DE2304931C3 - Verfahren zum Prüfen der Dichtigkeit der Umhüllung von Filterzigaretten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Dichtigkeit der Umhüllung von Filterzigaretten.

Derartige Filterzigaretten bestehen bekanntlich aus einem Zigarettenstab mit einer äußeren Papierumwicklung und einem Filter, das benachbart einem Ende des Zigarettenstabs durch Korkpapier unter Verklebung mit dem Filter und der äußeren Papierumhüllung verbunden sein kann.

Bei derartigen Filterzigaretten erfolgt eine Prüfung ^ dahingehend, um festzustellen, ob das Korkpapier richtig an der Papierumhüllung befestigt ist oder nicht. Ist das Korkpapier unsachgemäß befestigt, dann tritt Luft in den Filter von außerhalb der Zigarette zwischen die Papierumhüllung und das Korkpapier ein, wenn der ^6s Raucher an der Zigarette zieht, so daß der Zug der Zigarette unbefriedigend ist, d. h. daß die Luft in den Mund des Rauchers nur zum Teil über die Zigaretten

länge treten kann. .

Bei einem bekannten Prüfverfahren wird die fertige Zigarette zwischen ein Paar von Rohren eingelegt. Die Abdichtung an jedem Zigzrettenende wird dabei durch aufgeweitete Enden dieser Rohre bewirkt, welche die beiden Enden der Zigarette erfassen, wobei die Zigarette zwischen den Rohrenden eingeklemmt wird. Luft wird von einem der Rohre aus in das Tabakende der Zigarette zum Filterende hin und dann in das andere Rohr eingebracht Der Druckabfall über die Zigarette wird gemessen. Bei fehlerfreien Zigaretten ist dieser Druckabfall im wesentlichen konstant, wenn auch der Druckvvert sich geringfügig mit sich ändernden Tabakgewichten ändert Wenn jedoch durch eine schlechte Abdichtung zwischen dem Korkpapier und der Papierumhüllung der Zigarette zusätzlich Luft in die Zigarette eintreten kann, dann ist der Druckabfall gegenüber dem Normalfall merklich abweichend, so daß eine derartige Zigarette aus dem Produktionsgang entfernt werden muß. Dieses bekannte Verfahren hat nun folgende Nachteile. Einmal wurde beobachtet, daß der Wirkungsgrad bei der Ermittlung einer fehlerhaften Abdichtung nur gering ist, so daß auch derart undichte Zigaretten nicht ermittelt werden und im Produktionsgang verbiciben. Der Grund hierfür ist vor allem der. daß bei diesem bekannten Verfahren die Zigarette zwischen die Prüfrohre so eingeklemmt wird, daß eine Verformung der betreffenden Zigarette durch Quetschen derselben in Längsrichtung eintritt, da hierbei das Filter und das benachbarte Ende des Zigarettenstabes zusammengedrückt werden, wodurch sich eine Abdichtung zwischen dem Filter und der Zigarettenstange auch bei fehlerhaften Zigaretten ergibt und verhindert wird, daß Luft von außerhalb der Zigarette in dieselbe eintreten kann. Außerdem ist es schwierig, wirksam eine Abdichtung an dem relativ verformbaren, tabakgefüllten Ende der Zigarette vorzunehmen, zumal das Prüfen bei hoher Produktionsgeschwindigkeit erfolgen muß.

Auch ist ein Verfahren zur Feststellung der Dichtigkeit der Umhüllung von Filterzigaretten bekann! (DT-OS 17 57 142), bei welchem das Filterende der Zigarette abgedichtet gegen eine Fläche in freie drucklose Anlage gebracht und an derselben gehalten wird, worauf gegen das entgegengesetzte andere Ende der Zigarette ein axial durch die Zigarette hindurchtretender Prüfluftstrom gerichtet wird, dessen Parameter mittels eines außerhalb der Anlagefläche befindlichen Meßgerätes festgestellt werden. Dieses bekannte Verfahren kommt insbesondere zur Anwendung für solche Zigaretten, die aus einem Zigarettenstab mit einer äußeren Papierumwicklung und einem Filter bestehen, das benachbart einem Ende des Zigarettenstabes durch Korkpapier unter Verkleben mit dem Filter und der äußeren Papierumhüllung verbunden ist. Dieses bekannte Verfahren arbeitet so, daß die einzelnen Zigaretten innerhalb einer Prüftrommel auf einem Paar mit Abstand voneinander angeordneter Muldenstege abgelegt und hier durch Saugwirkung gehalten werden. Bei der Drehung dieser Prüftrommel wird Luft stirnseitig gegen das eine Ende einer Zigarette geblasen und in einem bestimmten Bereich die Saugluft abgeschaltet, so daß die betreffende Zigarette durch die Wirkung des Staudrucks der geblasenen Luft gegen einen die Anlagefläche bildenden Halteflansch geschoben wird. Dabei bildet sich zwischen der betreffenden Blasdüse und dem ihr zugewandten Ende der angeblasenen Zigarette ein Abstand. Ein Teil der gegen dieses Zigarettenende

geblasenen Luft strömt in die Zigarette hinein und durch diese hindurch, so daß ein Teil dieser Luftströmung am Filterende bei der Anlagefläche abströmt, während ein mehr oder weniger großer Teil je nach der Undichtigkeit der Zigarettenumhüllang aus der Zig-arette seitlich austritt. Ein weitere; Teil der gegen das Anfangsende der Zigarette geblasenen Luft wird durch die Form dieses Zigarettenendes unterschiedlich abgelenkt Die Meßvorrichtung für die Feststellung der Parameter des Prüfluftstromes befindet sich außerhalb der Prüftrommel und ist beidendig dieser Prüftrommel an letzterer angeschlossen.

Da ein derartige¹; Prüfverfahren eine verhältnismäßig aufwendige Prüfeinrichtung benötigt, so daß sich leicht Störungen einstellen können, hat sich die Erfindung nunmehr die Aufgabe gestellt, ein Verfahren der oben genannten Art so durchzuführen, daß unter Beibehaltung der Formhaltigkeit der geprüften Zigarette Unvollkommenheiten in der Abdichtung zwischen Filter Zigarettenstab und Papierumhüllung mit Sicherheit *■■ festgestellt werden können, ohne daß es notwendig ist. aufwendige Prüf- und Meßeinrichtungen anzuwenden. die zu Störungen Anlaß geben könnten und den Produktionsgang verlangsamen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfinJungsgemäße ^ Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die mit ihrer: Filterende auf die Anlagefläche hin gerichtete frei gier bar gehaltene Filterzigarette zunächst durch eine hinter der Anlagefläche wirkende Saugkraft in ihre Anlag-.-gegen diese Fläche überführt wird, worauf nach Ab- ν Ichalten dieser Saugkraft der Prüfluftstrom in an sich bekannter Weise gegen das entgegengesetzte andere Zigarettenende gerichtet und dessen Parameter nach dem Austritt aus dem Filterende der Zigarette gemessen werden. . "

Vorteilhaft wird der Prüfluftstrom mit einer relativ hohen Geschwindigkeit von z. B. 250 bis 430 m/min auf das filterfreie Ende der Zigarette gerichtet, wobei es weiterhin von Vorteil ist, wenn der Prüfluftstrom mittels eines Rohres auf das filterfreie Ende der Zigarette gerichtet wird, dessen Auslaßmündung in an sich bekannter Weise von diesem Zigarettenende mit Abstand angeordnet ist. Ein weiterer vorteilhafter Verfahrensschritt ist dadurch gekennzeichnet, daß die in ihrer Lage mit dem Filterende zur Anlagefläche hin ausgerichtete Filterzigarette auf einer länglichen Trägerrinne in an sich bekannter Weise durch Saugwirkung gehal-

^e Es braucht bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung also nichts weiter getan zu werden, als die Zigarette mit dem Filtermundstück gegen die Anlagefläche bzw. deren konisches Mundstück auszurichten, wobei die Zigarette auf einer rinnenartigen Abstützung aufliegt. Durch Ausübung der Saugkraft h.nter dieser Anlagefläche wird die Zigarette abgedichtet gegen die gegebenenfalls konisch erweiterte Mündung der Anlagefläche in Anlage gebracht, worauf lediglich der Prüfluftstrom vom anderen Ende der Zigarette her durch die Zigarette hindurchgetrieben zu werden braucht, damit die am Filterende austretende Menge .* des Druckluftstromes bzw. der jeweilige Druck dieses Stromes mit einem geeigneten Meßgerät festgestellt werden kann.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand schemall- ^ scher Zeichnungen erläutert, in denen

F i g. 1 ein Tiilschnitt durch eine Zigarette mit Filter-

Tn. 2 ein Teilschnitt durch das Prüfsystem bekann-

ter Art und F i g. 3 ein Teilschnitt durch eine Ausführungsform nach der Erfindung sind.

In den F i g. 1 und 2 der Zeichnungen läßt F i g. 1 zunächst eine Zigarette 10 mit Filterspitze, die einen Zigarettenstab 12 umfaßt, erkennen. Der Zigarettenstab umfaßt Tabakpartikel und ist von einem Papier 16 umschlossen. Eine Filterspitze 18 irgendeiner zweckmäßigen Konstruktion, beispielsweise einem Filter aus ZeI-lulosematerial, ist an einem Ende des Stabes 12 durch Korkpapier 20 befestigt, welches über dem Filter 18 und dem das benachbarte Ende des Stabes 12 umgebenden Zigarettenpapier 16 liegt und an diesem haftet. Üblicherweise befindet sich das Filter 18 in Beruhrungs-, jedoch in Nichtdichtungskontakt mit dem Tabak im benachbarten Ende des Zigarettenstabes 14, so daß Luft in das Filter durch irgendeine schlechte Abdichtung zwischen dem Korkpapier 20 und dem Zigarettenpapier 16 treten kann. Um dies zu unterstreichen und zur leichteren Darstellung und Beschreibung ist ein Spit'; 22 zwischen dem Filier 18 und Jem Tabak 14 dargestellt. Selbstverständlich ist der Spalt als solcher normalerweise nicht vorhanden.

Bei dem bekannten Prüfsystem der F i g. 2 wird jede zu prüfende Zigarette 10 nacheinander zwischen zwei Rohren 24 und 26 befestigt. Jedes der Rohre 24 und 26 hat ein aufgeweitetes Ende 28 bzw. 30. Das auigeweitete Ende 28 greift gegen das freie Ende der Zigarette 10. während das aufgeweitete Ende 30 gegen das Filtcrcnde der Zigarette 10 greift.

Der Eingriff zwischen den aufgeweiteten Enden und der Zigarette wird jeweils luftdicht gemacht, indem die Zigarette 10 geringfügig in Längsrichtung zwischen den Rohren 24 und 26 zusammengepreßt wird, beispielsweise durch eine Federanordnung. Diese Kompression hat die Wirkung, daß das Filter 18 gegen den Tabak 14 abgedichtet wird, was als ein Schließen des in F i g. 1 gezeigten Spaltes 22 dargestellt ist.

Eine Meßeinrichtung 32 irgendeiner zweckmäßigen Konstruktion ist im Rohr 26 vorgesehen. Luft wird am offenen Ende der Zigarette 10 durch das Rohr 24 geblasen und der Druckabfall über die Zigarette wird mit der Meßeinrichtung 32 gemessen. Ein Vergleich zwischen der Struktur der in F i g. 1 gezeigten Zigarette mit der in F i g. 2 gezeigten zeigt, daß in F i g. 1 dann, wenn die Dichtung zwischen dem Korkpapier 20 und dem Zigarettenpapier 16 nicht vollständig ist. Luft ohne weiteres wie durch die Pfeillinie 34 angegeben, zwischen den Papieren in das Filter dringt. 1st jedoch die Dichtung nach F i g. 2 auf Grund der Kompression der Zigarette 10 gebildet, so ist es nicht möglich, daß die Luft leicht durch die Spalte zwischen dem Korkpapier 20 und dem Zigarettenpapier 16 in das Filter dringt. Das Vorhandensein einer fehlerhaften Dichtung in einer untersuchten Zigarette wird also oft nicht festgestellt. Nach Aufheben der Kompression nehmen Stab 12 und Filter 18 ihre vorherigen Lagen wieder ein und daher läßt eine funktionell ungesunde Zigarette Luft in das Filter von außerhalb der Zigareue treten. Weiterhin kann die gewünschte Dichtung in einigen Fällen nicht so wirksam wie gewünscht am offenen Ende der Zigarette ausgebildet werden und daher können die erhaltenen Ergebnisse unzuverlässig sein.

Dagegen ist nach der in F i g. 3 dargestellten Ausfühningsform die Zigarette 10 nicht longitudinalen kompressiven Kräften ausgesetzt und somit kann das Vorhandensein einer ungesunden Zigarette schnell ermittelt werden.

Die Zigarette 10 ist positioniert und gehalten gegen die Mündung eines Rohres 36. Das Rohr hat eine Öffnung 38 am anderen Ende. Eine Parameterdetektoreinrichtung 40 befindet sich in Verbindung mit dem Rohr 36. Die Zigarette 10 wird in zweckmäßiger Weise gegen die Mündung des Rohres 36, beispielsweise in der Rinne 42, gelagert.

Die Rinne 42 kann luftdurchlässig sein, so daß die Zigarette 10 einem milden Vakuum ausgesetzt werden kann, um die Zigarette in ihrer Position zu halten. Man sieht, daß in dieser Anordnung im Gegensatz zu dem bekannten System der F i g. 2 keinerlei mechanisches Verklemmen in Längsrichtung stattfindet.

Luft wird durch die Zigarette 10 von einem Rohr 44 geleitet, welches Luft gegen das freie Ende der Zigarette bei relativ hoher Geschwindigkeit bläst. Üblicherweise hat das Rohr 44 den gleichen Durchmesser wie die Zigarette 10. Eine Charakteristik der Luftströmung der Zigarette, beispielsweise der Druckabfall über die Zigarette, wird durch die Detektoreinrichtung 40 gemessen.

Der Wert der Geschwindigkeit der Luftströmung gegen das freie Ende der Zigarette 10 kann über einen weiten Bereich variieren. Die Geschwindigkeit sollte nicht so groß sein, daß das gegen die Luftströmung weisende Ende der Zigarette zerstört wird. Der niedrigst verwendbare Wert hängt von Her Empfindlichkeit der Meßvorrichtung 40 ab. Im allgemeinen hat sich ein Geschwindigkeitswert von etwa 300 Meter pro Minute ± 25% als zufriedenstellend gezeigt.

Das mit der Hochgeschwindigkeitsluft beaufschlagte freie Ende der Zigarette sorgt für einen statischen Druckabfall über die Zigarette; dies ist der Wert der festgelegt wird, indem der Druckwert im Rohr 36 unter Verwendung der Meßvorrichtung 40 gemessen wird. Die Erfindung befaßt sich jedoch allgemeiner mit der Messung einer Charakteristik der Luftströmung einer Zigarette, die dadurch hergestellt wird, daß am freien Ende der Zigarette geblasen wird, während lediglich das Filterende der Zigarette gehalten wird. Diese Charakteristik kann die Form eines statischen Druckabfalls wie oben beschrieben annehmen oder die Geschwindigkeit der Luftströmung im Rohr 36 sein.

Für den Fall einer unvollkommenen Dichtung zwischen Korkpapier 20 und Zigarettenpapier 16 wird Luft durch die unvollkommene Abdichtung in das Filter treten. Somit wird der Wert der Slrömungscharakteristik der Zigarette, typischerweise der im Papier 36 gemessene Druckweit, in diesem Fall gegenüber dem für eine funktionell vollkommene Zigarette angetroffenen Wert schwanken und die defekte Zigarette kann zurückgewiesen werden.

In der Praxis der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform wird die Zigarette 10 zunächst benachbart der Öffnung des Rohres 36 und in der Rinne 42 positioniert. Eine Saugwirkung wird auf die Öffnung 38 ausgeübt um sicherzustellen, daß eine Abdichtung zwischen dem Filtererde der Zigarette und dem aufgeweiteten Ende des Rohres 36 sich gebildet hat. Sobald das Filter einmal positioniert ist, wird die Saugwirkung aufgehoben. Vakuum kann durch die Oberfläche der Rinne 42 aufgebracht verden, um die Zigarette 10 an einem festen Ort relativ zum aufgeweiteten Ende 36 und zur Rinne 42 zu halten.

Luft wird dann bei hoher Geschwindigkeit an die Zigarette 10 vom Rohr 44 gegeben und der Druck wird im Rohr 36 gemessen. Es hat sich herausgestellt, daß es nicht notwendig ist, eine Dichtung zwischen dem Rohr 44 und dem freien Ende der Zigarette 10 zu bilden. Es ist somit nach der Erfindung nicht notwendig im Gegensatz zum bekannten System der F i g. 2, daß das für die Luftströmung sorgende Rohr 44 in Kontakt mit dem freien Ende der Zigarette 10 kommt und die Zigarette 10 zwischen den Rohren 44 und 36 zusammendrückt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Prüfen der Dichtigkeit der Umhüllung von Filterzigaretten, bei welchem das Filterende der Zigarette abgedichtet gegen eine Fläche in freie drucklose Anlage gebracht und au derselben gehalten wird, worauf gegen das entgegengesetzte andere Ende der Zigarette ein axial durch die Zigarette hindurchtretender Prüfluftstrom gerichtet wird, dessen Parameter mittels eines außerhalb der Anlagefläche befindlichen Meßgerätes festgestellt werden, insbesondere zur Anwendung für Zigaretten, die aus einem Zigarettenstab mit einer äußeren Papierumwicklung und einem FiI- '5 ter bestehen, das benachbart einem Ende des Zigarettenstabs durch Korkpapier unter Verkleben mit dem Filter und der äußeren Papierumhüllung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mit ihrem Filterende auf die Anlagefläche (36) hin gerichtete frei gleitbar gehaltene (42) Filterzigarette (10) zunächst durch eine hinter der Anlagefläche (36) wirkende Saugkraft in ihre Anlage gegen diese Fläche (36) überführt wird, worauf nach Abschalten dieser Saugkraft der Prüfluftstrom in an *5 sich bekannter Weise gegen das entgegengesetzte andere Zigarettenende gerichtet und dessen Parameter nach dem Austritt aus dem Filterende der Zigarette (10) gemessen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfluftstrom mit einer relativ hohen Geschwindigkeit von beispielsweise 250 bis 430 m/min (750 bis 1250 Fuß/min) auf das filterfreie Ende der Zigarette (10) gerichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfluftstrom mittels eines Rohres (44) auf das filtei freie Ende der Zigarette (10) gerichtet wird, dessen Auslaßmündung in an sich bekannter Weise von diesem Zigarettenende mit Abstand angeordnet ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihrer Lage mit dem Filterende zur Anlagefläche (36) hin ausgerichtete Filterzigarette (10) auf einer länglichen Trägerrinne (42) in an sich bekannter Weise durch Saugwirkung gehalten wird.