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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur
Herstellung von Filterzigaretten.
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Filterzigaretten werden normalerweise aus Doppelzigaretten
hergestellt, die jeweils durch Rollen eines Klebstreifens aus
Papiermaterial um eine Gruppe, welche aus zwei in axialer
Richtung durch einen Filter, der doppelt so lang wie derjenige
einer fertigen Filterzigarette ist, getrennten
Zigarettenabschnitten besteht, gebildet werden.
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Die Streifen werden üblicherweise um diese Gruppen mittels
einer Rollvorrichtung gerollt, welcher die Gruppen gewöhnlich
durch eine Eintragwalze mit einer Anzahl von peripheren Sitzen
zugeführt werden. Jeder Sitz nimmt durch Saugwirkung sowohl
eine jeweilige Gruppe als auch einen zugeordneten Streifen auf
und hält diese fest, wobei das eine Ende des Streifens längs
einer Erzeugenden der Gruppe entgegengesetzt zum Sitz mit der
Gruppe verbunden ist und in bezug auf die Drehrichtung der
Eintragwalze nach rückwärts von der Gruppe vorsteht.
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Das US-Patent Nr. 4 848 371 bezieht sich auf eine sog.
"Mehrfachkanal"-Rollmethode.
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Hier und nachfolgend soll der Ausdruck
"Mehrfachkanal-Rollvorgang" eine Rollmethode bezeichnen, wobei jede Gruppe einem
jeweiligen Überführungsförderer zugeführt wird, durch den sie
längs eines zugeordneten Rollkanals transportiert wird, welcher
seinerseits längs einer vorgegebenen Bahn läuft.
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Wie im einzelnen im US-Patent Nr. 4 848 371 beschrieben ist,
überführt die Eintragwalze die Gruppen nacheinander zu einer
zentralen Rollvorrichtung oder -trommel, die in einer
Übergabestation zur Eintragwalze im wesentlichen tangierend ist und
in der Übergabestation um eine zur Drehachse der Eintragwalze
parallele Achse mit einer ersten vorgegebenen Geschwindigkeit,
die zu derjenigen der Eintragwalze gleich ist, dreht. Die
zentrale Trommel umfaßt einen Ring von peripheren
Überführungsrollen, von denen jede an der Trommel so montiert ist, um in bezug
auf die Trommel um eine zugeordnete, zur Drehachse der Trommel
parallele Achse zu drehen und um mit einem peripheren Teil der
Trommel einen jeweiligen Rollkanal abzugrenzen, der sich längs
einer Kreisbahn mit der genannten ersten Geschwindigkeit
bewegt. Jede Überführungsrolle weist einen jeweiligen peripheren
Sitz auf, der mittels der zentralen Trommel und der zugehörigen
Überführungsrolle, die um ihre jeweiligen Achsen drehen, durch
die Übergabestation zusammen mit einem zugehörigen Sitz an der
Eintragwalze sowie mit derselben Geschwindigkeit wie dieser
läuft und durch die Eintragwalze mit einer zugeordneten Gruppe
sowie einem zugeordneten Streifen beliefert wird, welche er
längs des entsprechenden Rollkanals transportiert. Am Ende des
Rollvorgangs enthält dieser Sitz die neu gebildete
Doppelzigarette und überführt diese in gleichartiger Weise wie für die
Aufnahme jedoch umgekehrt zu einem Sitz an einer Austragwalze.
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Die Vorteile des Mehrfachkanal-Rollvorgangs im Vergleich mit
dem Standard-Einzelkanal-Rollvorgang sind beträchtlich
insofern, als die Mehrfachkanäle nicht nur dafür sorgen, die
Rollgeschwindigkeit im wesentlichen unabhängig von der
Transportgeschwindigkeit der Zigaretten zu machen, was höhere
Produktionsgeschwindigkeiten ermöglicht, sondern auch einen totalen
Stillstand der Maschine in dem Fall verhindern, wenn eine Zigarette
innenseitig des Rollkanals beschädigt wird.
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Ein Nachteil des Mehrfachkanal-Rollvorgangs wirft jedoch
Probleme in Anwendungsfällen auf, die Produktionsgeschwindigkeiten
außerhalb eines vorgegebenen Grenzwerts einschließen.
