DE2254470C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Mischen und Füllen von verschiedenen Granulaten in Zigarettenfiltern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mischen und Füllen von verschiedenen Granulaten in den zwischen zwei zylindrischen Stöpseln eines Zigarettenfilters gebildeten Raum, bei dem die Granulate aus nebeneinander angeordneten Vorratsbehältern abgezogen werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei einem aus der US-PS 35 50 508 bekannten Verfahren dieser Art, bei dem die Granulate allerdings nicht miteinander vermischt werden, werden diese von einem mit Zellen versehenen Rad aus den Vorratsbehältern abgezogen und entlang einer Abdeckung, die eine vorzeitige Entleerung rfer Zellen verhindert, in die zu füllenden Räume der Zigarettenfilter transportiert. Um einen Bruch der zuerst in die Zellen des Dosierrades gefüllten Kapseln bei einer Reibung entlang der Abdeckung zu verhindern, werden diese mit einem zweiten Granulat abgedeckt, das nicht mit den Kapseln vermischt wird, sondern als Puffer gegen eine Beschädigung oder gegen einen Bruch der Kapseln wirkt

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren zu schaffen, nach dem sich die einzufüllenden verschiedenen Granulate gut und möglichst staubfrei durchmischen lassen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die abgezogenen Mengen in Abhängigkeit von der Füllhöhe eines den Vorratsbehältern nachgeschalteten, gemeinsamen Trichters gesteuert werden und in diesem Trichter bei ihrem Durchlauf unter Wirkung der Schwerkraft durchmischt werden und daß der bei der Durchmischung entstehende Staub nach oben hin abgesaugt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet eine einfache, gute und staubfreie Durchmischong der in die Zigarettenfilter einzufüllenden Granulate. Die Durchmischung erfolgt selbsttätig unter der Wirkung der Schwerkraft, wobei sich die Granulate während ihres aufgelockerten Zusiandes bei der Durchmischung gründlich und einfach entstauben lassen. Die Steuerung der Füllhöhe der Granulate in dem den Vorratsbehältern nachgeschalteten Trichter stellt sicher, daß die für eine gute Durchmischung erforderliche Fallstrecke aufrechterhalten bleibt.

Aus der FR-PS 20 00 181 ist eine Vorrichtung zum Füllen von Zigarettenfiltern mit nur einem Granulat bekannt, bei der die Verteilung des Granulats in die Zwischenräume der Filter durch eine Luftabsaugung von unten her erfolgt

Aus der DE-PS 4 32 524 ist das Mischen von zwei verschiedenen Produkten in einem senkrechten Schacht durch Prallbleche unter Ausnutzung der Schwerkraft bekannt. Weiterhin ist es aus der FR-PS 15 70 228 bekannt, aus einem Vorratsbehälter Staub nach oben hin abzusaugen.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit mindestens zwei Vorratsbehältern und einer Dosiereinrichtung für die Granulate und mit einer Transporteinrichtung für die im Abstand auf dieser angeordneten Stöpsel des Filters zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß der den Vorratsbehältern nachgeschaltete Trichter mit Prallelementen versehen ist, zwischen den Ausgängen der Vorratsbehälter und dem Trichter Einrichtungen angeordnet sind, die die Ausflußmengen in Abhängigkeit von der Füllhöhe im Trichter regeln, und daß im oberen Bereich de» Trichters ein Absaugstutzen und in dessen unterem Bereich Lufteintrittsöffnungen angeordnet sind,

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen näher beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig, 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung zum Mischen und Folien von Zigarettenfiltern mit Granulaten in schematischer Darstellung,

Fig,2 einen Schnitt durch die Vorrichtung längs der Linie H-H in Fi g,1,

Fig,3 einen Schnitt durch eine Dosiereinrichtung und

F i g. 4 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform einer Misch- und Füllvorrichtung,

Die in der Zeichnung dargestellte Misch- und Füllvorrichtung ist in eine Herstellungsstrecke für Zigaretterifilter eingegliedert, die ein Transportband 1 enthält, das sich über die ganze Länge der Herstellungsstrecke bewegt Im Bereich der Füllvorrichtung wird das Transportband von der Gleitschiene 2 geführt, die ,₅ diesen U-förmig verformt, so daß es in dieser Form einen Umhüllungsstreifen des Filters hält, der vorher auf das Transportband 1 gelegt worden ist In die durch diesen Uinhüllungsstreifen gebildete Nut werden die Filterelemente 3, 4 gelegt, die gleich oder verschieden lang sein können, wobei jedes Element von dem nachfolgenden durch einen Zwischenraum getrennt ist, der eine Kammer 5 biidet, deren Länge di'.rch den Abstand der Filterelemente 3,4 bestimmt ist.

Die Füllvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Schiene 6, einer Dosiervorrichtung 7, einem Fülltrichter 8, den Vorratsbehältern 9, und einer Klappe 10 mit Betätigungsvorrichtung 11. Die Vorrichtung ist über das Tragstück 13 auf dem Sockel 12 befestigt und einstellbar an diesem gehalten. Der Vorratsbehälter 9 ist an Stützen _}0 14 befestigt

Die Schiene 6 ist oberhalb des Transportbandes 1 parallel zu diesem angeordnet. Ihre Unterseite weist eine konkave Nut auf, deren Form dem oberen Teil der Filterelemente 3,4 angepaßt ist Die Schiene ist so hoch eingestellt, daß die Filterelemente spielfrei unter dieser hindurchgeführt werden können. Im Füllbereich weist sie öffnungen 15 auf, durch die das durchmischte Granulat in die Klammern 5 fließt. Auf die Öffnungen folgt ein mit Zähnen versehener Bereich 16, der neben ^₀ die Kammern 5 gefallenes Granulat zurückhält. An ihrem oberen Ende ist die Schiene 6 mit einer öffnung 17 versehen, an die eine Saugleitung 18 angeschlossen ist Durch diese Leitung wird ständig Luft über das Filterelement abgesaugt, das sich zwischen der öffnung ^₅ 17 und der ersten unter die Öffnungen 15 geführten Kammer 5 befindet. Das Entfernen der Luft aus den Kammern und Füllöffnungen am Boden des Fülltrichters gewährleistet eine gute Füllung der Kammern 5.

Zwischen dem Trichter 8 und der Schiene 6 ist eine Dosiereinrichtung 7 angeordnet Diese besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Mantel 19, der parallel zu der Schiene 6 angeordnet und mit einer drehbaren Welle mit einem Verschlußstück 21 versehen ist Es sind schematisch dargestellte Betätigungsmittel 22 vorgesehen, mit denen sich die Stellung des Verschlußstückes und damit die lichte Weite der öffnungen 5 entsprechend der Korngröße des Granulats und des gewünschten Materialflusses einstellen läßt.

Das am Boden des Trichters 8 gesammelte Produkt ^₀ besteht aus einer homogenen Mischung von zwei kugelförmigen Granulaten mit einem Durchmesser von einigen lOtel Millimetern. Eines dieser Granulate ist beispielsweise Aktivkohle, während das andere aus einer Substanz besteht, die gegenüber anderen schädli- (,$ chen Rauchbestandteilen wirksam ist. Im Trichter 8 erfolgt die Mischung der Granulate. Der Vorratsbehälter 9, der den Trichter 8 speist, ist in zwei Kammern unterteilt, von denen jeder einen Vorrat der Granulate speichert. Der Vorratsbehälter 9 mit einem Oberteil mit rechtwinkeligem Querschnitt und einem pyramidenförmigen Unterteil ist durch eine einfache vertikale Blechwand 23 unterteilt Diese Wand paßt sich dem Profil des Behälters 9 an und erstreckt sich nach unten bis zur Höhe der Ausgangsöffnung 24 mit geringerem Durchmesser. Die Trennwand 23 ist nur in ihrem oberen Bereich mit den Wänden des Vorratsbehälters 9 verbunden. An dem unteren freien Ende der Trennwand 23 ist ein Schaft 25 befestigt, der durch einen Führungsstutzen 26 aus dem Vorratsbehälter 9 herausgeführt ist Auf das freie Ende des mit einem Gewinde versehenen Schafts 25 ist eine Rändelmutter 28 aufgeschraubt, die mit einer Ringnut versehen ist, die in einem an der Behälterwandung befestigten, gegabelten Steg liegt Durch Drehen der Rändelmutter 28 läßt sich das untere Ende der freien Trennwand aufgrund seiner Elastizität verschwenken, so daß auf einfache Weise das Mischungsverhältnis der beiden Granulate eingestellt werden kann. In dem Vorratsbehälter angebrachte längs verlaufende Fenster 30 ermöglichen tine Kontrolle der Füllhöhe der Granulate in den Vorratsbehälter.

Unterhalb der öffnung 24 des Vorratsbehälters 9 ist eine Klappe 10 angeordnet, die aus einer Platte M mit einer der öffnung 24 entsprechenden öffnung besteht Weiterhin sind zwei feste Führungsplatten 32 für die Platte 31 vorgesehen. Die Platte 31 ist mit einem Schaft 33 verbunden, der zu einem Magnetsteuerventil 34 gehört, das über den Steg 35 an den Tragstützen 14 befestigt ist. Unterhalb der Klappe 10 ist ein Rohr 36 mit rechteckigem Querschnitt angeordnet, das schräg in den Fülltrichter 8 mündet.

Der Fülltrichter 8 besteht aus einem Mischschacht, an den sich der eigentliche Fülltrichter anschließt. Der Mischschacht wird durch ein Rohr 37 gebildet, das durch einen Deckel 38 verschlossen ist Er weist in seinem Innern aus schräg angeordneten Ablenkplatten bestehende Prallelemente 39 auf. Ein oder mehrere dieser Elemente können mit öffnungen 40 versehen sein. Die Zahl und die Anordnung dieser Pralle'.emente werden je nach der Art zu mischenden Granulate gewählt. Die Granulate fließen aus dem Behälter 9 zu beiden Seiten der Trennwand durch die öffnung der Klappe 10 und das Rohr 36 in den Mischschacht, in dem sie durch die Platte 42 auf das erste Prallelement 39 abgslenkt werden. Von dort fallen die Produkte von einem Prallelement zu dem anderen, bis sie sich in dem eigentlichen Fülltrichter sammeln.

In dem Unterteil des Trichters 8 sammelt sich die Mischung, so daß die Dosiereinrichtung 7 dauernd beschickt wird. Der &n den Mischschacht anschließende trichterförmige Teil ist durch eine obere Wand 4€ geschlossen, in der öffnungen 47 angeordnet sind.

\uc!i der Deckel 38 des Mischschachts ist mit einer öffnung versehen, an die ein Saugrohr 43 angeschlossen ist. Auf diese Weise entsteht ein Luftumlaut von den Öffnungen 47 zu dem Saugrohr 43, durch den die sich in dem Mischschacht vermischenden Granulate entstaubt werden. Die sich am Boden des Trichters 8 sammelnde Mischung ist daher völlig entstaubt

Die in dem unteren Teil des Trichters 8 angeordnete Betätigungsvorrichtung 11 reguliert die .^teilung der Klappe 10 in Abhängigkeit von der Füllung der Filterelemente. Sie besteht aus einer Lichtquelle 44 und einer Fotozelle 45, dir schemqtisch in F i g. 1 dargestellt sind. Beide Elemente sind koaxial auf gegenüberliegenden Seiten des tranezförmieen Teils dp«; Trirhtpr«; R

angeordnet. Das von der Lichtquelle 44 kommende Lichtbündel durchquert die Trichterwand, die aus transparentem Material bestehen kann oder in der auf entsprechender Höhe Fenster angeordnet sein können. Das Licht wirkt so lange auf die Fotozelle 45. bis diese durch die Anhäufung der sich unten in dem Trichter 8 sammelnden gemischten Granulate abgedeckt wird. Sobald durch das sich anhäufende Granulat (Ins von der Lichtquelle 44 kommende Lichtbündel unterbrochen wird, gibt die Fotozelle 45 ein Steuersignal an den Magnelsteuerzylinder 34 ab, so daß sich die Klappe 10 schließt. Die Klappe 10 öffnet sich wieder, sobald das von der Lichtquelle 44 kommende Licht wieder auf die Fotozelle 45 fällt. Durch diese Steuerung der Füllhöhe ist gewährleistet, daß die volle Höhe des Mischschachtes 37 für die Durchmischung der Granulate erhalten bleibt.

Zum Erfassen der Füllhöhe in dem unteren Teil des Trichters 8 können auch mechanische Fühler oder aridere Mcl5c;riir;crti;ingcri verwendet werden.

Wenn das Mengenverhältnis der beiden zu mischenden Granulate konstant ist, verwendet man zweckmäßigerweise anstelle der Klappe 10 und der beweglichen Trennwand 23 die in F i g. 3 dargestellte Einrichtung. Die öffnung 24, die sodann durch eine feste Trennwand 23 unterteilt ist, mündet in den oberen Teil des zylindrischen Gehäuses 48. in dem das Zellenrad 49 drehbar gelagert ist. Die Zellenradschleuse 48, 49 teilt das zu durchmischende Granulat dem Trichter 8 volumetrisch zu.

In F i g. 4 ist eine Vorrichtung dargestellt, bei der unterhalb der Zellenradschleuse 48, 49 ein zylindrischer Schacht 51 mit einer in dieser angeordneten Mischschnecke 52 vorgesehen ist. Die Mischschnecke besteht aus zweigängig schneckenförmig auf einer zentralen Achse 53 befestigten Flügel 54, die so angeordnet sind, daß sich jeder Flügel unmittelbar über einen Zwischenraum zwischen zwei Flügeln der darunter verlaufenden Windung befindet. Die Mischschnecke 52 ist mit zwei Zapfen 55 in dem Schacht 51 befestigt, der an seinem unteren Ende ein hülsenförmiges Mündungsstütk 56 mit einer kegelstumpfartigen Innenfläche 57 und einer Öffnung 58 trägt. Das beim Fall über die Höhe der Mischschnecke 52 vermischte Granulat fällt durch die Öffnung 58 in den Schacht 59, der einen größeren Durchmesser aufweist als der Schacht 51. An den Deckel 60 des Schachts 59 ist eine Saugleitung 43

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Reihe von Prallblechen 61 angeordnet, die aus weitmaschigen Gittern bestehen. Die Drähte der Gitter sind verschieden ausgerichtet. Das durch die Öffnung 58 fallende Granulat wird durch die Prallfläche 61 über die ganze Fläche des Schachts 59 verteilt und über die Ablenkplatte 62 abgeleitet. Im unteren Teil des Trichters bildet sich sodann eine Aufhäufung 63 der vermischten Granulate.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Mischen und Füllen von verschiedenen Granulaten in den zwischen zwei zylindrischen Stöpseln eines Zigarettenfilters gebildeten Raum, bei dem die Granulate aus nebeneinander angeordneten Vorratsbehältern abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die abgezogenen Mengen in Abhängigkeit von der Füllhöhe eines den Vorratsbehältern nachgeschalteten, gemeinsamen Trichters gesteuert und in diesem Trichter bei ihrem Durchlaufen unter Wirkung der Schwerkraft durchmischt werden und daß der bei der Durchmischung entstehende Staub nach oben hin abgesaugt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit mindestens zwei Vorratsbehältern und einer Dosiereinrichtung für die Granulate und mit einer Transporteinrichtung für die im Abstand auf dieser angeordneten Stöpsel des Filters, dadurch gekennzeichnet, daß der den Vorratsbehältern (9) nacfegeschahete Trichter (8) mit Prallelementen (39) versehen ist, zwischen den Ausgängen der Vorratsbehälter (9) und dem Trichter (8) Einrichtungen (10,31,32,33,34) angeordnet sind, die die Ausflußmengen in Abhängigkeit von der Füllhöhe im Trichter (8) regeln, und daß im oberen Bereich des Trichters (8) ein Absaugstutzen (43) und in dessen unteren Bereich Lufteintrittsöffnungen (47) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallelemente (39) aus im Mischschacht (37) des Trichters (8) schräg und untereinander angeordneten Ablenkplatten bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch ? oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuteilung der miteinander zu vermischenden Granulate zu dem Trichter (8) zwischen diesem und dem Vorratsbehälter (9) ein Zellenrad (48,49) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Füllhöhe in dem unteren Teil des Trichters (8) auf gegenüberliegenden Trichterseiten eine Lichtquelle (44) und eine Fotozelle (45) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander zu vermischenden Granulate in verschiedenen Kammern des Vorratsbehälters (9) gespeichert sind, die durch eine vertikale Trennwand (23) abgeteilt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Zellenrades (49) in Abhängigkeit von der von der Lichtquelle (44) und der Fotozelle (45) erfaßten Füllhöhe in dem unteren Teil des Trichters (8) gesteuert ist.