DE102010063553A1 - Method for processing envelope of rod-shaped article e.g. filter cigarette, involves directing radiation beam deflected from deflection mirror to mirror having curved surface, which deflects radiation beam to deflecting mirror - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von Umhüllungen von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Zigaretten oder Filterzigaretten oder Filterstäben, wobei das die Umhüllung der Artikel bildende Hüllmaterial mittels einer von einer Spannungsquelle erzeugten Strahlung, vorzugsweise in Form eines Primärstrahls, beaufschlagt wird, so dass das Hüllmaterial mit einem Perforationsmuster versehen wird, wobei insbesondere die von der Strahlungsquelle erzeugte Strahlung unter Verwendung eines bewegbaren, insbesondere verschwenkbaren, Umlenkspiegels umgelenkt wird und wobei insbesondere die stabförmigen Artikel während der Ausbildung des Perforationsmusters auf ihren Umhüllungen um ihre jeweiligen Längsachsen, insbesondere lagestabil, gedreht werden, so dass in die Umhüllungen der stabförmigen Artikel in Umfangsrichtung das Perforationsmuster eingebracht wird.The invention relates to a method for processing wraps of rod-shaped articles of the tobacco-processing industry, in particular cigarettes or filter cigarettes or filter rods, wherein the enveloping material forming the wrapping material is acted upon by a radiation generated by a voltage source, preferably in the form of a primary beam in that the enveloping material is provided with a perforation pattern, wherein in particular the radiation generated by the radiation source is deflected using a movable, in particular pivotable, deflecting mirror and wherein in particular the rod-shaped articles during the formation of the perforation pattern on their envelopes about their respective longitudinal axes, in particular positionally stable, are rotated, so that in the sheaths of the rod-shaped articles in the circumferential direction, the perforation pattern is introduced.
Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Bearbeiten von Umhüllungen von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Zigaretten oder Filterzigaretten oder Filterstäben, mit einer Perforationseinrichtung zum Perforieren der Artikel, wobei insbesondere die Perforationseinrichtung einen bewegbaren, insbesondere verschwenkbaren, Umlenkspiegel zum Umlenken von Strahlung, insbesondere in Form eines Primärstrahls, einer Strahlungsquelle aufweist.Furthermore, the invention relates to a device for processing wraps of rod-shaped articles of the tobacco-processing industry, in particular cigarettes or filter cigarettes or filter rods, with a perforation device for perforating the articles, wherein in particular the perforation means a movable, in particular pivotable, deflection mirror for deflecting radiation, in particular in the form of a primary beam, a radiation source.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Filteransetzmaschine.Furthermore, the invention relates to a machine of the tobacco processing industry, in particular Filteransetzmaschine.
Unter stabförmigen Artikeln oder Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie werden im vorliegenden Zusammenhang insbesondere Zigaretten, Filterstäbe oder Tabakstöcke für Zigaretten, z. B. Tabakstöcke für Schnitttabak, verstanden. Insbesondere werden unter stabförmigen Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie Filterzigaretten verstanden, wobei die Filterzigaretten jeweils aus einem Filterstopfen und einem Tabakstock bestehen, die miteinander verbunden sind.Under rod-shaped articles or products of the tobacco-processing industry in the present context, in particular cigarettes, filter rods or tobacco sticks for cigarettes, z. As tobacco sticks for cut tobacco, understood. In particular, rod-shaped products of the tobacco processing industry are understood to mean filter cigarettes, the filter cigarettes each consisting of a filter plug and a tobacco rod which are connected to one another.
Bei der Herstellung von Zigaretten, insbesondere Filterzigaretten, werden im Bereich der Filter Nebenluftkanäle in Form von Löchern oder Perforationslöchern eingebracht, durch die beim Ziehen an den Zigaretten dem Rauch Nebenluft zugeführt wird. Es wird dabei angestrebt, einen relativ großen Nebenluftstrom zuzuführen, der in einem vorgegebenen, möglichst konstanten Verhältnis zu dem die Zigaretten verlassenden Gesamtstrom stehen soll. Dieses Verhältnis wird mit Gesamtventilationsgrad bezeichnet. Es ist bereits bekannt, Zigaretten mit Löchern zu versehen, d. h. sie zu perforieren, z. B. durch Entlangrollen an einer mit Nadeln besetzten Rollfläche.In the production of cigarettes, in particular filter cigarettes, secondary air ducts in the form of holes or perforation holes are introduced in the region of the filter, through which the smoke is supplied to secondary air when pulling on the cigarettes. It is aimed at supplying a relatively large secondary air flow, which should be in a predetermined, as constant as possible ratio to the cigarettes leaving the total flow. This ratio is referred to as the total degree of ventilation. It is already known to provide cigarettes with holes, d. H. to perforate them, z. B. by rolling along an occupied with needles rolling surface.
Es ist auch bekannt, Zigaretten mittels Laserstrahlen zu perforieren, wobei jeweils eine bestimmte Anzahl von Löchern mit einem gewünschten Gesamtquerschnitt aufgebracht wird.It is also known to perforate cigarettes by means of laser beams, wherein in each case a certain number of holes with a desired overall cross-section is applied.
