DE2062511A1

DE2062511A1 - Apparatus and method for measuring and filling granular material

Info

Publication number: DE2062511A1
Application number: DE19702062511
Authority: DE
Inventors: Harry Julian Durham N C Prout (V St A)
Original assignee: American Brands, Ine , New York, NY (V St A )
Priority date: 1969-12-31
Filing date: 1970-12-18
Publication date: 1971-07-15
Also published as: NL7018999A; BR7024808D0

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Messen und Abfüllen körnigen Materials Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Messen und Abfüllen körnigen Materials in oben offene Taschen zwischen axial mit Abstand voneinander angeordnete Filterstopfen, die in einer U-förmigen Hülle des Zigarettenfilters liegen. Apparatus and method for measuring and filling granular material The invention relates to a device and a method for measuring and filling granular material in open-topped pockets between axially spaced apart arranged filter plugs which lie in a U-shaped casing of the cigarette filter.

Eine zur Zeit beliebte Form des Zigarettenfilters besteht auts zwei in Achsrichtung mit Abstand voneinander angeordneten Filterstopfen aus faarigem oder ähnlichem Filtermaterial, mit einer Füllung aus körnigem Material in dem Zwischenraum zwischen diesen Filterstopfen. Es sind viele Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung solcher Filter vorgeschlagen, die es Jedoch nicht ermöglichen, diese Filterstangen mit; hoher Geschwindigkeit zu produzieren und gleichzeitig eine gleichmäßige Fällung mit körnigem Material zu erreichen, insbesondere wenn zwei verschiedene körnige Materialien in Jeden Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgende Filterstopfen eingefüllt werden sollen.One form of cigarette filter currently popular is two axially spaced filter plugs made of colored or similar filter material, with a filling of granular material in the space between these filter plugs. There are many methods and devices of manufacture Such filters have been proposed, which however do not allow these filter rods with; high speed produce and at the same time one to achieve uniform precipitation with granular material, especially when two different granular materials in each gap between successive ones Filter plugs are to be filled.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Vorrichtungen und Verfahren nicht aufweisen.The object of the invention is to provide a device and a method create that do not have the disadvantages of the known devices and methods.

Diese Aufgabe ist bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art gelöst durch eine endlose Fördereinrichtung, die sich in einer horizontalen Ebene bewegt, durch Mater rial aufnehmende Abfülltrichter, die aufrecht mit Abstand voneinander längs der Fördereinrichtung angeordnet sind, durch zwei feststehende, konsentrisch angeordnete aufrechte Zylinder, die verschieden große Durchmesser haben und diametral angeordnete radiale Trennwände, welche die Ringkammer zwischen den Zylindern in einen Fu0llungs-Neßbehälterabshnitt, der körniges Material aufnehmen kann, und in einen Material-Abtüllbehälterabschnitt unterteilen, durch eine drehbare Abdeckscheibe, die an der Unterseite der Meß- und Abfüllbehälterabschnitte angeordnet ist und eine kreisförmige Anordnung von Löchern aufweist, die sich durch die Scheibe erstrecken und deren Volumen Jeweils gleich dem Volumen des körnigen Materials ist, das in die Filtertaschen gefüllt werden soll, durch Führungseinrichtungen, welche die Trichter,die von der Fördereinrichtung getragen werden, längs einem Kreisbogen unter den Löchern unterhalb des Neßbehälterabschnitts entlang führen und danach längs einem geraden Weg oberhalb der Filtertaschen führen, durch eine Abschlußscheibe, die an der Unterseite der drehbaren Abdeckscheibe unterhalb des Meßbehälterabschnitts angeordnet ist, durch eine Abdeckplatte, die an der Unterseite der Trichter anliegt und sich längs deren Weg entlang der Fördereinrichtung von dem Anfang des Abfüllbehälterabschnitts bis zum Anfang ihres geraden Weges oberhalb der Filtertaschen erstreckt, und durch eine Antriebseinrichtung, welche die Träger, die Abdeckscheibe und die U-förmige Filteranordnung so antreibt, daß die Löcher in der Abdeckscheibe, die Trichter und die Filtertaschen sich mit der gleichen Lineargeschwindigkeit bewegen.This object is achieved in devices of the type mentioned at the outset by an endless conveyor that moves in a horizontal plane, by material-receiving hopper, which are upright at a distance from each other are arranged along the conveyor, by two fixed, consentric arranged upright cylinders, which have different diameters and are diametrical arranged radial partitions, which the annular chamber between the cylinders in a filling-wet container section that can hold granular material, and in divide a material filling container section by means of a rotatable cover disc, which is arranged on the underside of the measuring and filling container sections and a has circular array of holes extending through the disc and the volume of which is each equal to the volume of the granular material contained in the filter bags are to be filled, by guide devices, which the funnels, the are carried by the conveyor along an arc of a circle under the holes Lead below the Neßbehälters section along and then along a straight line Route above the filter bags through a cover plate on the underside the rotatable cover disk is arranged below the measuring container section, through a cover plate that rests against the underside of the funnel and along its path along the conveyor from the beginning of the filling container section extends to the beginning of their straight path above the filter bags, and through a drive device, which the carrier, the cover plate and the U-shaped Filter assembly drives so that the holes in the cover plate, the funnel and the filter bags move at the same linear speed.

