DE625317C - Filterpfropfen fuer Zigaretten sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 8. FEBRUAR 1936

REIGHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 79 b GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Juli 1933 ab

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft Filterpfropfen für Zigaretten sowie ein Verfahren und eine A⁷Orrichtung zu ihrer Herstellung.

Die Filterpfropfen, die aus ein- oder mehrschichtigem bandförmigem Material, beispielsweise aus Kreppapier mit oder ohne Zwischenschichten von filtrier- oder absorptionsfähigem Stoff, bestehen, unterscheiden sich gemäß der Erfindung von bekannten -Filter-ίο pfropfen dieser Art im wesentlichen dadurch, daß jede Schicht des bandförmigen Materials im Gesamtquerschnitt des Filterpfropfens die Form eines S bildet.

Ein derartiger Filterpfropfen kann aus einem entsprechenden Materialstreifen in einem einzigen Arbeitsgang durch gleichzeitiges Einknicken von zwei Seiten her so weit vorgeformt werden, daß er, wenn er beispielsweise in ein kegeliges Rohr ausgestoßen wird, ohne weitere Nacharbeit seine endgültige Form erhält. Die Eigenart des S-Querschnittes ermöglicht es dabei, eine Beanspruchung des Streifens in Längsrichtung praktisch völlig auszuschalten, so daß bei Kreppapier die Kreppung unzerstört erhalten bleibt und glattes Papier nicht einreißen kann. Als besonders zweckmäßige Formeinrichtungen zur Herstellung dieses Pfropfens kommen z. B. Backenpaare in Frage, von denen jede Backe eine dünne, den Streifen zusammenknickende Schneide und einen je ein Ende des Streifenstückes führenden Anschlag enthält, welcher dieses Ende um die Schneidenkante der gegenüberliegenden Backe herumdrückt. Mit dieser Vorrichtung arbeitet zweckmäßig ein Ausstoßkolben mit den Nasen der Backen entsprechenden Schlitzen zusammen, welcher den gefalteten Streifen in Achsenrichtung in den zum endgültigen Zusammendrücken dienenden kegeligen Teil ausstößt.

Eine zweite Ausführung einer Vorrichtung zur Erzeugung der neuen Filterpfropfen besteht aus Paaren von Zentralführungen oder Formern, zwischen welche der Streifen in Längsrichtung eingeführt wird und die zur Aufnahme des Streifenmittelteiles dienen, und mit denen Formeinrichtungen, wie Nasen, Walzen o. dgl., zusammenarbeiten, welche die Randteile des Streifens während des Vor-Schubes in entgegengesetzter Richtung umlegen. An diese Führung schließt sich gleichfalls ein kegelig verjüngter Teil an, in welchem bei der Weiterbewegung des Streifens die Zusammendrückung zur endgültigen Form erfolgt.

Filterpfropfen aus Streifenmaterial, welche einen S-förmig zusammengelegten Teil des

Streifens enthalten, sind bereits bekanntgeworden. Diese bestehen im wesentlichen aus einem zusammengerollten Streifen, und nur -das innere Ende des Streifens ist zur Vermeidung einer Hohlraumbildung S-ähnlich zusammengelegt. Infolge der daran anschließenden Spiralwindungen läßt sich aber ein solcher Filterpfropfen offensichtlich nicht in der angegebenen einfachen Art herstellen. ίο Weiter sind Filterpfropfen bekanntgeworden, welche im Querschnitt rein wellenförmig sind, jedoch nicht nur die Form eines einfachen S besitzen, sondern aus einer größeren Anzahl von Wellen bestehen. Eine solche Faltung läßt sich aber nicht mit einfachen Vorrichtungen ohne Streckung oder Längsbeanspruchung des Streifens" in einem Hub herstellen; denn wenn die mittelste Falte gebildet wird, müssen die daran anschließenden Streifenteile nachwandern können, was nur ■ dann unbehindert möglich ist, wenn die Bildung der nächstfolgenden Falte erst nach Beendigung der Herstellung der ersten Falte beginnt. Bei den äußeren Falten läßt sich dabei keinesfalls vermeiden, daß sich der Streifen in Längsrichtung über das Biegewerkzeug hinüberbewegt, wodurch die Kreppung leiden kann.

