DE2941097C2

DE2941097C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer oder mehrerer ringförmiger Rauchsperren in stäbchenförmigen Tabakrauch-Filterkomponenten

Info

Publication number: DE2941097C2
Application number: DE2941097A
Authority: DE
Inventors: John Anthony Romsey Hampshire 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: 1984-04-26
Also published as: GB2033207A; AU5147279A; FI63517B; NL190223C; CA1122498A; DE2941097A1; DK151926C; DK151926B; BE879257A; NL7907314A; US4292032A; GB2033207B; JPS5554887A; AU530578B2; NL190223B; CH632397A5; DK439479A; BR7906823A; ZA795207B; FI793136A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer oder mehrerer ringförmiger Rauchsperrren in stäbchenförmigen Tabakrauchfilterkomponenten gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 2 bzw. 5. Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 27 11 784 bekannt. Dementsprechend erfolgt das Ausbilden der Nuten durch Wärmeeinwirkung auf das Filtermaterial. Bei dem Ausbilden der Nuten erfolgt gleichzeitig ein Verschmelzen der Nutenflächen zum Ausbilden von abgedichteten Flächen, die im wesentlichen rauchundurchlässig sind. Diese Vorgehensweise eignet sich jedoch nur für einige wenige Materialien, wie beispielsweise Zelluloseacetpt. Bei möglichen anderen Filtermaterialien läßt sich eine derartige Abdichtung nicht vornehmen.

Dieser gleichzeitige Vorgang des Ausbildens der Nuten und des Verschmelzens der Nutenflächen erfordert eine genaue Einhaltung der Zustände der Formmittel, insbesondere hinsichtlich Temperatur und Druck, um eine zuverlässige Rauchsperrwirkung zu erzielen. Dies bringt nicht unerhebliche praktische Schwierigkeiten mit sich. Um eine wirksame Rauchsperre hervorzurufen, ist es im allgemeinen notwendig, eine beträchtliche Menge von Material zu schmelzen. So kann es bei einer schmalen Nut schwierig sein, genügend Material zu schmelzen. Bei einer breiten Nut wird möglicherweise durch einen zu großen Schmelzumfang die Nutbreite zu sehr vergrößert, so daß sich keine ausreichende Stützwirkung für das zu umwickelnde Papier ergibt. Dies bedeutet also, daß möglicherweise das Schmelzen in ausreichendem Umfang für den Abdichtungsvorgang nicht durchführbar ist.

Manchmal ist es auch nicht sinnvoll, die Nutenflächen bereits bei der Ausbildung der Nuten abzudichten, um

Jen Filter wahrend der Lagerung durchlässig zu halte«.

Aus der DE-OS 27 45 028 ist ein Filter für Tabakrauchwaren mit einem Pfropfen aus Filtermaterial bekannt Bei diesem Filter ist eine Querschnittsstelle des Pfropfens mit Ausnahme eines kleineren Flächenbereiches der Querschnittsstelle für den Durchgang von Rauch undurchlässig, wobei der kisinere Flächenbereich eine Rauchbeschleunigungsöffnung bildet. Dies stellt jedoch eine komplizierte Ausgestaltung des Filters dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Rauchsperren auf einfache Weise und weitgehend ohne Einschränkung hinsichtlich des Filterwerkstoffes herzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils der Patentansprüche 1,2,4 bzw. 5 gelöst

Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt eine freie Auswahl des Materials des Filters, in dem eigenes Sperrmaterial in am Umfang des Filters angebracnte Ringnuten eingebracht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur einfach, sondern arbeitet auch zuverlässig, was ebenso für das Filter selbst gilt. Dabei besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, zunächst einmal die Ringnuten vorzusehen und dann später das Sperrmaterial einzubringen. Auch aber ist es möglich, in einem Verfahrensablauf hintereinander zunächst die Nuten herzustellen und dann das Sperrmaterial einzubringen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird rachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung in Verbindung mit der Zeichnung eingehend beschrieben. Es zeigt

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

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab eine Draufsicht auf den Vorrichturgsteil, mit dem das Sperrmaterial abgelagert wird.

Die in der F i g. 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 2 ist auf ihrer Mantelfläche mit Längsrillen ausgestattet, so daß sie stäbchenförmige Filterstopfenkörper 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 Übergabewaize 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 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 Einwikkeleinrichtung aufweisen.