Tatsächlich wird als Folge der oben beschriebenen Art und Weise, in
welcher jede Gruppe und jeder zugehörige Streifen an der
Eintragwalze in der Übergabestation vorhanden sind, die Gruppe
zum Sitz an der jeweiligen Überführungsrolle übertragen, wobei
der Streifen dem letztgenannten Sitz zugewandt ist und sich
in bezug auf die Laufrichtung der zentralen Trommel nach
rückwärts erstreckt.
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Da der Streifen rückwärts gerichtet ist, kann ein Wickeln des
Streifens um die jeweilige Gruppe herum - was durch Ausstoßen
der Gruppe aus dem Sitz an der Überführungsrolle und ihr
Rollen an der Fläche der Überführungsrolle sowie am zugeordneten
Streifen längs des jeweiligen Rollkanals durchgeführt wird -
nur bewerkstelligt werden, indem die Gruppe mit Bezug auf die
zugehörige Flberführungsrolle rückwärts gerollt wird, was
wiederum nur dadurch erreicht werden kann, daß die
Überführungsrollen in derselben Richtung wie die zentrale Trommel drehen,
und das hat zum Ergebnis, daß an der Übergabestation die
Geschwindigkeit der zentralen Trommel zu derjenigen des Sitzes
an jeder Überführungsrolle addiert wird und der Abstand der
Sitze an der Eintragwalze viel größer ist als der bereits
relativ weite Abstand der Achsen der Überführungsrollen um die
Peripherie der zentralen Trommel herum.
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Die relativ weite Teilung der Sitze an der Eintragwalze und
folglich auch an der Austragwalze ruft schwerwiegende Nachteile
insofern hervor, als einerseits bei hohen
Produktionsgeschwindigkeiten die Laufgeschwindigkeiten der Zigaretten stromauf und
stromab von der Rolltrommel praktisch untragbar sind und als
andererseits eine relativ drastische sowie somit relativ
komplexe Abstandsverminderung längs der
Filterbestückungsmaschine vor dem Zuführen der Zigaretten zum Eintragförderer der
Verpackungsmaschine erforderlich ist.
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Es ist ein Ziel dieser Erfindung, ein
Mehrfachkanal-Rollverfahren aufzuzeigen, das dazu ausgelegt ist, die vorerwähnten
Nachteile zu überwinden.
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Gemäß dieser Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von
Filterzigaretten geschaffen, wobei das Verfahren die Schritte
einschließt, die bestehen in einem Zuführen einer Folge von
Gruppen, von denen jede zwei Zigarettenabschnitte, einen
Doppelfilter zwischen den zwei Zigarettenabschnitten sowie einen längs
einer Erzeugenden einstückig mit der genannten Gruppe
verbundenen und von dieser vorragenden Klebstreifen umfaßt, mit Hilfe
eines Eintragförderers sowie in einer vorbestimmten Richtung
entlang einer ersten vorgegebenen Bahn; und in einem
aufeinanderfolgenden Überführen der genannten Gruppen in jeweilige
Sitze an einer Rollvorrichtung derjenigen Art, die
Mehrfachrollkanäle aufweist; wobei die Rollvorrichtung die erwähnten Sitze
längs einer zweiten, in einer Übergabestation zur ersten Bahn
tangentialen Bahn transportiert; gekennzeichnet durch die
Tatsache, daß jeder besagte Klebstreifen längs einer zur ersten
Bahn tangentialen dritten Bahn an die jeweilige Gruppe und in
einer solchen Weise herangeführt wird, daß er in der genannten
vorbestimmten Richtung von der Gruppe in vorwärtiger Richtung
vorragt.
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Eine nicht beschränkende Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird als ein Beispiel unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
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Figur 1 eine teilweise, schematische Ansicht eines Teils einer
Filterbestückungsmaschine zeigt, die das Verfahren gemäß
dieser Erfindung ausführt;
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Figuren 2 bis 6 Ansichten eines Details der Figur 1 in größerem
Maßstab und in fünf unterschiedlichen Arbeitspositionen zeigen.
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Die Bezugszahl 1 in Figur 1 bezeichnet eine
Filterbestückungsmaschine, die eine angetriebene Rollbewegungseinheit 2 umfaßt,
welche ihrerseits eine zentrale Rolltrommel 3 enthält, die in
bekannter (nicht dargestellter) Weise auf eine angetriebene
Welle 4 gepaßt ist, um sich (in Figur 1) im Uhrzeigersinn mit
einer vorgegebenen, im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit
um ihre Achse 5 zu drehen.