Besteht dagegen der Pfropfenquerschnitt aus einem einfachen Sj so fallen diese Schwierigkeiten fort, und es ist möglich, die Zusammenfaltung ohne jegliche Längsbeanspruchung in einem einzigen Arbeitsgang mit einfachsten Werkzeugen vorzunehmen. Das streifenförmige Material zur Herstellung des Pfropfens kann aus einer geeigneten Anzahl von Schichten· bestehen, so. daß nach dem Zusammenfalten der Filterpfropfen genügende Dicke besitzt und beispielsweise Kreppapierschicht und Absorptionsschicht sich in der gewünschten Weise abwechseln.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert.

Fig. ι zeigt eine Seitenansicht einer Ausführung der Vorrichtung zum Herstellen der beschriebenen Filterpfropfen, wobei die Teile in den Stellungen gezeigt sind, welche sie zueinander einnehmen, nachdem ein Stück des streifenförmigen Materials zur S-Form ge-.50 faltet und bevor es von den Forniorgahen seitlich ausgeworfen worden ist.

Fig. 2 zeigt jedoch die Teile in den Stellungen, die sie zueinander einnehmen, während das streifenförmige Material zwischen die Formorgane eingeführt wird.

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Vorrich' tung gemäß Fig. 1.

Fig. 4 ist ein teilweiser Längsschnitt, der die Schneid- und Formorgane zeigt, welche sich öffnen, um ein Stück streifenförmigen Materials aufzunehmen.

Fig. 5 ist eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht, die die Stellungen der Teile während der Einführung des streifenförmigen Materials zwischen die Formorgane zeigt.

Fig. 6 ist eine ähnliche Ansicht, welche die Stellungen der Teile bei Beginn des Faltvorgangs zeigt.

Fig., 7 ist eine ähnliche Ansicht, \velche die Stellungen der Teile zeigt, wenn der FaIt-Vorgang beendet ist, und

Fig. 8 ist eine Draufsicht auf einen Filterpfropfen.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführung wird der Materialstreifen 1 der Länge nach zwischen die Formorgane 2, 3 durch ein hin und her gehendes Zuführungsorgan 4 geführt, das aus einem Hebel \^ron geeigneter Form besteht, der eine sägenförmige oder eine andere zweckmäßige Fläche 4* zum Angreifen der oberen Seite des Streifens besitzt und bei 5^a schwenkbar an einem, auf Schienen6 gleitenden Schlittens befestigt ist. Eine Winkelbewegung des Hebels 4 um den Zapfen 5° wird durch verstellbare Anschläge 5⁶, S^c auf dem Schlitten 5 begrenzt. Ein auf einer Spindel y^b schwenkbar befestigter Winkelhebel 7, der bei J^a einen Schlitz für einen Querstift 4." auf dem Hebel 4 besitzt, ist mit einer Rolle J^c versehen, mit welcher die Kurve 8 zusammenarbeitet, während die Rückwärtsbewegung des Hebels 7 durch die " Feder 8^a herbeigeführt wird.

Wie man sieht, wird beim Rückwärtsgang des Schlittens 5 unter der Einwirkung der Feder 8^a der Teil 4* des Hebels 4 vom Streifen ι abgehoben, während beim Vorwärtsgang der Hebel 4 infolge der Einwirkung der Kurve 8 in den Streifen 1 zunächst in dem durch den Anschlag 5^C bestimmten Maße eingreift, worauf der Schlitten 5 und infolge des Angriffs des Teiles 4^b auch der Streifen 1 vorwärts bewegt wird. Der Druck des Teiles 4^b auf den Streifen 1 kann durch Einstellung des Anschlags 5^C geregelt werden, während die Länge des bei jedem Gang vorwärts geschobenen Streifens durch den Anschlag 5* reguliert werden kann, wodurch der tote Gang zwischen dem Hebel 7 und dem Schlitten 5 vermehrt oder vermindert wird.