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 6' aus seiner Arbeits stellung 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', 4', 4", 7', 8' und 8" sowie 11' zugeordnet Diese Führungsele mente 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 seiner- seits 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 frei ein Loch (nicht gezeigt) in der Platte 17 und steckt in einer Gewindebohrung im Block 14'. Der Kopf der Schraube 18 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 gleiehern Durchmesser. Die Stärke der Scheiben beträgt beispielsweise 1,25 mm. Die Walze 24 ist mit einem Zahnrad 27a besttickt, das auf einer Achsverlängerung der Walze 24 in F i g. 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 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 12 sowie das Zahnrad 29 werden gemeinsam von einem einzigen Elektromotor über Zahnradverbindungen angetrieben, wobei diese Zahnräder jeweils an dem Wandelement 16 gehaltert sind. Ferner sind zwei Elektromotore vorgesehen, deren Drehzahl 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 sich im Uhrzeigersinn, während die Walzen 2, 3 und 7, die Förderaniriebsrolle 12 und die Walze 24 im Gegenuhrzeigersinn angetrieben sind.

In den Trichter 1 werden für den Betrieb der in F i g. 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

!5 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 Übergabewalze 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 selbstverständlich 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer oder mehrerer ringförmiger Rauchsperren in stäbchenförmigen Tabakrauch-Filterkomponenten, in denen eine oder mehrere nach außen hin offene Ringnuten eingeformt sind, deren Flächen so abgedichtet werden, daß sie für den Rauch undurchlässig sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum genannten Abdichten in den Ringnuten ein abbindendes Rauchsperrmaterial abgelagert wird und dabei die genuteten stäbchenförmigen Körper mit Bewegungsrichtung quer zur ihrer Längsachse auf einer bogenförmigen Bahn vorangefördert und fortwährend um die eigene Längsachse gedreht werden.

2. Verfahren zum Herstellen einer oder mehrerer ringförmiger Rauchsperren in stäbchenförmigen Tabakrauch-Filterkomponenten, in denen eine oder mehrere nach außen hin offene Ringnuten in die Umfangsflächen der stäbchenförmigen Körper aus Rauchfiltermaterial eingeformt werden, deren Flächen so abgedichtet werden, daß sie für den Rauch undurchlässig sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum genannten Abdichten in den Ringnuten ein abbindendes Rauchsperrmaterial abgelagert wird und dabei die genuteten stäbchenförmigen Körper mit Bewegungsrichtung quer zu ihrer Längsachse auf einer bogenförmigen Bahn vorangefördert und fortwährend um die eigene Längsachse gedreht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einformen der Nuten und das Einlagern des Rauchsperrmaterials in aufeinanderfolgenden Abschnitten einer einzigen bogenförmigen Förderstrecke erfolgt.

4. Vorrichtung zum Herstellen von stäbchenförmigen Tabakrauch-Filterkomponenten gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (10) zum Ablagern eines abbindenden Rauchsperrmaterials in den Nuten während des Voranförderns und einer Einrichtung (8, Sa, 8"), mit der die stäbchenförmigen Körper (2a) während des Ablagerns des Rauchsperrmaterials um ihre Längsachse gedreht werden und eine Einrichtung zum Voranfördern der stäbchenförmigen Körper (2a) auf einer bogenförmigen Bahn während des Ablagerns.

5. Vorrichtung zum Herstellen von stäbchenförmigen Tabakrauch-Filterkomponenten gemäß Anspruch 2, mit einer Einrichtung zum Ausbilden von nach außen hin offenen Ringnuten in den stäbchenförmigen Körpern aus Rauchfiltermaterial und mit einer Einrichtung zum Voranfördern der mit Ringnuten zu versehenen Körper quer zu ihrer Längsachse auf einer bogenförmigen Bahn, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (10) zum Ablagern eines abbindenden Rauchsperrmaterials in den Nuten während des Voranförderns und einer Einrichtung (8,8a, 8"), mit der die stäbchenförmigen Körper (2a) während des Ablagerns des Rauchsperrmaterials um ihre Längsachse gedreht werden und eine Einrichtung (8) zum Voranfördern der stäbchenförmigen Körper (2a) auf einer bogenförmigen Bahn während des Ablagerns.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Fördern der Körper (2a) während des Ablagerns eine Drehtrommel (8) aufweisen, auf deren Umfangsfläche die mit Ringnuten versehenen Körper (2a)aufliegen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ablagern des Rauchsperrmaterials in den Ringnuten Drehscheiben (27) und eine Einrichtung (14) zum Zuführen des Kauchsperrmaterials zu den Drehscheiben (27) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, 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.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad (14) parallel zur Längsachse der auf der bogenförmigen Bahn vorangeförderten stäbchenförmigen Körper (2a) einstellbar ist

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad (14) in Richtung senkrecht zur Längsachse der stäbchenförmigen Körper (2a) verstellbar ist

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß gezahnte Abstreifbleche (38, 39) in bezug auf die Drehscheiben (27) einstellbar sind, wodurch der Abstand zwischen den Abstreifblechzähnen und den Seitenflächen der Drehscheiben (27) festlegbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis

11, 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.