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Die Einheit 2 enthält auch eine Zufuhrvorrichtung 6, um in
einer Übergabestation 7 an einer vorgegebenen Stelle längs
der Peripherie der Trommel 3 aufeinanderfolgend die Trommel 3
mit einer Anzahl von Gruppen 8 zu speisen, von denen jede (in
bekannter, nicht dargestellter Weise) von zwei (nicht
dargestellten) Zigarettenabschnitten, welche durch einen (nicht
dargestellten) Doppelfilter getrennt sind, und von einem
Klebstreifen 9 für ein Verbinden der zwei Zigarettenabschitte mit
dem Doppelfilter bestimmt wird. Die Einheit 2 umfaßt ferner
eine auf eine zugeordnete (nicht dargestellte) angetriebene
Welle, die zur Welle 4 parallel ist, gepaßte Austragwalze 10, die
in einer Abgabestation 12 zur Trommel 3 tangential ist und eine
Anzahl von gleich beabstandeten peripheren Sitzen 13 aufweist,
von denen jeder dazu dient, durch Saugwirkung eine jeweilige
Doppelfilterzigarette 14 aufzunehmen und festzuhalten.
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Die Vorrichtung 6 enthält eine erste angetriebene Saugwalze
15, die (in Figur 1) im Uhrzeigersinn um ihre Achse 16 dreht,
um einen Streifen 17 aus Papiermaterial durch eine
Schneidstation 18 zu führen, in der der zuvor gummierte Streifen 17
quer in eine Folge von Streifen 9 geschnitten wird.
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Des weiteren enthält die Vorrichtung 6 auch eine zweite
angetriebene Walze 19, die die Eintragwalze der Trommel 3 bildet
und von einem mit Löchern versehenen hohlzylindrischen Körper
bestimmt wird, der in drehbarer sowie axial fester Weise an
einem ortsfesten mittigen Luftverteiler 20 gelagert ist und
mit Bezug zum Verteiler 20 sowie (in Figur 1) im
Gegenuhrzeigersinn um ihre Achse 19a durch eine bekannte (nicht
dargestellte) Antriebsvorrichtung gedreht wird. Wie in Figur 1 gezeigt
ist, ist die Walze 19 in der Station 7 zur Trommel 3 tangierend,
und sie weist eine Anzahl von gleich beabstandeten peripheren
Sitzen 21 jeweils zur Aufnahme einer zugeordneten Gruppe 8
auf.
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Die Walze 19 ist auch zur Walze 15 in einer Station 22
tangierend, in der Streifen 9 an die Walze 19 herangeführt und in
vorragender Weise mit zugeordneten Gruppen 8 verbunden werden.
Im einzelnen wird in der Station 22 jeder Streifen so
positioniert,
wobei sein (in bezug auf die Drehrichtung der Walze
19) rückwärtiges Ende längs einer Erzeugenden der Gruppe 8
entgegengesetzt zum jeweiligen Sitz 21 angeklebt und wobei
sein vorwärtiges Ende an einem zugeordneten Halteorgan 23
festgelegt wird, welches an der Peripherie der Walze 19 sowie
(wieder mit Bezug auf die Drehrichtung der Walze 19) vor einem
Sitz 21 angeordnet ist.
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Der Verteiler 20 enthält eine Saugkammer 24, die mit allen
Sitzen 21 sowie allen Halteorganen 23 zwischen der Station 7
und einer (nicht gezeigten) Station, in welcher die Gruppen 8
auf die Walze 19 aufgebracht werden, in Verbindung steht; und
er enthält eine Druckluft-Zufuhrkammer 25, die mit mindestens
einem Sitz 21 und dem zugeordneten Halteorgan 23 unmittelbar
stromab von der Station 7 in der Drehrichtung der Walze 19
verbunden ist.
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Wie in Figur 1 gezeigt ist, wird die Trommel 3 durch die
Vorrichtung 6 mit einer Folge von Gruppen 8, die jeweilige Streifen
9 aufweisen und durch die Vorrichtung 6 längs einer Kreisbahn
P1 durch die Station 7 transportiert werden, gespeist; und sie
sorgt dafür, daß die genannten Zigarettenabschnitte und der
erwähnte Filter (die nicht dargestellt sind) in jeder Gruppe 8
verbunden werden, indem der jeweilige Streifen 9 um den Filter
und die entsprechenden Enden der dem Filter benachbarten
Zigarettenabschnitte gewickelt wird.