Ein Verfahren zum Einfüllen abgemessener Volumina körnigen Materials in die Taschen in teilweise ausgebildeten, sich in Achsrichtung bewegenden Zigarettenfiltern ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Klammer, die ein abgemessenes Volumen aufnehmen kann, an der Unterseite abgeschlossen wird und horizontal unter einer Menge des körnigen Materials entlangbewegt wird, daß die gefüllte Kammer von der Menge des körnigen Materials entfernt wird, daß die Unterseite der mit Material gefüllten Klammer geöffnet wird, so daß das in ihr enthaltene Material in eine zweite Förderkammer übertragen wird, während die Unterseite dieter zweiten Klammer geschlossen wird, daß die zweite Kammer oberhalb der sich bewegenden Taschen mit der gleichen Geschwindigkeit wie diese bewegt wird, und daß die Unterseite der zweiten Kammer geöffnet wird, so daß die abgemessene Menge des Materials in die sich bewegende Filtertasche abgefüllt wird.A method of adding measured volumes of granular material in the pockets in partially formed, axially moving cigarette filters is characterized according to the invention in that a clip, which is a measured Can accommodate volume, is completed at the bottom and horizontally below a quantity of the granular material is moved along that the filled chamber of the amount of granular material that is removed from the bottom of the material filled clamp is opened, so that the material contained in it in a second Delivery chamber is transferred while the bottom of the second clamp is closed will that the second chamber above the moving pockets with the same Speed like this is moved, and that the bottom of the second chamber is opened so that the measured amount of material in the moving Filter bag is filled.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den Ansprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor.Further advantages and features of the invention emerge from the claims and the description in connection with the drawings.

Ein Ausfiibrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, teilweise im aufgebrochenen Schnitt, einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2 - 2 der Fig. 1, teilweise im aufgebrochenen Schnitt und Fig. 3 eine teilweise Draufsicht auf das Innere eines Meßbehälters, der in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below. It show: Fig. 1 a perspective View, partly in broken section, of a device according to the invention, FIG. 2 shows a cross section along the line 2-2 of FIG. 1, partially broken away Section and FIG. 3 is a partial plan view of the interior of a measuring container, which is shown in Figs.

In der Fig. 1 sind zwdi im wesentlichen identische Meß-und Abfülleinrichtungen 5 und 5a gezeigt, die Jede Tasche einer Zigarettenfilterstange mit einem abgemessenen Betrag zweier körniger Materialien versorgen. Die beiden in dieser Figur gezeigten Meß- und Abfülleinrichtungen unterscheiden sich voneinander lediglich dadurch, daß sie spiegelbildlich zueinander ausgebildet sind. Die Einrichtung 5 auf der linken Seite der Figur umfaßt zwei konzentrische, aufrecht stehende Zylinder 6 und 7, die in Radialrichtung einen Abstand voneinander aufweisen und diametral angeordnete, radiale Teilwände 8 und 9, welche die Ringkammer zwischen den Zylindern in einen Material-Meßbehälterabschnitt 10 und in einen Material-Abfüllbehälterabschnitt 11 unterteilen. Die Unterseite der Ringkammer zwischen den Zylindern 6 und 7 ist durch eine drehbare Abdeckscheibe 12 abgeschlossen, die auf einem Kreis angeordnete Löcher 13 enthält, die sich durch die Abdeckplatte 12 hindurch erstrecken. Wie man in der Zig. 2 deutlich sieht, ist die Unterseite der Löcher 13 in dem Abschnitt der drehbaren Abdeckscheibe 12, die unter dem Lade-MeBbehälter 10 liegt, durch eine Abschlußscheibe 14 abgeschlossen.In FIG. 1, two essentially identical measuring and filling devices are shown 5 and 5a, each pocket of a cigarette filter rod with a metered Supply amount of two granular materials. The two shown in this figure Measuring and filling devices differ from one another only in that they are mirror images of each other. Facility 5 on the left Side of the figure comprises two concentric, upright cylinders 6 and 7, the have a distance from one another in the radial direction and are diametrically arranged, radial part walls 8 and 9, which the annular chamber between the cylinders in a Material measuring container section 10 and into a material filling container section 11 subdivide. The bottom of the annular chamber between the cylinders 6 and 7 is through a rotatable cover plate 12 completed, the holes arranged on a circle 13 which extend through the cover plate 12. How to get in the Zig. 2 clearly sees the bottom of the holes 13 in the section of the rotatable Cover plate 12, which lies under the loading measuring container 10, through a cover plate 14 completed.

