DE1532221C - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Filterstäben für Zigarettenfilter u. dgl - Google Patents

Description

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Als Filterfüllung für Zigaretten, Zigarillos und steigen, damit die Körner nicht mit dem Kunststoff ähnliche Tabakerzeugnisse haben sich unter anderem überzogen und ihre Poren verstopft werden. Hierbei ad- bzw. absorptionsfähige Stoffe, wie Aktivkohle, werden die Körner vielmehr jeweils nur an einer in Form eines feinen Granulates oder Pulvers recht gewissen Anzahl kleiner Flächen miteinander vergut bewährt. Allerdings ergaben sich bei der Her- 5 bunden, um die Filtereinheiten selbsttragend und stellung derartiger Filtermundstücke aus der fein- etwas zusammendrückbar zu machen, so daß das körnigen Beschaffenheit des Filterstoffes gewisse Gefüge des Filters nach seiner Anbringung an einer Schwierigkeiten, da selbstverständlich dafür gesorgt Zigarette dem Gefüge oder »Griff« eines Filtermundwerden mußte, daß keine Anteile der Filterfüllung Stückes bekannter Art aus Tabakfasern ähnelt,
in den Mund des Rauchers gelangen. Man hat dies io Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens durch Verwendung von Stopfen an einem oder bei- wird das Gemisch aus dem kornförmigen absorpden Enden des Filters zu verhindern versucht, jedoch tionsfähigen Material, z. B. aktivierter Holzkohle, erwiesen sich solche Filter als kompliziert in der und einem thermoplastischen Bindemittel, z. B. PolyHerstellung und darüber hinaus als unzulänglich und äthylen, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, PoIywurden vom Verbraucher abgelehnt. 15 propylen, Polyvinylidenacetat, Naturgummi, Harz

Man suchte daher nach Bindemitteln für das Gra- oder Wachs, fein verteilt in eine Form eingeführt, in nulat oder Pulver, die weder die Absorptionsfähigkeit der daraus Stäbe geformt werden, deren Länge für allzusehr beeinträchtigen noch die Konsistenz des die Herstellung mehrerer Filtermundstücke ausreicht; Filtermundstückes, die derjenigen des übrigen Ziga- diese Stäbe werden zunächst dadurch selbsttragend retten- bzw. Zigarilloteiles möglichst entsprechen ao gemacht, daß ihnen nur so viel Wärme zugeführt soll, wesentlich verändern. Hierzu boten sich unter wird, daß die Teilchen des Kunststoffs bzw. des anderem thermoplastische Bindemittel an, mit deren Bindemittels so weit erweichen oder schmelzen, daß Hilfe die diskreten Einzelelemente des Absorptions- die Körner an den Außenflächen des Stabes aneinmittels unter Wärmeeinwirkung derart untereinander anderhaften und die Stäbe selbsttragend werden, verbunden werden können, daß man zunächst Filter- 25 Dann werden die Stäbe aus der Form ausgeworfen stäbe einer gewissen Länge erhält, die dann zu ein- und frei einer weiteren Erwärmung unterzogen, bei zelnen Filtereinsätzen oder -pfropfen zerschnitten welcher der Kunststoff über den gesamten Querwerden, schnitt erweicht und die Körner des absorptions-

Bei der praktischen Verwirklichung dieses Gedan- fähigen Materials sich miteinander so weit verbinden, kens zeigte es sich jedoch bisher, daß durch die Ein- 30 daß ein Filterstab entsteht, der leicht verarbeitet bettung der diskreten Einzelelemente in ein thermo- werden kann, indem man ihn in Stücke zerschneidet, plastisches Kunstharz die Gefahr entstand, daß die deren Länge der gewünschten Filterfüllung entAbsorptionsfähigkeit der Teilchen herabgesetzt wurde spricht, die dann in die Zigarette usw. eingearbeitet und daß, obwohl teilweise sogar der Rauchdurchgang wird.

in unliebsamer Weise gehemmt werden mußte, die 35 Ferner umfaßt die Erfindung eine Vorrichtung zur Filterwirkung weniger befriedigte. Dies beruht äugen- Herstellung von Filterstäben für Zigarettenfilter mit scheinlich darauf, daß die Bindemittelmenge zu groß einer Stabform und einer Heizeinrichtung zum Vergewählt werden mußte, so daß die Absorptions- binden der Teilchen, zur Durchführung des Verfahfiächen weitgehend verstopft waren. rens, die gekennzeichnet ist durch einen Gemisch-