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Im einzelnen umfaßt die Trommel 3 einen Rollkörper 26, der auf
die Welle 4 für eine Drehung im Uhrzeigersinn (in Figur 1)
aufgesetzt ist und einen Außenbereich 26a mit einer Anzahl von
zylindrischen, nach außen konkaven, peripheren Höhlungen 27,
die am einen Ende durch eine Ringschulter 28 abgeschlossen
sind und jeweilige Achsen 29 haben, welche längs der Schulter
28 beabstandet sowie zur Achse 5 parallel sind, aufweist.
Die Trommel 3 umfaßt auch einen Ring von Überführungsrollen
30, die mit dem Rollkörper 26 so verbunden sind, daß sie mit
dem Rollkörper 26 längs einer Kreisbahn laufen, die sich durch
die Stationen 7 und 12 erstreckt, und daß sie mit Bezug zum
Rollkörper 26 um jeweilige Achsen 29 drehen. Jede Rolle 30
weist zwei periphere, diametral gegenüberliegende Saugsitze
31 und 32 sowie eine Anzahl von mit Bezug auf die
Drehrichtung der Rolle 30 hinter jedem Sitz 31, 32 angeordneten
Saugöffnungen auf. Zusammen mit der Innenfläche einer zugehörigen
Höhlung 27 grenzt jede Rolle 30 einen gekrümmten Rollkanal 34
mit einer Breite, die annähernd gleich dem Durchmesser der
Gruppe 8, jedoch nicht größer als dieser ist, ab. Aufgrund
dessen, daß der Rollkörper 26 um die Achse 5 dreht und
gleichzeitig die Rollen 30 um die zugeordneten Achsen 29 sowie mit
Bezug zum Rollkörper 26 drehen, läuft jede durch die Trommel
3 zwischen den Stationen 7 und 12 transportierte Gruppe 8
präzessionell längs einer im wesentlichen kreisförmigen Bahn P2
durch die Stationen 7 und 12.
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Die Rollen 30 werden (in Figur 1) im Gegenuhrzeigersinn um die
zugehörigen Achsen 29 mittels eines Kraftantriebs 35 gedreht,
der ein ortsfestes, mit der Achse 5 koaxiales Sonnenrad 36,
ein mit jeder Rolle 30 einstückiges Zahnrad 37 und ein
zwischen das Rad 36 sowie jedes Zahnrad 37 eingesetztes
Zwischenrad 38 umfaßt. Das Sonnenrad 36 und die Zahnräder 37, 38 sind
so bemessen, daß, wenn der Rollkörper 26 um seine Achse 5
dreht, jede Rolle 30 eine endliche Anzahl (zwei im gezeigten
Beispiel) von vollen Umdrehungen um ihre Achse 29 bei ihrer
Bewegung zwischen der Station 7 sowie der Station 12 und
ferner eine endliche Anzahl (eine im gezeigten Beispiel) von
kompletten Umdrehungen um ihre Achse 29 bei ihrem Laufen zwischen
der Station 12 und der Station 7 ausführt.
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Die Funktionsweise der Maschine 1 wird nun der Einfachheit
halber unter Bezugnahme auf eine durch Saugwirkung seitens der
Kammer 24 innerhalb eines Sitzes 21 stromauf (mit Bezug zur
Drehrichtung der Walze 19) festgehaltenen sowie mit einer im
wesentlichen konstanten Geschwindigkeit V1 zur Station 7 hin
laufenden Gruppe 8 und unter Bezugnahme auf eine durch den
Rollkörper 26 mit einer Geschwindigkeit V2, die gleich der
geschwindigkeit V1 in der Station 7 ist, zur Station 7
geförderten sowie um ihre Achse 29 durch den Antrieb 35 mit einer
Oberflächengeschwindigkeit V3 gedrehten Rolle 30 beschrieben,
wobei in der Station 7 die Geschwindigkeit V1 = V2 - V3 ist.