Während des Zuführungshubes wird, wie Fig. 2 und 5 zeigen, das Hackmesser 9 oder eine andere Schneidvorrichtung gehoben, und die Formorgane 2, 3 werden geöffnet, so daß das Material ι zwischen den Organen 2, 3 frei durchlaufen kann bis zu einem Anschlag 10, der zweckmäßig eine Nase io° besitzt, die das freie Ende des Streifens aufnimmt. Der Anschlag 10 kann in der Längsrichtung verstellbar und mittels eines Bolzens io⁶ befestigt sein, der durch einen Schlitz ii^a in der Wand des Hauptrahmens 11 hindurchgeht.

Das Messer 9 kann auf einem hin und her gehenden Teil 12 sitzen, der in Führungen 13° im Gestell 13 gleitet; der Teil 12 hat zweckmäßig eine Verlängerung I2^a mit einer am unteren Ende befindlichen Rolle I2⁶, die mit dem Nocken 14 zusammenarbeitet, wobei eine Rückholfeder 14" für die abwärts gerichtete Schneidbewegung des Messers 9 vorgesehen ist. Wie in der Zeichnung dargestellt, wird das Messer 9 so angeordnet, daß es in geneigter Lage hin und her geht, so daß der Rand des abgetrennten Stückes des Streifens abgeschrägt ist, um die schließliche Verdichtung des Streifens in eine Form von mehr oder weniger kreisförmigem Querschnitt (Fig. 8) zu erleichtern. Um das Material während des Schneidens und der Aufwärtsbewegung des Messers 9 hinter diesem festzuhalten, ist ein Preßorgan 15 am unteren Ende einer in einer Bohrung im Teil 12 gleitenden Stange 15° befestigt und wird durch eine Feder 15* für gewöhnlich abwärts gedrückt. Die Abwärtsbewegung des Teiles 15 wird durch das Auftreffen eines einstellbaren, auf einem seitlich hervorragenden Arm i5^d der Stange 15" sitzenden Anschlags I5^C mit dem oberen Ende des Gestells 13 begrenzt. Die Stellung, in welcher das Preßorgan 15 beginnt sich mit dem Messer 9 aufwärts zu bewegen, wird beispielsweise durch das Auftreffen einer Mutter 15^ oder eines ähnlichen einstellbaren Anschlags an den oberen Teil des Teiles 12 bestimmt. Der Teil 15 dient ferner dazu, eine Rückwärtsbewegung des Streifens 1 während des Rückgangs des Schlittens 5 unter der Wirkung der Feder 8° zu verhüten.

Das Messer 9 arbeitet mit einer fest angebrachten, einstellbaren Schneide 9" zusammen, und der Streifen 1 kann seitlich mittels der Teile 16 geführt werden, die sich zweckmäßig bis an die Schneidvorrichtung erstrecken.

Die Formorgane 2, 3 haben die Form von auf den Bolzen 2^a, 2" drehbar befestigten Armen, die z. B. durch Arme 2^b, 3* verbunden sind, welche auf den entsprechenden Bolzen sitzen und die ungefähr parallel zueinander verlaufen und an ihren Enden durch Laschen 17 verbunden sind, welche zweckmäßig Ein-Stellvorrichtungen, wie z. B. Exzenterzapfen 17°, besitzen. Auf dem Bolzens« ist ein Hebelarm 18 befestigt; dieser besitzt eine Rolle 18", die mit der Kurve 19 zusammenarbeitet, welche zweckmäßig vorgesehen ist, um die Öffnungsbewegung der Formorgane herbeizuführen. Die Sehließbewegung geschieht mittels der Feder 19", wobei ein einstellbarer Anschlag 19* die geschlossene Stellung der Formorgane 2, 3 bestimmt. Die Formorgane 2, 3 besitzen Backen, die aus den Nasen i^c, y bestehen, welche, wie besonders Fig. 6 zeigt, derart angeordnet sind, daß sie die gegenüberliegenden Seiten des streifenförmigen Materials in Abständen, die den inneren Falten der S-Form entsprechen, angreifen; zusammenarbeitende Kanäle 2^d, 3^d bewirken, wie besonders Fig. 7 zeigt, das Falten der äußeren Teile des Streifens. Diese Kanäle 2^d, 3^d und die Innenflächen der Nasen 2°, 3^e können mit einer Reihe von kleinen, quer angeordneten, frei drehbaren Walzen versehen sein oder daraus bestehen, um die Reibung mit dem Material bei dessen Formung durch die Backen zu verringern.

Wie insbesondere aus Fig. 4 bis 7 zu erkennen ist, hält während der Öffnungsbewegung der Formorgane 2, 3 und der Aufwärtsbewegung des Messers 9 das Preßorgan 15 den Streifen 1 fest, bis das Messer 9 ihn nicht mehr berührt; dann wird der Teil 15 mit dem Messer nach oben geführt, so daß, wie Fig. 5 zeigt, der Streifen 1 freien Durchgang zwischen den Formorganen 2, 3 bis zum Anschlag 10 hat. Bei der Abwärtsbewegung des Messers 9 gelangt der Teil 15 zuerst auf den Streifen und hält diesen hinter dem Messer 9 fest, und die Bewegung des Messers wird zeitlich zweckmäßig so eingestellt, daß das Abschneiden ungefähr in dem Augenblick erfolgt, in welchem die Nasen 2°, 3^C der Formorgane die gegenüberliegenden Seiten des Streifens r angreifen, wie Fig. 6 zeigt. Nach Beendigung des Faltvorgangs (Fig. 7) liegt das vom Messer 9 abgeschnittene Stück des Streifens zwischen den Backen der Form-Organe 2, 3 in S-Form. Dieser gefaltete Streifen wird ganz oder teilweise aus den Formorganen 2, 3 seitlich ausgeworfen, bevor die letzteren wieder geöffnet werden; das Auswerfen geschieht mittels eines Kolbens 20, dessen einer Teil mit Schlitzen 2O^a (Fig, 2 und 3) für die Nasen 2^C, 3^C versehen ist. Der Kolben 20 kann von einem Teil 21 getragen werden, der auf gleitenden Stangen 22, 22^a befestigt ist; die Stange 22 ist zweckmäßig verlängert, um mit einem Nocken oder einem anderen geeigneten Teil der Papierhülsenformvorrichtung und der Filterpfropfeneinlegevorrichtung oder nur mit letzterer zusammenzuarbeiten. Das aus den Formorganen 2, 3 ausgeworfene gefaltete Stück des Streifens wird von dem Kolben 20 in die trichterförmige Aufnahmeröhre oder den Ring 23 ausgestoßen, der beispielsweise auf einer Unterlage 23" befestigt ist, und kann durch den Ring 23 in einen hin und her gehenden Löffel 24 (Fig. 3) gebracht werden. Dieser führt den so gebildeten Filterpfropfen in die Papierhülse oder das Mundstück der Zigarette ein. Gegebenenfalls kann jedoch die Überführung des Pfropfens von der Röhre oder dem Ring 23 in den Löffel 24 auch durch

Einführen des folgenden Pfropfens in die Röhre oder den Ring 23 stattfinden.

Zweckmäßig sitzen die Kurven 8, 14 und 19 auf einer einzigen Welle 25, die mit der Papierhülsenformvorrichtung und der Filterpfropfeneinlegevorrichtung oder nur mit letzterer in zeitlich bestimmter Weise zusammenarbeitet.

Die Form des mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung hergestellten Filterpfropfens ist aus Fig. 8 zu erkennen, die einen Filterpfropfen zeigt, der beispielsweise von einem Streifen aus drei Schichten von zusammengesetzem Material gebildet ist, wobei jede Schicht aus mehreren Schichten von beispielsweise Kreppapier, gegebenenfalls mit absorptionsfähiger Einlage, besteht.

Bei einer anderen Ausführung der Erfindung, die besonders für die Herstellung von Filterpfropfen aus einem fortlaufenden oder strangartigen Füllmaterial geeignet ist, das, wie beschrieben, aus zusammengesetztem Material bestehen kann, bei dem aber die Rillen oder Kreppfalten der Papierstreifen in der Längsrichtung liegen, wird der zusammengesetzte Streifen von einer Vorratsspule zwischen oberen und unteren Führungen oder Formvorrichtungen geführt, die zur Auflage des Mittelteils des Streifens dienen, während die Randteile mittels geeigneter Formnasen, Walzen oder anderer Vorrichtungen umgewendet werden zur Schaffung eines Füllmaterials von im wesentlichen S-förmigem Querschnitt; dieses wird dann in eine Form von

35> im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt gebracht, indem es durch ein Rohr mit trichterförmiger oder verjüngter Eintrittsöffnung oder durch eine Vorrichtung geführt wird, ■ welche Formscheiben oder Formwalzen o. dgl.

besitzt. Die so hergestellten Füllkörper werden in Stücke geschnitten, die durch die üblichen Vorrichtungen in die Papierhülsen oder Mundstücke der Zigaretten eingeführt werden.

