DE2728797A1

DE2728797A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von zigarettenfiltern

Info

Publication number: DE2728797A1
Application number: DE19772728797
Authority: DE
Inventors: Francis August Maurice Labbe
Original assignee: Molins Ltd
Current assignee: Mpac Group PLC
Priority date: 1976-07-02
Filing date: 1977-06-25
Publication date: 1978-01-05
Also published as: CH618590A5; JPH0231948B2; DE2760354C2; FR2356382B1; US4248139A; DE2728797C2; JPS536499A; IT1114819B; BR7704305A; FR2356382A1

Description

Mol ins Limited

2, Evelyn Strest

Deptford, London SEB 5DH / England

Anwaltsakte: M-4310 23. Juni 1977

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Zigarettenfiltern

Ein Aspekt der vorliegendsn Erfindung betrifft die Steuerung der Herstellung von Zigarettenfiltern, wie sie in der US-Defensive Publication T 941 011 beschrieben ist. Diese Druckschrift beschreibt eine Einrichtung zum Massen des Druckabfalls durch das Filterwerg (.vas zur Steuerung der Wergzuführgeschwindigkeit benutzt wird) mittels einer Druckabnahme nahe am stromaufwärtigen Ende der Zunge, die das Werg auf ihren Endquerschnitt, d.h. den der fertigen Filterstäbe, komprimiert.

Filterwerg besteht üblicherweise aus gekräuselten Fasern aus Zelluloseacetat, kann im Prinzip jedoch auch aus anderen Materialien mit ähnlichen physikalischen Eigenschaften bestehen.

Von der Anmelderin wurde gefunden, daß die Überwachung des Druckabfalls am besten durchgeführt wird, nachdem die Hauptkompression des

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Wergs bereits stattgefunden hat, d.h. dort, wo der Querschnitt nicht sehr viel größer als der Querschnitt des fertigen Filterstabes ist und wo die Wergfasern eine endgültigere Lage eingenommen haben und somit weniger von durch das Werg hindurchströmender Luft oder von dem durch die Zunge bedingten Widerstand gestört werden. Dadurch, daß der Druckabfall auf diese V/eise, beispielsweise nahe dem stramabwärtigen Ende der Zunge (im Gegensatz zu der Druckabfallmessung am stromaufwärtigen Ende der Zunge wie in der obengenannten Druckschrift) gemessen wird, erhält man ein besseres Signal, das nach Auffassung der Anmelderin nicht nur stärker sondern auch zuverlässiger ist.

Die Wergzuführgeschwindigkeit wird vorzugsweise in der Weise gesteuert, daß die Geschwindigkeiten der das Werg zuführenden Rollen proportional verstellt «/erden, d.h.,daß die Geschwindigkeiten stromauf und stromab im gleichen Maße verstellt werden, damit der Betrag, um den das Werg während seiner Bewegung durch aufeinanderfolgende Rollen gedehnt wird, nicht geändert wird. Alternativ hierzu ist es möglich, die Wergzuführung so auszubilden, daß die gewünschte Steuerung durch Änderung der Geschwindigkeit nur eines Paares zusammenwirkender Rollen erreicht werden kann, derart, daß der Betrag, um den das Werg gedehnt wird, sich ändert.

Bei einer bevorzugten Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Werg, ehe es die Zunge erreicht, durch ein Saugrad oder einen

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anderen Saugförderer seitlich komprimiert, und zwar varzugsweisö
auf ungefähr seinen Endquerschnitt. Stromauf des Saugförderers ist vorzugsweise eine Aufbauschvorrichtung vorgesehen, die Luft in das Werg einbläst, vorzugsweise durch einen das Werg umgebenden ringfürnigen Luftauslaß; der Saugförderer wirkt in diesem Fall mit der AufbauEchvorrichtuny in der Weise zusammen, daß überschüssige Luft aus der. Werg abgezogen wird, ehe das Werg unter die Zunge gelangt.

•Venn die Zunge nicht aus einem extrem widerstandsfähigen, abriebfasten Material besteht, wird die Druckabfall-Fühleinrichtung vorzugsweise ein klein wenig stromauf des stromabwärtigen Endabschnitts der Zunge angeordnet, um den Dereich der Zunge zu vermeiden, in dem die Neigung zur Abnutzung am grollten ist.

Andere Aspekte der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden
Figurenbeschreibung und den Ansprüchen hervor.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand dar
Zeichnungen näher erläutert. Ea zeigt:

Fig. 1 eine fragmentarische, teilweise geschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 2A-G Querschnitte entlang dar Linien A-G in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab}

Fig. 3 eine fragmentarische. ±eil«eiapäOeschnittene Ansicht

τπ er α «ri J^ QTjy

eines zweigen Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 4 Querschnitte entlang den Linien IV-IV und V-V in Fig. Ξ und 5

in vergrößertem Maßstab;

Fig. G eine schematische Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels im Bereich der Zunge;

Fig. 7 sine mögliche Anordnung jeder der beiden Druckabnahmestellen in der Zunge sowis in schematischer V/eise einen Steuerkrsis;

Fig. a eine andere Anordnungsmöglichkeit jeder der Druckabnahmestellsn;

Fig. 9 ein Blockdiagramm eines Steuerkreises zur Minimalisierung des WergVerbrauchs.

Die in Fig. 1 dargestallte Vorrichtung weist einen das Werg bündelnden Konus 25 auf, in den Zelluloseacetat oder anderes Werg durch das rechtsseitige Ende des Konus eingeführt wird. Der Konus beginnt die Komprimierung des Wergs, und diese Komprimierung wird von einem Saugrad 26 weitergeführt, das mit einem luftdurchlässigen Rand 26a versehen ist, der zwischen Seitenwänden 26d und 26e angebracht ist (vergl. Fig. 2F). Es sei darauf hingewiesen, daß der Rand 2Sa vom Außenrand der Seitenwände 26d und 26e her ausgespart ist, so daß eins flache Umfangsnut um das Suugrad herum gebildet wird.

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Zwischen dc?n Snitnnv/MndGn 25d und 25c dns 3cugradecj ist ein ortsfestes Teil 2Sc angeordnet, das nr.it einer Ausnehmung 26b vorsehen i;it, die iibsr cino üffnung 2Gh mit einar Unterdruckquelle verbunden ist, sr, d„n Luft durch dsn Rand 25a des oajgrades nach innen angesaugt wird, wis durch dia näherungsweise radialen Pfeile in Fig. 1 cngsdr!ut-3t wird.

Der Konus 2c ist gj Gusgacchnitten, daß das Suugr^d 26 in den Kanus eindringen kann, um das IVarg zu erfassen und es zwischen dem Saugrad und einer Unhüllungsbahn 27 zu komprimieren. Der abnehmende Querschnitt der; zwischen dem Snugrad und dsr Unhülluni;sbahn 27 gebildeten Kanals wird durch di^ Fig. 2C-2E veranschaulicht. Eina weitere Komprimierung des Wergs erfolgt bis zu dar Schnittlinie Fj an diener Stella ist die Qusrschnittsfldchs de.T Wcrns vorzugsweise ungafähr gleich und jedenfalls nicht viel größer als der Querschnitt des fertigen Filterstabes,

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z.B. 60 mm , wenn der Endquerschnitt des Filterstabs ungefähr 50 mm beträgt.

An der Schnittlinie G trennt sich das Werg von dem Saugrad, und seine Komprimierung und Fertigformgebung werdan von einer Zunge 29 weitergeführt. Die geringe Quercchnittszunahme des Kanals zwischen dem Saugrad und der Umhüllungcbahn 27 zwischen den Schnittlinien F und G erleichtert die Wirkung der Zunge beim Abstrsifen des Wergs vom Saugrad (wobei die Zunge in der Tat als Abstreifelement dient). Außerdem ist das ortsfeste Teil 26c mit einer zweiten Ausnehmung 26f

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versehen, die mit Luft von atmosphärischem Druck oder einem etwas darüber liegenden Druck versorgt wird, so daß Luft aus der Ausnehmung 26f nach außen strömt und mithilft, das Werg vom Umfang 26a des Saugrades zu entfernen. Im wesentlichen die gesamte Luft, die aus der Ausnehmung 26f ausströmt, wird in die Ausnehmung 26b gezogen, wie durch den Pfeil 2Gg angedeutet ist.

Der Konus 25 kann mit einer Anzahl von Öffnungen 25a auf beiden Seiten versehen sein, wie in den Figuren dargestellt.

Es versteht sich, daß die Hauptkomprimierung des Wergs von dem Saugrad 26 durohgeführt wird. Eine weitere Komprimierung und Formgebung des Wergs wird durch die Zunge 2S erreicht, die in Richtung auf die Umhüllungsbahn 2? geringfügig konvergiert und einen solchen Querschnitt besitzt, daß sie dem Werg einen zylindrischen Querschnitt verleiht. Das Papier wird durchgehend von einer Unterlage 20 abgestützt, die an ihrer Oberseite, auf der sich die Umhüllungsbahn 27 bewegt, mit einer längsverlaufenden Nut von gekrümmtem Querschnitt versehen 1st·

Die Zunge 29 ist mit zwei Öffnungen zur Druckabnahme an in Längsrichtung mit Abstand zueinander angeordneten Stellen 30 und 31 versehen, von denen rohrförmige Leitungen 32 und 33 Drucksignale an eine Vergleichseinrichtung 34 abgeben. Ein elektrisches Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung 34 hängt von der Druckdifferenz an den beiden Druckabnahmestellen ab und gibt den Druckabfall durch das

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Werg wieder. Das Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung kann dazu benutzt werden, die Geschwindigkeit, mit der Werg in den Konus 25 eingeführt wird, zu steuern, um den Druckabfall im wesentlichen konstant zu halten.

Um eine Luftleckage aus dem Werg bzw. in das Werg zwischen der Zunge und der Umhüllungsbahn 27 zu vermeiden oder so gering wie möglich zu halten, können die Ränder der Umhüllungsbahn 27 gegen die Seiten der Zunge durch Luftdruck angedrückt werden, der durch Schlitze oder Öffnungen in den angrenzenden Teilen der Unterlage 2Θ zugeführt wird. Dieser auf die Umhüllungsbahn 27 ausgeübte Druck wird in der Praxis über ein gewebtes Band (nicht gezeigt) übertragen, durch das die UmhUllungsbahn 27 in üblicher Weise abgestützt wird.

Der luftdurchlässige Rand 26a des Saugrades 26 kann beispielsweise aus einer sehr feinen Metallgaze (z.B. mit Löchern mit einem Durchmesser von 0,010") oder einem gewebten Band, z.B. aus Nylon, bestehen.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform, deren Aufbau hinsichtlich des Saugrades 26, der Zuführungen der UmhUllungsbahn 27, der Zunge und der Druckabfall-Meßeinrichtung einschließlich der Vergleichseinrichtung 34 im wesentlichen dem der Fig. 1 entspricht. Die Werftzufuhrung stromauf des Saugrades 26 ist jedoch anders ausgebildet*

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In Fig. 3 wird das Werg zunächst durch eine Aufbauscheinheit 40 geführt, die einen konischen inneren Teil 41 und einen umgebenden äußeren Teil 42 aufweist. Der äußere Teil 42 bildet mit dem inneren Teil 41 einen Ringraum 43 mit einem ringförmigen Auslaß 44. Komprimierte Luft wird dem Ringraum 43 durch Einlasse 45 und 46 zugeführt, um einen ringförmigen Luftstrom zu erzeugen, der nach innen in das Werg durch dem Auslaß 44, z.B. mit einer Strömungsgoschwindigkeit von ungefähr 6 Fuß /min, strömt. Dieser Luftstrom wirkt der Tendenz, daß die Kräuselung der Zelluloseacetatfasern durch Dehnung verlorengeht, entgegen. Mit anderen Worten, die Aufbauscheinheit hat die Tendenz, die Kräuselung der Fasern aufrechtzuerhalten oder wiederherzustellen, die erforderlich ist, um den gewünschten Druckabfall durch den fertigen Filterstab zu erzeugen.

Die Aufbauscheinheit 40 besitzt einen Auslaßabschnitt 47, der über einen Kanal 4Θ und einen Verbindungsring 49 an einem Kanal 50 angeschlossen ist, der das Werg zu dem Saugrad 26 fördert. Der innere Teil 41 der Aufbauscheinheit 40 hat, wie der Auslaßabschnitt 47, einen kreisförmigen Querschnitt} der Kanal 48, der Verbindungsring und der Kanal 50 haben einen Querschnitt, der sich fortschreitend von einer Kreisform zu einer ovalen Form ändert, wie in Fig. 4 gezeigt, die ein Querschnitt entlang der Linie IV-IV ist.

Die Kombination der Aufbauscheinheit 40 mit dem Saugrad 26 hat den vorteilhaften Effekt, daß äurch die Aufbauscheinheit mehr Luft

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in das Worg eingeblasen werden kann, als dies ohne das Saugrad 26 möglich wäre. Dies deshalb, weil das Saugrad die Luft vorwärts bewegt (was eine andernfalls auftretende Rückströmung der Luft verhindert) und den größten Teil der Luft aus dem Werg entfernt, ehe das Werg in den Bereich unterhalb der Zunge 29 eintritt.

Der Verbindungsring Λ9 kann rnit Öffnungen 49a versehen sain, um mehr Luft aus der Atmosphäre einzulassen, falls erforderlich j der Verbindungsring kann von einer flexiblen Hülse eng umgeben sein, die mit einem gleichen Satz von Öffnungen versehen ist, die durch Drehen

zur Überdecjsung. mit
der Hülse teilweise oder gtnz^ "äen Öffnungen 49a gebracht werden können, um den Luftstrom zu steuern. Außerdem kann der Kanal 50 mit einer Anzahl von Luftcinlaßöffnungen SDa nahe dem Saugrad 26 entlang beider Seiten des Kanals versehen sein, wie in den Zeichnungen dargestellt.

Dia in Fig. 6 gezeigte Vorrichtung weist einen wergbündelnden Konus 60 auf. Filterwerg (nicht gezeigt) wird in das rechtsseitige Ende das Konus 60 eingeführt und bei seinem Durchgang durch den Konus seitlich komprimiert.

Während das Werg aus dem linksseitigen Ende des Konus 60 austritt, ist es zwischen einer Zunge 61 und einer Umhüllungsbahn 62 eingeschlossen, dio an dieser Stelle bereits zu einem trogförmigen Abschnitt gekrümmt ist, wie in Fig. 2C gezeigt. Die Umhüllungsbahn 62 wird von einem

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gewebten Garniturband G3 getragen, das die Umhüllungnbahn trügt und antreibt.

Die Zunge 51 formt das Werg und komprimiert es in Zusammenwirkung mit der Umhüllungsbahn 62 auf im wesentlichen seinen kreisförmigen Endquerschnitt.

Nahe dem stromabwärtigen Ende der Zunge 61 befinden sich zwei Druckabnahmestellen 61a und 61b. Der Druck in der Zunge an diesen Stellen wird durch rahrförmige Leitungen 162 und 163 einer Vergleichseinrichtung 64 zugeführt, die v/ie in Fie. 7 ausgebildet sein kann. Ein Signal von der Vergleichseinrichtung 64 wird dazu benutzt, die Wsrgzuführung so zu steuern, daß eine im wssentlichcn konstante Druckdifferenz zwischen den DruckcsbnahmestellBn 61a und 61b aufrechterhalten wird.

Jede Druckabnahme in Fig. 6 und in den Fig. 1 und 5 können wie in Fig. 7 ausgebildet sein, die die Druckabnahme im Punkt 61a zeigt. Die Zunge besitzt eine öffnung 61a, die von einem Gehäuse 65 abgedeckt ist, das an der Zunge befestigt ist und eine Kammer 66 bildet. Die Leitung 162 führt von der Kammer 66 zu der Vergleichseinrichtung 64, wie gezeigt. Luft von atmosphärischem Druck wird durch eine rohrförmige Leitung 67 in die Kammer 66 eingeführt. Eine Scheibe 68, die mit einer kleinen öffnung 68a versehen ist, dient als Drosselstelle, die einen Druckabfall der aus der Leitung 67 kommenden Luft bei ihrem Eintritt

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in die Kammer 66 erzeugt.

Die Anordnung ist derart, daß der Druck in der Kammer 66 geringfügig größer als der Druck in der Zunge ist, so daß bei normalem Betrieb Luft durch die Öffnung 61a aus der Kammer 66 ausstrümt. Dieser Luftstrom durch die Öffnung 61a hilft mit sicherzustellen, daß die Öffnung 61a nicht verstopft wird. Der Druck in der Leitung 67 kann ungefähr 0,21 kp/cm (3 psi) betragen, und der Druck in der Kammer kann einen mittleren Wert von ungefähr 3,5" Wassersäule haben; in anderen Warten: Die Öffnung 68a drosselt den Druck um ungefähr 96^4. Bei einem anderen möglichen Ausführungsbeispiel beträgt der Druck in der Leitung 67 ungefähr 0,84 kp/cm (12 psi), und der Durchmesser der Öffnung 61A ist 1 mmj um einen ausreichenden Druckabfall zu erzeugen, kann der Durchmesser der Öffnung 68a ungefähr 0,1 mm betragen.

In Fig. 7 ist die Kammer 66 zur Veranschaulichung etwas größer dargestellt, als sie in der Praxis vorzugsweise tatsächlich ausgebildet ist.

Fig. 8, die eine andere Ausführungsform zeigt, ist ein Querschnitt in einer Querebene unmittelbar stromab der Leitung 162 und mit Blickrichtung auf die Leitung 162. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Leitung 162 bis hin zu der Zunge 61, und sie dient tatsächlich als eine Kammer, die der Kammer 66 in Fig. 7 entspricht. Eine rohrförmige Druckzuführungsleitung 81 ist an der Leitung 162 angeschlossen, und eine der Öffnung 66a in Fig. 7 entsprechende Öffnung ist in der Wand der Leitung 162 innerhalb der Leitung 61 gebildet.

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Fig. θ zeigt außerdem, daß die Umhüllungsbahn 62 in diesem Stadium von dem Garniturband 63 über die Zunge entlang einer Seite (der linken Seite) gefaltet ist. Demgemäß ist die öffnung 61A nach rechts gegenüber der Mitte der Zunge versetzt.

Als Beispiel sei angegeben: Wenn die Gesamtlänge der Zunge 61 220,6 mm (9") beträgt, liegen die Druckabnahmestellen 61a und 61b ungefähr 12,7 mm bzw. 50,8 mm (0,5" bzw. 2") vom stromabwärtigen Ende der Zunge entfernt.

Wie in Fig. 7 gezeigt, weist die Vergleichseinrichtung 64 eine Membran 69 auf, die zwischen Kammern 70 und 71 liegt, die mit der Leitung 162 bzw. 163 in Verbindung steht. Kapazitätsplatten 72 und 73 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Membran 69 (die aus Metall besteht oder mit Metall beschichtet ist) angebracht; die Anordnung ist hierbei derart, daß die Kapazität zwischen der Membran und jeder der Kapazitätsplatten 72 und 73 die gleiche ist, wenn die Membran unbelastet ist. Wenn jedoch ein Druckunterschied zwischen den Kammern 70 und 71 vorhanden ist, wird die Membran in Richtung auf die eine Kapazitätsplatte und weg von der anderen verformt, wodurch eine unterschiedliche Kapazität erzeugt wird. Elektrische Leitungen 74,76 und 76 sind an den beiden Kapazitätsplatten 72,73 bzw. der Membran 69 angebracht und führen zu einem elektrischen Kreis 77. Der Kreis 77 gemeinsam mit den zwischen der Membran und den Kapazitätsplatten gebildeten Kapazitäten bildet einen Brückenkreis, der ein Ausgangssignal erzeugt, das den Druckunterschied an den Druckabnahmestellen

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61α und 61b wiedergibt. Dieses Ausgangssignal wird von einem Integrationskreis 7Θ über eine vorgegebene Zeitspanne gemittelt, und das Ausgangssignal des Integrationskreises 78 wird über einen Verstärker 79 einem Motor 80 zur Steuerung dessen Drehzahl zugeführt; der Motor dient zur Zuführung des Wergs in den Konus 60. Wie bereits erwähnt, ist die Steuerung der Motordrehzahl derart, daß die Druckdifferenz zwischen den Druckabnahmestellen 61a und 61b im wesentlichen konstant gehalten wird. Stromauf dar Schaibe(n) und Rolle(n), die von dem Motor 80 angetrieben werden, kann in an sich bekannter Weise das Werg gestreckt werden.

Wenn die Druckdifferenz, die von der Vergleichseinrichtung 64 festgestellt wird, sich jemals so erheblich ändert, daß sie außerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt, sondert die Vorrichtung die anschließend eus dem betreffenden Teil des Wergs hergestellten Filter aus, während zur gleichen Zeit vorzugsweise angezeigt wird, daß dies geschehen ist.

Eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann so ausgebildet sein, daß sie den Verbrauch von Werg optimiert, indem der Grad der Streckung in folgender Weise variiert wird. Der Wergverbrauch kann beispielsweise in der Weise überwacht werden, daß Gruppen der von der Vorrichtung hergestellten fertigen Filter gewogen werden; die Filter können von der Vorrichtung weg in Schragen gefördert werden, und jeder Schragen bzw. jeder Nte Schragen kann automatisch gewogen werden.

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Die Gewichtsanzeige kann dazu benutzt werden, den Srad der Streckung zu ändern, während ein konstanter Druckabfall zwischen den Druckabnahmestellen 61a und 61b aufrechterhalten wird, so daß das Gewicht des bei der Filterherstellung verwendeten Wergmaterials minimallsiert wird. Beispielsweise kann der Grad der Streckung selbsttätig in kleinen Schritten (beispielsweise um 2%) in Abhängigkeit von kleiner werdenden Gewichtssignalen vergrößert werden, bis die Stufe erreicht ist, bei der das Gewicht größer zu werden beginnt, worauf die Streckung mit den gleichen Schritten verringert wird, bis aufeinanderfolgende Gewichtssignale wiederum eine Gewichtszunahme anzeig&n, worauf der Betrag der Streckung wiederum um die kleinen Schritte vergrößert wird und so weiter, um somit das Gewicht der fertigen Filter (d.h. genauer gesagt die Menge des zur Herstellung der Filter verwendeten Wergs) zu minimalisieren, während der Druckabfall im wesentlichen konstant gehalten wird.

Als Alternative zum Wiegen der Schragen können die Filter gruppenweise in regelmäßigen Abständen durch einen Wiegeförderer gewogen werden, der die Filter von der Herstellungsmaschine wegfördert. Vorzugsweise ist Vorsorge getroffen, um den Wiegeförderer automatisch eine Zeitlang zu verzögern, wenn Filter ausgeworfen werden oder Proben zur Inspektion von Hand entnommen werden.

Im Falle eines Wiegeförderers oder beispielsweise einer Nukleon-Abtastvorrichtung zum kontinuierlichen überwachen des Gewichts des Filterstebes (wie sie üblicherweise bei Zigarettenherstellungsmaschinen verwendet werden) wird xIslsaQpvAFVfffiV^{1 über einen in} vorgegebenen

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Intervallen auftretenden Zyklus (z.B. jede Minute) gemittelt, der lang genug ist, um den Betrieb der Steuerung des Druckabfalls nicht zu beeinträchtigen. Jedes dieser Mittelwertsignale (oder jedes Schragengewicht-Signal) kann an einen Logikkreis einfach als digitale Anzeige (entweder 1 oder θ) übertragen werden, die widerspiegelt, ob das Gewicht im Vergleich zu dem vorhergehenden Zyklus größer oder kleiner geworden ist. Der Logikkreis, der bekannte Komponenten verwendet, könnte außerdem einen Speicher haben, der aufnimmt, ob der Betrag der Streckung als Ergebnis des vorhergehenden Zyklus größer oder kleiner geworden ist. Diese "Streckungsreihenfolge" wird für den nächsten Zyklus wiederholt, wenn sie vorher eine Gewichtsverringerung zur Folge hatte, und sie wird umgekehrt, falls sie vorher eine Gewichtsvergrößerung bedingte.

Fig. 9 zeigt in schematischer Weise, wie die Wergoptimierung erzielt werden kann. Filter werden an eine Maschine B5 über eine Auswurfvorrichtung 86 (durch die nicht zufriedenstellende Filter ausgesondert werden) und eine Wiegevorrichtung B7 abgegeben. Jeder Überwachungezyklus wird durch eine Uhr 8Θ eingeleitet, die in vorgegebenen Zeitintervallen oder - auf der Basis eines maschinenerzeugten Zeitgeber-Impulses - in regelmäßigen Intervallen bezüglich einer Filterzählung arbeiten kann; in beiden Fällen verzögert die Auswurfeinrichtung 86 bei ihrer Betätigung den Betrieb der Uhr, um sicherzustellen, daß jedes integrierte Gewichtssignal auf der gleichen Anzahl von Filtern basiert.

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Das Gewichtssignal eines jeden Zyklus wird über eine Integrationsstufe 06 einem Gewichtsspeicher 89 und (als Signal Wn) einer Gewichtsvergleichseinrichtung 90 zugeführt. Die Gewichtsvergleichseinrichtung 90 empfängt zur gleichen Zeit von dem Gswichts=peicher ein Signal Wn-1, das das während des vorhergehenden Zyklus registrierte integrierte Gewicht darstellt. Die Gewichtsverglaichseinrichtung vergleicht das Signal Wn mitjdem Signal Wn-I und überträgt an einen Streckungsöteuerung-Logikkreis 91 ein digitales Signal, das anzeigt, ob Wn größer oder kleiner als Wn-1 ist. Ein Streckungsspeicher 92 informiert den Logikkreis 91, welche Streckungsverstellung Sn zu Beginn dieses Zyklus angewandt wurde (d.h. ob die Streckung im Vergleich zu dem vorhergehenden Zyklus vergrößert oder verkleinert wurde), und der Logikkreis 91 erzeugt auf der Basis dieser Information und des von der Vergleichseinrichtung 90 empfangenen Signals ein Dehnungsverstellungssignal Sn+1, um die Streckung um ein Inkrement zu ändern, ehe der nächste Zyklus beginnt.

Der Betrag dar Streckung wird durch einen Schrittmotor 93 verstellt. Dieser Schrittmotor kann beispielsweise die Drehzahl eines das Werg vortreibenden Motors steuern, um die Größe der Streckung zu ändern; eine andere Möglichkeit ist die, daß der Schrittmotor 93 ein Ventil (nicht gezeigt) verstellt, das einen Strömungsmitteldruck steuert, der wiederum den Druck steuert, mit dem eine das Werg streckende Rolle an dem Werg anliegt.

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Wenn die Uhr 88 ein Filter-Zähler ist, kann die Zählfrequenz (die die Geschwindigkeit des kontinuierlichen Filterstrangs vor seiner Zarschneidung in einzelne Filterstäbe darstellt) dazu bsnutzt werden, den Wert des Druckabfalls automatisch zu verstellen, der durch Verstellen der Wergzuführgeschwindigkeit gesteuert wird. Dies beruht auf der Grundlage, daß der Druckabfall während dar Herstellung des kontinuierlichen Strangs (d.h. die Druckdifferenz zwischen zwei Druckabnahmestellen) von der Stranggeschwindigkeit abhängt, da er grundsätzlich von dar Verschiebung dar im Werg enthaltenen Luft relativ zu dem Werg herrührt.

Die Auswurfeinrichtung kann so ausgebildet sein, daß sie einige wenige Filterstäbe in regelmäßigen, relativ langen Intervallen auswirft (z.B. einmal pro Tag), damit die Druckabfalleigenschaften der Filter mit einem geeigneten Meßinstrument von Hand gemessen werden können. Auf der Grundlage dieser Messungen kann, falls erforderlich, das Druckabfallsignal in der Zunge verstellt werden. Hierdurch lassen sich irgendwelche Fehler ausgleichen, die sich in die kontinuierliche Messung unter Abnutzung der Zunge oder der Unterlage 28 (Fig. 2) allmählich einschleichen könnten.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele befassen sich mit der Herstellung von Filterstäben mit einer Umhüllung aus Papier oder einem anderen Material um das Werg. Als Alternative hierzu kann die Erfindung auch bei einer Vorrichtung angewendet werden, die Filterstäbe ohne Umhüllung herstellt, wie z.B. in der GB-PS 1 169 beschrieben. 709881/1055

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Leerseite

Claims

fc'olins Limited 2, Evelyn Street Deptford, London 3EB EDH / England Anwaltsakte I M-4310 23. Juni 197? Patentansprüche

1. Verfahren zun Herstellen von Zigarettenfiltern aus Filtervvcrcj, dadurch gekennzeichnet, daß Filterwerg zügerührt wird, währsna Luft zürn Aufbauschen und Lockern des 'tlcrns in das Wc-rrj ^ingrsb] c.sEn wird, daß dz-s '.Verg seitlich komprimiert '.vird, während L'wft aus don Würg cib^'Gzogen '.vird, und daß dann der Druckst fell durch das Werg überwacht und das Druckabfall-Signal dazu verwendet wird, die Wergzuführung so zu steuern, daB d^r Urucliabf:ll in wosantlichen konstant bleibt.

2. Verfahren zum Herstellen von Zigavettenfiltarn aui3 Filtcr^erg, dadurch gekennzeichnet, daß Filterwcrg zugeführt '.vird, v.'ährend das Filtarwsrg in Längsrichtung gestreckt v.ird, daß üj.3 '.Vorg komprimiert wird, um einen kontinuierlichen Filterstrang zu bilden, der anschließend in einzelne Filterstäbe znrtrennt wird, und daß die Geschwindigkeit des V/ergverbrauchs während .L ic'n: hui l.ir Zyklen überwacht wird, bei denen der Grad dsr '.VergStreckung ein klein wenig vergrößert oder verringert wird, unu zwar in Abhängigksit von einem Vergleich zwischen den Werrjverhruuchssignalen,

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ORlQlNAL INSPECTED

di·- zwischen zwei -:uFci.-.anrier folgernden Zyklen empfangen werden, Uli den 'Jiorcvi:rbr'juch zu rninimrjlisiGren, während ein im wessntlichen jsbenGi Di■ jc'-ubfall aufrechterhalten wird.

3. Vorrichtung zum Herstellen von Zigarettenfiltsrn aus Filtßrwerg, insijejcincinr.: .turn Durchführen css Vsrfehrens noch Anspruch 1 ader ?., gskonnznichnst durch eine '/Vergzuführungseinrichtung zu-n Zuführen von Fij tarv.^r^ zu einem Strangformabschnitt! eine Vsrdichtungseinrichtung (i5,i.'5,29;50,26,29jSO,ßi) zum seitlichen Komprimieran des Filterwergs juf dsn Querschnitt des fertigen Filtcrstrangs nit einer Zunn:= (2£;51), die das Werg auf seinen endgültigen Querscnnitt warf'jrmt und kamprimiart, und eins Fühleinrichtung (30,31,3'IjSIi₁GIb₁Oa), die der Zunge zugeordnet ist, um den Druckabfall durch das «^rg in 3insm Dercich zu ermitteln, in dem das Werg seinen endgültigen Querschnitt nahezu erreicht hat.

4. Vorrichtung nech Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (80;93), die die Zuführungsgaschwindirjkait des Wergs um einen veränderlichen Detrag in Abhängigkeit von dem gemessenen Drucktibft. 11 so ändert, düß der Druckabfall im wesentlichen konstant bleibt.

5. Vorrichtung noch Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung zwei in Längsrichtung auf Abstand zueinander angsordnats Druckabnahnestellen (30,31;61a,6ib) in der Zunge sowie eine Vergleichseinrichtung (34,64) aufweist, die den Druck an den beiden Driuckabnahmestellen vergleicht.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 his 'J., gekennzeichnet durch ginen Saugförderer (26), der d-:r. ..^rq seih] ich korr.priiriert, ehe das Werg unter die Zunge (20) nsl: n'jt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g3!;Rnn?i?ichn2f-., daß der Saugfürderer (26) ein Saugrud ist, d-?s angrenzend an einer das Werg tragenden Bahn bzw. einem Band (27) umläuft, um das; Werg in Zusammenwirkung mit der Qtihr bzv.. der. Bond zu komprimieren.

8. Vorrichtung nuch Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugförderer (26) so ausgebildet ist, daf. er das Wnrg näherungsweise auf seina ^ndquerschnittsfläche komprimiert.

9. Vorrichtung nach einsm der Anspruchs 3 bis f"¹, (-ekennzpichnst durch eine Aufbauschvorrichtung (40), din Luft in das Vcrg von der Seite einbläst, ehe das ;'/ery seitlich komprimiert wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbauschvorrichtung einen ringförmigen Luftauslaß (44) aufweist, durch den Luft von allen Seiten in das .Verg geblasen wird,

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckabfall-Fühleinrichtung besteht aus einer Druckabnahmestelle (61a) in der Zunge, einem hohlen Teil (65;162), das einen Druckraum (66) angrenzend an der Außenfläche der Zunge im Bereich der Druckabnahnestelle bildet, einer Leitung (67;BJ]L die mit dem Druckraum sowie mit einer

- a - ORIGINAL INSPECTEO

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Luftouelle verbunden ist, die Luft mit einem Druck liefert, der wesentlich größer als der Druck in der Zunge ist, einer Öffnung (68a;82), durch die der Druck aus der Leitung bei seinem Eintritt in den Druckraum auf einen Wert gedrosselt wird, der ein wenig oberhalb des mittleren Drucks in dsr Zunge im Bereich der Druckabnahmestelle liegt, wobei der Druckraum mit einer Druckmefleinrichtung odsr einer Druckvergleichseinrichtung (64) verbunden ist.

12. Vorrichtung zum Herstellen von Zigorettenfiltern aus Filterwerg, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch! 1 oder ?., gekennzeichnet durch eine Wergzuführeinrichtung zum Zuführen von Filterwerg zu einer Strangformeinheit, in der das Werg vorzugsweise mit einer kontinuierlichen Umhüllungsbahn umhüllt wird, eine Luftzuführungseinrichtung (40), die Luft in das Werg während seiner Bewegung in Richtung auf die Strangformeinheit einbläst, einen Saugförderer (26), der stromab der Luftzuführungseinrichtung angeordnet ist und das Werg seitlich komprimiert, während er Luft aus dem Werg abzieht, eine stromab des Saugfürderers angeordnete FUhlelnrichtung (30,31,34), die den Druckabfall durch das Werg ermittelt, und eine Einrichtung (θθ)93), die die Wergzuführung in Abhängigkeit von der Druckabfall-Fühleinrichtung so verstellt, daß der Druckabfall im wesentlichen konstant bleibt·

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13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugförderer (26) so ausgebildet ist, daß er das Werg auf nahezu seine Endquerschnittsflache komprimiert, daß dem Saugförderer (26) eine Zunge (29) folgt, dia das Werg auf seinen Endquerschnitt verformt, und daß die Druckabfall-Fühleinrichtun:; eine Vergleichseinrichtung aufweist, die den Druck an zwei in Längsrichtung auf Abstand zueinander liegenden Druckabnahmestellen (30,31) in der Zunge vergleicht.

14. Filterherstellungsvorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung, die den Druckabfall durch das Werg überwacht und die Wergzuführung so einstellt, daß der Druckabfall im wesentlichen konstant bleibt, einer Gewichtsüberwachungscinrichtung, dia die Geschwindigkeit des Verbrauchs an Werg ermittelt, und einer Wergstreckvorrichtung, dia das .Verg in veränderlichem Ausmuß streckt, ehe das Werg seitlich komprimiert wird, gekennzeichnet durch einen Streckungssteunrungs-Logikkrais (91), dar in bestimmten Zeitintsrvallen betätigt wird, um die üVergstreckung um einen vorgegebenen Schritt bei jeder Betätigung zu vergrößern oder zu verringern, je nachdem, ob der vorhsrgsh^nde Gtreckungsverstellungsschritt den Wergvsrbrauch vergrößert adsr verringert hat, um den Wergverbrauch zu mininalisieren.

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