Um die Zigaretten einer Marke hinsichtlich Kondensat, Nicotin und Kohlenmonoxid (CO) im Rauch einerseits, andererseits hinsichtlich des vom Raucher registrierten Verhaltens beim Rauchen (Geschmack pro Zug, Zugzahl) möglichst konstant zu halten, müssen die Teilventilationsgrade, aus denen sich der Gesamtventilationsgrad zusammensetzt, möglichst konstant sein. Dieser Gesamtventilationsgrad setzt sich aus Filterventilationsgrad und Tabakstockventilationsgrad zusammen, wobei diese innerhalb vorgegebener Toleranzen liegen müssen.In order to keep the cigarettes of a brand with regard to condensate, nicotine and carbon monoxide (CO) in the smoke on the one hand, and on the other hand with regard to the smoker's registered smoking behavior (taste per puff, number of puffs) as constant as possible, the partial ventilation levels that make up the total degree of ventilation, be as constant as possible. This total degree of ventilation is made up of the degree of filter ventilation and the level of tobacco smoke ventilation, which must be within specified tolerances.
Bei der Konfektionierung von Zigaretten an einer Filteransetzmaschine wird bei den hergestellten Filterzigaretten unter Verwendung einer Perforationseinrichtung eine Perforation aus Löchern in das Hüllmaterial oder die Umhüllungsstreifen der stabförmigen Artikel eingebracht. Insbesondere wird dabei eine gleichmäßige Perforation in die Umhüllungsstreifen eingebracht, wodurch die Umhüllungsstreifen eine vorbestimmte, gewünschte Luftdurchlässigkeit beim Rauchen aufweisen, so dass aufgrund des eingebrachten Perforationsmusters in die Umhüllungsstreifen Nebenluft angesaugt wird, mit der Anteile von Nikotin und Kondensat im Rauch beeinflusst werden. Insbesondere wird die Perforation in die Umhüllungsstreifen unter Verwendung von Laserstrahlen als kohärente Strahlung eingebracht, wodurch sich eine sehr genaue konstante Zone gewünschter Luftdurchlässigkeit in der Umhüllung der Rauchartikel ergibt.When packaging cigarettes on a filter tipping machine, a perforation of holes is made in the fabricated filter cigarettes using perforating means into the wrapping material or the wrapping strips of the bar-shaped articles. In particular, a uniform perforation is thereby introduced into the wrapping strips, whereby the wrapping strips have a predetermined, desired air permeability during smoking, so that secondary air is sucked into the wrapping strips due to the perforation pattern introduced, with which the proportions of nicotine and condensate in the smoke are influenced. In particular, the perforation is introduced into the wrapping strips using laser beams as coherent radiation, resulting in a very accurate constant zone of desired air permeability in the wrapping of the smoking articles.
Durch das Ausbilden einer Perforationszone in dem Hüllmaterial der stabförmigen Artikel wird die Umhüllung mit einer Zone einer vorbestimmten Luftdurchlässigkeit versehen, um dem Rauch bei jedem Zug einer Zigarette eine bestimmte Menge an Frischluft beizumischen. Das Hüllmaterial oder die Umhüllungsstreifen dieser Artikel bestehen in der Regel aus Papier, wobei das Hüllmaterial oder die Umhüllungsstreifen zum Erzeugen einer gewünschten Luftdurchlässigkeit in vorgegebenen Abständen perforiert werden.By forming a perforation zone in the wrapping material of the rod-shaped articles, the wrapping is provided with a zone of predetermined air permeability to add a certain amount of fresh air to the smoke each time a cigarette is pulled. The wrapping material or wrapper strips of these articles are typically made of paper, whereby the wrapping material or wrapper strips are perforated at predetermined intervals to produce a desired air permeability.
Das Versehen von Rauchartikeln mit einer Zone gewünschter Luftdurchlässigkeit im Bereich des Mundstückendes, einer so genannten Ventilationszone, werden die Artikel mit einem vorbestimmten (Gesamt-)Ventilationsgrad bereitgestellt, um vorgegebene Werte für Nikotin und Kondensat im Rauch eines Rauchartikels oder einer Filterzigarette mit einer solchen Zone gewünschter Luftdurchlässigkeit einhalten zu können.The provision of articles of smoking with a zone of desired air permeability in the region of the mouthpiece end, a so-called ventilation zone, provides the articles with a predetermined (total) degree of ventilation to preset levels of nicotine and condensate in the smoke of a smoking article or filter cigarette with such zone to be able to comply with the desired air permeability.