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Wenn die Gruppe 8 durch die Station 22 läuft, wird sie mit
einem jeweiligen Streifen 9 versehen, der stromauf von der
Station 22 längs einer im wesentlichen kreisförmigen, zur Bahn
P1 in der Station 22 tangentialen Bahn P3 läuft,
und dieser wird an der Gruppe 8 so angebracht, wie vorher
beschrieben wurde, d.h. mit seinem rückwärtigen Ende in
Berührung mit einer Erzeugenden der Gruppe 8 entgegengesetzt zum
jeweiligen Sitz 21; die Gruppe 8 wird mit dem jeweiligen,
durch ein zugeordnetes Halteorgan 23 festgehaltenen Streifen
9 durch die Walze 19 längs der Bahn P1 zur Station 7
transportiert.
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Die Gruppe 8 erreicht die Station 7 gleichzeitig mit einem
Saugsitz 31 an der Rolle 30 und wird durch Absperren der
Saugwirkung von seiten der Kammer 24 durch Saugwirkung in den
Sitz 31 gezogen, wobei der zugeordnete Streifen 9 unmittelbar
den Sitz 31 berührt und in der Drehrichtung des Rollkörpers
26 vorwärts, in der Drehrichtung der Rolle 30 mit Bezug zum
Drehkörper 26 jedoch rückwärts gerichtet ist.
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Durch das jeweilige Halteorgan 23 wird ein Druckluftstrahl
von der Kammer 25 auf den Streifen 9 unmittelbar stromab von
der Station 7 gerichtet, so daß der Streifen 9 an der
Außenfläche der Rolle 30 haftet, an der er durch Saugwirkung von
den öffnungen 33 her gehalten wird.
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Bei Empfang einer Gruppe 8 mit dem zugehörigen Streifen 9
setzt die Rolle 30 ihr Drehen im Gegenuhrzeigersinn fort, bis
sie die Position von Figur 3 erreicht, in welcher die Gruppe
8 am Rollkanal 34 zur Anlage kommt, bei Berühren eines Zahns
39 am Eingang des Kanals 34 vom Sitz 31 gelöst wird und eine
Rollbewegung zwischen den Flächen der Rolle 30 sowie der
Höhlung
27 (Figur 4) und längs des Kanals 34 mit einer
Laufgeschwindigkeit, die gleich der Hälfte der
Oberflächengeschwindigkeit der Rolle 30 ist, beginnt. Bei diesem Vorgang führt
die Gruppe 8 im gezeigten Beispiel zwei volle Umdrehungen um
ihre Achse aus und der vorher nur mit einem Ende an der Gruppe
8 haftende Streifen 9 wird um die Gruppe 8 gewickelt, um die
Zigarettenabschnitte sowie den Filter zu verbinden und so eine
Doppelfilterzigarette 14 zu erzeugen. Bei Erreichen der
Position von Figur 5 am Ausgang des Kanals 34 kommt die Gruppe 8
mit dem zum vorherigen Sitz 31 diametral entgegengesetzten
Sitz 32 zur Anlage.
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An dieser Stelle setzt die Rolle 30 ihr Gedrehtwerden im
Gegenuhrzeigersinn (in Figur 1) durch den Antrieb 35 fort, und sie
wird gleichzeitig durch den Rollkörper 26 zur Station 12
transportiert, in welcher die neu erzeugte Doppelfilterzigarette
14 so positioniert ist, wie in Figur 6 gezeigt ist, und in
bekannter Weise auf die Walze 10 überführt wird.
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Das Positionieren der Streifen 9 derart, daß sie sich mit
Bezug zu den jeweiligen Gruppen 8 an der Walze 19 vorwärts
erstrecken, sorgt insofern für ein Drehen der Rollen 30 in der
zum Rollkörper 26 entgegengesetzten Richtung und somit für
eine im Vergleich mit der durch die Trommel 3 den Achsen 29
vermittelten Geschwindigkeit V2 drastischen Verminderung der
resultierenden Geschwindigkeit der Sitze durch die Station 7
und der Sitze 32 durch die Station 12 hindurch. Als Ergebnis
ist der Abstand der Sitze 13 und 21 folglich kleiner als
derjenige der Achsen 29, wodurch die Geschwindigkeit V1 für eine
vorgegebene Anzahl von Gruppen 8, die pro Zeiteinheit durch
die Station 7 geführt werden, vermindert wird.