Es ergab sich daraus die Aufgabe, ein Verfahren 40 behälter, eine beheizbare Form mit mindestens einer und eine Vorrichtung zur Herstellung von Filter- durchgehenden öffnung bzw. einem Hohlraum, eine stäben der beschriebenen Art zu schaffen, die er- in dem Behälter angeordnete Einrichtung (Kolben) lauben, die Menge des als Bindemittel dienenden zum Füllen der Form; eine Auswurfvorrichtung zum thermoplastischen Kunststoffes so abzustimmen, daß Auswerfen des zu einem Stab geformten Gemisches die Filterstäbe keine losen Einzelelemente mehr ent- 45 aus dem Hohlraum sowie eine Einrichtung zum Erhalten, wobei jedoch andererseits die Filterwirkung hitzen und Verbinden des Gemisches über den gesoweit wie möglich aufrechterhalten bleibt und das samten Stabquerschnitt.

Gebilde die vom Raucher verlangte Konsistenz Nähere Einzelheiten dieser Vorrichtung gehen aus

(»Griff«) aufweist. ■ der Zeichnung hervor, bei der die F i g. 1 bis 13

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß 50 folgendes zeigen:

ein Verfahren zur Herstellung von Filterstäben für Fig. 1 im Grundriß eine typische Vorrichtung Zigarettenfilter u. dgl. aus diskreten absorptions- zum Herstellen der erfindungsgemäßen Filtermundfähigen Einzelelementen, die durch ein thermo- stücke, wobei ein Teil der Vorrichtung im Schnitt plastisches Bindemittel unter Einwirkung von Wärme dargestellt ist, um weitere Einzelheiten erkennbar zu miteinander verbunden werden, dadurch gekenn- 55 machen,

zeichnet, daß das etwa 15 Gewichtsprozent des Ge- F i g. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach

misches bildende thermoplastische Bindemittel mit Fig. 1,

dem kornförmigen absorptionsfähigen Material ver- F i g. 3 eine Stirnseite der Vorrichtung nach F i g. 1

mischt, in Stabform gebracht und in dieser Form und 2,

derart erhitzt wird, daß in den äußeren Schichten 60 F i g. 4 einen vergrößerten Querschnitt längs der

des Gemisches das Bindemittel erweicht, worauf man Linie 4-4 in Fig. 1,

den nach Erkalten selbsttragend gewordenen Filter- F i g. 5 einen vergrößerten Querschnitt längs der

stab nochmals derart erhitzt, daß das Bindemittel Linie 5-5 in Fig. 1,

über den gesamten Stabquerschnitt erweicht und die Fig. 6 im Grundriß und teilweise in einem waage-

Körner nach dem Erkalten gitterartig verbunden sind. 65 rechten Schnitt eine abgeänderte Ausbildungsform

Erfindiingsgemäß soll im fertigen Filterstab die der Erfindung,

Menge an Bindemittel etwa 15 Gewichtsprozent der Fig. 7 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach

absorptionsfähigen Körner deswegen nicht über- F i g. 6,

F i g. 8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 in F i g. 7, Fi g. 9 einen Schnitt längs der Linie 9-9 in F i g. 6,

Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie 10-10 in Fig. 7,

Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 10,

Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie 12-12 in Fig. 10 und

Fig. 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.

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.

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. Bi 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.

Gemäß Fig. 2 ist ein Elektromotor 40 od. 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.

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 ig: 3 kann die Welle 71 mit den als Rührorgane wirkenden Rahmen 72 und 73 hin- und hersedreht 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 Fig. 3 dargestellt. Gemäß Fig. 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 Umfangsflächc 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 Matcrialzuführungsvorgang 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 richtigc-n 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 Abtricbsscitc des Untersetzungsgetriebes 42. Gemäß Fig. 3 sind Umlenkketteniädcr 87 und 88 auf dem Gestell 10 gelagert, um die Kette 80<j /wischen den Kettenrädern 81 und 82 zu führen.

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 qucrlicgcndcn 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 \on dem Untersetzungsgetriebe 83 aus und daher auch in zeitlicher Abstimmung auf die Bewegungen der Auswerfer kolben 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. \\ ot auf hin die Foim so lange in ihrer Lage gehalten wird, daß die Kolben 21 und 22 zweimal hin- und herbewegt weiden können, um jedem Hohlraum der Form zwei Chargen¹ des kornförmigcn Materials zuzuführen. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, den einzelnen Hohlräumen jeweils mehrere kleine Chargen an Stelle einer einzigen größeren Chari'C zuzuführen, um eine gleichmäßigere Dichte des Filtcrmaterials 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.