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Weiterhin ist in
Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, hergestellte stabförmige Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie optisch attraktiver zu gestalten.Based on this prior art, the object of the invention is to make rod-shaped articles of the tobacco-processing industry optically more attractive.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Bearbeiten von Umhüllungen von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Zigaretten oder Filterzigaretten, wobei das die Umhüllung der Artikel bildende Hüllmaterial mittels einer von einer Strahlungsquelle erzeugten Strahlung, vorzugsweise in Form eines Primärstrahls, beaufschlagt wird, so dass das Hüllmaterial mit einem Perforationsmuster versehen wird, wobei die von der Strahlungsquelle erzeugte Strahlung unter Verwendung eines bewegbaren, insbesondere verschwenkbaren, Umlenkspiegels umgelenkt wird und wobei insbesondere die stabförmigen Artikel während der Ausbildung des Perforationsmusters auf ihren Umhüllungen um ihre jeweiligen Längsachsen, insbesondere lagestabil, gedreht werden, so dass in die Umhüllungen der stabförmigen Artikel in Umfangsrichtung das Perforationsmuster eingebracht wird, das dadurch weitergebildet wird, dass die von der Strahlungsquelle erzeugte Strahlung unter Verwendung eines Spiegels mit einer gekrümmten Spiegelfläche, insbesondere Zylinderspiegel, auf die Umhüllung der stabförmigen Artikel gerichtet wird, wobei insbesondere ein von der Strahlungsquelle erzeugter Primärstrahl auf einen oder den bewegbaren Umlenkspiegel gerichtet wird und mittels des bewegbaren Umlenkspiegels, insbesondere Scanspiegels, zu dem Spiegel mit einer gekrümmten Spiegelfläche umgelenkt wird.This object is achieved by a method for processing wraps of rod-shaped articles of the tobacco-processing industry, in particular cigarettes or filter cigarettes, wherein the enveloping material forming the envelope material is applied by means of a radiation source generated radiation, preferably in the form of a primary beam, so that the enveloping material is provided with a perforation pattern, wherein the radiation generated by the radiation source is deflected using a movable, in particular pivotable, deflecting mirror and wherein in particular the rod-shaped articles during the formation of the perforation pattern on their sheaths about their respective longitudinal axes, in particular positionally stable, rotated be so that in the sheaths of the rod-shaped articles in the circumferential direction, the perforation pattern is introduced, which is further developed by the radiation generated by the radiation source under use ng a mirror with a curved mirror surface, in particular cylindrical mirror, is directed to the enclosure of the rod-shaped article, in particular a primary beam generated by the radiation source is directed to one or the movable deflection mirror and by means of the movable deflection mirror, in particular scanning mirror, to the mirror with a curved mirror surface is deflected.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass bei einer Filteransetzmaschine, bei der die stabförmigen Artikel, z. B. Filterzigaretten, konfektioniert werden, die an dieser Maschine hergestellten Filterzigaretten mit einem vorbestimmten Perforationsmuster ausgebildet werden, wobei durch das Perforationsmuster ein vorbestimmter (Gesamt-)Ventilationsgrad der Zigaretten ausgebildet wird oder eingehalten wird. Hierbei wird beispielsweise mittels einer Perforationseinrichtung, insbesondere unter Verwendung eines Lasers bzw. eines Laserstrahls, ein Perforationsmuster mit Perforationslöchern, die auch Ventilationslöcher genannt werden, in die Umhüllung oder in die Umhüllungsstreifen der stabförmigen Artikel, z. B. Zigaretten, eingebracht.The invention is based on the idea that in a filter attachment machine, in which the rod-shaped article, z. As filter cigarettes, are made, the filter cigarettes produced on this machine are formed with a predetermined Perforationsmuster, wherein by the perforation a predetermined (total) degree of ventilation of the cigarettes is formed or maintained. In this case, for example by means of a perforation device, in particular using a laser or a laser beam, a perforation pattern with perforation holes, which are also called ventilation holes, in the envelope or in the wrapping strips of the rod-shaped article, for. As cigarettes introduced.
Dadurch, dass während der Herstellung der Filterzigaretten an einer Filteransetzmaschine die Umhüllungen der hergestellten stabförmigen Artikel bzw. Zigaretten ausgeführt werden, wird durch die ständige Bewegung des Umlenkspiegels die Strahlung bzw. der Primärstrahl ebenfalls aus seiner (ursprünglichen) Richtung ausgelenkt, so dass durch die Bewegung des Umlenkspiegels und insbesondere in Kombination mit mindestens einem ortsfest angeordneten Zylinderspiegel die Strahlung oder der Primärstrahl eine Art Hubbewegung, d. h. zwischen zwei Endpunkten hin und her bewegt wird. Aufgrund der Auslenkung des Strahls wird dieser während der Perforation, d. h. beim Inkontaktbringen der Strahlungsenergie mit der Oberfläche der Umhüllung bzw. die die Umhüllung bildenden Umhüllungsstreifen beispielsweise bezogen auf die Längsachse der stabförmigen Artikel hin und her bewegt. Hierbei wird insbesondere bei der Perforation der Umhüllungsstreifen der zu perforierende Artikel um seine Längsachse rotiert, so dass nach einer vollständigen Perforation in Umfangsrichtung des Artikels die Perforationslöcher ein wellenartiges oder sinusförmiges, d. h. nicht geradliniges Perforationsmuster bilden.Due to the fact that, during the production of the filter cigarettes on a filter tying machine, the wraps of the manufactured rod-shaped articles or cigarettes are carried out, the radiation or the primary jet is likewise deflected out of its (original) direction by the constant movement of the deflection mirror, so that the movement the deflection mirror and in particular in combination with at least one stationary arranged cylindrical mirror, the radiation or the primary beam a kind of lifting movement, d. H. between two endpoints is moved back and forth. Due to the deflection of the beam this is during the perforation, d. H. when contacting the radiation energy with the surface of the envelope or the enveloping strips forming the envelope, for example, moved back and forth relative to the longitudinal axis of the rod-shaped article. In this case, in particular in the perforation of the wrapping strip, the article to be perforated is rotated about its longitudinal axis, so that after a complete perforation in the circumferential direction of the article the perforation holes form a wave-like or sinusoidal, d. H. do not form a linear perforation pattern.
Dadurch, dass ein nicht geradliniges Perforationsmuster auf dem Umhüllungsstreifen bzw. auf der Umhüllung der Artikel oder Filterzigaretten ausgebildet wird, wird das Perforationsmuster in seiner Funktion zur Erzielung eines vorbestimmten Ventilationsgrads der Zigaretten als optische Gestaltung der hergestellten Produkte mit einbezogen.By forming a non-linear perforation pattern on the wrapping strip or wrapping of the articles or filter cigarettes, the perforation pattern is included in its function of providing a predetermined level of ventilation of the cigarettes as an optical design of the manufactured products.
Im Rahmen der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Umlenkspiegel auch als rotierend angetriebener Drehspiegel ausgebildet ist, so dass das in die stabförmigen Artikel eingebrachte Perforationsmuster eine Art nicht-stetige, d. h. nicht in sich geschlossene, Kurvenform aufweist. Beispielsweise ist das Perforationsmuster als (offener d. h. nicht-geschlossener) Wendelabschnitt unter Verwendung des Drehspiegels auf den perforierten Zigaretten dann ausgebildet.In the context of the invention, it is provided that the deflecting mirror is also designed as a rotating mirror driven in rotation, so that the introduced into the rod-shaped article perforation pattern a kind of non-steady, d. H. not self-contained, waveform has. For example, the perforation pattern is then formed as an (open, i.e., non-closed) coil portion using the rotating mirror on the perforated cigarettes.
Dazu ist vorgesehen, dass bei der Ausbildung der Perforationslöcher sowie des Perforationsmusters die Strahlung oder ein hochenergetischer Strahl, insbesondere Laserstrahl, mittels eines Spiegels, der eine gekrümmte Spiegelfläche aufweist, auf die Umhüllung der stabförmigen Artikel gerichtet wird. Durch die Verwendung eines Spiegels mit einer gekrümmten Spiegeloberfläche, insbesondere eines ortsfesten Zylinderspiegels, wird die eingesetzte Strahlung bzw. der verwendete Strahl, insbesondere Laserstrahl, gezielt auf einen zu perforierenden Bereich der Umhüllungen der stabförmigen Artikel gerichtet. For this purpose, it is provided that in the formation of the perforation holes and the perforation pattern, the radiation or a high-energy beam, in particular laser beam, by means of a mirror, which has a curved mirror surface, is directed to the enclosure of the rod-shaped article. By using a mirror with a curved mirror surface, in particular a fixed cylindrical mirror, the radiation used or the beam used, in particular laser beam, is directed specifically to a region to be perforated of the sheaths of the rod-shaped article.
Durch die Variation der Strahlrichtung eines Perforationsstrahls um kleine Winkel unter Verwendung eines bewegbaren planen Scannerspiegels als Umlenkspiegel und eines Spiegels mit einer gekrümmten Spiegelfläche, z. B. Zylinderspiegel, kann beispielsweise das Perforationsmuster auf dem Umhüllungsstreifen in einem Bereich mit einer (Gesamt-)Breite von 1 mm oder 3 mm verteilt werden, wodurch das Erscheinungsbild der Perforation bzw. des Perforationsmusters wellenartig oder dergleichen ausgebildet ist. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Perforationsmuster in einem Bereich von ±0,75 mm bezogen auf eine Nullposition, d. h. mit einer Gesamtbreite von 1,5 mm, auf dem Umfang der stabförmigen Artikel ausgebildet.By varying the beam direction of a perforation beam by small angles using a movable plane scanner mirror as a deflection mirror and a mirror with a curved mirror surface, z. As cylindrical mirror, for example, the perforation pattern can be distributed on the wrapping strip in a range with a (total) width of 1 mm or 3 mm, whereby the appearance of the perforation or of the perforation pattern wave-like or the like is formed. Preferably, the perforation pattern of the invention is in a range of ± 0.75 mm with respect to a zero position, i. H. with a total width of 1.5 mm, formed on the circumference of the rod-shaped article.
Dadurch, dass der eingebrachte und sich verändernde Winkel der Strahlrichtung des Perforationsstrahls bzw. des Primärstrahls sich über eine nachgeordnete Fokussieroptik fortsetzt, wird über einen bezogen auf die zu perforierenden Artikel axialen Versatz ein Perforationsmuster mit einem wellenartigen oder dergleichen Perforationsmuster auf der Umhüllung der Artikel ausgebildet.Due to the fact that the introduced and changing angle of the beam direction of the perforation beam or of the primary beam continues via a downstream focusing optics, a perforation pattern with a wave-like or similar perforation pattern is formed on the envelope of the articles via an axial offset relative to the articles to be perforated.
Dabei ist es im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass der vorbestimmte (Gesamt-)Ventilationsgrad der Filterzigaretten stets eingehalten wird, während die Anordnung der Perforationslöcher eines Perforationsmusters in einem Bereich mit einer vorbestimmten Breite in längsaxialer Richtung bezogen auf die Längsachse der zu perforierenden oder perforierten Artikel entsprechend variiert wird.It is provided in the invention that the predetermined (total) degree of ventilation of the filter cigarettes is always maintained, while the arrangement of the perforation holes of a perforation pattern in a region having a predetermined width in the longitudinal axial direction with respect to the longitudinal axis of the perforated or perforated article is varied accordingly.
Dazu ist es in einer Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen, dass ein von der Strahlungsquelle erzeugter Primärstrahl auf einen oder den bewegbaren Umlenkspiegel gerichtet wird und mittels des bewegbaren Umlenkspiegels, insbesondere Scannerspiegels, zu dem Spiegel mit einer gekrümmten Spiegelfläche, insbesondere Zylinderspiegel, umgelenkt wird.For this purpose, it is provided in one embodiment of the method that a primary beam generated by the radiation source is directed to one or the movable deflection mirror and by means of the movable deflection mirror, in particular scanner mirror, to the mirror with a curved mirror surface, in particular cylinder mirror, is deflected.
Ferner ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass der Primärstrahl in wenigstens zwei Teilstrahlen aufgeteilt wird, wobei die wenigstens zwei Teilstrahlen auf die Umhüllung eines stabförmigen Artikels gerichtet werden. Dadurch werden mindestens zwei unabhängige Teilstrahlen aus dem Primärstrahl erzeugt, so dass für jede zu perforierende Einzelzigarette oder Doppelzigarette wenigstens zwei unabhängige Perforationszonen im als Umhüllung ausgebildeten Belagpapier erzeugt werden.Furthermore, it is provided in one embodiment that the primary beam is divided into at least two partial beams, wherein the at least two partial beams are directed to the enclosure of a rod-shaped article. As a result, at least two independent partial beams are generated from the primary beam, so that at least two independent perforation zones are produced in the tipping paper formed as a cover for each single cigarette or double cigarette to be perforated.
Somit werden eine individuelle optische Gestaltung der Zigaretten und gleichzeitig die Ausbildung der gewünschten Luftdurchlässigkeit bzw. des Ventilationsgrads erreicht. Außerdem sind die für die Perforation vorgesehenen Teilstrahlen spiegelbildlich zueinander angeordnet in Bezug auf eine Symmetrieebene der zu perforierenden stabförmigen Artikel.Thus, an individual optical design of the cigarettes and at the same time the formation of the desired air permeability or the degree of ventilation are achieved. In addition, the partial beams provided for the perforation are arranged in mirror image with respect to one another with respect to a plane of symmetry of the rod-shaped articles to be perforated.
Darüber hinaus ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass die für die Perforation vorgesehenen Teilstrahlen sich nicht bei der Ausbildung der Perforationsmuster auf den Umhüllungen der Artikel überschneiden oder überlappen, wobei die Lichtbündel von mindestens zwei Teilstrahlen im Bereich zwischen den optischen Elementen wie z. B. Fokussierlinsen und den stabförmigen Artikeln wechselseitig geometrisch sich nicht überlappen. Hierdurch wird eine individuelle, unabhängige Einstellung der von jedem Teilstrahl erzeugten Perforationseigenschaften, insbesondere die Erzeugung unterschiedlicher Perforationszonen für die Zigaretten erreicht.In addition, it is provided in the context of the invention that the intended for the perforation partial beams do not overlap or overlap in the formation of the perforation on the sheaths of the articles, the light beams of at least two partial beams in the region between the optical elements such. B. focusing lenses and the rod-shaped articles mutually geometrically do not overlap. In this way, an individual, independent adjustment of the perforation properties generated by each partial beam, in particular the generation of different perforation zones for the cigarettes is achieved.
Um beispielsweise einen Primärstrahl, insbesondere Laserstrahl, in zwei Teilstrahlen aufzuteilen, ist vorgesehen, dass der Primärstrahl unter Verwendung eines teildurchlässigen, insbesondere halbdurchlässigen und/oder planen, Spiegels in wenigstens zwei Teilstrahlen aufgeteilt wird, wobei insbesondere jeder Teilstrahl unter Verwendung der, insbesondere planen, Spiegel auf die Umhüllung der Artikel gerichtet wird.In order, for example, to divide a primary beam, in particular a laser beam, into two partial beams, it is provided that the primary beam is split into at least two partial beams using a partially transparent, in particular semitransparent and / or planar mirror, with each partial beam in particular using Mirror is aimed at the wrapping of the article.
Insbesondere ist weiterhin vorgesehen, dass die stabförmigen Artikel während der Ausbildung des Perforationsmusters auf ihren Umhüllungen um ihre jeweiligen Längsachsen gedreht werden, so dass in die Umhüllungen der stabförmigen Artikel in Umfangsrichtung das Perforationsmuster eingebracht wird.In particular, it is further provided that the rod-shaped articles are rotated on their sheaths about their respective longitudinal axes during the formation of the perforation pattern, so that in the sheaths of the rod-shaped articles in the circumferential direction, the perforation pattern is introduced.
Darüber hinaus zeichnet sich das Verfahren in einer Ausführung dadurch aus, dass die in die stabförmigen Artikel eingebrachten Perforationsmuster in Umfangsrichtung der Artikel nicht geradlinig, insbesondere wellenförmig, sinusförmig oder trapezförmig oder dreieckförmig oder einer Überlagerung von mindestens zwei der genannten Kurvenformen, ausgebildet werden oder sind und/oder dass die eingebrachten Perforationsmuster in sich geschlossen ausgebildet werden oder sind. Hierdurch wird das ausgebildete Perforationsmuster auf den stabförmigen Artikeln als ein geschlossener Kurvenzug eingebracht, wodurch der Anfang und das Ende des Perforationsmusters aneinander anschließen und dadurch optisch nicht erkennbar sind.Moreover, in one embodiment, the method is characterized in that the perforation patterns introduced into the rod-shaped articles in the circumferential direction of the articles are or are not rectilinear, in particular wavy, sinusoidal or trapezoidal or triangular or a superimposition of at least two of the aforementioned curve shapes, and / or that the introduced perforation patterns are or are formed to be self-contained. As a result, the formed perforation pattern is introduced on the rod-shaped articles as a closed curve, whereby the beginning and the end of the Connecting perforation pattern together and are therefore optically not visible.
Dadurch, dass mittels einer Steuereinrichtung die Frequenz und die Schwenkbewegung des verschwenkbaren Umlenkspiegels bzw. Scannerspiegels derart variiert wird, dass Anfang und Ende einer ausgebildeten Perforationsspur auf den Artikeln sich auf der Umhüllung treffen und die Perforationen aller hergestellten oder perforierten stabförmigen Artikel ein vergleichbares Erscheinungsbild aufweisen, ergibt sich eine einfache Handhabung des Verfahrens.Characterized in that by means of a control device, the frequency and the pivoting movement of the pivotable deflection mirror or scanner mirror is varied such that the beginning and end of a trained perforation on the articles meet on the envelope and the perforations of all manufactured or perforated rod-shaped articles have a similar appearance, This results in a simple handling of the method.
Außerdem zeichnet sich ein Verfahrensschritt dadurch aus, dass der Umlenkspiegel mit einer Frequenz beaufschlagt wird und/oder der Umlenkspiegel derart bewegt wird, dass das in die jeweilige Umhüllung der Artikel eingebrachte Perforationsmuster in sich geschlossen ausgebildet ist.In addition, a method step is characterized in that the deflecting mirror is subjected to a frequency and / or the deflecting mirror is moved in such a way that the perforation pattern introduced into the respective envelope of the articles is designed to be self-contained.
Insbesondere wird als Strahlung oder als Primärstrahl ein Laserstrahl von einer Laserstrahlquelle, insbesondere Nd-YAG-Laser oder CO2-Laser oder Excimer-Laser, erzeugt. Hierdurch wird eine hochenergetische, gebündelte Strahlung bereitgestellt, wodurch das Hüllmaterial bereichsweise verändert wird und somit Perforationslöcher in die Umhüllungen der Artikel eingebracht werden. Bevorzugt wird ein CO2-Laser für die Perforation der stabförmigen Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie verwendet.In particular, a laser beam is generated by a laser beam source, in particular Nd-YAG laser or CO 2 laser or excimer laser, as the radiation or as the primary beam. As a result, a high-energy, collimated radiation is provided, whereby the shell material is changed in some areas and thus perforation holes are introduced into the sheaths of the articles. Preferably, a CO 2 laser is used for the perforation of the rod-shaped articles of the tobacco processing industry.
Ferner zeichnet sich das Verfahren in einer Weiterbildung dadurch aus, dass das Perforationsmuster während des Transports der stabförmigen Artikel auf einer Fördertrommel einer Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Filteransetzmaschine, in die Umhüllungen der Artikel eingebracht wird. Hierbei werden die Artikel queraxial auf der Fördertrommel gefördert, wobei während ihrer queraxialen Förderung auf der Fördertrommel um ihre Längsachsen entsprechend gedreht werden. Dabei ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass während der Rotation der Artikel die Längsachse der rotierenden Artikel ortsfest ist. In einer anderen Ausgestaltung werden die zu perforierenden Artikel während ihrer oder der Perforation gleichzeitig auf der Fördertrommel in queraxialer Richtung gefördert und um ihre Längsachsen gedreht.Furthermore, the method is characterized in a development in that the perforation pattern is introduced during the transport of the rod-shaped article on a conveyor drum of a machine of the tobacco-processing industry, in particular Filteransetzmaschine in the sheaths of the article. In this case, the articles are conveyed transaxially on the conveyor drum, being rotated during their transverse-axial promotion on the conveyor drum about their longitudinal axes accordingly. It is provided in one embodiment that during the rotation of the article, the longitudinal axis of the rotating article is stationary. In another embodiment, the articles to be perforated during its or the perforation simultaneously conveyed on the conveyor drum in the transverse axial direction and rotated about their longitudinal axes.
Vorzugsweise wird der Umlenkspiegel in einem Bereich von bis zu ±20°, vorzugsweise in einem Bereich von bis zu ±15° oder ±10°, bezogen auf die Mittellage des Umlenkspiegels bewegt, insbesondere verschwenkt.Preferably, the deflection mirror in a range of up to ± 20 °, preferably in a range of up to ± 15 ° or ± 10 °, based on the central position of the deflecting mirror moves, in particular pivoted.
Insbesondere wird der Umlenkspiegel mit einer Frequenz zwischen 50 Hz bis 250 Hz bewegt, insbesondere verschwenkt.In particular, the deflection mirror is moved with a frequency between 50 Hz to 250 Hz, in particular pivoted.
Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch eine Einrichtung zum Bearbeiten von Umhüllungen von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Zigaretten oder Filterzigaretten oder Filterstäben, mit einer Perforationseinrichtung zum Perforieren der Artikel, wobei insbesondere die Perforationseinrichtung einen bewegbaren, insbesondere verschwenkbaren, Umlenkspiegel zum Umlenken von Strahlung, insbesondere in Form eines Primärstrahls, einer Strahlungsquelle aufweist, die dadurch weitergebildet wird, dass die Perforationseinrichtung einen Spiegel mit einer gekrümmten Spiegelfläche, insbesondere Zylinderspiegel, zum Richten der von einer Strahlungsquelle erzeugten Strahlung auf die Umhüllung zu perforierenden Artikel aufweist.In addition, the object is achieved by a device for processing wraps of rod-shaped articles of the tobacco-processing industry, in particular cigarettes or filter cigarettes or filter rods, with a perforating device for perforating the articles, wherein in particular the perforating a movable, in particular pivotable, deflection mirror for deflecting Radiation, in particular in the form of a primary beam, a radiation source, which is further developed in that the perforation device has a mirror with a curved mirror surface, in particular cylindrical mirror, for directing the radiation generated by a radiation source on the envelope to be perforated article.
Im Rahmen der Erfindung ist hierbei vorgesehen, dass die die Umhüllung bildenden Umhüllungsstreifen der stabförmigen Artikel, wie z. B. Zigarettenpapier und/oder Belagpapierstreifen unter Verwendung eines Lasers mit Perforationen bzw. Perforationslöchern versehen werden, die durch einen entsprechend betriebenen, vorzugsweise gepulsten, Laser erzeugt werden. Hierbei werden die Perforationslöcher in Umfangsrichtung der Umhüllungsstreifen in vorbestimmten Abständen ausgebildet.In the context of the invention, it is provided that the wrapping strip forming the envelope of the rod-shaped articles, such. B. cigarette paper and / or tipping paper strips are provided using a laser with perforations or perforation holes, which are generated by a correspondingly operated, preferably pulsed, laser. Here, the perforation holes are formed in the circumferential direction of the wrapping strips at predetermined intervals.
Überdies zeichnet sich eine Weiterbildung der Einrichtung dadurch aus, dass eine Bewegungseinrichtung zum Bewegen eines oder des Umlenkspiegels, insbesondere zum Schwenken des Umlenkspiegels, vorgesehen ist, wobei insbesondere unter Verwendung des Umlenkspiegels die Strahlung der Strahlungsquelle auf einen oder mehrere Spiegel mit einer gekrümmten Spiegelfläche umgelenkt wird, so dass der von einer Strahlungsquelle erzeugte Primärstrahl durch eine Verschwenkbewegung des Umlenkspiegels entsprechend ausgelenkt wird. Insbesondere wird die Verschwenkbewegung des Umlenkspiegels in vorbestimmten Abständen d. h. periodisch wiederholt oder ausgeführt.Moreover, a refinement of the device is characterized in that a movement device for moving one or the deflection mirror, in particular for pivoting the deflection mirror, is provided, wherein, in particular using the deflection mirror, the radiation of the radiation source is deflected onto one or more mirrors with a curved mirror surface , so that the primary beam generated by a radiation source is deflected accordingly by a pivoting movement of the deflection mirror. In particular, the pivoting movement of the deflection mirror at predetermined intervals d. H. periodically repeated or executed.
Dazu ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung vorgesehen, dass die Bewegungseinrichtung für den Umlenkspiegel derart ausgebildet ist, dass der Umlenkspiegel in einem Bereich von bis zu ±20°, vorzugsweise in einem Bereich von bis zu ±15° oder ±10°, bezogen auf die Mittellage des Umlenkspiegels bewegbar, insbesondere verschwenkbar, ist, wobei insbesondere der Umlenkspiegel mit einer Frequenz zwischen 50 Hz bis 250 Hz bewegbar, insbesondere verschwenkbar, ist.For this purpose, it is provided according to a preferred development that the movement device for the deflection mirror is designed such that the deflection mirror in a range of up to ± 20 °, preferably in a range of up to ± 15 ° or ± 10 ° relative to the central position the deflecting mirror is movable, in particular pivotable, is, in particular, the deflecting mirror with a frequency between 50 Hz to 250 Hz movable, in particular pivotable, is.
Außerdem ist vorgesehen, dass die Perforationseinrichtung wenigstens einen teildurchlässigen, insbesondere halbdurchlässigen, Spiegel zum Aufteilen eines Primärstrahls in mehrere, vorzugsweise zwei oder mehr, Teilstrahlen aufweist, wobei insbesondere der teildurchlässige, insbesondere halbdurchlässige, Spiegel mit einer planen Spiegelfläche ausgebildet ist.In addition, it is provided that the perforation device has at least one partially transparent, in particular semipermeable, mirror for splitting a primary beam into a plurality, preferably two or more, partial beams, wherein in particular the partially transparent, in particular semipermeable, mirror is formed with a plane mirror surface.
Ferner ist dabei vorgesehen, dass im Strahlengang der Teilstrahlen, die auf die zu perforierende Umhüllung der stabförmigen Artikel gerichtet werden, fokussierende Linsen angeordnet sind, so dass in Folge der Bewegung des Umlenkspiegels die entstehenden Teilstrahlen eine Art Hubbewegung auf der Artikelumhüllung ausführen und die Querschnitte der sich bewegenden Teilstrahlen auf der Umhüllung verkleinert sind, wodurch kleine Perforationslöcher des Perforationsmusters entstehen.Furthermore, it is provided that focusing lenses are arranged in the beam path of the partial beams, which are directed to the perforated enclosure of the rod-shaped article, so that as a result of the movement of the deflecting mirror, the resulting partial beams perform a kind of lifting movement on the article wrapping and the cross sections of Moving partial beams are reduced on the envelope, whereby small perforation holes of the perforation pattern arise.
Vorzugsweise sind die Teilstrahlen jeweils mittels eines Spiegels mit einer planen Spiegelfläche auf die zu perforierenden Umhüllungen der stabförmigen Artikel richtbar oder gerichtet.Preferably, the partial beams are each directed or directed by means of a mirror with a plane mirror surface on the casings to be perforated, the rod-shaped article.
Außerdem ist eine Fördertrommel zum Fördern der stabförmigen Artikel vorgesehen, wobei insbesondere die stabförmigen Artikel während ihrer Perforation auf der Fördertrommel gefördert werden oder förderbar sind.In addition, a conveyor drum for conveying the rod-shaped article is provided, in particular, the rod-shaped articles are conveyed during their perforation on the conveyor drum or are conveyed.
Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Filteransetzmaschine, mit einer voranstehend beschriebenen Einrichtung. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die obigen Ausführungen ausdrücklich verwiesen.In addition, the object is achieved by a machine of the tobacco processing industry, in particular filter attachment machine, with a device described above. To avoid repetition, reference is expressly made to the above statements.
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.Further features of the invention will become apparent from the description of embodiments according to the invention together with the claims and the accompanying drawings. Embodiments of the invention may satisfy individual features or a combination of several features.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:The invention will be described below without limiting the general inventive idea by means of embodiments with reference to the drawings, reference being expressly made to the drawings with respect to all in the text unspecified details of the invention. Show it:
In den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente bzw. entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer entsprechenden erneuten Vorstellung abgesehen wird.In the following figures, identical or similar elements or corresponding parts are provided with the same reference numerals, so that a corresponding renewed idea is dispensed with.
Aus den gemessenen Werten der Gesamtluftaustrittsmenge Qaus, der Lufteintrittsmenge QF im Bereich des Filters der Filterzigarette
Nach ihrer Herstellung an einer (Zigaretten-)Strangmaschine werden die Zigaretten zu der Filteransetzvorrichtung
Bei Herstellung von Doppelfilterzigaretten mit zwei außen liegenden Tabakstöcken und innen angeordnetem Filterstopfen doppelter Gebrauchslänge werden diese vorgenannten Gruppen nach dem Verbinden durch beleimte Belagblättchen durch mittiges Schneiden voneinander getrennt, die Zigaretten
Um dem Rauch der Filterzigaretten Nebenluft zuführen zu können, werden Perforationslöcher
Ein von einem steuerbaren Laser
Bei dem Perforationsvorgang befindet sich eine Filterzigarette
Die zeitliche Steuerung des Beginns der Perforierung einer Filterzigarette und die einzelnen Laserimpulse in einer Ausgestaltung werden von einer Nockenscheibe ausgelöst, von der der äußere Ring
Im Rahmen der Erfindung sind auch andere Steuerungsvorgänge der Perforationsvorrichtung
Auf einer in Förderrichtung der Zigaretten
Ist der Zugwiderstand des Tabakstockes
Abhängig von der Porosität des Umhüllungsstreifens, der Qualität der Klebestelle zwischen Filter und Zigarette und der Qualität, insbesondere der Homogenität der Filterstopfen
Weitere Einrichtungen zum Perforieren von Hüllmaterial von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Zigarettenhüllmaterialstreifen, sind in
In
Der Zylinderspiegel
Der Zylinderspiegel
Durch die Verschwenkung des Umlenkspiegels
Beispielsweise werden die auf dem Umhüllungsmaterialstreifen
Der als Scanspiegel ausgebildete, plane Umlenkspiegel
Hierbei wird der Umlenkspiegel
In
Hierbei wird der vom Laser erzeugte Laserlichtstrahl beispielsweise nach Durchtritt durch eine Zylinderlinse
Dabei ist der plane Spiegel
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.All mentioned features, including the drawings alone to be taken as well as individual features that are disclosed in combination with other features are considered alone and in combination as essential to the invention. Embodiments of the invention may be accomplished by individual features or a combination of several features.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Filteransetzvorrichtungfilter attachment
- 77
- Zigarettencigarettes
- 88th
- Filterfilter
- 1616
- Perforationsvorrichtungperforation
- 1717
- Laserlaser
- 1818
- Laserstrahllaser beam
- 19a19a
- Spiegelmirror
- 19b19b
- Spiegelmirror
- 2121
- Linselens
- 2222
- Perforationstrommelperforating
- 2323
- Pfeilarrow
- 2424
- Kanälechannels
- 2626
- MuldenHopper
- 2727
- Rollvorrichtungrolling device
- 2828
- Pfeilarrow
- 2929
- Rollnockenroll cams
- 3030
- Prüftrommeltesting drum
- 3131
- äußerer Ringouter ring
- 3232
- Steuernockencontrol cam
- 33 33
- Steuernockencontrol cam
- 3434
- NäherungsinitiatorProximity switch
- 3636
- Steuerungsvorrichtungcontrol device
- 4949
- Zylinderlinsecylindrical lens
- 5151
- Umlenkspiegeldeflecting
- 5252
- Zylinderspiegelcylindrical mirror
- 5353
- Fokussierlinsefocusing lens
- 6161
- Spiegelmirror
- 6262
- Spiegelmirror
- 100100
- Filterzigarettefilter cigarette
- 101101
- Tabakstocktobacco rod
- 103103
- Zigarettenumhüllungcigarette wrapper
- 104a104a
- Perforationslöcherperforation
- 104b104b
- Perforationslöcherperforation
- 104c104c
- Perforationslöcherperforation
- 105105
- UmhüllungsmaterialstreifenWrapping material strip
- 110110
- ZigarettenhüllmaterialstreifenZigarettenhüllmaterialstreifen
- 180180
- LaserlichtstrahlLaser Beam
- 181181
- Teilstrahlpartial beam
- 182182
- Teilstrahlpartial beam
- SS
- Spurbreitegauge
- Qaus Q out
- GesamtaustrittsluftmengeTotal discharge amount of air
- Qein Q is a
- GesamteintrittsluftmengeTotal intake air amount
- QF Q F
- Luftmenge, die durch Filter eintrittAmount of air entering through filters
- QP Q P
- Luftmenge, die durch Umhüllungsstreifen eintrittAmount of air entering through wrapping strips
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 2750038 C2 [0011, 0064, 0064] DE 2750038 C2 [0011, 0064, 0064]
- DE 2754104 A1 [0012] DE 2754104 A1 [0012]
- DE 4106127 A1 [0013, 0066] DE 4106127 A1 [0013, 0066]
- EP 1510142 A2 [0066] EP 1510142 A2 [0066]
- DE 4106127 C2 [0069] DE 4106127 C2 [0069]
Claims (16)
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-
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Legal Events
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---|---|---|---|
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