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Als Filterfüllung für Zigaretten, Zigarillos und ähnliche Tabakerzeugnisse
haben sich unter anderem ad- bzw. absorptionsfähige Stoffe, wie Aktivkohle, in Form
eines feinen Granulates oder Pulvers recht gut bewährt. Allerdings ergaben sich
bei der Herstellung derartiger Filtermundstücke aus der feinkörnigen Beschaffenheit
des Filterstoffes gewisse Schwierigkeiten, da selbstverständlich dafür gesorgt werden
mußte, daß keine Anteile der Filterfüllung in den Mund des Rauchers gelangen. Man
hat dies durch Verwendung von Stopfen an einem oder beiden Enden des Filters zu
verhindern versucht, jedoch erwiesen sich solche Filter als kompliziert in der Herstellung
und darüber hinaus als unzulänglich und wurden vom Verbraucher abgelehnt.
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Man suchte daher nach Bindemitteln für das Granulat oder Pulver, die
weder die Absorptionsfähigkeit allzusehr beeinträchtigen noch die Konsistenz des
Filtermundstückes, die derjenigen des übrigen Zigaretten- bzw. Zigarilloteiles möglichst
entsprechen soll, wesentlich verändern. Hierzu boten sich unter anderem thermoplastische
Bindemittel an, mit deren Hilfe die diskreten Einzelelemente des Absorptionsmittels
unter Wärmeeinwirkung derart untereinander verbunden werden können, daß man zunächst
Filterstäbe einer gewissen Länge erhält, die dann zu einzelnen Filtereinsätzen oder
-pfropfen zerschnitten werden.
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Bei der praktischen Verwirklichung dieses Gedankens zeigte es sich
jedoch bisher, daß durch die Einbettung der diskreten Einzelelemente in ein thermoplastisches
Kunstharz die Gefahr entstand, daß die Absorptionsfähigkeit der Teilchen herabgesetzt
wurde und daß, obwohl teilweise sogar der Rauchdurchgang in unliebsamer Weise gehemmt
werden mußte, die Filterwirkung weniger befriedigte. Dies beruht augenscheinlich
darauf, daß die Bindemittelmenge zu groß gewählt werden mußte, so daß die Absorptionsflächen
weitgehend verstopft waren. Es ergab sich daraus die Aufgabe, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zur Herstellung von Filterstäben der beschriebenen Art zu schaffen,
die erlauben, die Menge des als Bindemittel dienenden thermoplastischen Kunststoffes
so abzustimmen, daß die Filterstäbe keine losen Einzelelemente mehr enthalten, wobei
jedoch andererseits die Filterwirkung soweit wie möglich aufrechterhalten bleibt
und das Gebilde die vom Raucher verlangte Konsistenz (»Griff«) aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung
von Filterstäben für Zigarettenfilter u. dgl. aus diskreten absorptionsfähigen Einzelelementen,
die durch ein thermoplastisches Bindemittel unter Einwirkung von Wärme miteinander
verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß das etwa 15 Gewichtsprozent des Gemisches
bildende thermoplastische Bindemittel mit dem kornförmigen absorptionsfähigen Material
vermischt, in Stabform gebracht und in dieser Form derart erhitzt wird, daß in den
äußeren Schichten des Gemisches das Bindemittel erweicht, worauf man den nach Erkalten
selbsttragend gewordenen Filterstab nochmals derart erhitzt, daß das Bindemittel
über den gesamten Stabquerschnitt erweicht und die Körner nach dem Erkalten gitterartig
verbunden sind.
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Erfindungsgemäß soll im fertigen Filterstab die Menge an Bindemittel
etwa 15 Gewichtsprozent der absorptionsfähigen Körner deswegen nicht übersteigen,
damit die Körner nicht mit dem Kunststoff überzogen und ihre Poren verstopft werden.
Hierbei werden die Körner vielmehr jeweils nur an einer gewissen Anzahl kleiner
Flächen miteinander verbunden, um die Filtereinheiten selbsttragend und etwas zusammendrückbar
zu machen, so daß das Gefüge des Filters nach seiner Anbringung an einer Zigarette
dem Gefüge oder »Griff« eines Filtermundstückes bekannter Art aus Tabakfasern ähnelt.
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Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens wird das Gemisch aus
dem kornförmigen absorptionsfähigen Material, z. B. aktivierter Holzkohle, und einem
thermoplastischen Bindemittel, z. B. Polyäthylen, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol,
Polypropylen, Polyvinylidenacetat, Naturgummi, Harz oder Wachs, fein verteilt in
eine Form eingeführt, in der daraus Stäbe geformt werden, deren Länge für die Herstellung
mehrerer Filtermundstücke ausreicht; diese Stäbe werden zunächst dadurch selbsttragend
gemacht, daß ihnen nur so viel Wärme zugeführt wird, daß die Teilchen des Kunststoffs
bzw. des Bindemittels so weit erweichen oder schmelzen, daß die Körner an den Außenflächen
des Stabes aneinanderhaften und die Stäbe selbsttragend werden. Dann werden die
Stäbe aus der Form ausgeworfen und frei einer weiteren Erwärmung unterzogen, bei
welcher der Kunststoff über den gesamten Querschnitt erweicht und die Körner des
absorptionsfähigen Materials sich miteinander so weit verbinden, daß ein Filterstab
entsteht, der leicht verarbeitet werden kann, indem man ihn in Stücke zerschneidet,
deren Länge -der gewünschten Filterfüllung entspricht, die dann in die Zigarette
usw. eingearbeitet wird.
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Ferner umfaßt die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung von Filterstäben
für Zigarettenfilter mit einer Stabform und einer Heizeinrichtung zum Verbinden
der Teilchen, zur Durchführung des Verfahrens, die gekennzeichnet ist durch einen
Gemischbehälter, eine beheizbare Form mit mindestens einer durchgehenden Öffnung
bzw. einem Hohlraum, eine in dem Behälter angeordnete Einrichtung (Kolben) zum Füllen
der Form, eine Auswurfvorrichtung zum Auswerfen des zu einem Stab geformten Gemisches
aus dem Hohlraum sowie eine Einrichtung zum Erhitzen und Verbinden des Gemisches
über den gesamten Stabquerschnitt. Nähere Einzelheiten dieser Vorrichtung gehen
aus der Zeichnung hervor, bei der die F i g. 1 bis 13 folgendes zeigen: F i g. 1
im Grundriß eine typische Vorrichtung zum Herstellen der erfindungsgemäßen Filtermundstücke,
wobei ein Teil der Vorrichtung im Schnitt dargestellt ist, um weitere Einzelheiten
erkennbar zu machen, F i g. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach F i g. 1,
F i g. 3 eine Stirnseite der Vorrichtung nach F i g. 1 und 2, F i g. 4 einen vergrößerten
Querschnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 1, F i g. 5 einen vergrößerten Querschnitt
längs der Linie 5-5 in F i g. 1, F i g. 6 im Grundriß und teilweise in einem waagerechten
Schnitt eine abgeänderte Ausbildungsform der Erfindung, F i g. 7 eine Seitenansicht
der Vorrichtung nach Fig.6.
F i g. 8 einen Schnitt längs der Linie
8-8 in F i g. 7, F i g. 9 einen Schnitt längs der Linie 9-9 in F i g. 6; F i g.
10 einen Schnitt längs der Linie 10-10 in Fig.7, F i g. 11 einen Schnitt längs der
Linie 11-11 in F i g. 10, F i g. 12 einen Schnitt längs der Linie 12-12 in F i g.10
und F i g. 13 einen Schnitt längs der Linie 13-13 in F i g. 7, bei dem das in F
i g. 7 gezeigte Gehäuse fortgelassen ist.
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Die in den F i g. 1 bis 5 gezeigte Vorrichtung umfaßt ein Gestell
10 mit Stützen 11, 12, 13 usw., die an den Ecken und im mittleren Teil des Gestells
angeordnet sind, und Längsschienen 14 und 15 sowie stirnseitigen Schienen 16 und
17, die eine Unterstützung für die verschiedenen nachstehend beschriebenen Teile
der Vorrichtung bilden.
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Die Vorrichtung umfaßt ferner einen Aufgabebehälter 20, der auf dem
Gestell 10 angeordnet ist und ein Gemisch aus einem kornförmigen absorptions- oder
adsorptionsfähigen Material aufnimmt, bei dem es sich in bekannter Weise um aktivierte
Kohle, kornförmiges Silicagel, adsorptionsfähige Kieselerde, Calciumcarbonat od.
dgl. handelt, und das dazu dient, die unerwünschten Bestandteile aus dem Tabakrauch
zu entfernen, sowie einem Bindemittel, z. B. einem inerten thermoplastischen Harz,
z. B. Polyäthylen, Vinylharze, Polyvinylidenharze od. dgl. Das Bindemittel wird
in einem feinkörnigen Zustand verwendet und ist in der gesamten Masse des kornförmigen
Materials in dem Behälter 20 gleichmäßig verteilt, wobei die Menge des Bindemittels
etwa 15 Gewichtsprozent des gesamten Gemisches entspricht. Teile des Gemisches werden
aus dem Behälter 20 mit Hilfe von Auswerferkolben 21 und 22 abgegeben und in eine
beheizte Form 23 übergeführt, die zwei Paare von zum Formen dienenden Hohlräumen
24, 25 und 26, 27 aufweist, die Form 23 ist quer zur Längsachse des Gestells 10
verschiebbar, damit jeweils ein Paar von Hohlräumen zum Fluchten mit den Kolben
21 und 22 gebracht werden können, während die beiden anderen Hohlräume auf einer
Seite der Kolben 21 und 22 angeordnet werden, so daß das in den Hohlräumen
befindliche Material mit Hilfe von weiteren Auswerferkolben 28, 29 oder 30, 31 aus
dem nach einer Seite versetzten Paar von Hohlräumen ausgestoßen werden kann. Da
die Form 23 beheizt ist, werden die Materialteilchen an den Außenflächen der Mundstücke
oder Stäbe, die mit Hilfe der Hohlräume der Form geformt werden, durch das erweichte
thermoplastische Bindemittel so miteinander verbunden, daß sie ihre Form in einem
genügenden Ausmaß beibehalten, damit sie an die eine oder andere der Fördereinrichtungen
32 und 33 abgegeben werden können, um dann durch Heiztunnel 34 und 35 geführt zu
werden, wo die Erhitzung der Filter zu Ende geführt wird, um eine gute Bindung zwischen
den Materialteilchen hervorzurufen. Diese Arbeitsgänge werden in zeitlicher Abstimmung
aufeinander durchgeführt, und sie können mit Hilfe eines noch zu beschreibenden
Antriebsmechanismus mit einer vergleichsweise hohen Produktionsgeschwindigkeit durchgeführt
werden.
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Gemäß F i g. 2 ist ein Elektromotor 40 0d. dgl. auf einem Rahmen 41
angeordnet, der sich zwischen Säulenteilen des Gestells 10 erstreckt und von diesen
getragen wird. Der Motor 40 treibt ein Untersetzungsgetriebe 42 über ein Kettenrad
43, eine Kette 44 und ein weiteres Kettenrad 45. Ein Nocken 46 auf einer Welle 47,
die in einem aufrecht stehenden Teil des Gestells 10 gelagert ist, wird über das
Abtriebskettenrad 48 des Untersetzungsgetriebes, eine Kette 49 und ein Kettenrad
50 auf der Welle 47 angetrieben. Ein Bewegungsabnahmeorgan 51 wird durch
eine Zugfeder 52 gegen den Nocken 46 vorgespannt; die Zugfeder ist an einem in den
Rahmen 41 eingebauten Bolzen 53 verankert. Das Bewegungsabnahmeorgan 51 ist durch
eine Stange 54 mit einem Hebel 55 verbunden, der auf einer Achse 56 gelagert ist,
welche sich zwischen den Seitenteilen des Gestells 10 erstreckt. Am oberen Ende
des Hebels 55 ist eine Lasche 57 angelenkt, die den Hebel 55 mit einem Querjoch
58 verbindet, das mit zwei Stangen 59 und 60 verbunden ist, an deren Enden
die Zuführungskolben 21 und 22 angebracht sind. Eine Führungsplatte 61 erstreckt
sich von der Oberseite des Gestells 10 aus nach oben und weist Öffnungen auf, in
denen die Stangen 59 und 60 gleitend geführt sind. Man erkennt somit, daß der Motor
bei der bis jetzt beschriebenen Konstruktion den Nocken 46 mit einer herabgesetzten
Drehzahl antreibt. Da der Nocken 46 allgemein eine achterförmige Umrißform besitzt,
bewirkt eine vollständige Umdrehung des Nockens, daß die Kolben 21 und 22 zweimal
hin-und herbewegt werden. Hierbei wird die Länge der Bewegungsstrecke dieser Kolben
durch die Form des Nockens 46 bestimmt. Wie schon erwähnt, ragen die hin- und herbewegbaren
Kolben 21 und 22 durch den Aufgabebehälter 20, und sie dienen dazu, abgemessene
Mengen des kornförmigen Materials und des Bindemittels aus dem Behälter 20 abzugeben.
Die Kolben 21 und 22 werden hin- und herbewegt, so daß ihre vorderen Enden jeweils
teilweise gegenüber dem Behälter zurückgezogen werden, woraufhin sie gemäß F i g.
1 wieder durch den Behälter hindurch in die mit den Kolben fluchtenden Hohlräume
24, 25 oder 26, 27 hinein vorgeschoben werden.
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Da die kornförmigen und fein zerteilten bzw. verteilten Materialien
dazu neigen, Brücken zu bilden, so daß das Material nicht gleichmäßig zur Stirnseite
der Kolben gelangt, ist der Behälter 20 mit einer Einrichtung versehen, die
sicherstellt, daß das Material der Bewegungsbahn der Kolben 21 und 22 gleichmäßig
zugeführt wird. Gemäß F i g. 4 umfaßt der untere Teil des Behälters 20 eine Bodenplatte
63, deren Oberseite mit nach unten und innen geneigten Flächen 64 und 65 und einer
allgemein keilförmigen Rippe 66 versehen ist, so daß das Material in an der Oberseite
offene Bohrungen 67 und 68 von rohrförmigen Einsatzstücken 69 und 70 gelangt, die
in Öffnungen der Bodenplatte 63 eingebaut sind. Die Kolben 21 und 22 können durch
die Bohrungen 67 und 68 gleiten. Oberhalb der Rippe 66 erstreckt sich parallel zur
Längsachse des Behälters 20 eine Stange oder Welle 71, die nach unten divergierende,
allgemein U-förmige Rahmen 72 und 73 trägt, deren Enden an Klötzen 74 befestigt
sind; die Klötze 74 sind durch einen Abstand getrennt und mit der Welle 71 nahe
den Enden des Behälters 20 fest verbunden. Gemäß F i g. 3 kann die Welle 71 mit
den als Rührorgane wirkenden Rahmen 72 und 73 hin-und hergedreht werden, um das
Material den Bohrungen 67 und 68 an deren offener Oberseite zuzuführen. Der Mechanismus
zum Hin- und Herdrehen
der Welle 71 ist in F i g. 3 dargestellt.
Gemäß F i g. 3 ist ein Hebel 75 an einem Ende der Welle 71 außerhalb des Behälters
20 befestigt und gelenkig mit einem verschiebbaren Bewegungsabnahmeteil 76
verbunden, das ein Bewegungsabnahmeorgan 77 trägt; das Organ 77 wird durch eine
Feder 79 gegen die Umfangsfläche eines Nockens 78 vorgespannt; die Feder 79 ist
einerseits mit dem oberen Ende des Hebels 75 und andererseits mit einem ortsfesten
Zapfen 80 verbunden, der in die Tragkonstruktion 81 für den Behälter 20 eingebaut
ist. Der Nocken 78
ist allgemein herzförmig und in einer solchen Beziehung
zu der Rühreinrichtung angeordnet, daß vor jedem Materialzuführungsvorgang die Rahmen
72 und 73 gegenüber den Bohrungen 67 und 68 hin-und hergeschwenkt werden, um dann
in die in F i g. 4 gezeigte Stellung gebracht zu werden, in der sie die offenen
oberen Teile der Bohrungen überdecken, während sich die Vorschubkolben 21 und 22
durch die Bohrungen bewegen, um das Filtermaterial an die Form 23 abzugeben. Damit
der Nocken 78 in der richtigen zeitlichen Abstimmung betätigt werden kann, wird
er durch eine Kette 80a angetrieben, die über ein mit dem Nocken verbundenes Kettenrad
81 und ein zweites Kettenrad 82 läuft, welch letzteres durch ein Untersetzungsgetriebe
83 angetrieben wird. Eine Kette 84 verbindet das Antriebskettenrad 85 des Untersetzungsgetriebes
83 mit einem Kettenrad 86 auf der Abtriebsseite des Untersetzungsgetriebes 42. Gemäß
F i g. 3 sind Umlenkkettenräder 87 und 88 auf dem Gestell 10 gelagert,
um die Kette 80a zwischen den Kettenrädern 81 und 82 zu führen.
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Die Hin- und Herbewegung der Form 23 in zeitlicher Abstimmung auf
die Betätigung der Vorschubkolben 21 und 22 wird wie folgt herbeigeführt: Die Form
23 ist auf einer querliegenden Schiene 90 auf dem Gestell verschiebbar gelagert
und gemäß F i g. 3 durch eine Lasche 91 mit dem oberen Ende eines Hebels 92 verbunden,
der nahe dem unteren Teil des Gestells 10 auf einem Querträger 93 gelagert ist.
Gegebenenfalls kann man weitere Führungsmittel vorsehen, um ein Kippen oder eine
sonstige Verlagerung der Form 23 zu verhindern. Ein etwa in der Mitte zwischen den
Enden des Hebels 92 angeordnetes Bewegungsabnahmeorgan 94 arbeitet mit einem Nocken
95 zusammen, der ebenfalls von dem Untersetzungsgetriebe 83 aus und daher auch in
zeitlicher Abstimmung auf die Bewegungen der Auswerferkolben und der Rühreinrichtung
in dem Behälter 20 angetrieben wird. Der Nocken 95 ist so geformt, daß die Form
23 in der Querrichtung bewegt und in eine Stellung gebracht wird, bei der die Hohlräume
24 und 25 mit den Kolben 21 und 22 fluchten, woraufhin die Form so lange in ihrer
Lage gehalten wird, daß die Kolben 21 und 22 zweimal hin- und herbewegt werden können,
um jedem Hohlraum der Form zwei Chargen des kornförmigen Materials zuzuführen. Es
hat sich als zweckmäßig erwiesen, den einzelnen Hohlräumen jeweils mehrere kleine
Chargen an Stelle einer einzigen größeren Charge zuzuführen, um eine gleichmäßigere
Dichte des Filtermaterials über die ganze Länge jedes Hohlraums aufrechtzuerhalten.
Nachdem die Hohlräume 24 und 25 gefüllt und die Kolben 21 und 22 wieder zurückgezogen
worden sind, wird die Form in der Querrichtung so bewegt, daß die beiden anderen
Hohlräume 26 und 27 auf die Kolben 21 und 22 ausgerichtet werden, damit sie gefüllt
werden können. Dieses Arbeitsspiel wird so gesteuert, daß während des Füllens eines
Paars von Hohlräumen die geformten Stäbe aus dem anderen Paar von Hohlräumen ausgeworfen
werden.
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Gemäß F i g. 1 und 2 sind die Auswerferkolben 28, 29, 30 und 31 lösbar
mit Stangen 98, 99,100 und 101 verbunden, die an einem Kreuzkopf oder Joch 102 befestigt
sind, und deren Enden durch Öffnungen der Führungsplatte 61 verschiebbar geführt
werden. Gemäß F i g. 2 ist der Kreuzkopf 102 durch eine Lasche 103 mit dem
oberen Ende eines Hebels 104 verbunden, der bei 105 auf dem unteren Rahmen 41 hin-
und herschwenkbar gelagert ist. Eine weitere Lasche 106 verbindet den Hebel 104
etwa in der Mitte zwischen seinen Enden gelenkig mit einem Kurbelarm 107, der konzentrisch
mit dem Kettenrad 42 angeordnet ist und so angetrieben wird, daß er mit der gleichen
Drehzahl umläuft wie der Nocken 46. Somit führt der Kreuzkopf 102 mit den Auswerferkolben
jeweils einen vollständigen Hin- und Hergang aus, während die Zuführungskolben 21
und 22 zweimal hin- und herbewegt werden. Während die Auswerferkolben 21 und 22
jeweils die beiden damit fluchtenden Hohlräume der Form füllen, werden zwei der
Auswerferkolben 28, 29 oder 38, 39 durch die damit fluchtenden Hohlräume der Form
23 geschoben, so daß die Filterstäbe auf das betreffende der Förderbänder 32 und
33 gelangen. In F i g. 1 haben die Kolben oder Stangen 28 und 29 gerade zwei Filterstäbe
R auf das Förderband 32 gebracht. Nach dem Zurückziehen der ausgefahrenen Stangen
28 und 29 und der Vorschubkolben 21 und 22 wird die Form 23 gemäß F i g. 1 nach
unten bewegt, um die Hohlräume 24 und 25 auf die Auswerfer 30 und 31 auszurichten,
während die Hohlräume 26 und 27 auf die Zuführungskolben 21 und 22 ausgerichtet
werden. Die in den Hohlräumen 24 und 25 geformten Stäbe werden während des Füllens
der Hohlräume 26 und 27 ausgestoßen und an das Förderband 33 abgegeben.
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Damit das den Hohlräumen zugeführte Material einwandfrei verdichtet
wird, ist es erforderlich, gemäß F i g. 1 das rechte Ende der Hohlräume zu verschließen.
Gemäß F i g. 1 und 2 sind Stützkolben 110 und 111 vorgesehen, die in die rechten
Enden der Hohlräume eintreten können, welche sich in Flucht mit den Zuführuneskolben
21 und 22 befinden. Ein plattenförmiger Schieber 112, an dem die Stützkolben 110
und 111 befestigt sind, ist auf einem Schlitten 113 angeordnet, der in einer rohrförmigen
Führung 114 auf einem Querglied 115 des Gestells 10 verschiebbar ist. Eine an dem
Schieber 112 befestigte Stange 116, die durch einen Schlitz der Führung ragt, ist
verschiebbar und drehbar mit dem oberen Ende eines Hebels 117 verbunden, der auf
dem unteren Rahmen 41 mit Hilfe einer Achse 118 gelagert ist und durch eine Feder
119 gegen einen Nocken 120 vorgespannt wird. Ein mit dem Hebel 117 verbundenes
Bewegungsabnahmeorgan 121 arbeitet mit dem Nocken 120 zusammen, der von einem Kettenrad
122 auf der Antriebsseite des Untersetzungsgetriebes 83 aus über eine Kette 124
und ein Kettenrad 125 angetrieben wird, das auf der den Nocken 120 tragenden Welle
126 sitzt. Eine Unterstützung 127 für die Welle 126 ragt vom Oberteil des Gestells
10 aus nach unten. Bei dieser Anordnung können die Stützkolben während des Füllens
der Form in die Hohlräume
eintreten, und sie werden zurückgezogen,
bevor die Form in die andere Füllstellung gebracht wird.
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Wie schon erwähnt, wird die Form 23 beheizt, z. B. mit Hilfe von an
Leitungen 128 und 129 angeschlossenen elektrischen Heizelementen. Die Form wird
genügend stark erwärmt, um das Bindemittel zu erweichen oder zum Schmelzen zu bringen,
damit die adsorptionsfähigen Körner an den Außenflächen der Filterstäbe miteinander
verbunden werden, so daß die Stäbe nicht zerbrechen, wenn sie an die Förderbänder
32 und 33 abgegeben werden.
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Eine weitere Erwärmung der Filterstäbe ist erforderlich, um eine vollständige
Verbindung zwischen den Körnern herzustellen. Zu diesem Zweck durchlaufen die Förderbänder
32 und 33 über den Förderbändern angeordnete Heiztunnel 34 und 35. Gemäß F i g.
5 sind die Heiztunnel 34 und 35 mit Widerstandsheizelementen 130 und 131 od. dgl.
ausgerüstet, die oberhalb der Förderbänder und auf beiden Seiten derselben angeordnet
sind. Die Heiztunnel können mit Hilfe von Scharnieren 132 befestigt sein, so daß
man sie zur Seite schwenken kann, um die Förderbänder zur Nachprüfung und Wartung
zugänglich zu machen.
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Die Förderbänder 32 und 33 können auf beliebige Weise angetrieben
werden, z. B. durch einen Elektromotor 134 mit einem Untersetzungsgetriebe, der
auf dem Gestell 10 angeordnet ist und die Förderbänder über ein Kettenrad 136 und
eine Kette 137 oder andere Getriebemittel antreibt. Weitere mit den Förderbändern
32 und 33 fluchtende Förderbänder 138 und 139 sind betriebsmäßig mit der Kette 137
verbunden und dienen dazu, die Filterstäbe abzuführen und zu kühlen. Da die adsorptions-
oder absorptionsfähigen Körner über die ganze Länge und den ganzen Querschnitt der
Filterstäbe miteinander verbunden sind, kann man Hantierungen mit den Stäben ausführen,
ohne daß sie zerbrechen; somit können die Filterstäbe in das für die Mundstücke
vorgesehene Papier eingehüllt und in der gleichen Weise wie gewöhnliche Filtermundstücke
aus Fasermaterial durch die Vorrichtungen zum Zuschneiden der Mundstücke und zum
Anbringen derselben an Zigaretten od. dgl. geleitet werden. Die fertigen Filter
können mit einem Deckpfropfen aus Fasermaterial an einem Ende oder an beiden Enden
versehen werden, um das Aussehen der Filter zu verbessern, doch sind solche Pfropfen
nicht erforderlich, um das Verlorengehen des kornförmigen Materials zu verhindern.
Da das Bindemittel in dem Filtermaterial fein verteilt und mit dem kornförmigen
Material gemischt ist, kommt es nur punktförmig zur Wirkung, um die Körner des Filtermaterials
zu verbinden, ohne daß größere Teile der Oberfläche der Körner durch das Bindemittel
verschlossen werden; daher wird die Filterwirkung der Körner nicht wesentlich verringert.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eine hin-
und herbewegbare Form verwendet, doch sei bemerkt, daß sich die Erfindung nicht
auf eine solche Anordnung beschränkt. In F i g. 6 bis 13 ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt, bei dem eine drehbare Form vorgesehen ist, die in zeitlicher
Abstimmung auf die Einrichtung zum Einführen des Filtermaterials in die Form gedreht
wird. Gemäß F i g. 6 umfaßt eine typische Vorrichtung zum Herstellen von Filterstäben
ein Gestell 110, das zwei Aufgabebehälter 141 und 142 der schon beschriebenen Art
trägt, welche auf entgegengesetzten Seiten eines drehbaren Formkörpers 143 angeordnet
sind. Jeder der Behälter 141 und 142 ist mit einem Rührmechanismus der an Hand von
F i g. 4 beschriebenen Art ausgerüstet. Die Zuführungskolben für die Behälter ähneln
ebenfalls den schon beschriebenen Zuführungskolben 21 und 22. Mit anderen Worten,
in den Behälter 41 werden die verschiebbaren Kolben 144 und 145 eingeführt, die
fest mit einem rhombusförmigen Kreuzkopf 146 verbunden sind; dieser Kreuzkopf wird
waagerecht hin- und herbewegt. Zu diesem Zweck wird der Kreuzkopf 146 durch Stangen
149 und 150 geführt, die an den Enden des Kreuzkopfes befestigt und in Buchsen 151
und 152 an den Enden der Führung 148 verschiebbar sind. Der zweite Kreuzkopf 152,
der die Zuführungskolben 153 und 154 für den Behälter 142 trägt, ist auf ähnliche
Weise auf einer Führung oder Unterstützung 155 angeordnet. Die Kreuzköpfe werden
durch einen Motor 156 und ein Untersetzungsgetriebe 157 betätigt, durch das eine
Hauptantriebswelle 158 über ein Kettenrad 159, eine Kette 160 und ein Kettenrad
161 auf der in dem Gestell 140 gelagerten Hauptantriebswelle angetrieben
wird. Die Welle 158 treibt zwei Untersetzungsgetriebe 162 und 163 an. Das Untersetzungsgetriebe
162 ist durch ein Kettenrad 164 und eine Kette 165 mit einem Kettenrad 166 verbunden,
das auf einer Welle 167 sitzt, die sich quer zur Längsachse des Gestells
140
erstreckt und an beiden Enden Kurbelscheiben 168 trägt. Kurbelstangen
169 verbinden die Kurbelscheiben mit Hebeln 170, deren untere Enden auf dem Gestell
140 gelagert sind, während ihre oberen Enden an den benachbarten Enden des Kreuzkopfes
152 angelenkt sind.
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Der Kreuzkopf 146 wird in der gleichen Weise von dem Untersetzungsgetriebe
163 aus angetrieben, so daß sich beide Kreuzköpfe 146 und 152 in zeitlicher Abstimmung
aufeinander zu und voneinander weg bewegen. Die Hublänge der Kreuzköpfe kann so
geregelt werden, daß die Zuführungskolben den voneinander abgewandten Enden der
Hohlräume in dem drehbaren Formkörper 143 gleiche Mengen des Filtermaterials zuführen,
so daß ein gleichmäßiges Gefüge der Filterstäbe von einem Ende zum anderen gewährleistet
ist.
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Gemäß F i g. 7 sind die Aufgabebehälter 141 und 142 auf Säulenteilen
172 und 173 des Gestells 140 angeordnet, daß die Zuführungskolben jeweils mit den
Hohlräumen im oberen Teil des Formkörpers 143 fluchten.
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Gemäß F i g. 10 umfaßt die Form 143 ein zentral angeordnetes scheibenähnliches
Bauteil 174, das an einer Antriebswelle 175 befestigt ist, die sich parallel zur
Längsachse des Rahmens 140 erstreckt und in den Säulenteilen 172, 173, den
Kreuzköpfen 146,152 und den Führungsplatten 148 und 155 gelagert ist. Das scheibenähnliche
Nabenteil 174 trägt einen Armstern 176, der an seinem Rand mehrere allgemein radial
verlaufende Ausschnitte besitzt. Gemäß F i g. 11 setzt sich die Nabe 174 aus zwei
scheibenähnlichen Platten 177 und 178 zusammen, die durch einen Abstand getrennt
sind, wobei der Armstern 176 zwischen den Platten angeordnet und mit diesen durch
Schrauben 179 verbunden ist. Wärmeisolierende Buchsen 180 sind zwischen den Platten
177,178 und dem Armstern 176 vorgesehen, um die Ausdehnung und Zusammenziehung der
Form möglichst
zu verringern. In den Ausschnitten 181 des Armsterns
sind die Form- und Heizeinrichtungen angeordnet. Jedes Formelement umfaßt zwei rohrförmige
Buchsen 182 und 183 aus Metall, z. B. nichtrostendem Stahl od. dgl., die sich durch
zwei wärmeisolierende nichtmetallische Platten 184 und 185 auf beiden Seiten eines
Metallklotzes 186 erstrecken. Auf einem Ende jeder Buchse 182 und 183 sind eine
Mutter 187 und eine Beilegscheibe angeordnet, um die Platten 184 und 185
mit dem Klotz 186 und dem Armstern 176 zu verspannen. Die Platten 184 und 185 können
mit dem Armstern 176 verschraubt oder vernietet sein. Zwischen den Buchsen 182 und
183, deren Öffnungen die Hohlräume der Form bilden, ist eine radiale Bohrung 188
vorgesehen, von der gemäß F i g. 12 ein .elektrisches Widerstandsheizelement 189
aufgenommen wird, mittels dessen der Klotz 186 und die Buchsen 182 und 183 beheizt
werden können. Die Zuleitungen 190 für das Heizelement erstrecken sich nach unten
durch Bohrungen in dem Armstern 176 und sind mit Kommutatoren 191 und 192 verbunden,
die auf der die drehbare Form tragenden Welle 175 angeordnet sind. Die Kommutatoren
oder Schleifringe sind durch hier nicht gezeigte Kontaktbürsten mit einer geeigneten
Stromquelle verbunden.
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Um das Filtermaterial in die aufeinanderfolgenden Paare von Hohlräumen
182 und 183 einzuführen, wird die drehbare Form 143 schrittweise gedreht. Zu diesem
Zweck ist die Welle 175 an ihrem rechten Ende mit einer intermittierend arbeitenden
Antriebseinrichtung 193 verbunden. Gemäß F i g. 13 umfaßt die Antriebseinrichtung
ein Malteserkreuz 194, das an einem Ende der Welle 175 befestigt ist und an seinem
Umfang mehrere zylindrische Zapfen 195 trägt. Ferner weist das Malteserkreuz 194
an seinem Rand mehrere konkave Aussparungen 196 auf, die zur Umfangsfläche eines
Antriebsrades 197 passen, das auf einer Welle 198 sitzt; die Welle 198 wird von
der Hauptwelle 158 aus über eine Kette 199 , und Kettenräder 200 und 201 angetrieben.
Die Welle 198 trägt ferner einen Kurbelzapfen 202, der mit einem Ende einer Betätigungsstange
203 verbunden ist. Das andere Ende der Stange 203 ist an einem Hebel 204 angelenkt,
der in einem Gehäuse 205 auf einer hin- und herdrehbaren Welle 206 angeordnet ist.
Die Beziehung zwischen dem Kurbelzapfen, der Antriebsscheibe und dem Malteserkreuz
ist derart, daß bei einer Drehung des Antriebsrades 197 zwei Klötze 207 und 208
auf der Betätigungsstange 203 an einem der Zapfen 195 angreifen, um das Malteserkreuz
194 um einen Schritt zu drehen, woraufhin die Klötze wieder außer Eingriff mit dem
Zapfen kommen, wie es in F i g. 13 mit gestrichelten Linien angedeutet ist. In diesem
Stadium greift der Rand der Antriebsscheibe 197 in eine der Aussparungen 196 am
Rand des Malteserkreuzes 195 an, um das Malteserkreuz in seiner Lage zu halten.
Die Form 143 wird schrittweise bewegt, um die verschiedenen Paare von Hohlräumen
in Fluchtung mit den Füllkolben 144, 145 und 153, 154 zu bringen, damit die Hohlräume
mit dem Filtermaterial gefüllt werden können, das in den Buchsen 182 und 183 erhitzt
wird, so daß in den Hohlräumen selbsttragende Stäbe entstehen. Die Stäbe R werden
aus den Hohlräumen im unteren Teil der Form 143 ausgeworfen, wie es in F i g. 7
gezeigt ist. Dies geschieht mit Hilfe von Auswerferstangen 210 und 211, die an der
Unterkante des Kreuzkopfes 152 befestigt sind und durch Öffnungen in dem Säulenteil
173 geführt werden. Die Auswerferstangen 210 und 211 bewegen sich im Gleichtakt
mit den Zuführungskolben, so daß sie die Filterstäbe aus den am weitesten unten
liegenden Hohlräumen auswerfen, wobei die Filterstäbe an ein Förderband 212 abgegeben
werden, das sich quer zu dem Gestell 140 erstreckt und die Filterstäbe durch eine
Heizeinrichtung 215 transportiert. Gemäß F i g. 9 kann die Heizeinrichtung 215 einen
Tunnel 217 umfassen, der mit oberhalb und unterhalb des Förderbandes 216 angeordneten
Widerstandsheizelementen 218 bestückt ist. Das Förderband 212 kann sich aus mehreren
gelenkig verbundenen gelochten Trögen 220 zusammensetzen, von denen jeder zwei Filterstäbe
R aufnimmt, so daß diese von oben und unten erhitzt werden können.
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Zwar umfaßt die mit einer drehbaren Form arbeitende Vorrichtung nach
F i g. 6 bis 13 zwei Behälter zum Zuführen des Gemisches aus dem kornförmigen Material
und dem Bindemittel zu der Form 143, doch sei bemerkt, daß man auch nur einen Aufgabebehälter
und einen einzigen Satz von Zuführungskolben vorsehen könnte, wobei die Zuführungskolben
jeweils mehrere Hübe ausführen, um die Formen zu füllen, wie es z. B. an Hand von
F i g. 1 und 2 beschrieben wurde. In diesem Fall können die Auswerferstangen unabhängig
betätigt werden, und man kann Stützkolben vorsehen, um ein gleichmäßiges Füllen
der Formen zu gewährleisten.
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Es sei bemerkt, daß weitere Abänderungen der Vorrichtung möglich sind;
man kann z. B. die Einrichtungen zum Beheizen der Formen abändern, Mittel zum Kühlen
der Zuführungskolben, der Auswerfer und der Stützkolben vorsehen und Abänderungen
an den Mitteln zum zeitabhängigen Antreiben der Vorrichtung vorsehen. Ferner ist
es möglich, hydraulische oder pneumatische Motoren zum Hin-und Herbewegen der verschiedenen
Kolben und Stangen zu verwenden.