DE2057451A1 - Verfahren zur Herstellung einer Zigarettenfiltereinheit und Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

Patentanwälte

Dtpf. fng. Hans Westphaf

OtpL fng. Klaus Westphai 0 Π 5 7 Λ 5

Dr.rcr.naL Otto Buchner
773 Vttiingen/Schwarzwafd
Karlsruher Straße 13

P.J. Burrus & CIe, Boncourt

Verfahren zur Herstellung einer Zigarettenfiltereinheit und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Das vorliegende Patent betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Zigarettenfiltereinheit, innerhalb welcher Abschnitte aus faserigem und solche aus pieselfähigem Filtermaterial hintereinander*;angeordnet sind, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. . ■

Es ist bereits ein. Verfahren zur Herstellung von mehrteiligen Filtern bekannt, bei dem einzelne Filterelemente voneinander distanziert auf einem Hüllstreifen befestigt, der letztere teilweise um die

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Filterelemente gelegt und danach rieselfähiges Filtermaterial aus einem Trichter in die zwischen den einzelnen Filterelementen sich befindenden Zwischenräume geleert wird. Durch Regulierung der Höhe des sich im Trichter befindenden rieselfähigen Filtermaterials soll der Druck des letzteren an der Basis des Trichters und damit der Füllungsgrad der Zwischenräume reguliert werden. Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, dass der Füllungsgrad praktisch nicht durch die im Trichter vorhandene Füllmateriaihö'he reguliert werden kann und er ausserdera selbst bei geringen Produktionsgeschwindigkeiten ungenügend ist.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren zur Herstellung von mehrteiligen Filtern wird das rieselfähige Filtermaterial mittels eines mit längs seines Umfanges mit Aufnahmekammern versehenen Rades oder mittels einer mit Aufnahmebechern versehenen Kette in die einzelnen zu füllenden Fllterkammern abgefüllt. Diese Vorrichtung ist sehr kompliziert und erlaubt ebenfalls keine Anpassung des Füllgrades an die Art des abzufüllenden Filtermaterials.

Bei einer anderen bereits bekannten Einrichtung werden die einzelnen voneinander distanzierten Filterelemente

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durch einen mit Luftdurcbtrittsöffnungen versehenen ersten Hüllstreifen, dessen Breite geringer als der Umfang der zu umhüllenden Filterelemente ist, bis auf eine nach oben gerichtete Oeffnung umhüllt. Danach wird dieses Gebilde einem FUllteil zugeführt, wo man von unten durch den ersten Hüllstreifen hindurch Luft aus den mit rieselfähigem Filtermaterial zu füllen'len Filterkammern saugt, um die Füllung zu beschleunigen. Nach dem Füllen der Filterkammern muss dieses ganze Gebilde nochmals mit einem zweiten, breiteren Hüllstreifen umhüllt werden. Dieses Verfahren ist ebenfalls sehr kompliziert und es ist nicht möglich, das zu füllende Gebilde unterhalb der Füllstation auf einem Transportband abzustützen, was weitere Nachteile zur Folge hat.Ausserdem hat die Verwendung von zwei Hüllstreifen eine Erhöhung der Fabrikationskosten und die Möglichkeit von Falsehluftkanälen am fertigen Filter zur Folge.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Einrichtung die die oben angeführten Nachteile nicht aufweisen und auf einfache Weise eine einwandfreie und entsprechend dem zu verwendeten rieselfähigen Filtermaterial anpassbare Füllung der Filterkammern ermöglichen.

Das orfindun^sgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, da.'5s man kontinuierlich eine Fo]^e von

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gleichmässig voneinander distanzierten und axial aufeinander ausgerichteten Filterelementen auf einem kontinuierlich zugeführten Mundstück-Hüllstreifen befestigt, dann die Filterelemente und den HUIlstreifen zur Bildung von zwischen den Filterelementen sich befindenden, mit einer Zufuhröffnung versehenen Kammern an einem mit mindestens einer Füllöffnung versehenen Füllteil anliegend vorbeibewegt, dabei durch eine in Bewegungsrichtung der Filterelemente gesehen vor der Füllöffnung -ind oberhalb der Filterelemente angeordnete Sauganordnung durch die Zufuhröffnung der Kammern und durch die gegen die Füllöffnung zu sich bewegenden Filterelemente hindurch einen Unterdruck in den zu füllenden Kammern erzeugt, so dass eine bestimmte Menge rieselfähiges Filtermaterial aus dem Füllteil in die zwischen den Filterelementen sich befindenden Kammern gelangt, dann die Hüllstreifenränder in einander überlappende Lage bringt, so dass der Hüllstreifen ein geschlossenes Rohr bildet, das die Filterelemente und das rieselfähige Filtermaterial vollständig umschliesst, und dann die sich überlappenden Streifenränder fest miteinander verbindet.

Es ist zweckmässig, wenn man dabei einen Hüllstreifen verwendet, welcher auf der mit den Filterelementen

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in Berührung gelangenden Seite mit einem thermoplastischen Kunststoff beschichtet ist, und dass man die Filterelemente durch mindestens stellenweises erweichen der thermoplastischen Kunststoffschicht mittels einer Heizvorrichtung mit dem Hüllstreifen verbindet.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine -Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie folgende Teile aufweist: Zufuhrmittel zur kontinuierlichen ■ Zufuhr einer Folge von gleichmässig voneinander distanzierten und axial aufeinander ausgerichteten Filterelementen auf einen kontinuierlich zugeführten Mundstück-Hüllstreifen, Befestigungsmittel zur Befestigung der einzelnen Filterelemente auf dem Hüllstreifen, Führungs- und Transportmittel, welche den mit Filterelementen versehenen Hüllstreifen führen und kontinuierlich vorwärtsbewegen, einen im Bereich der Führungs- und Transportmittel angeordneten Formungsteil, welcher den Hüllstreifen während seiner Vorwärtsbewegung mindestens annähernd U-förmig um die auf ihm befestigten Filterelemente legt, eine oberhalb der Führungs- und Transportmittel angeordnete Sauganordnung, welche derart ausgebildet ist, dass sie

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zwischen den Schenkeln des U-förmig geformten Hüllstreifens auf den Oberseiten der sich mit den Hüllstreifen vorwärtsbewegenden Filterelementen und den einander gegenüberliegenden, nach innen gerichteten Seitenflächen des U-förmig geformten Hüllstreifens anliegt; einen über eine gemeinsame, auf den Oberseiten der sich mit dem Hüllstreifen vorwärtsbewegenden Filterelementen dichtend anliegenden Gleitfläche mit der Sauganordnung verbundenen, oberhalb der Führungs- und Transportmittel angeordneten Füllteil zur Zufuhr von rieselfähigem Filtermaterial in die zwischen den Filterelementen gebildeten Kammern; eine Führungsanordnung, die den Hüllstreifen zu einem die Filterelemente und die dazwischen sich befindenden, mit rieselfähigem Filtermaterial gefüllten Kammern vollständig umschliessenden Rohr umformt, derart, dass die Hüllstreifenränder einander überlappen; Verbindemittel um die einander überlappenden Hüllstreifenränder miteinander zu verbinden, und Trennmittel, um das mit aus Filterelementen und rieselfähigem Filtermaterial bestehenden Abschnitten gefüllte Rohr in bestimmte Längenabschnitte zu unterteilen.

Es ist zweckmässig, dass die Sauganordnung und der

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Füllteil über einen gemeinsamen, in Bewegungsrichtung der Filterelemente sich erstreckenden länglichen Gleitteil, der eine auf den Oberseiten der sich mit dem Hüllstreifen vorwärtsbewegenden Filterelemente dichtend anliegende Gleitfläche bildet, verbunden sind, dass die Breite des Gleitteiles mindestens annähernd dem Durchmesser der in den Hüllstreifen einzuhüllenden Filterelemente entspricht, und dass die Seitenflächen des Gleitteiles parallel zueinander und zur Bewegungsrichtung des Hüllstreifens verlaufen und zur dichtenden Anlage der gegeneinander gerichteten Flächen der Schenkel des U-förmig geformten Hüllstreifens ausgebildet sind.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn der untere Teil des Speicherbehälters zylinderförmig ausgebildet ist, die Schliessmittel aus einem schaufeiförmigen Schliessteil bestehen, welcher an der Innenseite dieses zylinderförmigen Teiles anliegt und um die Längsachse desselben schwenkbar ist, und dass die Schliesskante des Schliessteiles schraubenlinienförmig um die Längsachse des zylinderförmigen Speicherbehälterteiles verläuft, derart, dass bei einer Drehung des Schliessteiles in Oeffnungsrichtung zuerst der der Saugöffnung zugewandte Endteil des Austrittsschlitzes

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und mit zunehmender Drehung des Schliessteiles in Oeffnungsrichtung weiter von der Saugöffnung entfernte Teile des Austrittsschlitzes freigegeben werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen :

Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Einrichtung zur Herstellung einer Zigaretten· filtereinreit;

Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Figur J durch den Füllteil;

Figur 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Figur 2;

Figur 4 in grösserem Massstab einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Figur 2;

Figur 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Figur zur Darstellung des Befestigungsteiles;

Figur 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Figur 1 zur Darstellung des oberen Verschwel ssteiles;

Figur 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Figur 1 zur Darstellung des Kühlteiles;

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Figur 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Figur 1 zur Darstellung des unteren Verschweissteiles; und

Figur 9 einen Längsschnitt durch den Verstellteil der zur Abstimmung des Arbeitszyklus der Filterelementzufuhranordnung gegenüber dem Arbeitszyklus der Schneidvorrichtung dient.

Bei der in Figur 1 dargestellten Einrichtung weisen die Zufuhrmittel zur kontinuierlichen Zufuhr einer Folge von gleichmässig voneinander distanzierten und axial aufeinander ausgerichteten Filterelementen 1 und 2 auf einen kontinuierlich zugeführten Mundstück-Hüllstreifen 3 feine Maschine 4 auf, die in der

Zigarettenindustrie als D.A.P.T.C.-Maschine von Molins bezeichnet wird und in der US-Patentschrift

' f

Nr. 2. 957 285 näher beschrieben ist. Diese Maschine ist mit zwei Speicherbehältern 5 zur Speicherung von beispielsweise aus Zellulose und Azetat bestehenden Filtermaterialstücken und zwei drehbaren Trommeln 6 zur Aufnahme der letzteren versehen. Der Antrieb der Maschine 4 erfolgt über den Kettenantrieb ¹J.

Die Trommeln 6 sind längs ihrem Umfang mit parallel zu ihren Drehachsen verlaufenden Nuten zur Aufnahme

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der Piltermaterialstücke versehen und weisen eine bestimmte Anzahl von radial verlaufenden Einschnitten auf, in welche drehbare Messer zur Unterteilung der stabförmigen Filtermaterialstücke in die kleineren Filterelemente 1 und 2 eingreifen.

Nach der Unterteilung der stabförmigen Filtermaterialstücke in die kleineren Filterelemente 1 und 2 geben die Trommeln 6 die letzteren einer Transport- und Distanziervorrichtuiig 8 ab, welche die Filterelemente 1 und 2 einander alternierend achsial aufeinander ausgerichtet in Richtung des Pfeiles 9 vorwärts bewegt und gleichzeitig auf gleichmässigen Abstand voneinander bringt.

Danach werden die gleichmässig voneinander distanzierten und achsial aufeinander ausgerichteten Filterelemente 1 und 2 kontinuierlich einem ebenfalls kontinuierlich zugeführten MundstUck-Hüllstreifen 3 zugeführt, auf diesen aufgelegt und dabei wie aus Figur 5 ersichtlich, in seitlicher Richtung durch die Führungsteile 10 und 11 geführt und durch ein oberhalb dem Mundstück-Hüllstreifen 3 angeordnetes, synchron zu diesem umlaufenden Anpressband 12 in ihrer Relativlage zueinander gehalten.

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Der Mundstück-Hiillstreifen 3 ist auf seiner den Filterelementen 1 und 2 zugewandten Seite mit einem durch Wärme erweichbaren Klebstoff wie z.B. einem thermoplastischen Kunststoff, beschichtet, so dass es möglich ist, die einzelnen Filterelemente 1 und 2 unmittelbar nach ihrer Ueberführung auf den Hüllstreifen 3 mit Hilfe eines Heizelementes 13 an diesem zu befestigen und somit eine Relativverschiebung gegeneinander, das heisst eine Veränderung ihres Λ

Abstandes voneinander, zu verunmöglichen. Der Mundstück-Hüllstreifen 3 liegt dabei wie aus Figur 5 ersichtlich auf einen Auflageteil l4 auf, und das Heizelement 13 ist von unten durch eine Schlitzöffnung im Auflageteil l4 hindurch gegen den Hüllstreifen 3 und somit indirekt gegen die zu befestigenden Filterelemente 1 und 2 anpressbar. Die Temperatur des Heizelementes 13 wird vorzugsweise thermostatisch gesteuert. Das Heizelement 13 ist derart ύ angeordnet, dass es bei Stillstand des Hüllstreifens von diesem abgehoben wird, um eine Verbrennung desselben zu vermeiden.

Nach der Befestigung der einzelnen Filterelemente und 2 auf dem Hüllstreifen 3 wird der letztere auf ein endloses Transportband 15 geleitet und dann gelangen

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diese Teile zusammen in eine als Formungsteil wirkende Führungsschiene, wo der HUllstreifen 5 während seiner Vorwärtsbewegung mindestens annähernd U-förmig um die auf ihm befestigten Filterelemente 1 und 2 gelegt wird. Dieses Gebilde wird dann mittels dem Transportband 15 einem in den Figuren 2,3 und 4 näher im Detail dargestellten FUllteil 16 zugeführt, welcher zur Einführung von rieselfähigem Filtermaterial wie z.B. Charcoal in die zwischen den einzelnen Filterelementen 1 und 2 gebildeten Kammern 17 dient. Um eine gute Füllung der Kammern 17 mit rieselfähigem Filtermaterial zu erzielen, ist der Speicherbehälter l8 des Füllteiles 16 an seiner nach unten gerichteten Auslassseite über einen auf den Filterelementen 1 und 2 anliegenden und diese um mindestens l8O umschliessenden Gleitteil 19 mit einer in Bewegungsrichtung des Hüllstreifens 3 gesehen vor der Füllöffnung 20 des Füllteiles 16 angebrachten Sauganordnung 21 verbunden. Die Breite des Gleitteiles 19 entspricht etwa dem Durchmesser der in den HUllstreifen J einzuhüllenden Filterelemente 1 und 2, wobei die Seitenflächen 19a und 19b des Gleitteiles 19 parallel zueinander und zur Bewegungsrichtung des Transportbandes 15 verlaufen und zur dichtenden Anlage der gegeneinander gerichteten

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Flächen 3a und Jb der Schenkel des U-förmig geformten Hüllstreifens 3 dienen. Auf diese Weise werden durch die Stirnflächen der Filterelemente 1 und 2 den Hüllstreifen 3 und die Gleitfläche des Gleitteiles 19 begrenzte Kammern 17 gebildet.

Der Abstand zwischen der in der Gleitfläche sich befindenden Saugöffnung 22 und der Füllöffnung 20 ist grosser als die Länge a der zwischen den Filterelementen 1 und 2 gebildeten Kammern 17* so dass während der Vorwärtsbewegung der letzteren diese zwischen der Saugöffnung 22 und der Füllöffnung 20 bis auf die Filterelemente 1 und 2 vollständig praktisch luftdicht umschlossen sind, so dass die Sauganordnung 21 diese Kammern durch die Filterelemente 1 und 2 hindurch evakuieren kann. Dabei werden die Schenkel des U-förmig geformten Hüllstreifens 3 infolge des in den Kammern 17 herrschenden Unterdruckes praktisch luftdicht an die Seitenflächen 19a und 19b des Gleitteiles 19 angedrückt.

Die Länge der in der Gleitfläche des Gleitteiles sich befindenden Saugöffnung 22 ist in Bewegungsrichtung des Hüllstreifens 3 gemessen grosser als die grösste Länge b der zu umhüllenden Filterelemente, so dass die Saugwirkung auch auf die Stirnfläche des die zu

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evakuierende Kammer 17 begrenzenden Filterelementes wirken kann. Dies ist besonders dann wichtig, wenn Filterelemente verwendet werden, deren Strömungswiderstand in ihrer Axialrichtung am geringsten ist. Ferner wird auf diese Weise das gesamte an die zu evakuierende Kammer 17 angrenzende Filterelement unter Unterdruck gesetzt, so dass die Wirkung des letzteren nicht beeinträchtigt wird.

Die derart evakuierten Kammern gelangen dann anschliessend unter den die Füllöffnung bildenden Austrittsschlitz 20 des Speicherbehälters 18, worauf das in letzterem sich befindende rieselfähige Filtermaterial schlagartig in die unter der Gleitfläche hervortretenden Kammern 17 hineingesogen wird.

Um das vollständige Füllen der Kammern 17 und das Nachrutschen des rieselfähigen Filtermaterials im Speicherbehälter 18 und im Austrittsschlitz 20 nach unten zu unterstützen, ist der Füllteil l6 mit einem Vibrator 23 versehen, welcher bewirkt, dass der an Blattfedern 24 (Figur 3) federnd aufgehängte Füllteil mit 100 Hz in einer Vertikalebene schwingt.

Der Füllteil l6 ist über die Blattfedern 24 an einen parallel zur für das Transportband 15 bestimmten

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Führungsschiene 25 verlaufenden FUhrungsteil 26 eingehängt und mittels der Schrauben 27 an diesem festgeklemmt. Dabei dienen die Schrauben

28 zur horizontalen Ausrichtung des Gleitteiles 19 gegenüber den unterhalb diesem durchlaufenden Filterelementen 1 und 2, und mittels der fest mit dem Führungsteil 26 verbundenen Schrauben

29 kann die Amplitude der durch den Vibrator verursachten Schwingungen des' Püllteiles 16 eingestellt werden.

Da die Breite des Gleitteiles 19 etwa dem Durchmesser der Filterelemente entspricht, kann der Austrittsschlitz 20 relativ breit ausgeführt werden, was sehr wichtig ist für einen ungehinderten Nachschub des rieselfähigen Filtermaterials. Am Ende des Austrittsschlitzes 20 ist eine halbkreisförmige Abstreifkante ^O vorgesehen, welche den Querschnitt der durchlaufenden Filterelemente 1 und 2 begrenzt und überschüssiges rieselfähiges Filtermaterial abstreift. Da diese Abstreifkante JO während dem Betrieb der Einrichtung einem starken Verschleiss ausgesetzt

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ist, befindet sie sich an einem auswechselbaren Abstreifteil J>1, der in den Gleitteil 19 einsetzbar ist.

Der Abstreifteil 31 ißt an seiner Unterseite zusätzlich mit Querrillen JIa versehe^ die noch eventuell auf den Filterelementen sich befindende Körner des rieselfähigen Filtermaterials von diesen abstreifen, aufnehmen
und in nachfolgende Kammern 17 abgeben.

Da bei der Abfüllung von gewissen rieselfähigen Pilterrnaterialien ein unerwünschter Staubanteil entsteht, der sich auf der Oberfläche der Filterelemente niederschlägt und damit eine Schwärzung derselben verursacht, kann dem Abstreifteil Jl noch zusätzlich eine Absaugöffnung zugeordnet werden, durch welche mittels eines sehr geringen Unterdruckes der Staubbelag entfernt wird.

Um eine Anpassung der Grosse des Auftrittsschlitzes en die Korngrösse des rieselfähigen Filtermaterials

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machen zu können, ist der untere Teil 32 des Speicherbehälters l8 zylinderförmig ausgebildet, in welchem ein· schaufeiförmiger Schliessteil 33 angeordnet ist, welcher an der Innenseite dieses zylinderförmigen Teiles 32 gleitend anliegt und um die Längsachse desselben schwenkbar ist. Zur Schwenkung des Schliessteiles 35 dient der Griff J>h, wobei ein federnd gegen die halbkreisförmige Platte 35 gedrückter Bolzen 36 in verschiedenen Stellungen in Ausnehmungen der Platte 35 einrastet. Der Schliessteil 33 weist somit die Form eines Teiles einer zylindrischen Mantelfläche dar und ist möglichst dünn ausgebildet, um die am Griff J>h auszuübenden Verstellkräfte bei gefülltem Speicherbehälter l8 möglichst gering zu halten. Die Schliesskante des Schliessteiles 33 ist gegen die Innenseite des zylinderförmigen Teiles 32 zu noch angeschrägt bzw. zugeschärft, um die Verstellbarkeit des Schliessteiles 33 zu erleichtern, und sie verläuft schraubenlinienförmig um die Längsachse 37 des zylinderförmigen Teiles 32, derart, dass bei einer Drehung des Schliessteiles 33 in Oeffnungsrichtung zuerst der der Saugöffnung 22 zugewandte Endteil des Austrittsschlitzes 20 und mit zunehmender Drehung des Scullessteiles in Oeffnungsrichtung weiter von der Saugöffnung 22 entfernte Teile des Austrittsschlitzes

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freigegeben werden.

Diese Abschliessbarkeit des Austrittsschlitzes 20 ist auch dann vorteilhaft, wenn der Betrieb der Einrichtung unterbrochen wird oder der Füllteil l6 zur Freigabe des darunter sich befindenden, mit Filterelementen 1 und 2 besetzten Hüllstreifens 3> nach dem Lösen der Klemmschrauben 27 abgehoben werden soll.

Um zu vermeiden, d?ss der aus dem Vorratsbehälter J58 (Figur 1) gespeiste Speicherbehälter l8 überfüllt wird, sind zwei in dessen Inneres gerichtete Rohrstücke 39 angeordnet, deren eines obere Ende mit je einem Zufuhrrohr 40 für das rieselfähige Filtermaterial in Verbindung steht und deren anderes unteres Ende sich auf der Füllhöhe des Speicherbehälters 18 befindet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das der Saugöffnung 22 zugewandte Rohrstück 39 mit einer gegen die letztere gerichteten Ausnehmung 4l zur Erhöhung des Ausflusses von rieselfähigem Filtermaterial versehen, da an dieser Stelle der Verbrauch an letzterem am grössten ist. Um die Zufuhr von rieselfähigem Filtermaterial aus dem Vorratsbehälter 38 zu unterbrechen, ist der Speicherbehälter l8 noch mit einer am unteren Ende der Zufuhrrohre 40 verschiebbaren Verschlusskappe 42 versehen.

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Im Endbereich 4^ des Gleitteiles I9 ist der obere Teil 44 der Führungsschiene 25 derart ausgebildet, dass der Hüllstreifen 3 zu einem geschlossenen Rohr umgeformt wird, wobei eine Absauganordnung 45 vorgesehen ist, um eventuell zwischen den Hüllstreifenrändern sich befindendes rieselfähiges Filtermaterial abzusaugen.

Zur Verbindung der nun einander überlappenden Hüllstreifenränder ist anschliessend eine Verschliessvorriehtung 46 vorgesehen, welche wie aus Figur 6 ersichtlich ein beheizbares Element 47 aufweist, welches auf das zu versehliessende Rohr auflegbar ist. Um zu vermeiden, dass bei den an den Zigaretten angebrachten Filtern rieselfähiges Filtermaterial zwischen der Aussenseite der Filterelemente und der Innenseite des HUllstreifens in den Mund des Rauchers gelangt, soll der Hüllstreifen über den ganzen Umfang der Filter- ^

elemente mit diesen verklebt sein.

Dazu ist das beheizbare Element 47 mit einem im Querschnitt gesehen halbkreisförmigen Führungskanal 48 versehen, dessen Krümmungsradius dem Aussenradius des herzustellenden Rohres entspricht. Um einen genauen Durchmesser des herzustellenden Rohres zu erzielen, 0"-..:. ist unmittelbar nach dem Führungskanal 48 des beheiz-

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baren Elementes K'J ein weiterer analoger Führungskanal 49 eines auf das Rohr auflegbaren Kühlteiles 50 zur Erstarrung des wärmeerweichten Kunststoffes vorgesehen.

Nachdem das Rohr zugeklebt ist, wird es einer Trennvorrichtung 51 zugeführt, in welcher es in derart unterteilt wird, dass die Länge jedes Filtergebildes das Sechsfache der Länge eines Filters für eine ™ Zigarette beträgt.

Da die Trennvorrichtung 51 genau synchron zu der Bewegung der im fertigen Rohr sich befindenden Filterelemente arbeiten muss, ist ferner ein Verstellteil 52 (Figur 9) vorgesehen, um den Antrieb der Zufuhrmittel 4 für die Zufuhr der Filterelemente 1 und 2 auf den Hüllstreifen 3 und den Antrieb für die Trennvorrichtung 51 zur Unterteilung des mit Filtermaterial gefüllten fe Rohres in bestimmte Längenabschnitte zu synchronisieren,

Dabei ist der Antrieb für die Zufuhrmittel 4 und der Antrieb für die Trennvorrichtung 51 über eine zweiteilige Verbindungswelle 53a und 53b miteinander verbunden, wobei zwischen dem ersten Teil 53a und dem zweiten Teil 53b der Verbindungswelle ein mit der letzteren rotierendes Verstellglied 54 zur Veränderung der relativen Winkellage der beiden Verbindungswellen-

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teile 53^{a 1}^d 5?b zueinander vorgesehen ist»

Der Verstellglied 5^ weist zwei achsial aufeinander ausgerichtete und in aehsialer Richtung relativ zueinander verschiebbare Teile 55 und 56 auf, von denen der eine mit Führungselementen 57 versehen ist, die in schraubenlinienförmig verlaufenden Nuten 58 des anderen Teiles 55 eingreifen.

Zur Verschiebung des Verstellgliedteiles 56 in seiner aehsialen Richtung c relativ zum Verstellgliedteil 55 ist eine über einen Elektromotor antreibbare Spindel 59 vorgesehen, welche bei ihrer Drehung das Zwischenstück 60 und damit den Teil 56 verschiebt.

Nach der Trennvorrichtung 52 ist eine weitere Klebstation 6l(Figuren 1 und 8 vorgesehen, deren Heizelement 62 von unten am Rohr anliegt. Der Führungskanal 63* dieses Heizelementes weist einen halbkreisförmigen Quer- j schnitt auf und verbindet den noch nicht verklebten Teil des zu einem Rohr umgeformten Hüllstreifens jj mit den Filterelementen 1 und 5, so dass die letzteren über Ihren ganzen Umfang vollständig mit dem Hüllstreifen J> verklebt sind und kein rieselfähiges Filtermaterial aus den Kammern 17*zwischen den Filterelementoberflächen und dem Hüllstreifen 2, austreten kann.Dabei drücken endlose, gewendelte und umlaufende Drähte 64 auf die Oberseite der Rohrabschnitte.

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Versuche haben gezeigt, dass mit einer solchen erfindungsgemässen Einrichtung bei Anwendung eines Unterdruckes von mindestens 5cmHg bereits doppelt so grosse Mengen von einem bereits bisher verwendeten rieselfähigem Filtermaterial in die zwischen den Filterelementen 1 und 2 sich befindenden Kammern eingefüllt werden können als ohne Anwendung von Unterdruck, und zwar bei einer Leistung von etwa 4200 Filtereinheiten pro Minute, was die Wirkung der Sauganordnung 21 sehr deutlich zum Ausdruck bringt.

Die Kammern der Filter werden auch bei solch hohen Leistungen prall gefüllt, und durch die vollständige Befreiung der Filterelementoberflächen von rieselfähigem Filtermaterial und Filtermaterialstaub durch den Abstreifteil J51 und die Absaugung 45 ergibt sich bei der Trennung der Filterelemente durch die Trennvorrichtung 51 eine saubere Schnittfläche.

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Claims (22)

1. PAT'ENIAUSPSÜEGHE

   Verfahren zur Herstellung einer Zigarettenfiltereinheit, innerhalb welcher Abschnitte aus faserigem und solche aus rieselfähigem Filtermaterial hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass man kontinuierlich eine Folge von gleichmässigen voneinander distanzierten und axial aufeinander ausgerichteten Filterelementen auf einem kontinuierlich zugeführten Mundstück-Hüllstreifen befestigt, dann die Filterelemente und den Hüllstreifen zur Bildung von zwischen den Filterelementen sich befindenden, mit einer Zufuhröffnung versehenen Kammern an einem mit mindestens einer Füllöffnung versehenen Füllteil anliegend vorbeibewegt, dabei durch eine in Bewegungsrichtung der Filterelemente gesehen vor der Füllöffnung und oberhalb der Filterelemente angeordnete Sauganordnung durch die Zufuhröffnung der Kammern und durch die gegen die Füllöffnung zu sich bewegenden Filterelemente hindurch einen Unterdruck in λ den zu füllenden Kammern erzeugt, so dass eine bestimmte Menge rieselfähiges Filtermaterial aus dem Füllteil in die zwischen den Filterelementen sich befindenden Kammern gelangt, dann die Hüllstreifenränder in einander überlappende Lage bringt, so dass der Hüllstreifen ein geschlossenes Rohr bildet, das die Filterelemente und

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   das rieselfähige Filtermaterial vollständig um schliesst, und dann die sich überlappenden Streifenränder fest miteinander verbindet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Hüllstreifen verwendet, welcher auf der mit den Filterelementen in Berührung gelangen den Seite mit einem thermoplastischen Kunststoff beschichtet ist, und dass man die Filterelemente durch mindestens stellenweises Erweichen der thermoplastischen Kunststoffschicht mittels einer Heizvorrichtung mit dem Hüllstreifen verbindet·
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den Hüllstreifen nach der Bildung eines geschlossenen Rohres das die Filterelemente und das rieselfähige Filtermaterial vollständig umschliesst, durch erweichen der thermoplastischen Kunststoff schicht mittels einer Heizvorrichtung über den ganzen Umfang der Filterelemente mit diesen verbindet·
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Füllteil verwendet, dessen Füllöffnung regulierbar ist.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in der auf den Filterelementen anliegenden Saug anordnung einen Unterdruck von mindestens 3 emiig,

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   vorzugsweise jedoch mindestens 5 ciaUg erzeugt.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den mit der Füllöffnung versehenen Füllteil in Füllrichtung vibrieren lässt.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Füllteil mit einer Frequenz von 100 Hz in Füllrichtung vibrieren lässt.
8. 8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass sie folgende Teile aufweist: Zufuhrmittel zur kontinuierlichen Zufuhr einer Folge von gleichmassig voneinander distanzierten und axial aufeinander ausgerichteten Filterelementen auf einen kontinuierlich zugeführten Mundstück-Hüllstreifen (3), Befestigungsmittel (12-14·) zur Befestigung der einzelnen Filterelemente O. ,2) auf dem Hüllstreifen, Führungs- und Transportmittel (15)» welche den -dt Filterelementen versehenen Hüllstreifen führen und kontinuierlich vorwärtsbewegen, einen im Bereich der Führungs- und Transportmittel angeordneten Formungsteil (25), welcher den Hüllstreifen während seiner Vorwärtsbewegung mindestens annähernd U-förmig um die auf ihm befestigten Filterelemente (1,2) legt, eine oberhalb der Führungs- und Transportmittel (15) angeordnete Sauganordnung (21), welche derart ausge-

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   bildet ist, dass sie zwischen den Schenkeln des U-förmig geformten Hüllstreifens (3) auf den Oberseiten der sich mit dem Hüllstreifen vorwärtsbewegenden Filterelementen (1,2) und den einander gegenüberliegenden, nach innen gerichteten Seitenflächen (3a, 3b) des U-förmig geformten Hüllstreifens (3) anliegt; einen über eine gemeinsame, auf den Oberseiten der sich mit dem Hüllstreifen vorwärtsfe bewegenden Filterelementen (1,2) dichtend anliegenden Gleitfläche mit der Sauganordnung ""^erbundenen, oberhalb der Führungs- und Transportmittel (15) angeordneten Füllteil (16) zur Zufuhr von rieselfähigem Filtermaterial in die zwischen den Filterelementen gebildeten Kammern (17)> eine Führungsanordnung (43,44), die den Hüllstreifen zu einem die Filterelemente und die dazwischen sich befindenden, mit rieselfähigem Filtermaterial gefüllten Kammern vollständig umschliessendei Rohr umformt, derart, dass die Hüllstreifenränder einander überlappen; Verbindemittel (46) um die einander überlappenden Hüllstreifenränder miteinander zu verbinden, und Trennmittel (51) um das mit aus Filterelementen (1,2) und rieselfähigem Filtermaterial bestehenden Abschnitten gefüllte Rohr in bestimmte Längenabschnitte zu unterteilen.

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9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel zur Befestigung der einzelnen Filterelemente (1,2) auf dem Hüllstreifen (3) aus einem gegen die von den Filterelementen abgewandte Seite des Hüllstreifens zu und von dieser weg bewegbaren Heizelement (13) bestehen, und dass ein Verstellmechanismus vorgesehen ist, um das Heizelement (13^ bei einer Vorwärtsbewegung des Hüllstreifens (3) so nahe an diesen zu bringen, dass ein auf dem Hüll- g

   streifen sich befindender, durch Wärme erweichender Klebstoff mindestens stellenweise ervieicht, und bei Stillstand des Hüllstreifens (3) so weit von diesem zu bewegen, dass der Hüllstreifen durch die abstrahlende Wärme des Heizelementes (13) nicht beschädigt wird.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungs - und Transportmittel aus einemendlosen Förderband (15) bestehen.
11. 11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, Λ dass der Formungsteil, welcher den Hüllstreifen (3) während seiner Vorwärtsbewegung mindestens annähernd U-förmig um die auf ihm befestigten Filterelemente legt, aus einer unterhalb dem Förderband (15) angeordneten Gleitplatte (25) und einer auf die Filterelemente (1,2) drückenden Pressvorrichtung (12) bestehen, welche das Förderband (15) samt dem mit diesem

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    sich bewegenden Hüllstreifen (3) allmählich auf die gewünschte Form umformen.
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Synchronisiermitteln versehen ist, um den Antrieb der Zufuhrmittel (4-) für die Zufuhr der Filterelemente (1,2) auf den Hüllstreifen (3) und den Antrieb für die Trennmittel (51) zur Unterteilung des mit Filtermaterial gefüllten Rohres in bestimmte Län_oenabschnitte zu synchronisieren, wobei der Antrieb für die Zufuhrmittel (4) --ind der Antrieb für die Trennmittel (51) über eine zweiteilige Verbindungswelle (53a, 53b) miteinander verbunden sind und zwischen dem ersten und dem zweiten Teil (53a bzw. 53b) der Verbindungswelle ein mit der letzteren rotierendes Verstellglied (54) zur Veränderung der relativen Winkelstellung der beiden Verbindungswellenteile (53a, 53b) zueinander und in bestimmten Grenzen vorgesehen ist.
13. 13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellglied (5^) zwei achsial aufeinander ausgerichtete und in achsialer Richtung relativ zueinander verschiebbare Teile (55»56) aufweist, von denen der eine mit Führungselementen (57) versehen ist, die in schraubenlinienförmig verlaufenden Nuten (58) des anderen Teiles (55) eingreifen und dass Verstellmittel (59) vorgesehen sind, um mindestens den einen Verstell-

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    gliedteil (56) in seiner achsialen Richtung relativ zum zweiten Verstellgliedteil (55) zu verschieben.
14. 14. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sauganordnung (21) und der Füllteil (16) über einen gemeinsamen, in Bewegungsrichtung der Filterelemente sich erstreckenden länglichen Gleitteil (19)» der eine auf den Oberseiten der sich mit dem Hüll streifen (3) vorv/ärtsbewegenden Filterelemente (1,2) dichtend anliegende Gleitfläche bildet, verbunden ä

    sind, dass die Breite des Gleitteiles (10) mindestens annähernd dem Durchmesser, der in den Hüllstreifen (3) einzuhüllenden Filterelemente (1,2) entspricht, und dass die Seitenflächen (I9a, 19b) des Gleitteiles (19) parallel zueinander und zur Bewegungsrichtung des Hüllstreifens (3) verlaufen und zur dichtenden Anlage der gegeneinander gerichteten Flächen (3a,3b) der Schenkel des U-förmig geformten Hüllstreifens ausgebildet sind. j
15. 15. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) zwischen der in der Gleitfläche sich befindenden Saugöffnung (22) und der Füllöffnung (20) grosser als die Länge (b) der zwischen den Filterelementen (1,2) gebildeten Kammern (17) ist. .

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16. 16. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 15ι dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der in der Gleitfläche sich befindenden Saugöffnung (22) in Bewegungsrichtung des Hüllstreifens (3) gemessen, grosser als die grösste Länge (b) der zu umhüllenden Filterelemente (2) ist. _v
17. 17. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllteil (16) mit einem Speicherbehälter (18) versehen ist, dessen Austrittschlitz die Füllöffnung bildet, und dass mit dem Austrittsschlitz zusammenwirkende Schliessmittel (33) vorgesehen sind, um die Öffnung des Austrittsschlitzes zu regulieren.
18. 18. Einrichtung nach Anspruch I7, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil (32) des Speicherbehälters (18) zylinderförmig ausgebildet ist, die Schliessmittel aus einem schaufeiförmigen Schliessteil (33) bestehen, welcher an der Innenseite dieses zylinderförmigen Teiles (32) anliegt und um die Längsachse desselben schwenkbar ist, und dass die Schliesskante des Schliessteiles (33) schraubenlinienförmig um die Längsachse (37) des zylinderförmigen Speicherbehälterteiles (32) verläuft, derart, dass bei einer Drehung des Schliessteiles (33) in Öffnungsrichtung zuerst

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    der der Saugöffnung (22) zugewandte Endteil des Austritt sschlitzes (20) und mit zunehmender Drehung des Schiiessteiles in öffnungsrichtung weiter von der Saugöffnung entfernte Teile des Austrittsschlitzes freigegeben werden.
19. 19. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Speicherbehälter ,(18) mindestens ein in dessen. Inneres gerichtetes Rohrstück (39) angeordnet ist, dessen eines Ende mit einem Zufuhrteil iür das riesel- A fähige Filtermaterial verbindbar ist und dessen anderes Ende sich auf der Füllhöhe des Speicherbehälters befindet.
20. 20. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsordnung (43, 44) zur Umformung des Hüllstreifens (3) zu einem geschlossenen Rohr mit einer Absauganordnung (45) zur Absaugung von zwischen den Hüllstreifenrändern sich befindendem rieselfähigem Filtermaterial versehen ist. j
21. 21. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindemittel zur Verbindung der einander überlappenden Hüllstreifenränder ein beheizbares Element (47) aufweisen, welches auf das zu verschliessende Rohr auflegbar ist, dass das beheiz-

    . bare Element. (47) mit einem im Querschnitt gesehen

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    mindestens annahrend halbkreisförmigen Führungskanal (48) versehen ist, dessen Krümmungsradius dem Aussenradius des herzustellenden Rohres entsprich* und dass unmittelbar nach dem Führungskanal (48) des beheizbaren Elementes (4-7) ein weiterer analoger Führungskanal (49) einss auf das Rohr auflegbaren Kühlteiles (50) zur Erstarrung des wänaeerweichten Klebstoffes vorgesehen ist·
22. 22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch {^kennzeichnet , dass in Bewegungsrichtung der Führungs-und Transportmittel gesehen nach dem ersten beheizbaren Element ein zweites beheizbares Element vorgesehen ist, dessen Führungskanal (62) den noch nicht verklebten Teil des zu einem Rohr umformten Hüllstreifan (3) mit den Filterelementen verbindet.

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