Wie man aus der Fig. 2 sieht, fällt also, während jedes Loch 13 sich unter dem Material in dem MeßbehElterabschnitt 10 bewegt, körniges Material in das Loch und füllt dieses auf, welches dadurch zu einer Meßkammer wird, die eine abgemessene Menge des körnigen Materials aufnimmt. Um eine Reibung mit weiterem körnigen Material an der Oberseite des jetzt gefüllten Loches 13 während der weiteren Bewegung unter dem Meßbehälterabschnitt 10 zu vermeiden, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, in der Kammer eine Schutzwand 15 anzubringen, die wie ein Pflug ausgebi3det ist und den Rest des körnigen Materials von dem gefüllten Loch fernhält. Die Vorderkante dieses Pflugs weist zumindest im Bereich der sich bewegenden Abdeckscheibe 12 vorteilhafterweise eine Einrichtung auf, die einen komprimierten Luftstrom 16 erzeugt, der den Pflug bei der Verdrängung des körnigen Materials unterstützt. Zusätzlich können in einem vertikalen Abstand oberhalb der untersten Ausströmöffnung weitere Ausströmöffnungen vorgesehen sein, durch die zu dem gleichen Zweck komprimierte Luflt geleitet wird.As can be seen from FIG. 2, while each hole 13 falls Moved under the material in the measuring container section 10, granular material into the Hole and fills it, which thereby becomes a measuring chamber, the one measured Absorbs amount of granular material. About friction with other granular material at the top of the now filled hole 13 during further movement below To avoid the measuring container section 10, it has been found to be advantageous to install a protective wall 15 in the chamber, which is designed like a plow and keep the remainder of the granular material away from the filled hole. The leading edge this plow advantageously points at least in the area of the moving cover disk 12 means for creating a compressed air stream 16 which the plow assisted in displacing the granular material. In addition, in one vertical distance above the lowermost outflow opening further outflow openings be provided through which compressed air is passed for the same purpose.

.Die Abschlußscheibe, welche die Meßlöcher 13 an ihrer Unterseite abschließt, endet an der Stelle, an der die gefüllten Löcher zuerst mit einer Reihe von Material aufnehmenden Abfülltrichtern 17 ausgerichtet sind, die mit einem bstand voneinander unmittelbar darunter angeordnet sind. Jeder Trichter ist aufrecht in einem horizontalen Haltebügel 18 angeordnet, der an einem Gelenk einer endlosen Gelenkkette befestigt ist. Die Kette kommt mit einem Zahnkettenrad 20 zum Eingriff, das vorteilhatterweise auf der gleichen drehbaren Nabe 21 montiert ist, die auch die Abdeckscheibe 12 trägt. Die Nabe 21 ist mit Schrauben 23 an einer vertikalen Antriebswelle 22 befestigt; diese Welle stützt auch die konzentrischen Zylinder 6 und 7, ohne sie jedoch zu tragens Die Trichter 17 bewegen sich also mit derselben Liniargeschwindigkeit wie die Löcher 13 in der Scheibe 12 Deshalb kann, während die Löcher 13 unter dem feststehenden Material-Abfüllbehälterabschnitt 11 vorbeigleiten, die abgemessene Menge körnigen Materials, die in jedem gefüllten Loch 13 enthalten ist, unbehindert in den oben offenen Trichter 17 hineinfallen, der sich unter dem Loch 13 befindet. Eine Abdeckscheibe 24, welche die Abfülltrichter unten abdeckt, ist horizontal an der Unterseite der Trichter 17 angeordnet und erstreckt sich von dem Ende der Abschlußscheibe 14 des Meßbehälters über die gesamte Weglänge der Trichter längs der Gelenkkette bis zu der Stelle, an der der Weg der Trichter direkt über dem Weg der Zigarettenfilterstange 25 verläuft, die mit körnigem Material aufgefüllt werden soll. Dieser Weg der Gelenkkette ist durch das Zahnkettenrad 20 unter der Meß- und Abfülleinrichtung 5, durch ein ähnliches Zahnkettenrad 20a unter einer ähnlichen Meß- und Abfülleinrichtung 5a, falls eine solche für ein zweites körniges Material verwendet wird, und durch zwei Spannzahnkettenräder 27 und 28 festgelegt, welche die Gelenkkette längs einem Weg führen, auf den die Trichter direkt oberhalb der Filterstange 25 angeordnet sind..The cover plate, which has the measuring holes 13 on its underside ends at the point where the filled holes first with a row of material receiving hopper 17 are aligned, which with a bstand are arranged from each other immediately below. Each funnel is upright in a horizontal bracket 18 arranged on a joint of an endless Link chain is attached. The chain engages with a sprocket 20, which is advantageously mounted on the same rotatable hub 21 as that the cover plate 12 carries. The hub 21 is with screws 23 on a vertical Drive shaft 22 fixed; this wave also supports the concentric ones cylinder 6 and 7, but without carrying them. The funnels 17 thus move with the same Linear velocity as the holes 13 in the disc 12 can therefore while the holes 13 slide under the stationary material filling container section 11, the measured amount of granular material contained in each filled hole 13 is to fall unhindered into the funnel 17 open at the top, which is located under the Hole 13 is located. A cover plate 24, which covers the filling funnel at the bottom, is arranged horizontally at the bottom of the funnel 17 and extends from the end of the cover plate 14 of the measuring container over the entire path length of the funnel along the link chain to the point where the path of the funnel directly over runs the path of the cigarette filter rod 25, which is filled with granular material shall be. This path of the link chain is through the sprocket 20 under the Measuring and filling device 5, by a similar sprocket wheel 20a under one Similar measuring and filling device 5a, if one for a second granular one Material is used and set by two tension sprockets 27 and 28, which lead the link chain along a path on which the funnel is directly above the filter rod 25 are arranged.

Die Filterstange 25 bewegt sich in Richtung des Pfeils in einer Rinne 38 eines Puhrungsblocks 29. Die Filterstange ist von herkömnlicher Art und umfaßt eine äußere Hülle, die durch die Rinne 38 U-förmig gehalten wird und mit Abstand voneinander angeordnete Filterstopfen 31 trägt. Diese oben offene Stange bewegt sich längs der Rinne 38 mit der Lineargeschwindigkeit der Trichter 17.The filter rod 25 moves in the direction of the arrow in a channel 38 of a guide block 29. The filter rod is of a conventional type and is comprised an outer shell which is held in a U-shape by the channel 38 and spaced apart mutually arranged filter plugs 31 carries. This open-topped rod moves along the channel 38 at the linear speed of the funnels 17.

Wenn ein Trichter sich in die Stellung oberhalb des Zwischenraums zwischen zwei aufeinanderfolgende Filterstopfen 31 bewegt, verläßt er dabei das Ende der Abdeckscheibe 24, und er kann seine Füllung in den Zwischenraum 32 fallen lassen.When a funnel is in the position above the gap between two consecutive filter plugs 31 moves, leaves he thereby the end of the cover plate 24, and he can put his filling in the space 32 drop.

Es ist leicht einzusehen, daß das Volumen der einzelnen Löcher 13 in der drehbaren Abdeckscheibe 12 die Menge des körnigen Materials für jede in dem System vorgesehene Meßeinrichtung 5 bestimmt. Es kann eine einzige solche Meßvorrichtung vorgesehen sein, oder zwei Meßvorrichtungen, wie die Fig. 1 es zeigt, oder auch mehrere solche Vorrichtungen, abhängig davon, wie viel verschiedene körnige Materialien in die Taschen oder Zwischenräume 32 der Filterstange eingefüllt werden sollen.It is easy to see that the volume of the individual holes 13 in the rotatable cover disc 12, the amount of granular material for each in the System provided measuring device 5 is determined. A single such measuring device can be used be provided, or two measuring devices, as shown in FIG. 1, or else several such devices, depending on how much different granular materials to be filled into the pockets or spaces 32 of the filter rod.

Falls das körnige Material nicht frei und unbehindert in dem Meßbehälterabschnitt 10 einer einzigen Meßeinrichtung 5 in die Löcher 13 der Scheibe 12 rieselt oder fließt, können mehrere solche Einrichtungen verwendet werden, ul die einzelnen Trichter 17 fortschreitend mit der für Jede Filtertasche erforderlichen Gesamtmenge von Körnern anzufüllen. Es ist auch ohne weiteres verständlich, daß die Trichter 17, da sie in den Öffnungen der Haltebügel lediglich hineingesteckt sind, leicht durch andere Trichter ausgewechselt werden können, welche die für die Wellung der Filtertaschen 32 erwünschte Kapazität haben.If the granular material is not free and unobstructed in the measuring container section 10 or a single measuring device 5 trickles into the holes 13 of the disc 12 flows, several such devices can be used, ul each funnel 17 progressing with the total amount of grains required for each filter pocket to be filled. It is also readily understandable that the funnel 17, since they are merely inserted into the openings of the retaining brackets, easily by others Funnels can be exchanged, which are those for the corrugation of the filter bags 32 have desired capacity.

Die erfindungsgemäße Volumen-Meß- und Abfülleinrichtung kann die Messung sehr genau vornehmen und die Filtertaschen sauber mit allen Arten körnigen Materials füllen, s. B. mit Körnern aus Aktivkohle, Silicium oder Alueinius, oder auch mit serbrechlichen Mikrokapseln, welche ein flüssiges oder ein festes Rauchbehandlungsagens enthalten. Die erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet so gei-1, daß sie mit hohen Geschwindigkeiten betrieben werden kann, die gleich der linearen Produktionsgeschwindigkeit der Pilterstangen ist. Mit ihr wurden 3600 Filtertaschen pro Minute gefüllt, das entspricht der Füllung von 900 Filterstangen mit Je vier Taschen pro Minute, wobei jede Tasche gleichmäßig gefüllt wurde und kein nennenswerter Verlust an körnigem Material auftrat.The volume measuring and filling device according to the invention can measure Carry out very carefully and clean the filter bags with all kinds of granular material fill, e.g. with grains of activated carbon, silicon or aluminum, or with fragile microcapsules, which are a liquid or solid smoke treatment agent contain. The device according to the invention works so that it works with high Speeds can be operated which is equal to the linear Production speed of the pilter bars is. With it were 3600 filter bags filled per minute, this corresponds to the filling of 900 filter rods with four each Bags per minute, with each pocket filled evenly and none noteworthy Loss of granular material occurred.

Claims

in Proverbs

Device for measuring and filling granular material in open top Pockets between axially spaced-apart filter plugs, which in a U-shaped shell of the cigarette filter lie, gekenazeichne t by a endless conveyor moving in a horizontal plane through material receiving hopper (17) which are upright and spaced along the conveyor are arranged by two fixed, concentrically arranged upright cylinders (6, 7), which have different diameters and are diametrically arranged radial ones Partition walls, which the annular chamber soiischen the cylinders (6, 7) in a filling measuring container section (10) which can hold granular material and into a material hopper section (11) subdivide by a rotatable cover plate (12) on the underside of the Measuring and filling container sections (10, 11) is arranged and a circular Having arrangement of holes (13) which extend through the disc and the Volume is equal to the volume of the granular material that is in the filter bags (32) is to be filled, by guide devices (27, 28), which the funnel (17), carried by the conveyor along an arc of a circle under the holes (13) underneath the measuring container section (10) and then along a straight path above the filter pockets (32), through a cover plate .14), the one on the underside of the rotatable cover disk (12) below the Pleßbehälterabschnitts (10) is arranged by a cover plate (24) attached to the underside which is not applied to ter (17) and extends along its path along the conveyor from the beginning of the filling container section (11) to the beginning of its straight path extends above the filter pockets (32), and by a drive device (22), which drives the carrier, the cover plate (12) and the U-shaped filter assembly so that the holes (13) in the cover plate (12), the funnel (17) and the filter bags (32) move at the same linear velocity.

2. Device according to claim 1, characterized by a second, substantially identical measuring container section and by a second, substantially identical from the filling container section, which is provided for a second granular material and are composed of similarly arranged fixed cylinders, by a rotatable cover disk for the measuring container section, by a guide device (22) which the hopper (17) carried by the conveyor device under the second Filling container section (11a) leads through a cover plate on the underside the funnel (17), which extends backwards along its path to the beginning of the filling container section extends, and by a drive device, which the sweite rotatable cover plate at the bottom of the second container rotates so that the holes (13a) in this Cover disk have the same linear velocity as the one below them guided funnel (17).

3. Procedure for adding measured volumes of granular material in pockets in partially shaped, axially moving cigarette filters, characterized in that a chamber containing a measured volume can accommodate, is closed at the bottom and horizontally under one Amount of granular material is moved along that the filled chamber of the Amount of granular material is removed that the bottom of the material filled clamp is opened, so that the material contained in it in a second Delivery chamber is transferred while the bottom of this second clamp is closed will that the second chamber above the moving pockets with the same Speed like this is moved and that the bottom of the second chamber is opened so that the measured amount of material in the moving Filter bag is filled.