20 haben Löcher 22, wie aus der Darstellung ersichtlich.
Wie in den Fig. 4 und 5 schematisch veranschaulicht, gehört zu den Verfahrensschritten in der Herstellung des konischen Filters das Ausstanzen aufeinanderfolgender Zuschnitte 12 aus einer Bahn 24 eines Fasermaterials, etwa eines dicken Papiers oder dergleichen. Im Betrieb wird die Bahn 24 von einer Vorratsrolle, nicht gezeigt, abgezogen und mit ihrem Vorderende zwischen absatzweise betätigte Vorschubwalzen 26 und 28 eingeführt, die bei jedem Betriebszyklus die Bahn um eine bestimmte Strecke weitertransportieren. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt die bei jedem Zyklus transportierte Bahnlänge 14,5 cm (5,75 Zoll).
An einer ersten Station werden entlang den Rändern der Bahn zwei Ausrichtlöcher eingestanzt, die die Löcher 22 in den Handgriffen 20 bilden. Diese Ausrichtlöcher können während der Stillstandphase der Bahn mit Hilfe eines vertikal hin und her beweglichen Lochstempels und einer Unterstanze, beide nicht gezeigt, ausgestanzt werden. Dann wird die Bahn zur zweiten Station weitertransportiert, wo ein vertikal hin und her bewegliches Formstanzwerkzeug aus Stahl, das durch die Linien 34, 35, 36, 37 und 38 umrissen ist, betätigt wird, um während der Stillstandphase der Bahn einen Zuschnitt teilweise auszustanzen und zugleich das Ausschneiden des hinteren Randes des vorausgehenden Zuschnitts zu vollenden, der bereits weiter vorgeschoben ist und sich jetzt an einer dritten Station befindet.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass das hintere Ende des in der zweiten Station liegenden Zuschnitts nicht zugeschnitten ist, bis auf die Seiten 36, die nahe den Löchern 22 verlaufen, und bis auf ein Mittelstück 38. Weiter erkennt man, dass die Linien 36 an der zweiten Station eine Seite der Handgriffe 20 bilden. Am Vorderende des Zuschnittes werden in Station 2 die übrigen Umrisse der Handgriffe 20 ausgeschnitten.
Ebenso sind die Linien 34 und 35, die den Schnitt zwischen den Linien 36 und 38 vervollständigen, von dem Vorderende der Stanze ausgeschnitten worden, wobei dieser Schnitt praktisch mit dem Hinterende des Zuschnitts an Station 3 zusammenfällt. Die Teile 37 der stählernen Formstanze bilden die Öffnungen 14 im Zuschnitt.
Wie oben festgestellt, schneiden die Formstanzwerkzeuge an Station 2 den Zuschnitt in dieser Station teilweise aus und vollenden gleichzeitig den Schnitt am Hinterrand des in Station 3 befindlichen Zuschnittes. Dieser Schnitt am Hinterende wird vervollständigt, nachdem die Bahn um eine Strecke von 14,5 cm von Station 2 nach Station 3 weitertransportiert worden ist. Wie ersichtlich, werden die Zuschnitte in Station 2 und 3 von verhältnismässig schmalen undurchschnittenen Stegen 48 entlang der Schnittkante zusammengehalten, damit die Ausrichtung der Zuschnitte zu den Formstanzwerkzeugen für den nachfolgenden Schneidvorgang erhaltenbleibt. Diese schmalen undurchschnittenen Stege erhält man, indem man an den Stellen 48 in den stählernen Schneiden des Werkzeuges Kerben anbringt.
In Station 3 werden die Ausrichtlöcher 22 über Stifte 40 geschoben, die an absatzweise bewegten Ketten 42 sitzen, welche über Kettenräder 44 und 46 laufen, sihe Fig. 5 und 6.
Die auf den Ketten angebrachten Stifte haben in Längsrichtung einen vorgegebenen Abstand, der in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel 15,2 cm (6 Zoll) beträgt. Dieser Abstand ist um ein kleines Stück, nämlich in dem Beispiel um 0,7 cm, grösser als der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Lochpaaren 22, wenn diese von den absatzweise rotierenden Vorschubwalzen 26, 28 weitertransportiert werden. Wenn also der Zuschnitt der Station 3, der auf die Stifte 40 gesteckt ist, um eine Strecke von 15,2 cm weitertransportiert wird, erhält der in Station 4 befindliche Zuschnitt von dem der Station 3 einen Abstand und reisst an den undurchschnittenen Stellen 48 ab.
Aus vorstehendem wird deutlich, dass die aufeinanderfolgenden Zuschnitte, die von der Bahn 24 mit Hilfe von Formstanzen ausgeschnitten werden, die volle Breite der Bahn einnehmen und dass die Handgriffe 20 in den Randteilen der Bahn geformt werden, die sonst Abfall wären. Die die äusseren Enden der Handgriffe bildenden Linien sind V-förmig, und eine dieser Linien 21 stellt die Aussenkante der Bahn 24 dar. Wie aus Fig. 4 deutlich wird, ergibt das erfindungsgemässe Verfahren nur ein Minimum an Fabrikationsabfällen. Diese Abfälle sind durch die gegenüberliegenden Bereiche 50, 52, durch die gegenüberliegenden Flächen 54, 56 und durch eine zentrale Fläche 58 am hinteren Ende gegeben, die das Zentrum des Konus in dem zusammengefügten Filter bildet, wenn die den Saum bildenden Teile 60 und 62 übereinandergreifen.
Auch die aus den Öffnungen 14 ausgeschnittenen Stücke sind Abfall.
Während der von der Bahn 24 abgetrennte Zuschnitt 12 an Station 4 in Ruhe ist, können die Abfallstücke, die durch die schmalen undurchschnittenen Stellen 48 noch festgehalten werden, in irgendeiner zweckmässigen Weise entfernt werden.
In der Praxis erfassen vertikal hin und her bewegliche von oben und unten angreifende Klemmen die Abfallabschnitte, ziehen sie unter Kraftaufwendung nach unten, so dass das Material an den undurchtrennten Stegen 48 des Zuschnittes bricht oder abreisst, und lassen sie dann fallen.
Während des schrittweisen Vorschubs durch die verschiedenen aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen kann der Zuschnitt mit dem Namen der Herstellungs- oder Vertriebsfirma für den Lack bedruckt werden. Die dazu dienende Druckwalze ist bei 64 schematisch angedeutet. Sie ist mit einer zusammenwirkenden Andruckrolle 66 versehen. Ferner wird während der schrittweisen Weiterbewegung zwischen aufeinanderfolgenden Stationen auf den saumbildenden seitlichen Randpartien 60 und auf den Rändern der Öffnungen 14, über die die Gaze später gezogen wird, ein Klebstoff angebracht. Die Auftragrolle für den Klebstoff ist bei 70 schematiscch gezeigt. Sie ist ebenfalls mit einer Andruckrolle 72 versehen. Wie aus den Fig. 1 und 5 bei 74 ersichtlich, ähnelt das mit Klebstoff bedeckte Feld für den seitlichen Saum in seiner Form einer Träne.
An seinem äusseren Ende ist es verhältnismässig breit und radial nach innen in Richtung zum ausgeschnittenen Stück 76, das später den Mittelpunkt des zusammengefügten Konus bildet, verjüngt es sich. Das mit Klebstoff versehene Feld 74 stellt die Überlappungsfläche der Seitenränder dar, die dem zusammengefügten Konus eine grössere Steifigkeit verleiht und einen besseren Schutz gegen die Einwirkung von Farbe oder Lösungsmitteln bietet, die die Klebestelle zerstören könnten. Diese Extrabreite der tÇber- lappungsflächen entlang jedem Seitenrand wird von Material gebildet, das bei den bisher bekannten Farbenfiltern Fabrikationsabfall war.
Nachdem der Klebstoff aufgebracht ist, wird ein Gazestreifen 78, der von einer Vorratsrolle 80 abgewickelt wird, zu einem etwa V-förmigen Gazestück 16 zugeschnitten, das dann über den Löchern 14 angebracht wird. In der Praxis wird eine Walze 82, die mit Mitteln zum Ergreifen und späteren Loslassen des vorderen Endes des Gazestückes 16 versehen ist, absatzweise gedreht und transportiert dabei den Gazestreifen um eine Länge weiter, worauf das Gazestück abgeschnitten wird und sich die Walze weiterdreht. um das Gazestück über den Löchern 14 anzubringen und bei der Weiterbewegung des Zuschnittes und der Weiterdrehung der Walze an den Rändern der Löcher festzukleben. Es kann auch noch eine Andruckrolle 83 vorgesehen sein.
In der Praxis kann der Gazestreifen 78 mit beabstandeten Stanzlöchern entsprechend der Breite des abgeschnittenen Stückes versehen werden, so dass die nicht gezeigten Messer mit ihren Enden in dem ausgeschnittenen Raum tätig werden können, ohne sich gegenseitig zu stören.
Wie ersichtlich, wird das V-förmige Gazestück 16 aus der vollen Breite der Vorratsrolle 80 gebildet, und die Randkanten des V-förmigen Gazestücks sind praktisch parallel zu den Rändern der Offnungen 14. Die aufeinanderfolgenden Gazestücke 16, die von dem Streifen 78 abgeschnitten wurden, werden also als Ganzes auf dem Zuschnitt angebracht, ohne dass Abfall anfällt. Während des schrittweisen Weitertransportes des mit Gaze versehenen Zuschnittes durch eine nachfolgende Bearbeitungsstation drücken eine obere und eine untere Quetschwalze 84, 86 die Gaze fest auf den Klebstoff. Die Quetschwalzen sind selbstverständlich so geformt.
dass sie nicht mit dem auf den seitlichen Randpartien 60 angebrachten Klebstoff in Kontakt kommen.
Aus der bisherigen Beschreibung geht hervor, dass nacheinander Zuschnitte ausgestanzt und von der Bahn abgetrennt, dann von Stiften 40 der Förderketten 42 erfasst und absatzweise in Abständen voneinander durch die verschiedenen Bearbeitungsstationen weitertransportiert werden, bis sie an der letzten Station ankommen, die in Fig. 6 gezeigt ist.
An der letzten Bearbeitungsstation wird der Zuschnitt über die Förderkette 42 hinaustransportiert und zwischen passenden Stützen 88 ausgespreizt. Dann wird der Zuschnitt von den Stiften 40 abgenommen. Der nunmehr von den Ketten 42 und den Stiften 40 gelöste Zuschnitt wird von einem aus einer Mehrzahl konusformender Dorne 90, die sternförmig um ein Zentrum 91 angeordnet sind, erfasst. Im Betrieb werden die Dorne absatzweise durch mehrere Stationen transportiert, um den Zuschnitt 12 zu erfassen, um den Zuschnitt um den Dorn herumzuwickeln, um den seitlichen Saum zu schliessen und um die Konusse von den aufeinander- folgenden Dornen zu entfernen und zu einem Stapel ineinanderzuschachteln.
Wie die Fig. 7 und 8 zeigen, ist jeder konusformende Dorn 90 an seinem oberen Ende länglich, so dass flache dreieckige Seiten 92, 94 entstehen, die nach unten zu einer Spitze 95 zusammenlaufen, und gebogene Enden 96, 98, die ebenfalls nach unten zur Spitze 95 zusammenlaufen. Ein länglicher Dorn mit flachen Seiten hat den Vorteil, dass sich der Zuschnitt auf den flachen Seiten besser formen lässt und dass sich der Druck zum Bilden der seitlichen Klebestelle gegen eine ebene Fläche besser anlegen lässt als wenn die faltenden, anpressenden und auswerfenden Elemente an konisch geformte Flächen angepasst werden müssen. Auch nehmen die verhältnismässig schmalen flachseitigen Dorne zwischen den Stationen der sternförmig angeordneten Einheiten weniger Raum ein.
In der Praxis hat sich herausgestellt, dass das Filter unmittelbar nach dem Abziehen von dem formenden Dorn eine konische Form annimmt.
Wie in Fig. 6 gezeigt, wird auf den Kontakt des länglichen Dorns 90 mit dem Zuschnitt 12 hin dieser entlang seinem vorderen Rand von Greifern 100, die am Dorn befestigt sind, erfasst. Dann wird der Dorn durch eine Bearbeitungsstation weitertransportiert, und während dieser absatzweisen Fortbewegung wickelt ein nicht gezeigter Mechanismus die Seiten des Zuschnittes um den Dorn derart, dass die seitlichen Randpartien 60, 62 sich überlappen, wie in Fig. 9 gezeigt, wobei ein Anpressdruck auf die Klebestelle ausgeübt wird, um diese fest werden zu lassen. Die den Druck ausübenden Mittel, die nicht gezeigt sind, werden durch die ganze nächste Bearbeitungsstation mit der Klebestelle 18 in Kontakt gehalten. Die letzte Bearbeitungsstation ist die Auswurfstation.
Nachdem das den Druck ausübende Vorrichtungsteil zurückgezogen ist und die Greifer 100 abgehoben sind, wird der Konus von einem in Längsrichtung hin und her beweglichen Saugkopf 102 erfasst, der den Konus von dem Dorn abstreift und auf eine Unterlage 104 überführt, wo der Konus in vorher bereits überführte konische Filter 10 eingeschachtelt wird. In der Praxis ist auch noch Vorsorge getroffen, um die zu dem Stapel zusammengefügten Filter zu zählen und auf der Unterlage 104 Filterstapel mit vorgegebener Anzahl von Filtern zu bilden, um das Verpacken zu erleichtern.
In der Praxis lässt sich das Farbenfilter bequem für den Gebrauch aufheben, indem man die Filter gestapelt mit jeweils einem der Löcher 22 auf eine waagrecht von einer Wand abstehende Stange steckt. Eine solche Haltestange kann unter einer Bank oder an einem anderen geschützten Ort Platz finden, um die Filter frei von Staub und anderen Fremdstoffen zu halten und die einzelnen Filter doch bequem zur Hand zu haben.
Aus vorstehender Beschreibung geht hervor, dass das erfindungsgemässe Wegwerffilter ein neues und leistungsfähiges Filter speziell zum Seihen von Farben darstellt, dessen Struktur eine verbesserte Steifigkeit bietet, und dass das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren eine rationelle und schnelle Produktion solcher Filter ermöglicht.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und veranschaulichte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung auch Abänderungen und abgewandelte Ausführungsformen möglich.
PATENTANSPRUCH 1
Wegwerffilter in der Form einer konusförmig zusammengeklebten Spitztüte, deren Abwicklung als Zuschnitt etwa die Form einer Kreisscheibe mit sektorförmigem Ausschnitt aufweist, aus biegsamem Material ausgeschnitten und mit durch einen Filterstreifen abgedeckten Offnungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der sektorförmige Aus
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Disposable filters and processes for their manufacture
The invention relates to a disposable filter in the form of a cone-shaped, glued-together pointed bag, the development of which has the shape of a circular disc with a sector-shaped cutout, is cut out of flexible material and provided with openings covered by a filter strip, as well as a method for producing a disposable filter which the blanks are punched out intermittently from a material web.
In practice, most of the paints and varnishes as manufactured and packaged in the factory are not always entirely free of foreign matter which may inadvertently be contained therein and which may cause difficulties when the paints or varnishes are used in paint sprayers. For this reason all colors used in such devices are filtered or sifted beforehand. Conical or funnel-shaped disposable paint filters are already in use which are made of fibrous material such as paper and are provided with gauze-covered openings through which the paint is screened.
In the production of the conical filter, the blanks are punched out of a sheet of thick paper or another fibrous material; the openings are covered with a gauze and the blanks are then made into a conical shape and glued together with overlapping side seams to complete the filter.
In the manufacture of previous conical filters, the shape of the punched blank from which the cone was formed was such that successive specimens cut from a material web had to have a distance in the longitudinal direction and also from the edges of the web, and this Clearance represented waste which significantly increased manufacturing costs.
Furthermore, the cutting of the gauze for covering the openings through which the paint is seen has heretofore been such that the leading and trailing edges were spaced apart when the gauze pieces were cut from a gauze strip, resulting in manufacturing waste.
With the previous conical color filters it has been found in use that the overlapping adhesive edge was attacked by acrylic paints and thinners, so that when the filter was picked up after use to throw it away, the filter fell apart at the adhesive point on the side. These known conical filters had a relatively narrow, overlapping adhesive seam.
The object of the invention is to create a new and improved disposable filter which is characterized by rigidity, is easy to use and is especially suitable for filtering paints or other liquid substances.
The invention is further directed to a new and improved manufacturing method for a disposable filter of the above type in which the filter can be produced quickly and economically with a minimum of material waste.
The disposable filter according to the invention is characterized in that the sector-shaped cutout of the blank has the same edge curvature as the opposite peripheral part and that the outer edges of the cutout part are bulged in such a way that a widespread overlap zone arises when glued together.
The method according to the invention for producing a disposable filter, in which the blanks are punched out intermittently from a material web, is characterized in that alignment holes are punched into both sides of the material web at the edge at a first station, that at a second station during a standstill period the front edge, the filter openings and the sides of the blank are cut or punched out, while the rear edge of the blank remains partially uncut, that in a third station the rear edge is cut out except for narrow webs and the alignment holes are pushed over pins that sit on locomotion chains, and that in a fourth station, the material web is transported by a distance that is greater than the length of the blank by such an amount that the untrimmed webs tear,
that at a further station a piece of gauze is glued over the filter openings and that the blank is then wrapped around a mandrel in such a way that the lateral bulges overlap and that these are glued together.
In the following an embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 is a development of a blank from which a filter is formed,
2 shows a view from above of the filter in the assembled state,
Fig. 3 is a side view of the filter shown in Fig. 2,
4 is a view from above which schematically illustrates the first method steps of cutting out and separating successive blanks in the manufacture of the filter;
5 is a perspective view which more or less illustrates the various process steps in the manufacture of the filter;
6 is a schematic side view showing a device for the final process steps according to the invention,
7 is a section through a cone-forming mandrel, seen from line 7¯7 of FIG.
6,
Fig. 8 is a view of a mandrel for forming a cone from line 8-8 of Fig. 6 showing a blank being wrapped around it.
9 shows a view similar to FIG. 8, but in which the blank is already completely wrapped around the mandrel.
An exemplary embodiment of the production method according to the invention is described in more detail below.
As can be seen from the drawings and in particular FIGS. 1 to 3, the filter consists of a conical body 10 made of a fibrous material, such as thick paper. The cone 10 is formed from a punched-out blank 12 which is provided with openings 14 which are covered with a filtering material, such as a coarse gauze 16, which is glued to the edges 4 of the openings. The cone 10 has a relatively wide overlapping adhesive seam 18 on the side. The blank 12 is also provided with projections 20 which are molded onto the blank and which form opposing handles when the filter is assembled. The handles 20 have holes 22, as can be seen from the illustration.
As illustrated schematically in FIGS. 4 and 5, the process steps in the manufacture of the conical filter include punching out successive blanks 12 from a web 24 of fibrous material, for example thick paper or the like. In operation, the web 24 is withdrawn from a supply roll, not shown, and fed with its front end between intermittently actuated feed rollers 26 and 28 which advance the web a certain distance with each operating cycle. In the illustrated embodiment of the invention, the length of web transported on each cycle is 14.5 cm (5.75 inches).
At a first station, two alignment holes are punched along the edges of the web to form the holes 22 in the handles 20. These alignment holes can be punched out during the standstill phase of the web with the aid of a vertically reciprocating punch and a lower punch, both not shown. The web is then transported to the second station, where a vertically reciprocating steel die, which is outlined by lines 34, 35, 36, 37 and 38, is actuated to partially punch out a blank while the web is at a standstill at the same time to complete the cutting out of the rear edge of the previous blank, which has already been advanced further and is now at a third station.
It can be seen from the drawing that the rear end of the blank lying in the second station is not cut, except for the sides 36, which run near the holes 22, and except for a center piece 38. It can also be seen that the lines 36 of the second station form one side of the handles 20. At the front end of the blank, the remaining outlines of the handles 20 are cut out in station 2.
Likewise, lines 34 and 35, which complete the cut between lines 36 and 38, have been cut from the front end of the punch, this cut practically coinciding with the rear end of the blank at station 3. The parts 37 of the steel die punch form the openings 14 in the blank.
As stated above, the die cutting tools at station 2 partially cut out the blank in this station and at the same time complete the cut at the rear edge of the blank located in station 3. This cut at the rear end is completed after the web has been transported a distance of 14.5 cm from station 2 to station 3. As can be seen, the blanks in station 2 and 3 are held together by relatively narrow, untrimmed webs 48 along the cutting edge, so that the alignment of the blanks with the die-cutting tools is maintained for the subsequent cutting process. These narrow, uncut webs are obtained by making notches at points 48 in the steel cutting edges of the tool.
In station 3, the alignment holes 22 are pushed over pins 40, which are seated on chains 42 which are moved at intervals and which run over chain wheels 44 and 46, see FIGS. 5 and 6.
The pins mounted on the chains have a predetermined spacing lengthways which, in the illustrated embodiment, is 15.2 cm (6 inches). This distance is slightly larger, namely by 0.7 cm in the example, than the distance between successive pairs of holes 22 when these are transported further by the intermittently rotating feed rollers 26, 28. If the blank of station 3, which is placed on the pins 40, is transported a distance of 15.2 cm, the blank in station 4 is spaced from that of station 3 and tears off at the uncut points 48.
From the foregoing it will be seen that the successive blanks cut from the web 24 by means of die cutters occupy the full width of the web and that the handles 20 are formed in the edge portions of the web which would otherwise be waste. The lines forming the outer ends of the handles are V-shaped, and one of these lines 21 represents the outer edge of the web 24. As is clear from FIG. 4, the method according to the invention results in only a minimum of manufacturing waste. These debris are provided by the opposing areas 50, 52, by the opposing surfaces 54, 56 and by a central surface 58 at the rear end which forms the center of the cone in the assembled filter when the seaming portions 60 and 62 interlock .
The pieces cut out of the openings 14 are also waste.
While the blank 12 separated from the web 24 is at rest at station 4, the pieces of waste that are still held in place by the narrow, impervious locations 48 can be removed in any convenient manner.
In practice, vertically reciprocating top and bottom engaging clamps grasp the scrap sections, force them to pull them down so that the material breaks or tears off at the unsheared webs 48 of the blank, and then drop them.
During the step-by-step feed through the various successive processing stations, the blank can be printed with the name of the manufacturing or sales company for the lacquer. The pressure roller used for this is indicated schematically at 64. It is provided with a cooperating pressure roller 66. Furthermore, during the step-by-step advancement between successive stations, an adhesive is applied to the seam-forming side edge portions 60 and to the edges of the openings 14 over which the gauze is later pulled. The applicator roll for the adhesive is shown schematically at 70. It is also provided with a pressure roller 72. As can be seen from Figs. 1 and 5 at 74, the adhesive-covered field for the side seam is similar in shape to a teardrop.
At its outer end it is comparatively wide and it tapers radially inwards in the direction of the cut-out piece 76, which later forms the center of the assembled cone. The field 74 provided with adhesive represents the area of overlap of the side edges, which gives the assembled cone greater rigidity and offers better protection against the effects of paint or solvents which could destroy the adhesive point. This extra width of the overlapping areas along each side edge is formed by material that was manufacturing waste in the previously known color filters.
After the adhesive is applied, a strip of gauze 78, which is unwound from a supply roll 80, is cut into an approximately V-shaped piece of gauze 16, which is then attached over the holes 14. In practice, a roller 82, which is provided with means for gripping and later releasing the front end of the gauze piece 16, is rotated intermittently and thereby transports the gauze strip by a length, whereupon the gauze piece is cut off and the roller continues to rotate. in order to attach the piece of gauze over the holes 14 and to glue it to the edges of the holes as the blank moves further and the roller continues to rotate. A pressure roller 83 can also be provided.
In practice, the gauze strip 78 can be provided with spaced punch holes corresponding to the width of the cut piece, so that the knives, not shown, can operate with their ends in the cut-out space without disturbing one another.
As can be seen, the V-shaped gauze piece 16 is formed from the full width of the supply roll 80, and the marginal edges of the V-shaped gauze piece are virtually parallel to the edges of the openings 14. The successive gauze pieces 16 cut from the strip 78, are therefore attached to the blank as a whole, without generating waste. During the step-by-step transport of the blank provided with gauze through a subsequent processing station, an upper and a lower nip roller 84, 86 press the gauze firmly onto the adhesive. The nip rollers are of course shaped like this.
that they do not come into contact with the adhesive applied to the lateral edge portions 60.
The previous description shows that blanks are punched out one after the other and separated from the web, then grasped by pins 40 of the conveyor chains 42 and conveyed on at intervals through the various processing stations until they arrive at the last station shown in FIG. 6 is shown.
At the last processing station, the blank is transported out via the conveyor chain 42 and spread out between matching supports 88. Then the blank is removed from the pins 40. The blank, which has now been released from the chains 42 and the pins 40, is gripped by one of a plurality of conical mandrels 90 which are arranged in a star shape around a center 91. In operation, the mandrels are transported intermittently through several stations to grasp the blank 12, to wrap the blank around the mandrel, to close the side seam and to remove the cones from the successive mandrels and nest them in a stack.
As FIGS. 7 and 8 show, each tapering mandrel 90 is elongated at its upper end so that there are flat triangular sides 92, 94 that converge downwardly to a point 95, and curved ends 96, 98 that also downward converge to tip 95. An elongated mandrel with flat sides has the advantage that the blank can be shaped better on the flat sides and that the pressure to form the lateral glue point can be applied better against a flat surface than when the folding, pressing and ejecting elements are applied to conically shaped elements Surfaces need to be adjusted. The relatively narrow flat-sided mandrels also take up less space between the stations of the star-shaped units.
In practice it has been found that the filter assumes a conical shape immediately after being pulled from the forming mandrel.
As shown in FIG. 6, upon contact of the elongated mandrel 90 with the blank 12, the latter is gripped along its front edge by grippers 100 which are attached to the mandrel. The mandrel is then transported further through a processing station, and during this intermittent movement a mechanism (not shown) wraps the sides of the blank around the mandrel in such a way that the lateral edge portions 60, 62 overlap, as shown in FIG. 9, with a contact pressure on the Glue is exercised to make it solid. The pressure exerting means, which are not shown, are kept in contact with the splice 18 through the entire next processing station. The last processing station is the ejection station.
After the device part exerting the pressure has been withdrawn and the grippers 100 have been lifted off, the cone is gripped by a suction head 102 which is movable back and forth in the longitudinal direction and which strips the cone from the mandrel and transfers it to a base 104, where the cone was previously located transferred conical filter 10 is nested. In practice, provision is also made to count the filters assembled to form the stack and to form filter stacks with a predetermined number of filters on the base 104 in order to facilitate packing.
In practice, the color filter can be conveniently saved for use by stacking the filters, each with one of the holes 22, on a rod protruding horizontally from a wall. Such a support rod can be placed under a bench or in another sheltered place in order to keep the filters free of dust and other foreign matter and to have the individual filters conveniently at hand.
From the above description it emerges that the disposable filter according to the invention is a new and powerful filter especially for the screening of colors, the structure of which offers improved rigidity, and that the manufacturing method according to the invention enables efficient and rapid production of such filters.
The invention is not restricted to the exemplary embodiment described and illustrated. Rather, modifications and modified embodiments are also possible within the scope of the invention.
PATENT CLAIM 1
Disposable filter in the form of a cone-shaped cone-shaped glued-together pointed bag, the development of which has the shape of a circular disk with a sector-shaped cutout, is cut out of flexible material and provided with openings covered by a filter strip, characterized in that the sector-shaped Aus
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