Bei Anwendung von Streifen, die aus verschiedenen Schichten bestehen, können die Schichten von verschiedenen Vorratsspulen abgezogen und zur Herstellung eines zusammengesetzten Streifens vereinigt werden, bevor sie an die Schneid- und/oder Formvorrichtung gelangen; derartige Spulen können senkrecht oder waagerecht angeordnet sein.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   i. Filterpfropfen für Zigaretten aus ein- oder mehrschichtigem bandförmigem Material, z. B. aus Kreppapier mit oder ohne Zwischenschichten von filtrier- und absorptionsfähigem Material, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schicht des bandförmigen Materials im Gesamtquerschnitt des Filterpfropfens die Form eines S bildet.
2. 2. Verfahren zur Herstellung von Filterpfropfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere übereinandergelegte Streifen von bandförmigem Material durch gleichzeitiges Eindrücken von beiden Flächen her in je einen Zwischenraum zwischen zwei Anlageflächen in S-Form gebracht und sodann in bekannter Weise durch axiales Einführen in eine kegelige Hülse zu einem Pfropfen zusammengedrückt werden.
3. 3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 2 mit einem Paar gegeneinander beweglicher Formbacken und einem Kolben o. dgl. zum Ausstoßen des Pfropfens aus den Backen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Backe (2, 3) eine dünne, den Streifen zusammenknickende Schneide (2^C, 3^C) und einen je ein Ende des Streifenstückes führenden Anschlag aufweist, welcher dieses Ende um die Schneidenkante (2^C, 3^C) der gegenüberliegenden Backe herumdrückt, und daß· der Kolben (20) mit Schlitzen (20") versehen ist, die beim Ausstoßen des Pfropfens in eine kegelige Nachformhülse die Schneiden (2^C, 3^C) der Formbacken (2, 3) aufnehmen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Backen (2, 3) an der der Schneidenkante (2^C, 3^C) der anderen Backe gegenüberliegenden Stelle eine Mulde(2 ^d, 3^d) aufweist, welche sich der endgültigen S-Form des Streifens anschmiegt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an schwenkbaren Armen angeordneten Backen (2, 3) durch ein sie verbindendes Getriebe gegen eine Achse hin und her bewegt werden, die der Mittellinie entspricht, längs welcher bei Öffnungsstellung der Backen das streifenförmige Material zwischen diese eingeführt wird.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die schwenkbaren Backen verbindende Getriebe aus einem Paar im wesentlichen paralleler Arme (2*, 3*) besteht, die an den die Backen tragenden Bolzen (2^a, 3°) befestigt und mittels einer vorzugsweise einstellbaren Lasche (17) verbunden sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 6, gekennzeichnet durch einen einstellbaren Anschlag (10) für das Ende des zwischen die Backen eingeführten Streifens.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 7

   mit einer Einrichtung zum Abschneiden des vorderen, zwischen die Backen eingeführten Streifenendes von einer endlosen Bahn, dadurch gekennzeichnet, daß eine umlaufende Welle (25) Kurven (19, 8, 14) zum Antrieb der Backen (2, 3), der Streifeneinführungsvorrichtung (4) und der Schneidvorrichtung, beispielsweise eines schräg angeordneten Hackmessers (9), trägt.
9. 9. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 2 mit Zuführung eines endlosen Filterstreifens, gekennzeichnet durch obere und untere Führungen, die zusammen mit seitlichen Formvorrichtungen, wie Nasen, Walzen o. dgl., den zwischen den Führungen hindurchgeleiteten Streifen in S-Form bringen durch eine kegelige Hülse o. dgl., durch die der S-förmige Streifen beim Hindurchlaufen auf dem Filterquerschnitt zusammengedrückt wird, und durch eine Schneidvorrichtung zum Abtrennen einzelner Filterstücke.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen