DE2941097A1

DE2941097A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von tabakrauch-filterkomponenten, insbesondere zigarettenfilterkomponenten

Info

Publication number: DE2941097A1
Application number: DE19792941097
Authority: DE
Inventors: John Anthony Luke
Original assignee: British American Tobacco Co Ltd
Current assignee: British American Tobacco Investments Ltd
Priority date: 1978-10-19
Filing date: 1979-10-10
Publication date: 1980-05-08
Also published as: NL190223C; FI793136A; NL7907314A; NL190223B; GB2033207A; GB2033207B; MX150998A; CA1122498A; FI63517B; ZA795207B; BR7906823A; DE2941097C2; DK151926B; BE879257A; US4292032A; DK151926C; JPH0112473B2; FI63517C; CH632397A5; JPS5554887A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Tabakrauch-Filterkomponenten/ insbesondere Zigarettenfilterkomponenten

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Tabakrauch-Filterkomponenten .

In der GB-PS 1 436 636 ist ein Zigarettenfilter beschrieben, mit dem sämtliche, im Rauch enthaltene Feststoffteilchen ausgefiltert werden können und das zwischen zwei Pfropfen aus Filtermaterial, etwa Zellstoffacetat, ein Scheibenelement mit kleiner Bohrung aufweist, die als Rauchbeschleunigungsöffnung wirkt. Beim Zusammenbau derartiger Filter müssen drei einzelne Komponenten hintereinander angeordnet werden, was verhältnismäßig komplizierte und teure Maschinen erfordert. Mit der Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, nach welchem stäbchenförmige Rauchfilterkomponenten mit einer oder mehren ringförmigen Rauchsperren hergestellt werden können, wobei diese aus Filtermaterial bestehenden stäbchenförmigen Körper, in deren Umfangsfläche ringförmige Nuten eingeformt sind, auf einer bogenförmigen Bahn quer zur ihrer Längsachsenrichtung vorangefördert werden, und es wird sich verfestigendes Sperrmaterial während dieses Voranförderns in den Ringnuten abgelagert, solange die stäbchenförmigen Körper sich noch um ihre eigene Achse drehen. Dabei entstehen Filterkomponenten mit ringförmigen Rauchsperren.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren der vorstehend genannten Art, bei dem die ringförmigen Nuten in die stäbchenförmigen Körper erst eingeformt werden. In einigen Fällen wird die Nutbildung und das Ablagern des Sperrmaterials in aufeinander folgenden Abschnitten einer einzigen bogenförmigen Förderstrecke vorgenommen.

Vorzugsweise werden die stäbchenförmigen Körper ununterbrochen entlang der bogenförmigen Bahn vorangefördert, während das Sperrmaterial abgelagert wird, und werden dabei auch ununterbrochen um ihre Längsachsen gedreht.

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Mit der Erfindung wird auch eine Vorrichtung geschaffen, mit der nach dem obengenannten Verfahren stäbchenförmige Tabakrauch-Filterkomponenten hergestellt werden können/ die eine oder mehrere ringförmige Tabakrauchsperren enthalten. Die in dieser Vorrichtung benutzte Fördervorrichtung hat vorzugsweise die Gestalt einer Trommel, wobei für das Drehen der stäbchenförmigen Körper um ihre Längsachse an der Trommel sitzende Gruppen von Rollen dienen, die, beim Anblick auf die Trommel in Richtung ihrer Längsachse, kreisförmig auf der Trommelmantelfläche angeordnet sind. Das Zuführen des abbindenden Sperrmaterials erfolgt vorzugsweise mit Drehelementen, die so angebracht sind, daß sie in die einzelnen Ringnuten der Filterkomponenten eindringen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung in Verbindung mit der Zeichnung eingehend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung, mit der stäbchenförmige Zigarettenfilterkomponenten bearbeitet werden; und

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Draufsicht auf den Vorrichtungsteil, mit dem das Sperrmaterial abgelagert wird.

Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besitzt einen Trichter 1 mit einer Speisewalze 2 in der Trichterauslauföffnung und einer neben der Speisewalze 2 angeordneten Abweiserwalze 3, die einen kleineren Durchmesser hat. Die Speisewalze ist auf ihrer Mantelfläche mit Längsrillen ausgestattet, so daß sie stäbehenförmige Fiiterstopfenkörper 2a aus dem Trichter 1 an einen Stäbchenformer 4 abgeben kann, der aus einer Drehtrommel 5 und einem Formerbogen 6 besteht. Eine wiederum mit Längsrillen ausgestattete Ubergabewalze 7 nimmt von der Trommel 5 die Stäbchen auf und gibt sie an eine sich drehende Fördertrommel 8 weiter, die sie zu einer Einrichtung 9 transportiert, an der das Sperrmaterial abgelagert wird, wozu noch eine Zuführeinheit 10 für das Sperrmaterial gehört. Die Vorrichtung

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weist schließlich noch einen endlosen Bandförderer 11 auf, der zwei Rollen 12 und 13 umschlingt und von der Trommel 8 die fertigen Filterstäbchen übernimmt. Nach Belieben kann die Vorrichtung dann noch eine Einwickeleinrichtung aufweisen.

Die Anordnung 4, mit der die Stäbchen geformt werden, entspricht derjenigen, wie sie in der deutschen Patentanmeldung P 27 11 784.6 beschrieben ist. Die Mantelfläche der Trommel 5 ist mit angetriebenen Tragwalzen 5a von kleinem Durchmesser besetzt, deren Achsen parallel zur Achse der Trommel 5 verlaufen. Jeweils ein Tragrollen-Paar dient dazu, Stäbchen, die von der Speisewalze 2 herangefördert werden, zu stützen und zu drehen, wobei diese Stäbchen dann während des Umlaufs der Trommel 5 durch die Anordnung 4 hindurchgefördert werden. Der Former 6 ist mit radial einwärts weisenden Rippen (nicht gezeigt) ausgestattet und besitzt Heizeinrichtungen, vorzugsweise in Gestalt von elektrisch beheizten Elementen. Der Former läßt sich auch um eine Schwenkachse 6¹ aus seiner Arbeitsstellung herausschwenken.

Die Fördertrommel 8 der Ablagerungseinrichtung 9 entspricht im Aufbau im wesentlichen der Trommel 5 und ist ebenfalls mit entlang dem Umfang angeordneten, angetriebenen Tragwalzen 8a bestückt, von denen die auf sie abgelagerten Filtermaterialstäbchen 2a auf dem Umfang der Trommel 8 ständig in Drehung versetzt werden. Den einzelnen Trommeln 5, 8, Walzen 2, 7 und dem Förderer 11 sind Führungselemente 2', 4¹, 4", 7', und 8" sowie 11' zugeordnet. Diese Führungselemente stützen und führen die Stäbchen und halten sie gegen die jeweiligen, sich drehenden Elemente.

Die Zuführeinheit 10 für das Sperrmaterial weist ein Bad 14 auf, in dem sich das flüssige Sperrmaterial befindet und das auf einem Block 14' gleiten kann, der seinerseits wieder auf zwei Stangen 15 gleitbar geführt ist, die in einem Wandelement 16 (siehe Fig. 2) der Vorrichtung dazu senkrecht befestigt sind. Eine Querplatte 17 ist mit Muttern 15* an den äußeren Enden der Stangen 15 befestigt. Eine Schraube 18 durchsetzt

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frei ein Loch (nicht gezeigt) in der Platte 17 und steckt in einer Gewindebohrung im Block 14'. Der Kopf der Schraube weist eine Ringnut 18' auf, in die radial von außen Finger eines Bügelelementes 19 eingreifen. Auf diese Weise ist die Schraube 18 gegenüber der Platte 17 gehalten, und wenn sie gedreht wird, kann das Bad 14 auf den Stangen 15 verschoben werden.