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

ίο 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

■15 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

ao 46. Somit führt der Kreuzkopf 102 mit den Auswcrferkolben jeweils einen vollständigen Hin- und Hergang aus, während die Zuführungskolben 21 und 22 zweimal hin- und herbewegt werden. Während die Auswcrfcrkolbcn 21 und 22 jeweils die

as beiden damit fluchtenden Hohlräume der Form füllen, werden zwei der Auswcrferkolbcn 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 Zuführungskolbcn 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.

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 Zuführungskolbcn 21 und 22 befinden. Ein plattenförmiger Schieber 112, an dem die StUtzkoIbcn 110 und 111 befestigt sind, ist auf einem Schlitten 113 angeordnet, der in einer rohrförmigen Führung 114 auf einem Qucrglicd 115 des Gestells 10 verschiebbar ist. Eine an dem Schiebe! 112 befestigte Stange 116. die ti ti ic h 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 verbundcncs Bewcgungsabiiahmeorgan 121 arbeitet mit dem Nocken 120 zusammen, der von einem Kettenrad 122 auf der Antriebsscite des Untersetzungsgetriebes 83 aus über eine Kette 124 und ein Kettenrad 125 angetrieben wild, das auf der den Nocken 120 tragenden Welle 126 sitzt. Eine Unterstützung 127 für die Welle 126 tagt 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 der schön beschriebenen Art trägt,welche-auf erit-Form in die andere Füllstellung gebracht wird. gegengesetzten Seiten eines drehbaren Förmkörpers

Wie schon erwähnt, wird die Form 23 beheizt, 143 angeordnet sind. Jeder der Behälter 141 und 142 z.B.. mit Hilfe von an Leitungen 128 und 129 aage- ist mit einem Rührmechanismus der an Hand von schlossenen elektrischen Heizelementen. Die Form s Fig.4 beschriebenen Art ausgerüstet. Die Zufühwird genügend stark erwärmt, um das Bindemittel rungskolben für die Behälter ähneln ebenfalls den zu erweichen oder zum Schmelzen zu bringen, damit schon beschriebenen Zuführungskolben 21 und 22. die adsorptionsfähigen Körner an den Außenflächen Mit anderen Worten, in den Behälter 141 werden die ' der Filterstäbe miteinander verbunden werden, so verschiebbaren Kolben 144 und 145 eingeführt, die daß die Stäbe nicht zerbrechen, wenn sie an die io fest mit einem rhombusförmigen Kreuzkopf 146 Förderbänder 32 und 33 abgegeben werden. verbunden sind; dieser Kreuzkopf wird waagerecht

Eine weitere Erwärmung der Filterstäbe ist erfor- hin- und herbewegt. Zu diesem Zweck wird der derlich, um eine vollständige Verbindung zwischen Kreuzkopf 146 durch Stangen 149 und 150 geführt, den Körnern herzustellen. Zu diesem Zweck durch- die an den Enden des Kreuzkopf es befestigt und in laufen die Förderbänder 32 und 33 über den Förder- 15 Buchsen 151 und 152 an den Enden der Führung 148 bändern angeordnete Heiztunnel 34 und 35. Gemäß verschiebbar sind. Der zweite Kreuzkopf 152, der Fig. S sind die Heiztunnel 34 und 35 mit Wider- die Zuführungskolben 153 und 154 für den Behälter Standsheizelementen 130 und 131 od. dgl. aus- 142 trägt, ist auf ähnliche Weise auf einer Führung gerüstet, die oberhalb der Förderbänder und auf oder Unterstützung 155 angeordnet. Die Kreuzköpfe beiden Seiten' derselben angeordnet sind. Die Heiz- 20 werden durch einen Motor 156 und ein Untertunnel können mit Hilfe von Scharnieren 132 be- Setzungsgetriebe 157 betätigt, durch das eine Hauptfestigt sein, so daß man sie zur Seite schwenken antriebswelle 158 über ein Kettenrad 159, eine Kette kann, um die Förderbänder zur Nachprüfung und 160 und ein Kettenrad 161 auf der in dem Gestell Wartung zugänglich zu machen. 140 gelagerten Hauptantriebswelle angetrieben wird.

Die Förderbänder 32 und 33 können auf beliebige as Die Welle 158 treibt zwei Untersetzungsgetriebe 162 Weise angetrieben werden, z. B. durch einen Elektro- und 163 an. Das Untersetzungsgetriebe 162 ist durch motor 134 mit einem Untersetzungsgetriebe, der auf ein Kettenrad 164 und eine Kette 165 mit einem dem Gestell 10 angeordnet ist und die Förderbänder Kettenrad 166 verbunden, das auf einer Welle 167 über ein Kettenrad 136 und eine Kette 137 oder sitzt, die sich quer zur Längsachse des Gestells 140 andere Getriebemittel antreibt. Weitere mit den 30 erstreckt und an beiden Enden Kurbelscheiben 168 Förderbändern 32 und 33 fluchtende Förderbänder trägt. Kurbelstangen 169 verbinden die Kurbel- 138 und 139 sind betriebsmäßig mit der Kette 137 scheiben mit Hebeln 170, deren untere Enden auf verbunden und dienen dazu, die Filterstäbe abzu- dem Gestell 140 gelagert sind, während ihre oberen führen und zu kühlen. Da die adsorptions- oder Enden an den benachbarten Enden des Kreuzkopfes absorptionsfähigen Körner über die ganze Länge und 35 152 angelenkt sind.

den ganzen Querschnitt der Filterstäbe miteinander Der Kreuzkopf 146 wird in der gleichen Weise

verbunden sind, kann man Hantierungen mit den von dem Untersetzungsgetriebe 163 aus angetrieben, Stäben ausführen, ohne daß sie zerbrechen; somit so daß sich beide Kreuzköpfe 146 und 152 in zeitkönnen die Filterstäbe in das für die Mundstücke licher Abstimmung aufeinander zu und voneinander vorgesehene Papier eingehüllt und in der gleichen 40 weg bewegen. Die Hublänge der Kreuzköpfe kann Weise wie gewöhnliche Filtermundstücke aus Faser- so geregelt werden, daß die Zuführungskolben den material durch die Vorrichtungen zum Zuschneiden voneinander abgewandten Enden der Hohlräume in der Mundstücke und zum Anbringen derselben an dem drehbaren Formkörper 143 gleiche Mengen des Zigaretten od. dgl. geleitet werden. Die fertigen Filter Filtermaterials zuführen, so daß ein gleichmäßiges können mit einem Deckpfropfen aus Fasermaterial 45 Gefüge der Filterstäbe von einem Ende zum anderen an einem Ende oder-an beiden Enden versehen gewährleistet ist.

werden, um das Aussehen der Filter zu verbessern, Gemäß Fig. 7 sind die Aufgabebehälter 141 und

doch sind solche Pfropfen nicht erforderlich, um 142 auf Säulenteilen 172 und 173 des Gestells 140 das Verlorengehen des kornförmigen Materials zu angeordnet, daß die Zuführungskolben jeweils mit verhindern. Da das Bindemittel in dem Filtermaterial 5° den Hohlräumen im oberen Teil des Formkörpers fein verteilt und mit dem kornförmigen Material 143 fluchten.

gemischt ist; kommt es nur punktförmig zur Wirkung, Gemäß Fig. 10 umfaßt die Form 143 ein zentral

um die Körner des Filtermaterials zu verbinden, angeordnetes scheibenähnliches Bauteil 174, das an ohne daß größere Teile der Oberfläche der Körner einer Antriebswelle 175 befestigt ist, die sich parallel durch das Bindemitte! verschlossen werden; daher 55 zur Längsachse des Rahmens 140 erstreckt und in wird die Filterwirkung der Körner nicht wesentlich den Säulenteilen 172,173, den Kreuzköpfen 146,152 verringert. und den Führungsplatten'148 und 155 gelagert ist.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführüngs- Das scheibenähnliche Nabenteill74 trägt einen Armbeispiel wird eine hin-und herbewegbare Form stern 176, der an seinem Rand mehrere allgemein verwendet, doch sei bemerkt, daß sich die Erfindung 60 radial verlaufende Ausschnitte besitzt. Gemäß nicht auf eine solche Anordnung beschränkt. In Fig. 11 setzt sich die Nabe 174 aus zwei scheibeo-Fig, 6 bis 13 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin- ähnlichen Platten 177 und 178 zusammen, die durch dung dargestellt; bei dem eine drehbare Form vor- einen Abstand getrennt sind, wobei der Armstern 176 gesehen ist, die in zeitlicher Abstimmung auf die zwischen den Platten angeordnet und mit diesen Einrichtung' zutti Einführen de& Filtermaterials in 65 durch Schrauben 179 verbunden ist. Wärmeisoliedie Form gedreht wird. Gemäß F i g. 6 umfaßt eine rende Buchsen 180 sind zwischen den Platten 177,178 .tj'pist.fre¹ Vorrichtung zum Herstellen von Filterstäben und dem Armstern 176 vorgesehen, Um die Ausdehein GesieIM4Ö, das zwei Ausgabebehälter 141 und 142 nung und Zusammenziehung der Form möglichst

zu verringern. In den Ausschnitten 181 des Annsterns 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 Fig. 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 ao in dem Ärmstem 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. .

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 so 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 Fig.9 kann die Heizeinrichtung215 einen Tunnel 217 umfassen, der mit oberhalb und unterhalb des Förderbandes 216 angeordneten. Widerstandsheizelementeri 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.

Zwar umfaßt die mit einer drehbaren Form arbeitende Vorrichtung nach F i g. 6 bis 13 zwei Behälter zum Zuführen des Gemisches aus dem komförmigen 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 Fig. 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.

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. Femer ist es möglich, hydraulische oder pneumatische Motoren zum Hin- und Herbewegen der verschiedenen Kolben und Stangen zu verwenden.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen 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 komförmigen 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 Kömer nach dem Erkalten gitterartig verbunden sind.

2. Vorrichtung zum Herstellen von Filterstäben für Zigarettenfilter mit einer Stabform und einer Heizeinrichtung zum Verbinden der Teilchen, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gemischbehälter (20), eine beheizbare Form (23) mit

-mindestens einer durchgehenden öffnung bzw. einem Hohlraum (24 bis 27), eine in dem Behälter angeordnete Einrichtung (Kolben 21,22) zum Füllen der Form, eine Auswurfvorrichtung (28 bis 31) zum Auswerfen des zu einem Stab ge- s formten Gemisches aus dem Hohlraum (24 bis 27) sowie eine Einrichtung (34,3S) zum Erhitzen und Verbinden des Gemisches über den gesamten Stabquerschnitt (F i g. 1 bis 3).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- to kennzeichnet, daß die beheizbare Form (23; 143)

> mindestens zwei Hohlräume (24 bis 27) enthält ; und durch eine Bewegungseinrichtung (90 bis 95; 193) in Stellungen bringbar ist, in denen sich die einzelnen Hohlräume nacheinanderfolgend fluchtend mit der Fülleinrichtung (21,22) und mit der Auswurfeinrichtung (28 bis 31) befinden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewegungseinrichtung (90 bis 95) zum Hin- und Herbewegen der Form ao vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinrichtung (193) zum schrittweisen Drehen der Form (143) ausgebildet ist (F i g. 7). . as

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülleinrichtung eine sich durch den Boden des Behälters (20) erstreckende und an beiden Enden offene Bohrung (67, 68) sowie einen durch das eine offene Ende der Bohrung längs ihrer Achse bewegbaren Kolben (21,22) umfaßt (Fig. 1 bis 3).

7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder folgenden, gekennzeichnet durch ein in dem Behälter (20) angeordnetes quer zur Achse der Bohrung (67,68) bewegbares Rührorgan (71 bis 74) mit einem sich parallel zu der Bohrung erstreckenden Randabschnitt (72,73), wobei eine die Bewegung zwischen Kolben und Rührorgän koppelnde Einrichtung (75 bis 81) vorgesehen ist, so daß der Randabschnitt (72,73) des Rührorgans das offene obere Ende der Bohrung (67,68) verschließend festgehalten ist, während der Kolben (21,22) sich in Richtung auf das andere Ende der Bohrung bewegt (F i g. 2 und 4).

8. Vorrichtung nach Anspruchs oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (110 bis 127) zum Verschließen des dem Einfüllende des durchgehenden Hohlraums (24 bis 27) der Form gegenüberliegenden Endes beim Füllen vorgesehen ist (F i g. 1 bis 3).

9. Vorrichtung nach Anspruchs oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Fülleinrichtungen (144,145,153,154) zum gleichzeitigen Füllen des Hohlraums der Form (143) über beide offenen Enden vorgesehen sind (F i g. 6 und .7).

10. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume bzw. die Hohlräume enthaltenden Formteile gegenüber der übrigen Form wärmeisoliert sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen