DE102019113489B3

DE102019113489B3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Filters für Rauchwaren

Info

Publication number: DE102019113489B3
Application number: DE102019113489.7A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-05-21
Filing date: 2019-05-21
Publication date: 2020-03-26
Anticipated expiration: 2039-05-22
Also published as: EP3927194B1; CN113784636A; EP3927194A1; CN113784636B; ES2940453T3; WO2020233733A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Filters (1) für Rauchwaren, aufweisend die Schritte: Aufstellen von Papier- oder Papphülsen (2) in Haltevorrichtungen (3) eines Rundtakttisches (4), taktweises Verdrehen des Rundtakttisches (4), um die eigene vertikale Achse (5), dabei in jedem Stopp-Zustand des Rundtakttisches (4) Stopfen mit einem keramischen Sieb, Füllen, Prüfen der Füllmenge, erneutes Stopfen einer oberen Öffnung (11) mindestens einer Papier- oder Papphülse (2) und Auswerfen einer zu einem Filter veredelten Papier- oder Papphülse (2), die sich an der am weitesten fortgeschrittenen Taktposition des Rundtakttisches (4) befindet. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine dazu korrespondierende Vorrichtung zur Herstellung des Filters.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Filters für Rauchwaren, aufweisend die Schritte: Aufstellen von Papier- oder Papphülsen in Haltevorrichtungen eines Rundtakttisches, taktweises Verdrehen des Rundtakttisches, um die eigene vertikale Achse, dabei in jedem Stopp-Zustand des Rundtakttisches Stopfen mit einem keramischen Sieb, Füllen, Prüfen der Füllmenge, erneutes Stopfen einer oberen Öffnung mindestens einer Papier- oder Papphülse und Auswerfen einer zu einem Filter veredelten Papier- oder Papphülse, die sichw an der am weitesten fortgeschrittenen Taktposition des Rundtakttisches befindet. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine dazu korrespondierende Vorrichtung zur Herstellung des Filters.
Zum Rauchen von selbstgedrehten Zigaretten ist es nicht ungewöhnlich, vorkonfektionierte Filter als Mundstück in die Zigarette einzudrehen. Der Filter dient somit zwei Zwecken, nämlich einerseits zum Ausfiltern von unerwünschten Rauchbegleitstoffen, zum Kühlen des Rauches und auch als Schutz vor Verbrennungen, wenn die Zigarette bis nahe an das Mundstück abgebrannt ist. Raucher berichten, dass der Einsatz des Filters den Geschmack der Zigarette verbessert und dass das gesamte Raucherlebnis dahingehend verbessert wird, dass der Rauchgenuss erhöht wird.
Der vorkonfektionierte Filter ist dabei als Verbrauchsmaterial ausgelegt. Pro einzelne Zigarette wird ein Filter verbraucht. Das Aufkommen von selbstgedrehten Zigaretten ist sehr hoch. Entsprechend hoch ist der Bedarf an den zuvor beschriebenen Filtern. Es ist bekannt, vorkonfektionierte Filter in Heimarbeit durch Stopfhilfsmittel herzustellen. Dabei wird ein keramisches Sieb von einer Seite in eine verklebte Papier- oder Papphülse gestopft, so dass zunächst ein Becher entsteht. In den Becher wird sodann Aktivkohle geschüttet und danach wird die obere Öffnung der Papier- oder Papphülse mit einem weiteren Filter verschlossen. Da das keramische Sieb je nach Herstellungsverfahren eine raue Oberfläche aufweist, genügt es, dass die keramischen Siebe mit Presssitz in die Hülse gestopft werden, so dass der Filter eine Haltbarkeit aufweist, die einen Rauchvorgang sicher hält, ohne sich zu zerlegen.
Durch die gesetzliche Lockerung des Cannabis-Verbots besteht ein erhöhter Bedarf an Filtern mit besonders geringem Durchmesser, um tütenförmige Zigaretten mit einem Mundstück auszustatten. Diese sehr dünnen Filter sind nicht mehr mit hohem Durchsatz manuell fertigbar. Das Stopfen und das Füllen der Filter erfordert eine extreme Geschicklichkeit und erfordert eine zu hohe Zeit für eine Massenherstellung im monatlichen Millionen-Stückzahlbereich.
In der deutschen Offenlegungsschrift DE 196 34 760 A1 wird ein Rauchfilter für Tabakpfeifen, Zigarren- oder Zigarettenspitzen offenbart, der aus einer Papierhülse besteht, einem davon umschlossenen granularen Filtermaterial und die Papierhülse endseitig verschließbaren Endkappen, von denen wenigstens eine, vorzugsweise beide, mehrere Durchgangslöcher aufweisen. Ein Verfahren zur Herstellung solcher Rauchfilter, insbesondere zur Massenherstellung ist in dieser Offenlegungsschrift nicht offenbart.
Auch in dem deutschen Gebrauchsmuster G 87 06 686.6 wird ein Rauchfilter für Tabakpfeifen, Zigarren- oder Zigarettenspitzen offenbart, der aus einer Papierhülse besteht, einem davon umschlossenen granularen Filtermaterial und die Papierhülse endseitig verschließbaren Endkappen. Die Papierhülse ist mit Aktivkohle und/oder Meerschaum gefüllt. Zwar wird dort angedacht, dass sich keramische Endkappen zur Massenherstellung eignen, aber ein Verfahren zur Herstellung solcher Rauchfilter, insbesondere zur Massenherstellung ist in dieser Offenlegungsschrift nicht offenbart.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung eines Filters für Rauchwaren und eine korrespondierende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung zu stellen.
Die erfindungsgemäße Verfahrensaufgabe wird gelöst durch das Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und die Vorrichtungsaufgabe wird gelöst durch die Vorrichtung nach Anspruch 6. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen zu Anspruch 1 angegeben. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen zu Anspruch 6 angegeben.
Nach der Erfindung ist also vorgesehen, die Filter an einem Rundtakttisch herzustellen. Bei der Handhabung der sehr schmalen Papier und Papphülsen mit gegebenenfalls geringfügig variierendem Durchmesser und nicht immer exakt kreisrunder Form, hat sich der Rundtakttisch als vorteilhaft erwiesen. Gegenüber kontinuierlichen Verfahren zeichnet sich der Rundtakttisch durch eine vergleichsweise hohe Unempfindlichkeit gegenüber geringfügigen Toleranzen der eingesetzten Werkstoffe aus.
An dem Rundtakttisch zur Herstellung eines Filters für Rauchwaren werden die folgenden Schritte ausgeführt: Aufstellen von Papier- oder Papphülsen in Haltevorrichtungen eines Rundtakttisches. Diese Haltevorrichtungen können einfache Greifer sein, Klammern oder Greifer mit rundem Greiffutter. Dabei erfolgt ein taktweises Verdrehen des Rundtakttisches, um die eigene vertikale Achse. Das Verdrehen ermöglicht, dass die Papier- oder Papphülsen mehreren Verarbeitungsstationen zugeführt werden können. Bei jedem Stopp-Zustand des Rundtakttisches findet ein Stopfen einer unteren Öffnung mindestens einer Papier- oder Papphülse mit einem keramischen Sieb statt. Das keramische Sieb weist eine kegelstumpfförmige Spitze auf, mit der das keramische Sieb zur Innenseite der Papier- oder Papphülse geschoben wird. Danach, wenn sich die halbverschlossene Papier- oder Papphülse an einer weiteren Bearbeitungsstation in einer weiteren Taktposition des Rundtakttisches befindet, findet ein Füllen der an der unteren Öffnung durch das keramische Sieb verschlossenen Papier- oder Papphülse mit Aktivkohle und / oder weiteren Filterbestandteilen statt. An dieser Stelle bietet es sich an, die Qualität des bisher verarbeiteten, unfertigen Filters zu prüfen. Hier, wenn sich die Papier- oder Papphülse an einer noch weiter fortgeschrittenen Taktposition im Rundtakttisch befindet, kann stattfinden: ein Prüfen der Füllmenge einer bereits gefüllten Papier- oder Papphülse. Schließlich findet ein Stopfen einer oberen Öffnung mindestens einer Papier- oder Papphülse mit einem weiteren keramischen Sieb statt, wobei sich die Papier- oder Papphülse an einer noch weiter fortgeschrittenen Taktposition im Rundtakttisch befindet, und wobei das keramische Sieb eine kegelstumpfförmige Spitze aufweist und mit der kegelstupfförmigen Spitze zur Innenseite der Papier- oder Papphülse gestopft wird.
Schließlich findet ein Auswerfen einer zu einem Filter veredelten Papier- oder Papphülse statt, die sich an der am weitesten fortgeschrittenen Taktposition des Rundtakttisches befindet.
In vorteilhafter Weise findet die Verwendung eines Zwillingsjochs beim Stopfen zur Aufnahme von einem Paar keramischer Siebe statt, wobei der Abstand der Jochöffnungen des Zwillingsjochs zum Abstand zweier Papier- oder Papphülsen in den Haltevorrichtungen einer Taktposition im Rundtakttisch korrespondiert. Der Einsatz des Zwillingsjochs verdoppelt den Durchsatz des Rundtakttisches gegenüber dem Einsatz eines einfachen Jochs als Greifer.
In vorteilhafter Weise ist ein Laden des Zwillingsjochs mit einem Paar keramischer Siebe vorgesehen, durch Rückziehen des Zwillingsjochs, wobei ein Jochoberteil gegen die Wirkung einer Feder beim Rückziehen gegen einen Anschlag stößt und sich dabei vom Jochunterteil entfernt und damit die Jochöffnungen freigibt, und anschließendes Laden der Jochöffnungen durch je ein Magazin von der Seite, wobei je ein Magazinhebel die keramischen Siebe festhält, bis sich das jeweilige Joch des jeweiligen Zwillingsjochs durch erneutes Vorfahren schließt und dadurch die keramischen Siebe aufnimmt.
Weiter kann vorgesehen sein ein Festhalten der keramischen Siebe durch je einen Magazinhebel, der beim Laden des jeweiligen Zwillingsjochs durch eine Rampe bei der Ladebewegung vom korrespondierenden keramischen Sieb abgehoben wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die sehr leichten keramischen Siebe bei der schnellen Handhabung durch die Vorrichtung nicht unerwünscht aus dem Magazin geworfen werden.
Für eine optionale Qualitätskontrolle bietet sich an ein Prüfen der Füllmenge einer bereits gefüllten Papier und / oder Papphülse durch einen Stempel, der in die noch offene Papier und / oder Papphülse fährt und auf dem Füllgut der Papier oder Papphülse, wie beispielsweise die Aktivkohle, zum Stillstand kommt, und Aufnehmen der Stempeltiefe durch einen Weggeber, Speichern des Messergebnisses in einem digitalen Zwischenspeicher einer Steuerungsvorrichtung, Auswerfen einer nicht tolerierbar gefüllten Papier- oder Papphülse in der letzten Taktposition des Rundtakttisches.
Eine zum zuvor beschriebenen Verfahren korrespondierende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist wie folgt aufgebaut:
Die Vorrichtung weist einen Rundtakttisch auf, welcher im Kreis angeordnete Haltevorrichtungen für Papier- oder Papphülsen trägt. Der Rundtakttisch befördert durch einen externen Taktgeber taktweise ein in den Aufnahmepositionen aufgenommenes Paar von Papier- oder Papphülsen von einer Bearbeitungsstation zur nächsten, in dem sich der Rundtakttisch um eine vertikale Achse in der Kreismitte der im Kreis angeordneten Haltevorrichtungen um einen vorgegebenen Winkel dreht. Es existiert in der Vorrichtung eine erste Hülsenstopfstation, welche mit Hilfe eines Zwillingsjochs, welches seinerseits von der Seite durch je ein Magazin mit keramischen Sieben geladen wird, die keramischen Siebe in die untere Öffnung der aufrecht stehenden Papier- oder Papphülsen stopft. Darauf folgt eine Füllstation, welche paarweise die Papier- oder Papphülsen mit Aktivkohle und / oder weiteren Filterbestandteilen füllt. Danach folgt eine zweite Hülsenstopfstation, welche ebenfalls mit Hilfe eines Zwillingsjochs, welches seinerseits von der Seite durch je ein Magazin mit keramischen Sieben geladen wird, die keramischen Siebe in die obere Öffnung der aufrecht stehenden Papier- oder Papphülsen stopft.
Für eine optionale Qualitätskontrolle kann vorgesehen sein, dass zwischen der Füllstation und der zweiten Hülsenstopfstation eine Messstation als Teil der Vorrichtung angeordnet ist, welche paarweise je einen Stempel in die noch oben offene Papier- oder Papphülse fährt und über einen Weggeber die Eintauchtiefe des Stempels aufnimmt. Die Eintauchtiefe steht stellvertretend für die umgekehrte Füllhöhe der Filter, wobei ein wenig eintauchender Stempel einen hohen Füllgrad anzeigt und umgekehrt.
Es hat sich als vorteilhaft ausgewiesen, wenn vorgesehen ist, dass die Zwillingsjoche der ersten Hülsenstopfstation und der zweiten Hülsenstopfstation vor- und rückbewegbar sind, wobei je ein Jochoberteil beim Zurückfahren eines Zwillingsjochs gegen einen Anschlag stößt und dabei das jeweilige Zwillingsjoch öffnet, indem das Jochoberteil des jeweiligen Zwillingsjochs durch den Anschlag ortsfest verbleibt und sich das jeweilige Zwillingsjochunterteil weiter bewegt.
Dabei kann vorgesehen sein, dass je ein Magazin als Teil der Vorrichtung seitlich in die offenen Joche je eines Zwillingslochs einfährt und dabei je ein durch einen Magazinhebel fixiertes, keramisches Sieb in die offenen Joche befördert, wobei je eine Rampe den korrespondierenden, einfahrenden Magazinhebel vom korrespondierenden, keramischen Sieb abhebt, wonach sich das jeweilige Zwillingsjoch durch wieder nach-vorne-fahren des korrespondierenden Jochunterteils schließt und dabei die keramischen Siebe im Zwillingsjoch für den Stopfvorgang fixiert.
Am Ende des Rundtakttisches kann vorgesehen sein, dass eine Steuerungsvorrichtung als Teil der Vorrichtung eine Auswurfvorrichtung in der letzten Taktposition so steuert, dass die Auswurfvorrichtung eine zu einem Filter veredelte Papier- oder Papphülse entweder auf ein Förderband oder in einen dafür vorgesehenen Sammelbehälter für Ausschuss abwirft, wenn die vorhergehende Messung der Füllmenge in der Messstation einen unteren kritischen Wert unterschritten hat.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:

1 einen Filter für Rauchwaren in einer isometrischen Seitenansicht als Explosionsdarstellung,
2 den Filter aus 1 in einer perspektivischen Darstellung,
3 den Filter aus 2 im gebrauchsfertigen Zustand in durchbrochener Ansicht,
4 zwei unterschiedliche Varianten eines keramischen Siebs, der in dem Filter zum Einsatz kommt,
5 eine Skizze der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Filtern für Rauchwaren,
6 eine Sequenz von Bewegungszuständen des eingesetzten Zwillingsjochs und der das Zwillingsjoch ladenden Magazine,
7 eine Sequenz von Bewegungszuständen der die eingesetzten Zwillingsjoche ladenden Magazine,
8 eine Prinzipskizze der Stempel zur Messung der Füllhöhe der Filter.

In 1 ist ein Filter 1 für Rauchwaren in einer isometrischen Seitenansicht als Explosionsdarstellung gezeigt. Der Filter 1 besteht aus einer Papier- oder Papphülse 2, welche an ihren offenen Enden mit je einem keramischen Sieb 7 und 12 verschlossen ist. In dieser Explosionsdarstellung sind die keramischen Siebe 7 und 12, die eine korkenähnliche Struktur aufweisen, von der Papier- oder Papphülse 2 entfernt gezeigt. Die keramischen Siebe 7 und 12 weisen kegelstumpfartige Spitzen 8 und 13 auf, welche es vereinfachen, das jeweilige keramische Sieb 7 und 12 unter Presssitz in die offenen Enden 9 und 14 der Papier- oder Papphülse 2 einzustopfen. In der Papier- oder Papphülse 2 befindet sich körnige Aktivkohle, welche unerwünschte Rauchbegleitstoffe aus dem Rauch durch Adsorption ausfiltert.
In 2 wird der Filter aus 1 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt, wobei die keramischen Siebe 7 und 12 ebenfalls nach Manier einer Explosionsdarstellung von der Papier- oder Papphülse entfernt gezeichnet sind. Die keramischen Siebe 7 und 12 werden mit der sich verjüngenden Seite, nämlich der kegelstumpfartigen Spitze in die Öffnungen, untere Öffnung 6 und obere Öffnung 11 zur Innenseite 9 und 14 dieser Öffnungen eingesteckt, wodurch die Papier- oder Papphülse verschlossen ist und in sich die körnige Aktivkohle 10 festhält.
3 zeigt schließlich den Filter aus 2 im gebrauchsfertigen Zustand in durchbrochener Ansicht. Die keramischen Siebe 7 und 12 sind in die Papier- oder Papphülse 2 eingestopft und fixieren zwischen sich eine Ladung einer vorbestimmten Menge Aktivkohle und / oder weiterer Filterstoffe.
In 4 sind schließlich zwei Varianten von keramischen Sieben gezeigt. Die oberen keramischen Siebe 7.1, 12.1 haben eine glatte Oberfläche nach außen, wobei in dieser Ausführungsform 5 Durchzugslöcher vorhanden sind. Es ist aber auch möglich, ein, zwei, drei oder vier bis 9 Löcher vorzusehen.
In der unteren Ausführungsform des keramischen Siebes 7.2, 12.2 weist die nach außen weisende Oberfläche eine Nut oder Kerbe 7a, 12a auf, vermittels das keramische Sieb 7.2, 12.2 in einem Schwingförderer auf eine zentrale Feder gelegt wird. Das vermittels der Nut oder Kerbe auf der Feder aufgereihte, keramische Sieb kann auf der Feder wie entlang einer Schiene geführt werden.
In 5 ist eine Skizze der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines Filters für Rauchwaren dargestellt. In der Mitte der Vorrichtung befindet sich ein Schwingförderer, der mit Papier- oder Papphülsen 2 gefüllt ist. An den Außenrändern des Schwingförderers sammeln sich die Papier- oder Papphülsen 2 und wandern bedingt durch die Schwingungen in eine Förderrinne und werden schließlich in einen Schlauch oder eine Röhre geleitet, von wo aus die Papier- oder Papphülsen 2 auf die erste Hülsenstopfstation 60 geleitet werden, wo die Papier- oder Papphülsen 2 zunächst an eine von vielen Haltevorrichtungen 3 übergeben werden. In der Hülsenstopfstation 60 werden von zwei weiteren Schwingförderern keramische Siebe 7 in je ein Magazin 30' und 30"' geleitet, wo diese in weiter in dieser Beschreibung näher beschriebenes Zwillingsjoch 15 geladen werden. Das Zwillingsjoch führt eine typische Taktbewegung durch und führt die keramischen Siebe einem hier nicht näher gezeigten Stempel zu, der die keramischen Siebe 7 von unten in die untere Öffnung 6 je einer Papier- oder Papphülse 2 stopft. Der Ladevorgang aus dem Magazin 30', 30'" in das Zwillingsjoch 15 ist unten näher beschrieben.
Der Rundtakttisch 4 führt in einem vorgegebene Takt eine Rotationsbewegung um einen vorbestimmten Winkel durch, durch den die Papier- oder Papphülsen 2 jeweils um einen Winkelbereich weiter befördert werden. Nach wenigen Takten gelangt so eine zunächst an der unteren Öffnung gestopfte Hülse zu einer folgenden Füllstation 70, wo die einzelnen Papier- oder Papphülsen 2 mit Aktivkohle als Filtergut oder Aktivkohle mit weiteren Filterbestandteilen gefüllt werden. In einer optional vorhandenen Qualitätskontrolleinrichtung als Messstation 90 werden Stempel 91 von oben in die oben noch offenen Papier- oder Papphülsen 2 eingefahren, wobei die Eintauchtiefe umgekehrt proportional zum Füllgrad ist. Der Füllgrad der jeweiligen Papier- oder Papphülse 2 wird über Weggeber 92, abgebildet in 8, ausgelesen und in einem digitalen Zwischenspeicher einer Steuerungseinheit 93 zwischengespeichert. Dieser Wert dient beim späteren Ablegen des fertigen Filters als Kriterium zur Ablage auf einem Förderband oder zur Ablage in einen Sammelbehälter für Ausschuss.
Nachdem die Papier- oder Papphülsen 2 die Messstation 90 passiert haben, werden diese durch den Rundtakttisch 4 zu einer weiteren Hülsenstopfstation 80 befördert. In der zweiten Hülsenstopfstation 80 werden vergleichbar zur ersten Hülsenstopfstation 60 diesmal keramische Siebe von oben in die noch offene Papier- oder Papphülse 2 gestopft. Dazu kommen aus noch zwei weiteren Schwingförderern keramische Siebe 12, die zu einem Zwillingsjoch 25 geleitet werden und in dieses über je ein Magazin 30, 30" geladen werden, bevor der dazu vorgesehene und hier nicht dargestellte Stempel die keramischen Siebe 12 in die Papier- oder Papphülsen 2 stopft. Nach dieser Hülsenstopfstation 80 werden die nun schon fertigen Filter 1 zu einer Auswurfvorrichtung 100 geleitet. In der Auswurfvorrichtung wird in Abhängigkeit vom Messergebnis in Messstation 90 entschieden, ob der fertige Filter 1 auf ein Förderband 101 zur weiteren Verarbeitung und Verpackung geleitet wird oder ob der Filter in den Sammelbehälter für Ausschuss geleitet wird.
In 6 wird anhand von 8 Zyklen dargestellt, wie das Zwillingsjoch 15 beziehungsweise 25 die keramischen Siebe 7 beziehungsweise 12 aufnimmt. Als willkürlicher Anfang befindet sich das Zwillingsjoch 15, 25 im ersten Takt (1. im Kreis) soweit im Rundtakttisch, dass es mit den Jochen 15a, 25a und 15b, 25b die Papier- oder Papphülsen 2 überdeckt (im Falle des Verschlusses der Papier- oder Papphülsen 2 von oben mit Zwillingsjoch 25) und die Papier- oder Papphülsen 2 unterdeckt (im Falle des Verschlusses der Papier- oder Papphülsen 2 von unten mit Zwillingsjoch 15). In dem jeweiligen Taktbild wird durch einen Pfeil dargestellt, welches Element sich bewegt, um so zum nächsten Taktbild zu gelangen. In Taktbild (1.) ist gezeigt, dass sich das Zwillingsjoch 15, 25 nach unten bewegt. Dabei besteht das Zwillingsjoch 15, 25 aus einem unteren Jochunterteil 23 und einem oberen Jochoberteil 20. In Taktbild (2.) stößt das Jochoberteil 20 beim Zurückziehen des Zwillingsjochs 15, 25 gegen einen hier nicht dargestellten Anschlag und verbleibt ortsfest, hingegen bewegt sich das Jochunterteil 23 weiter, wie es durch den Pfeil in Taktbild (2.) dargestellt ist. Gegen die Kraft einer Feder bewegt sich nun das Jochunterteil 23 bis zu einem unteren Totpunkt, der in Taktbild (3.) dargestellt ist, wo die beiden Hälften, Jochoberteil 20 und Jochunterteil 23, eine maximale Öffnung zeigen und die beiden Joche 15a, 25a und 15b, 25b zur Seite durch Jochöffnungen 16, 16' öffnen. In diesem Takt in Taktbild (3.) beginnen das Magazin 30 und das ihm gegenüberliegende Magazin eine Bewegung, die zum Inneren der Joche 15a, 25a und 15b, 25b führen. Die entsprechende Bewegung ist durch die beiden horizontalen Pfeile in Taktbild (3.) dargestellt. In Taktbild 4 sind die Magazine 30 und das ihm gegenüberliegende Magazin bis weit in die offenen Joche 15a, 25a und 15b, 25b eingefahren und haben je ein keramisches Sieb in die Joche 15a, 25a und 15b, 25b gelegt. In Taktbild (4.) beginnt sodann eine weitere Bewegung der Magazine 30 und das diesem Magazin 30 gegenüberliegende Magazin wieder nach außen zu fahren. Der folgende Zustand ist in Taktbild (5.) dargestellt. Die beiden keramischen Siebe (7, 12) liegen nun in den Jochen 15a, 25a und 15b, 25b. Da die Magazine 30 und das ihm gegenüberliegende Magazin nun leer sind, fallen nacheilende keramische Siebe 7,12 in das jeweilige Magazin, wie es durch die Dreifachpfeile in Taktbild (5.) skizziert ist. In diesem Takt beginnt auch eine Bewegung des Jochunterteils 23 des Zwillingsjochs 15, 25 wieder in die umgekehrte Richtung, wodurch es sich wieder dem Jochoberteil 20 nähert und dabei die Joche 15a, 25a und 15b, 25b schließt und die keramischen Siebe 7, 12 in sich einschließt. Diese Situation ist in Taktbild (6.) dargestellt. In Taktbild (6.) haben sich das Jochunterteil 23 und das Jochoberteil wieder vereinigt und das gesamte Zwillingsjoch 15, 25 fährt weiter in Richtung des Rundtakttisches 4, wie es durch den Pfeil in Taktbild (6.) skizziert ist. In Taktbild (7.) ist das Zwillingjoch nun soweit in den Rundtakttisch 4 eingefahren, dass die keramischen Siebe 7, 12 deckungsgleich mit den Papier- oder Papphülsen 2 sind, wo die Siebe 7,12 aus den Jochen 15a, 25a und 15b, 25b geschoben werden und in die Papier- oder Papphülsen 2 eingestopft werden. Das Ergebnis des Stopfvorganges ist in Taktbild (8.) skizziert, wo die beiden keramischen Siebe 7, 12 aus den Jochen 16, 16' entfernt sind und nur noch durch ein angedeutetes Kreuz entfernt vom Zwillingsjoch 15, 25 erkennbar sind. An dieser Stelle schließt sich der Takt und ein neuer, identischer Zyklus beginnt bei Taktbild (1.). Der hier beschriebene Takt eignet sich für einen Takt mit einer Taktfrequenz von bis zu 5 Hz, also bis zu 5 Stopftakte pro Sekunde. Bei noch schnelleren Takten kommt die Förderung nicht mehr nach.
Das in den Taktbildern (1.) bis (8.) von 6 beschrieben Magazin 30 führt eine Ladebewegung durch. Das Einschieben der keramischen Siebe 7, 12 in die offenen Joche 15a, 25a und 15b, 25b wird anhand von 7 verdeutlicht. Auch hier sind verschiedene Taktbilder (1.) bis (5.) dargestellt, wobei die Anzahl der Taktbilder hier keine Taktvermengung der Takte in 7 (8Taktbilder) mit 5 Taktbildern bedeutet. Es sind lediglich 5 Bewegungszustände zur Darstellung der Funktion herausgenommen. In Taktbild (1.) ist das Magazin 30 von der Seite dargestellt. In den vorhergehenden Figuren ist das Magazin 30 nur jeweils von oben mit einer schmalen Silhouette gezeigt. In Taktbild (1.) liegt ein Magazinhebel 31 wie ein Finger auf einem keramischen Sieb 7, 12, das auf seine Förderung in das offene Joch 15a, 25a und 15b, 25b des Zwillingsjochs 15, 25 wartet, wobei das offene Joch 15a, 25a und 15b, 25b hier nicht sichtbar ist. Der Magazinhebel 31, der wie ein Finger das keramisch Sieb 7, 12 festhält, kann sich um eine Hebelachse 35 drehen. Der Andruck des Magazinhebels 31 auf das keramische Sieb 7, 12 wird durch ein Tariergewicht 33 bestimmt. Bei einer ersten Bewegung, wie es durch den Pfeil in Taktbild (1.) dargestellt ist, wird das keramische Sieb 7, 12 von rechts in das Zwillingsjoch 15, 25 durch den Schubschlitten geschoben. Das zur Seite bewegte keramische Sieb 7, 12 gibt nun den Platz frei für ein nacheilendes, keramisches Sieb, das in 2 gestrichelt gezeichnet ist, weil es durch den Schubschlitten 32 an der Einfahrt in das Magazin 30 gehindert wird. Beim Einfahren in das Joch 15a, 25a und 15b, 25b des Zwillingsjochs 15, 25 wird der Ausleger des Magazinhebels 31, der auf dem keramischen Sieb 7, 12 liegt, zu einer Rampe 26 bewegt, wo die Rampe den Magazinhebel 31 vom keramischen Sieb 7, 12 abhebt. Diese Bewegung ist in Taktbild (2.) auf dem Magazinhebel 31 dargestellt. Die Bewegung des Schubschlittens 32 einschließlich des Magazinhebels 31 verläuft weiter nach links, wie es durch den horizontalen Pfeil rechts neben dem Magazinhebel 31 in Taktbild (2.) skizziert ist. In Taktbild (3.) ist die maximale Einschubposition des Schubschlittens 31 dargestellt und es ist gezeigt, dass das keramische Sieb 7, 12 in dem Joch 15a, 25a und 15b, 25b liegt. An dieser Stelle beginnt die Rückwärtsfahrt des Magazinhebels 31 und des Schubschlittens 32, wobei der Magazinhebel 31 wieder an der Rampe 26 nach unten gleitet. Dabei bewegt sich der Magazinhebel 31 auf das nun einfahrende, weitere keramische Sieb 7, 12 zu Taktbild (4.), das mit der Freigabe der Position durch den Schubschlitten 32 in das Magazin 30 einfährt, Taktbild (5.). An dieser Stelle beginnt ein neuer Zyklus. Bei der Bewegung des Magazins 30 mit den keramischen Sieben 7,12 ist eine sehr starke Abrasion des Magazins 30 als auch der Zwillingsjoche 15, 25 zu beobachten. Daher ist es notwendig, dass die Materialien der Zwillingsjoche 15, 25 als auch des Magazins 30 außergewöhnlich hart sind, wie zum Beispiel nach spanender Bearbeitung oberflächennitrierter Stahl.
In 8 ist dargestellt, wie in der Messstation 90 eine von rechts einfahrende Papier- oder Papphülse 2 kurz anhält und ein Stempel 90 fährt von oben in die Papier- oder Papphülse 2 ein, um den Füllgrad über einen Weggeber zu messen. Das Messergebnis wird in einem digitalen Zwischenspeicher gespeichert und beim Auswurf aus der gesamten Vorrichtung wird dieses Messergebnis als ein Qualitätsmerkmal zur Aussortierung verwendet, wobei Ausschussraten von deutlich unter 1 %o (ein Promille) angestrebt werden.
Bezugszeichenliste

1: Filter
2: Papier- oder Papphülse
3: Haltevorrichtung
4: Rundtakttisch
5: vertikale Achse
6: untere Öffnung
7: keramisches Sieb
7.1: keramisches Sieb
7.2: keramisches Sieb
7a: Kerbe, Nut
8: kegelstumpfförmige Spitze
9: Innenseite
10: Aktivkohle
11: obere Öffnung
12: keramisches Sieb
12.1: keramisches Sieb
12.2: keramisches Sieb
12a: Kerbe, Nut
13: kegelstumpfförmige Spitze
14: Innenseite
15: Zwillingsjoch
15a: Joch
15b: Joch
16: Jochöffnung
16': Jochöffnung
20: Jochoberteil
20': Jochoberteil
21: Feder
22: Anschlag
23: Jochunterteil
23': Jochunterteil
25: Zwillingsjoch
25a: Joch
25b: Joch
26: Rampe
26': Rampe
30: Magazin
30': Magazin
30": Magazin
30'": Magazin
31: Magazinhebel
31': Magazinhebel
31": Magazinhebel
31'": Magazinhebel
32: Schubschlitten
33: Tariergewicht
35: Hebelachse
50: Tauchstempel
60: Hülsenstopfstation
70: Füllstation
80: Hülsenstopfstation
90: Messstation
91: Stempel
91': Stempel
92: Weggeber
93: Steuerungsvorrichtung
100: Auswurfvorrichtung
101: Förderband

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Filters (1) für Rauchwaren, aufweisend die folgenden Schritte - Aufstellen von Papier- oder Papphülsen (2) in Haltevorrichtungen (3) eines Rundtakttisches (4), - taktweises Verdrehen des Rundtakttisches (4), um die eigene vertikale Achse (5), dabei - in jedem Stopp-Zustand des Rundtakttisches (4) - Stopfen einer unteren Öffnung (6) mindestens einer Papier- oder Papphülse (2) mit einem keramischen Sieb (7), welches eine kegelstumpfförmige Spitze (8) aufweist, mit der kegelstupfförmigen Spitze (8) zur Innenseite (9) der Papier- oder Papphülse (2), - Füllen der an der unteren Öffnung (6) durch das keramische Sieb (7) verschlossenen Papier- oder Papphülse (2), die sich an einer fortgeschrittenen Taktposition im Rundtakttisch (4) befindet, mit Aktivkohle (10) und / oder weiteren Filterbestandteilen, - Prüfen der Füllmenge einer bereits gefüllten Papier- oder Papphülse (2), die sich an einer noch weiter fortgeschrittenen Taktposition im Rundtakttisch (4) befindet, - Stopfen einer oberen Öffnung (11) mindestens einer Papier- oder Papphülse (2) mit einem weiteren keramischen Sieb (12), wobei sich die Papier- oder Papphülse (2) an einer noch weiter fortgeschrittenen Taktposition im Rundtakttisch (4) befindet, und wobei das keramische Sieb (12) eine kegelstumpfförmige Spitze aufweist (13), mit der kegelstupfförmigen Spitze (13) zur Innenseite (14) der Papier- oder Papphülse (2), - Auswerfen einer zu einem Filter veredelten Papier- oder Papphülse (2), die sich an der am weitesten fortgeschrittenen Taktposition des Rundtakttisches (4) befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Zwillingsjochs (15,25) beim Stopfen zur Aufnahme von einem Paar keramischer Siebe (7, 12), wobei der Abstand der Jochöffnungen (16) des Zwillingsjochs (15) zum Abstand zweier Papier- oder Papphülsen (2) in den Haltevorrichtungen (3) einer Taktposition im Rundtakttisch (4) korrespondiert.
Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Laden des Zwillingsjochs (15, 25) mit einem Paar keramischer Siebe (7, 12), durch - Rückziehen des Zwillingsjochs (15, 25), wobei ein Jochoberteil (20,20') gegen die Wirkung einer Feder (21) beim Rückziehen gegen einen Anschlag (22) stößt und sich dabei vom Jochunterteil (23, 23') entfernt und damit die Jochöffnungen (16, 16') freigibt, - Laden der Jochöffnungen (16, 16') durch je ein Magazin (30, 30', 30", 30'") von der Seite, wobei je ein Magazinhebel (31, 31', 31", 31"') die keramischen Siebe (7, 12) festhält, bis sich das jeweilige Joch (15a, 15b, 25a, 25b) des jeweiligen Zwillingsjochs (15, 25) durch erneutes Vorfahren schließt und dadurch die keramischen Siebe (7, 12) aufnimmt.
Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Festhalten der keramischen Siebe (7, 12) durch je einen Magazinhebel (31, 31', 31", 31"'), der beim Laden des jeweiligen Zwillingsjochs (15, 25) durch eine Rampe (26) bei der Ladebewegung vom korrespondierenden keramischen Sieb (7, 12) abgehoben wird.
Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch, Prüfen der Füllmenge einer bereits gefüllten Papier- oder Papphülse (2) durch einen Stempel (91), der in die noch offene Papier- oder Papphülse (2) fährt und auf dem Füllgut der Papier- oder Papphülse (2), wie beispielsweise die Aktivkohle (10), zum Stillstand kommt, und Aufnehmen der Stempeltiefe durch einen Weggeber (92), Speichern des Messergebnisses in einem digitalen Zwischenspeicher einer Steuerungsvorrichtung (93), Auswerfen einer nicht tolerierbar gefüllten Papier- oder Papphülse (2) in der letzten Taktposition des Rundtakttisches (4).
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung eines Filters für Rauchwaren, aufweisend - einen Rundtakttisch (4), welcher im Kreis angeordnete Haltevorrichtungen (3) für Papier- oder Papphülsen (2) trägt, - wobei sich der Rundtakttisch (4) durch einen externen Taktgeber taktweise ein in den Aufnahmepositionen aufgenommenes Paar von Papier- oder Papphülsen (2) von einer Bearbeitungsstation zur nächsten befördert, in dem sich der Rundtakttisch (4) um eine vertikale Achse (5) in der Kreismitte der im Kreis angeordneten Haltevorrichtungen (3) um einen vorgegebenen Winkel dreht, - eine erste Hülsenstopfstation (60), welche mit Hilfe eines Zwillingsjochs (15), welches seinerseits von der Seite durch je ein Magazin (30', 30'") mit keramischen Sieben (7) geladen wird, die keramischen Siebe (7) in die untere Öffnung (6) der aufrecht stehenden Papier- oder Papphülsen (2) stopft, - eine Füllstation (70), welche paarweise die Papier- oder Papphülsen (2) mit Aktivkohle (10) und / oder weiteren Filterbestandteilen füllt, - eine zweite Hülsenstopfstation (80), welche ebenfalls mit Hilfe eines Zwillingsjochs (25), welches seinerseits von der Seite durch je ein Magazin (30, 30") mit keramischen Sieben (12) geladen wird, die keramischen Siebe (7, 12) in die obere Öffnung (6) der aufrecht stehenden Papier- oder Papphülsen (2) stopft.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Füllstation (70) und der zweiten Hülsenstopfstation (80) eine Messstation (90) als Teil der Vorrichtung angeordnet ist, welche paarweise je einen Stempel (91) in die noch oben offene Papier- oder Papphülse (2) fährt und über einen Weggeber (92) die Eintauchtiefe des Stempels (91) aufnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwillingsjoche (15, 25) der ersten Hülsenstopfstation (60) und der zweiten Hülsenstopfstation (80) vor- und rückbewegbar sind, wobei je ein Jochoberteil (20, 20') beim Zurückfahren eines Zwillingsjochs (15, 25) gegen einen Anschlag (22, 22') stößt und dabei das jeweilige Zwillingsjoch (15, 25) öffnet, indem das Jochoberteil (20, 20') des jeweiligen Zwillingsjochs (15, 25) ortsfest verbleibt und sich das jeweilige Zwillingsjochunterteil (23, 23') weiter bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Magazin (30, 30', 30", 30'") als Teil der Vorrichtung seitlich in die offenen Joche (15a, 15b, 25a, 25b) je eines Zwillingslochs (15, 25) einfährt und dabei je ein durch einen Magazinhebel (31, 31', 31", 31"') fixiertes keramisches Sieb (7, 12) in die offenen Joche (15a, 15b, 25a, 25b) befördert, je eine Rampe (26, 26') den korrespondierenden, einfahrenden Magazinhebel (31, 31', 31", 31"') vom korrespondierenden, keramischen Sieb (7, 12) abhebt, das jeweilige Zwillingsjoch (15, 25) sich durch wieder nach-vorne-fahren des korrespondierenden Jochunterteils (23, 23') schließt und dabei die keramischen Siebe (7, 12) im Zwillingsjoch (15, 25) für den Stopfvorgang fixiert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungsvorrichtung (93) als Teil der Vorrichtung eine Auswurfvorrichtung (100) in der letzten Taktposition so steuert, dass die Auswurfvorrichtung (100) eine zu einem Filter veredelte Papier- oder Papphülse (2) entweder auf ein Förderband (101) oder in einen dafür vorgesehenen Sammelbehälter für Ausschuss abwirft, wenn die vorhergehende Messung der Füllmenge in der Messstation (70) einen unteren kritischen Wert unterschritten hat.