Die Einstellung der Lage des Bades 14 in Richtung parallel zum Wandelement 16 wird durch eine Vorrichtung vorgenommen, die der soeben beschriebenen gleich ist. Im Block 14' sind Stangen 20 fest eingesetzt, und darauf ist eine Querplatte 21 mit Hilfe von Muttern 20' auf den äußeren Enden der Stangen 20 befestigt. Durch ein Durchgangsloch in der Platte 21 greift eine Schraube hindurch und ist in eine Gewindebohrung im unteren Teil des Bades 14 eingeschraubt. Die Schraube wird gegenüber der Platte 21 durch einwärts weisende Finger eines Bügelelementes 32 gehalten, wobei diese Finger in eine Ringnut 22' der Schraube 22 hineingreifen. Wird die Schraube 22 verdreht, so gleitet das Bad 14 gegenüber dem Block 14*.

Zur Auftragseinheit 10 gehört außerdem eine Walze 24, die am Bad 14 mit Lagern 25 und 26 derart befestigt ist, daß ihre Achse parallel zur Achse der Trommel 8 verläuft. Die Walze 24 trägt sechs Scheiben 27 von gleichem Durchmesser. Die Stärke der Scheiben beträgt beispielsweise 1,25 mm. Die Walze 24 ist mit einem Zahnrad 27a bestückt, das auf einer Achsverlängerung der Walze 24 in Fig. 2 rechts vom Lager 26 sitzt. Die nun zu beschreibenden Einrichtungen dienen dazu, sicherzustellen, daß das Zahnrad 27a stets angetrieben wird, obgleich die Lage des Bades 14 parallel und senkrecht zum Wandelement 16 verändert werden kann.

Eine Welle 28 ist drehbar im Wandelement 16 gelagert und trägt an demjenigen Ende, das vom Bad 14 entfernt liegt, ein Zahnrad 29, am anderen Ende dagegen einen Arm 30, der sich parallel zum Wandelement 16 erstreckt. Das Zahnrad 29 ist auf die Welle 28 mit einem Keil aufgesetzt, während der

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Arm 30 sich gegenüber der Welle drehen kann. Ein Lagergehäuse 30" ist mit dem Arm 30 einstückig, und in diesem Lagergehäuse 30* kann sich eine zweite Welle 31 drehen, die eine bogenförmige Schlitzöffnung 32 im Wandelement 16 frei durchsetzt. Auf dem einen Ende sitzt auf der Welle 31 ein Zahnrad 33, das mit dem Zahnrad 27a der Walze 24 kämmt. Am anderen Ende trägt die Welle 31 ein weiteres Zahnrad 34, das drehfest mit der Welle 31 verbunden ist und mit dem Zahnrad 29 kämmt. Der Arm 30 ist federbelastet (nicht dargestellt), so daß das Zahnrad 33 bei Verschwenkung des Arms 30 um die Welle 28 stets mit dem Zahnrad 27a im Eingriff gehalten wird. Ein Anschlagbolzen 35, der in das Wandelement 16 eingeschraubt ist, durchsetzt frei einen Bogenschlitz 36 im Arm 30 und begrenzt die Schwenkbewegung des Arms 30 um die Welle 28, wenn das Bad 14 einmal abmontiert ist.

Der Walze 24 ist eine Abstreiferanordnung 37 zugeordnet. Die aus mehreren Teilen bestehende Abstreiferanordnung 37 enthält ein erstes Abstreifblech 38, das sechs vorspringende Zähne aufweist, wie es aus der Fig. 2 zu erkennen ist, wobei die Zähne jeweils links von den einzelnen Scheiben 27 liegen. Ein zweites Abstreifblech 39 liegt unter dem ersten Abstreifblech 38 und besitzt ebenfalls sechs vorspringende Zähne, die sich jeweils rechts von den zugehörigen Scheiben 27 befinden. Die Abstreifbleche 38 und 39 werden von einer Platte 40 abgestützt, die auf der Oberkante der Badwände ruht. Die Abstreifbleche 38 und 39 lassen sich unabhängig mit (nicht dargestellten) Stellelementen einstellen, womit der Spalt zwischen den Seitenblechen der Scheiben 27 und den Zähnen vergrößert oder verkleinert werden kann, während außerdem die Enden der Platte 40 gegenüber der Walze 24 eingestellt werden können.

Die Walzen und Trommeln 2, 3, 5, 7, 8 und die Fördergurtrolle sowie das Zahnrad 29 werden gemeinsam von einem einzigen Elektromotor über Zahnradverbindungon angetrieben, wobei diese Zahnräder jeweils an dem Wandelement 16 gehaltert sind. Ferner sind zwei Elektromotore vorgesehen, deren Dreh-

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zahl eingestellt werden kann und die über Zahnradverbindungen die Umfangsrollen 5a und 8a der Trommeln 5 und 8 antreiben. Die Trommeln 5 und 8 und die zugehörigen Umfangsrollen drehen sich im Uhrzeigersinn, während die Walzen 2, 3 und 7, die Förderantriebsrolle 12 und die Walze 24 im Gegenuhrzeigersinn angetrieben sind.

In den Trichter 1 werden für den Betrieb der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung Filtermaterialstäbchen eingebracht, die vorzugsweise sechsmal so lang wie einzelne Zigarettenfilter sind. Das Bad 14 enthält das Material für die Sperrfilter. Werden beispielsweise Stäbchen aus Zellstoffacetat verarbeitet, so kann das Sperrmaterial eine heiße Schmelze sein, beispielsweise Polyäthylen, wobei dann das Bad eine geeignete Heizvorrichtung aufweist, z. B. in Gestalt elektrischer Heizelemente.

Die Speisewalze 2 gibt einzeln Stäbchen an die Trommel 5 des Stäbchenformers 4 ab. Die Abweiserwalze 3, die sich im Gegenuhrzeigersinn dreht, sorgt für einen gleichmäßigen Zustrom der Stäbchen aus dem Trichter 1 zur Speisewalze 2. Die von der Trommel 5 um ihre Achse herum geförderten Stäbchen werden von den auf der Mantelfläche angeordneten Trägerrollen 5a um ihre eigenen Achsen gedreht und erhalten, da sie mit den heißen Rippen des Formers 6 in Berührung kommen, sechs Ringnuten eingeformt. Die so geformten Stäbchen werden von der Ubergabewalze 7 auf die Trommel 8 der Ablagerungsvorrichtung 9 überstellt, wo sie wiederum um ihre eigene Achse gedreht werden, wofür die Tragrollen 8a am Umfang der Trommel 8 sorgen. Die Stäbchen werden von der Trommel 8 zu der das Sperrmaterial zuführenden Einheit 10 gefördert, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Scheiben 27 der Walze 24 zu einem Teil in die in den Stäbchen ausgeformten Ringnuten eingreifen. Da die Scheiben 27 umlaufen, tauchen ihre untenliegenden Abschnitte stets in das flüssige Sperrmaterial im Bad 14 ein, so daß in jeder Ringnut Sperrmaterial abgelagert und auf diese Weise in jeder Ringnut eine ringförmige Rauchsperre erzeugt wird. Wieviel Sperrmaterial von den Scheiben 27 in die Ringnuten hineingetragen wird, hängt selbstverstand-

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lieh von der Einstellung der Abstreifblechanordnung 37 ab, so daß diese Einstellung auch für die Form der schließlich hergestellten Rauchsperren maßgebend ist.

Die von der Einheit 10 weiterlaufenden Stäbchen werden dann zum Förderer 11 transportiert.

Die in der vorstehenden beschriebenen Weise hergestellten Filterstopfen können in Zigarettenfiltern verwendet werden, die in der deutschen Patentanmeldung P 27 45 028.3 beschrieben sind.

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Claims

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BRITISH-AMERICAN TOBACCO COMPANY LIMITED, London/England

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Tabakrauch-Filterkomponenten, insbesondere Zigarettenfilterkomponenten

PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zur Herstellung stäbchenförmiger Tabakrauch-Filterkomponenten, in denen sich eine oder mehrere ringförmige Rauchsperren befinden, dadurch gekennzeichnet, daß stabellenförmige Körper aus Rauchfiltermaterial, in deren Umfangsflache nach außen offene Ringnuten eingeformt sind, mit Bewegungsrichtung quer zu ihrer Längsachse auf einer bogenförmigen Bahn vorangefördert und dabei unter fortwährendem Drehen um die Längsachse in den Ringnuten ein abbindendes Rauchsperrnaterial eingelagert wird, so daß Filterkomponenten mit ringförmigen Rauchsperren entstehen.
2. Verfahren zur Herstellung stäbchenförmiger Tabakrauch-Filterkomponenten, in denen sich eine oder mehrere ringförmige Rauchsperren befinden, wobei nach außen offene Ringnuten in die Umfangsflachen der stäbchenförmigen Körper aus Rauchfiltermaterial eingeformt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Nuten versehenen stäbchenförmigen Körper mit Bewegungsrichtung quer zu ihrer Längsachse auf einer bogenförmigen

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Bahn vorangefördert und dabei unter fortwährendem Drehen um die Längsachse in den Ringnuten ein abbindendes Sperrmaterial abgelagert wird, so daß Filterkomponenten mit ringförmigen Rauchsperren entstehen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnuten mittels Wärme und Druck in die stäbchenförmigen Körper eingeformt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die stäbchenförmigen Körper aus einem thermoplastischen Material, wie Zellstoffacetat, hergestellt sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnuten in die stäbchenförmigen Körper eingeformt werden, während sie auf einer bogenförmigen Bahn quer zu ihrer Längsachse vorangefördert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einformen der Nuten und das Ablagern des Sperrmaterials in aufeinanderfolgenden Abschnitten einer einzigen bogenförmigen Förderstrecke erfolgt.
7. Vorrichtung zur Herstellung stäbchenförmiger Tabakrauch-Filterkomponenten, welche eine oder mehrere ringförmige Tabakrauchsperren enthalten, gekennzeichnet durch Mittel (5,5a,6) zur Bildung von zur Umfangsfläche der stäbchenförmigen Körper (2a)aus Rauchfiltermaterial hin offenen Ringnuten, Mittel (8) zum Voranfördern der mit Ringnuten versehenen Körper (2a) quer zu ihrer Längsachse auf einer bogenförmigen Bahn, Mittel (10) zum Ablagern eines abbindenden Rauchsperrmaterials in den Nuten während des Voransförderns und Mittel (8,8a,8"), mit denen die stäbchenförmigen Körper (2a) während des Ablagerns des Rauchsperrmaterials um ihre Längsachse gedreht werden, wodurch Filterkomponenten mit ringförmigen Rauchsperren entstehen.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermittel eine Drehtrommel (8) aufweisen, auf deren Umfangsfläche die mit Ringnuten versehenen Körper (2a) vorangefördert und entlang einer bogenförmigen Bahn geführt sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ablagern des Rauchsperrmaterials in den Ringnuten Drehscheiben (27) vorhanden sind, die in die Nuten eingreifen, während die stäbchenförmigen Körper (2a)auf der bogenförmigen Bahn vorangefördert werden, und daß Mittel (14) zum Zuführen des Rauchsperrmaterials zu den Drehscheiben (27) vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchsperrmaterial in einem Bad (14)enthalten ist, an welchem die Drehscheiben (27) derart befestigt sind, daß sie zum Teil in das Rauchsperrmaterial eintauchen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad (14)parallel zur Längsachse der auf der bogenförmigen Bahn vorangeförderten stäbchenförmigen Körper (2a) einstellbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad (14) in Richtung senkrecht zur Längsachse der stäbchenförmigen Körper (2a) verstellbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß gezahnte Abstreifbleche (38,39)in Bezug auf die Drehscheiben (27) einstellbar sind, um den Abstand zwischen den Abstreifblechzähnen und den Seitenflächen der Drehscheiben (27) festzulegen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Drehscheiben (27) einen Zahnradtrieb aufweist, bei dem in allen Einstellungen des Bades (14) der Antrieb der Drehscheiben (27) gesichert ist.

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